CC BY
18
БИОЛОГИЯ
УДК 581:632:143.5
ВЛИЯНИЕ ЦЕЛОСТНОСТИ НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ СЕМЯДОЛЕЙ ТЫКВЕННЫХ
© 2003 г. З.А. Омарова, М.А. Магомедова
Regulation of integrity in plants was carried out by isolation of cotyledons, roots and epicotyls, and in cotyledons by cutting of lamina. The various levels of integrity of plank and cotyledons influence on their viability and morphogenesis.
Изучение целостности организма - важная задача физиологии растений [1-5]. Однако с переходом к изучению физиологии отдельных органов и структур был ослаблен интерес к сравнению индивидуальности и целостности органов в разном их состоянии. Поэтому пока мало данных о жизнеспособности органов в интактном и изолированном состоянии. Такой анализ важен для оценки стабильности индивидуума. Удобными в этих целях являются семядоли тыквенных, выполняющие запасную и синтетическую функцию на начальных этапах онтогенеза'растений.
Объектами служили дыня (Сисипнь те1о Ь.), огурец (С. ваПуиз Ь.) и кабачки (СисигЬйа реро Ь.), различающиеся по условиям морфогенеза [6, 7]. По каждому из них изучены семядоли 2-3 сортов в интактном и изолированном состояния. Варианты опыта: сохранение семядолей без повреждения проростков -контроль (1), проростки без одной семядоли (2), сохранение семядолей при удалении у проростков эпи-котиля (3) и одновременно эпикотиля и корней (4) при сохранении обеих семядолей. Варианты по изолированным семядолям (ИС): целая пластинка - контроль (I), обрезка пластинки на высоте 2 мм от основания (II) и средней ее части (Ш). В опытах обеспечивалось изменение состояния семядолей и целостности проростков. Оценка жизнеспособности семядолей проводилась по показателям прироста, биомассы, выживаемости, продолжительности жизни (ПЖ) и ризо-генеза.
Размеры семян и семядолей у дынь и огурцов незначительно отличаются между собой. Соответственно семядоли их имели длину 12,3 и 10,6 мм. Сроки начала ризогенеза у ИС дынь и огурцов составили 5,6 и 7,5 сут, а ПЖ после укоренения - 53,8 и 52,5 сут. Семена и семядоли у кабачков крупнее по исходной величине и размерам.
Из табл. 1 видно, что состояние целостности проростков оказывает влияние на прирост и ПЖ ин-тактных семядолей дынь. Варианты 3-4 и ИС в ПЖ доминируют над контролем.
В вариантах 1 и 2, наиболее близких по целостности проростков, сроки появления первого листа у дынь сорта Колхозница составили соответственно 21,8 и 24,4, а второго — 41,8 и 39,9 сут, у сорта Казачка по этим вариантам 21,8 и 38,2, 37,3 и 43,3 сут. Из этого следует, что в варианте 2 появление первого
листа задерживается, тогда как по срокам развития второго разница меньше выражена.
Таблица 1
Влияние нарушения целостности проростков на прирост длины семядолей дынь сортов Казачка (А) и Колхозница (Б)
Вариант Размеры пластинки на 36 сут ПЖ, сут
мм % от исходных
А/Б А/Б А/Б
Интактные
1 25,7 ±0,5 210 61
25,6 ±0,4 246 56
2 27,8 ±0,5 213 62
25,3 ±0,5 227 56
3 26,4 ±0,5 213 91
25,1 ± 0,5 227 75
4 25,9 ±0,5 219 72
22,8 ±0,5 186 71
ИС после
I сут 28,6±0,6 205 72
21,5 ± 0,6 187 65
Примечание. Исходная длина семядолей у А и Б составила 12-14 и 10-12 мм.
Следует иметь в виду и индивидуальные различия семядолей после прорастания семян. Для выявления их роли у огурцов сорта Конкурент и кабачка сорта Якорь семядоли были разделены на-крупные (а) и мелкие (б) по величине. После предобработки в растворе индолилмасляной кислоты (ИМК - 50 мг/л) в течение 6 ч. ИС культивировали на влажной фильтровальной бумаге в чашках Петри (табл. 2).
