11427 (Вплив тривалості фотоперіоду на нітратний обмін у рослин різних фотоперіодичних груп), страница 3

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.12 – фізіологія рослин – Інститут фізіології рослин і генетики НАН України, Київ, 2008. Дисертація присвячена вивченню впливу тривалості фотоперіоду на вміст нітратів, нітратредуктазну активність, фотохімічну активність хлоропластів та вміст НАДФ(Н) та НАД(Н) у рослин різних фотоперіодичних груп.

Показано, що інтенсивність обміну нітратів, фотохімічна активність хлоропластів та вміст хлорофілу а, окиснення НАДФН і НАДН у довгоденних і короткоденних рослин за сприятливих фотоперіодичних умов є більш високими, ніж за несприятливих. Виявлено, що у фотоперіодично нейтральних рослин на короткому дні ці процеси за характером і інтенсивністю подібні до їх змін у короткоденних рослин. Припускається, що за сприятливих фотоперіодичних умов у довгоденних і короткоденних рослин інтенсивний нітратний обмін та його достатнє енергетичне забезпечення може бути вагомим фактором достатнього постачання азоту для синтезу білка та інших азотвмісних сполук та прискорення розвитку цих рослин. Припускається, що інтенсивність обміну нітратів на довгому дні у фотоперіодично нейтральних рослин достатня для забезпечення білкового обміну, а підвищення її на короткому дні є необхідною умовою підтримання такого рівня обміну білку, який не призводить до затримки розвитку за цих умов.

Ключові слова: Фотоперіод, обмін нітратів, нітратредуктазна активність, фотохімічна активність хлоропластів, вміст НАДФ(Н) і НАД(Н).

Тимошенко В.В. Влияние длины фотопериода на нитратный обмен у растений разных фотопериодических групп. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.12 – физиология растений – Институт физиологии растений и генетики НАН Украины, Киев, 2008. Диссертация посвящена изучению влияния длины фотопериода на содержание нитратов, нитратредуктазную активность, фотохимическую активность хлоропластов и содержание НАДФ(Н) та НАД(Н) у растений разных фотопериодических групп.

В исследованиях использовали длиннодневные, короткодневные и фотопериодически нейтральные растения, которые выращивали в факторостатных и полевых условиях.

Изучение влияния длины дня на содержание нитратов в листьях растений разных фотопериодических групп показало большую интенсивность снижения их содержания у длиннодневных растений на длинном, а у короткодневных – на коротком дне. Это может свидетельствовать о большей интенсивности их восстановления у длиннодневных и короткодневных растений на благоприятной длине дня.

Исследования нитратредуктазной активности, как в факторостатных, так и в полевых опытах, выявили, что в благоприятных фотопериодических условиях длиннодневные и короткодневные растения характеризуются большей интенсивностью редукции нитратов, чем в неблагоприятных. Показано, что в благоприятных фотопериодических условиях у этих растений фотосинтез, дыхание, накопление и превращение углеводов протекают более интенсивно, чем в неблагоприятных (Цыбулько, 1998), что, вероятно, может обеспечивать достаточное количество углеводов и органических кислот для восстановления нитратов.

Изучение влияния длины дня на фотохимическую активность хлоропластов показало более высокую интенсивность транспорта электронов у длиннодневных и короткодневных растений на благоприятной длине дня, т.е. у длиннодневных растений на длинном, а у короткодневных – на коротком дне, как в вегетационных, так и в полевых опытах. Содержание хлорофилла а у длиннодневных и короткодневных растений было также выше на благоприятной длине дня. Таким образом, структурно-функциональное состояние фотосинтетического аппарата будет благоприятствовать лучшему энергетическому обеспечению повышения биосинтетических процессов у растений на благоприятной длине дня (Цыбулько, 1998), в том числе и восстановления нитратов.

Исследование содержания НАДФ(Н) и НАД(Н) показали большее содержание НАДФ⁺ и НАД⁺ и меньшее содержание НАДФН и НАДН у длиннодневных растений на длинном, а у короткодневных – на коротком дне, что свидетельствует о более высокой интенсивности их использования в метаболических процессах, в том числе в восстановлении нитратов в благоприятных фотопериодических условиях.

Таким образом, у длиннодневных и короткодневных растений в благоприятных фотопериодических условиях повышение интенсивности восстановления нитратов достаточно обеспечено энергией, что способствует лучшему обеспечению азотом синтеза функциональных и структурных белков, и ускорению темпов развития в этих условиях.

У фотопериодически нейтральных растений изменение содержания нитратов, нитратредуктазной активности, фотохимической активности хлоропластов, содержания хлорофилла, степени окисленности НАДФН и НАДН под влиянием разной длины дня по характеру и интенсивности подобны их изменению у короткодневных растений. Вероятно, что усиление нитратного обмена и его энергетического обеспечения у фотопериодически нейтральных растений на коротком дне является важным фактором, который позволяем им не изменять темпов развития при сокращении светового периода. Высокая интенсивность нитратного обмена и его достаточное энергетическое обеспечение у фотопериодически нейтральных растений в условиях короткого дня может обуславливать синтез достаточного количества азотсодержащих соединений и, в первую очередь, белков, для протекания морфогенетических процессов, что проявляется в способности этих растений не задерживать переход к репродуктивному развитию на коротком дне.

Ключевые слова: Фотопериод, обмен нитратов, нитратредуктазная активность, фотохимическая активность хлоропластов, содержание НАДФ(Н) и НАД(Н).

Timoshenko V.V. The influence of the duration of photoperiod on the nitrate exchange in different photoperiodic group of plants. – Manuscript.

Thesis for Ph. D. Degree by speciality 03.00.12 – plant physiology – Institute of plant physiology and genetics, National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, 2008.

The dissertation is devoted to the study of the photoperiod duration influence on the nitrate content, nitrate reductase activity, photochemical activity in chloroplasts, NADP(H) and NAD(H) content in different photoperiodic group of plants.

The increasing of nitrate exchange intensity, photochemical activity in chloroplasts, NADPH and NADH oxidizing in long day plants and short day plants in favorable photoperiodic conditions were revealed. It was shown, that character and intensity of all these processes in neutral plants on the short day are similar to their character and intensity in short day plants. Thesis, that intensive nitrate exchange and its sufficient energetic supply at long and short day plants in favorable photoperiodic conditions are important factors of protein synthesis nitrogen sufficient supply and accelerating of plant development has been formulated. It is proposed, that nitrate exchange intensity in neutral plants on the long day is sufficient for protein exchange supply and its increasing on the short day is necessary for support of such protein exchange level, which does not delay plant development in these conditions.

Key words: Photoperiod, nitrate exchange, nitrate reductase activity, photochemical activity of chloroplasts, NADP(H) and NAD(H) content.