Термостойкость растений

Оценить
(1 голос)

Составляющие термостойкости растений. Приспособительные механизмы, обеспечивающие противостояние неблагоприятным температурам, могут действовать на всех уровнях организации — молекулярном, клеточном, организменном и популяционном. Термостойкость — это способность организма переносить жару или холод без необратимого повреждения. Она складывается Hi двух составляющих. Во-первых, это выносливость (или толерантность) — способность цитоплазмы переносить экстремальные температуры в силу собственных физико-химических свойств. А во-вторых, это избегание — комплекс имеющихся у растения защитных приспособлений, которые снижают вредное действие фактора, замедляют или предотвращают развитие повреждений. Термо

стойкость изменяется в онтогенезе. Проростки, растущие весенние побеги не способны закаливаться (повышать свою термостойкость) и поэтому чрезвычайно чувствительны к неоптимальным температурам. Но в онтогенезе организм приобретает способность изменять метаболизм в ответ на изменения температуры.

Длительное и регулярное воздействие крайне неблагоприятных температур растения выдерживают только тогда, когда жаро- или морозоустойчива сама цитоплазма. Это свойство связано с синтезом белка и ряда протекторных веществ и обусловлено генетически, поэтому у разных видов и сортов выражено в разной степени, а также зависит от репрессирования и активирования генов (рис. 7.19). Исходную термотолерантность у растений формируют конститутивные реакции биосинтеза, происходящие как при экстремальных, так и при нормальных температурах. Они определяются генетическими возможностями организма. Индуцированные же ответные реакции проявляются только под действием индуктора (гипо- или гипертермии) и вызывают изменение термотолерантности у менее устойчивых растений. Процессы индукции тоже контролируются геномом и зависят от функционирования регуляторных механизмов (Г. Косулина и др., 1993).

Растения с развитыми механизмами избегания перегрева или холода обычно менее выносливы к морозу и жаре по сравнению с видами, не имеющими этих приспособлений. Компоненты термостойкости могут компенсировать и дополнять друг друга. Например, жаровыносливость зависит от интенсивности транспира- ционного охлаждения: чем оно ниже, тем цитоплазма жаровыносливее. Так, у средиземноморских растений с разной интенсивностью транспирации различие жаровыносливости достигает 12°.

Термостойкость растений

При экстремальных температурах для растений очень важно сохранить достаточный уровень энергообеспечения роста и репарации возможных повреждений, что определяется интенсивным дыханием. На примере памирских растений (горец живородящий — Polygonum viviparum, первоцвет памирский — Primula pamirica и др.) показано, что в высокогорьях интенсивное дыхание сохраняется и после действия температур от -6 до -10° или выше 40 °С. При этом все причины, позволяющие сохранять оптимальную интенсивность дыхания, способствуют выживанию растений. Показано, что низкие положительные температуры, индуцирующие рост холодовыносливости у теплолюбивых растений, вызывают у них перестройку дыхательной системы. Включение альтернативного пути метаболизма приводит к расширению адаптивных возможностей. У устойчивых растений и при снижении интенсивности поглощения кислорода эффективность дыхания долго сохраняется. Вероятно, это связано с повышенным содержанием в мембранах митохондрий ненасыщенных жирных кислот, позволяющих сохранять их эластичность и при низких температурах.

Важный фактор защиты растений от неблагоприятной температуры — возможность сохранять достаточный уровень биосинтетических процессов. Так, для многих холодостойких организмов характерна адаптация фотосинтеза к низким температурам. Она выражается в изменении липидного состава хлоропластов и росте термоустойчивости ферментов. Усиление фотосинтеза в этих условиях способствует синтезу защитных веществ, помогающих стойким растениям переносить холод. У таких растений изменяется также азотный обмен и рост клеток (Г. Косулина и др., 1993).

На организменном уровне защита проявляется в опадении или недоразвитии ряда плодоэлементов и в ускоренном старении нижних листьев. На популяционном уровне термозащита реализуется в выживаемости особей с более широкой нормой реакции на экстремальный фактор.

Термостойкость разных органов растений
Разной термостойкостью обладают неодинаково нагреваемые органы
Группы растений по стойкости к охлаждению
Группы растений по жаростойкости
Устойчивость к жаре — очень специфичное свойство

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

© 2017 www.eco-rasteniya.ru. Все права защищены.