Эти группы ИС отличаются по приросту и развитию корней. Прирост выше у мелких из них, а число корней и ПЖ - у крупных. Характер корреляции между биомассой пластинки ИС, темпами ее роста, регенерацией и мощностью корневой системы у крупных и мелких семядолей не всегда одинаково выражен (табл. 3). Так, у крупных в варианте без об-
работки ИМК (контроль) выявилась высокая отрица- чеством корней. Несколько меньше эта величина у тельная корреляция между сырой биомассой и коли- мелких ИС.
Таблица 2
Влияние исходных размеров семядолей огурцов на их жизнеспособность
Вариант Размер Срок начала ризогенеза Укореняемость, % Число корней на семядолю, шт. ПЖ, сут
Предоб- работка Размер Исходный, мм Прирост на 5 сут, %
а 19,5±0,5 228 10,1 65 2,1 58
Н20 б 12,5±0,5 246 10,1 66 1,6 53
ИМК а 21,8±0,6 232 9,0 100 7,3 58
б 13,7±0,6 264 9,8 100 5,2 53
Исходная биомасса семядолей огурцов положительно коррелирует со сроками ризогенеза и мощностью корневой системы, включая варианты с предобработкой ИМК. Близки данные и по ИС кабачков (табл. 3). Однако влияние мощности корневой системы на темпы накопления сырой биомассы пластинки у ИС кабачков и огурцов носит неодинаковый характер. По суммарным данным у огурца лучше растут и укореняются более крупные ИС, тогда как у кабачка крайние размеры оказались менее значимыми в жизнеспособности, что видно по величинам коэффициента корреляции (табл. 3).
Обрезка пластинки ИС проводилась у 1, 5, 10 и 15 дневных проростков огурцов сортов Феникс и Конкурент (рисунок Б). В зоне обрезки в поле зрения (7x10) подсчитывали количество и определяли размеры проводящих пучков (ПП), число сосудов в центральном пучке. С возрастом при повышении зоны обрезки ИС происходило уменьшение числа ПП из-за прироста пластинки. Независимо от возраста проростков от основания к середине пластинки отмечено уменьшение числа ПП на единицу площади. Их число было наименьшим у ИС 15-дневных проростков. С изменением числа ПП и возрастом ИС резко меняется активность к ризогенезу у разных зон пластинки.
Суммарная зависимость между числом ПП и ризогенезом при разной обрезке пластинки (А) и с изменением возраста (Б) изолированных семядолей
Примечание. Столбцы - число ПП, кривая - уровень ризогенеза; за 100 % взяты исходные величины соответствующих показателей в контроле для А и Б
Таблица 3
Коэффициенты корреляции между сырой биомассой семядоли (мг) на 14-е сут после укоренения и разными показателями ИС (огурцы сорта Конкурент - числитель, кабачки сорта Якорь - знаменатель)
Вариант Исходный вес Прирост на 5 сут, % Срок укоренения, сут Количество корней, шт. Сырой вес корней, мг
Н20 Крупные Мелкие 2 +0,46/0,36 * -0,24/-0,14 +0,28/0,41 +0,23/-0,49 0,00/0,48 -0,14/-0,11 -0,09/-0,78 +0,31/-0,32 +0,08/-0,48 -0,61 */0,51 —0,53/—0,16 -0,60*/0,30 +0,17/0,34 +0,58/0,23 +0,400 34
ИМК Крупные Мелкие £ +0,27/0,20 +0,030,07 +0,210,41 -0,22/0,12 +0,390,20 +0,06/0,08 +0Д1/-0.01 —0,51/—0,21 +0,23/-0,08 +0,32/0,05 +0.49/-0.42 +0,34*/0,22 +0,25/0,04 +0,59*/0,01 +0,31 */0,05
н2о+имк Крупные Мелкие I +0,06/0,28 +0,06-0,01 +0,50*/0,40 -0,39/-0,60 +0,28/0,28 -0,12/0,02 -0,56*/-0,39 -0,25/-0,24 -0,61 */-0,30 +0,12/0,70 +0,24/0,01 +0,51 */0,13 +0,68*/0,17 +0,45 */0.05 +0,72*/0,17
Примечание (*) - значения коэффициента корреляции достоверны при Р < 0,05
Средние показатели, характеризующие особенности сортов (рисунок) и их корреляционный анализ (табл. 4), свидетельствуют о связи процессов ризоге-неза с числом ПП и возрастом ИС. Данные показывают наличие высокой положительной корреляции среднего числа ПП с их размерами, отрицательной - с числом сосудов и размерами ПП у сорта Феникс. У сорта Конкурент эти показатели выражены в меньшей степени. Размеры центрального пучка и количество сосудов в нем меняются с возрастом ИС и с высотой обрезки пластинки, что приводит к изменениям в активности к регенерации.
Таблица 4
Коэффициенты корреляции (г) между состоянием ПП и ризогенезом ИС огурцов сортов Феникс (А) и Конкурент (Б)
Корреляция между показателями А/Б
а б
Число ПП и количество сосудов -1,00* +0,18
в центральном пучке -0,46 0,77
Число сосудов в центральном * О 1 +0,96*
ПП и его размеры -0,95 0.55
Число сосудов и ризогенез -0,99 +0,22
0,87 0,72
Размеры центрального ПП и 0,99 +0,06
ризогенез
0,63 -0,14
0,98 +0,93*
Число ПП и ризогенез 0,63 1,00*
середине пластинки по мере завершения его формирования. Однако изменение числа сосудов не оказывает влияния на ризогенез ИС. Такая же тенденция характерна и для разновозрастных ИС.
Итак, состояние целостности проростков и ИС значимо для их морфогенеза и жизнеспособности. Нарушение целостности и ее восстановление имеет значение для роста и удлинения ПЖ листьев и семядолей [8]. При оставлении на растении только семядолей происходит резкое нарастание их биомассы и удлинение сроков жизни. Отдельные семядоли и листья, оставленные на растении, восполняют деятельность утерянных метамерных структур из-за включения компенсационных механизмов [8-10], что следует рассматривать как защитную реакцию для восстановления целостности и повышения выживаемости организма при постоянных повреждениях. Состояние целостности имеет значение для интактных и изолированных семядолей, что видно по изученным тыквенным.
Литература
1.
Примечание. Суммарные данные по вариантам обрезки (а) и возраста (б) при Р < 0,05 (*)
С возрастом ИС наблюдается падение активности к регенерации. Это резче выражено у семядоли с повышением уровня обрезки ее пластинки независимо от числа ПП. Так, 5 и 10-дневные ИС, имея одинаковое их число, отличаются по укореняемости. Число сосудов в центральном пучке растет от основания к
Чайлахян М.Х. Целостность организма в растительном мире. Ереван. 1955. -
Dostal R. On Integration of plants. Cambridge, 1967. Мокроносов А Т. Фотосинтетическая функция и целостность растительного организма Тимирязевские чтения XLII. М., 1983.
Полевой ВВ. И Физиология растений. 2001. Т.48. Вып. 4. С. 631-643.
Integration of activity in the higer plant. // Simposia of the soc. for. exp. Biology, № 31. Cambrige, 1977.
Белик В.Ф. Биологические основы культуры тыквенных: огурец, арбуз, дыня, тыква: Автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Л., 1967.
Фурса Т.Б.', Филов А.И. Арбуз, тыква. М., 1982.
Юсуфов А Г. Культура изолированных листьев. М., 1988.
Штернберг М.Б. II Ботанический журнал. 1963. Т. 48. № 2. С. 273-286.
10. Гаврилова О.Б. Регенерация и старение изолированных листьев и ее физиологические основы. Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Тбилиси, 1982.
Дагестанский государственный университет
18 ноября 2002 г.
УДК 591.9 (26): 597:551.462.32(262.5)
СОСТАВ, СТРУКТУРА И КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРИДОННЫХ ИХТИОЦЕНОЗОВ ПРИБРЕЖНОГО ШЕЛЬФА СЕВЕРО-ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ ЧЕРНОГО МОРЯ
© 2003 г. Г.К. Плотников, А.Н. Пашков, В. В. Стрельников
Abundance, biomass and structure of fish communities in the nearshore north-earst part of the Black sea is given. It is found that these indexes depend with type of the bottom, depth, temperature of the water, season and time of the day.
Общепризнанно, что хорология биологических генезисом сообществ [1]. В этой связи чрезвычайно
систем определяется абиотическими факторами интересным представляется изучение пространствен-
внешней среды, биотическими взаимодействиями и ной организации, структуры и количественных пока-
64
