Автореферат (1105089), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

В числетаких задач – оценка экологического статуса окружающей природной среды, влиянияразличных препаратов, используемых в сельскохозяйственной практике, нафизиологическое состояние растений и проч.Установленные закономерности в изменении индукционных кривыхфлуоресценции и соответствующих показателей импульсной флуориметрии длярастений бобов, обработанных фторидом натрия, могут быть использованы приинтерпретации результатов, полученных на растениях, находящихся в различныхфизиологических условиях.Результаты, полученные в опытах с рострегулирующими препаратами (эпин,циркон, ЭкоФус), имеют практическое значение, связанное с возможностьюиспользования этих препаратов в практике сельского хозяйства. Эти результатыподтверждают перспективность использования спектров флуоресценции зеленоголиста и метода медленной индукции флуоресценции для оценки эффективностиразличных применяемых на практике физиологически активных препаратов.Положения, выносимые на защиту1.

По мере уменьшения освещенности растений бобов при выращиваниистепень возрастания флуоресцентного показателя ω = F740/F685 в индукционномпериоде понижается, отражая снижение фотосинтетической активности листа.2. При длительном (2–3 месяца) выдерживании растений традесканции вусловиях высокой освещенности происходит усиление механизмов защитыфотосинтетического аппарата от фотоингибирования, что выражается в увеличениикоэффициента нефотохимического тушения флуоресценции qN.3. Влияние фторида натрия на перераспределение энергии возбуждения междуфотосистемами и его ингибирующее действие на фотосинтетические реакции6проявляется в уменьшении флуоресцентных показателей F0, Fm, FT, (qP)стац иувеличении значений (qN)стац у листьев, обработанных NaF.4.

Обработка семян тритикале и проростков льна-долгунца препаратамиэпином, цирконом и ЭкоФусом оказывает стимулирующее действие нафотосинтетический аппарат растений, проявляющееся в увеличении флуоресцентныхпоказателей ω = F740/F685 и (FM – FT)/FT.Личный вклад соискателяАвторомсамостоятельнополученыпредставленныевдиссертацииэкспериментальные данные, принято участие в постановке задач исследовании,планировании и проведении экспериментов, обработке и анализе экспериментальныхданных, а также в формулировке выводов работы.Апробация работыОсновные результаты диссертации докладывались на международноммолодежном научном форуме «Ломоносов-2011» (Москва, 2011), XI международномсимпозиуме «Новые и нетрадиционные растения и перспективы их использования»(Пущино, 2015), XIX международной школе для студентов и молодых ученых пооптике, лазерной физике и биофизике, симпозиум: Оптика и биофотоника (Саратов,2015), V экологической конференции для молодых ученых (Гейнсвилл, США, 2016), IIмеждународной молодежной школе-конференции по экологии и оптике прибрежныхвод (Калининград, 2016), международном симпозиуме «Биодиагностика и оценкакачества природной среды: подходы, методы, критерии и эталоны сравнения вэкотоксикологии» (Москва, 2016).Основные результаты диссертации изложены в 9 публикациях, в том числе в 5статьях, индексируемых в базах данных Web of Science, Scopus, RSCI.Структура и объем работы.Диссертация состоит из введения, 5 глав с изложением литературных данных исобственного экспериментального материала и выводов.

Диссертация содержит97 страниц, включая 32 рисунка и 5 таблиц. Список литературы включает 98 ссылокна работы отечественных и зарубежных авторов.СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении рассмотрена актуальность выбранной темы, сформулированы целии задачи исследования, показаны научная новизна и практическая значимость работы.В первой главе представлен обзор литературы. Описаны современныепредставления о структурно-функциональной организации фотосинтетическогоаппарата.

Рассмотрены основные факторы, оказывающие влияние на величину пиковв спектрах флуоресценции зеленого листа. Проведено обсуждение основныхмеханизмов тушения флуоресценции хлорофилла в листьях растений: энергизация7тиллакоидноймембраны,активациярегуляторногобелкаPsbS,активациявиолаксантинового цикла, переход фотосинтетического аппарата из состояния 1 всостояние 2 и движение хлоропластов под действием возбуждающего света.Разобраны основы метода импульсной флуориметрии и описаны различныефлуоресцентныепоказатели,характеризующиефункциональноесостояниефотосинтетического аппарата.Вторая глава посвящена описанию экспериментальных методов и объектовисследования. Основная часть работы была выполнена на проростках бобовVicia faba L.

(сорт «Русские черные»). Растения выращивали в пакетах объемом 0,5 лпри естественном освещении, в ряде случаев использовалось дополнительноеосвещение лампой ESB143-65W, расположенной на высоте 30 см от ростков. Вэкспериментах были использованы листья второго яруса 2-3 недельных проростков.При обработке бобов фторидом натрия в центральную жилку, не отрывая листот стебля, медицинским шприцом вводили раствор NaF концентрации 2∙102 М, вкачестве контроля использовали раствор NaCl той же концентрации. Затем листоставляли на 3 часа в затенении для естественного выведения излишка влаги.При измерении флуоресцентных характеристик в процессе осенней деградациихлорофилла использовали листья дуба Quercus rubra L., произрастающего натерритории Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова.Листья находились на разной стадии деградации хлорофилла и имели окраску отярко-зеленой до полностью желтой (рис.

1). Измерения проводили в сентябре-октябре2014-2015 гг.Рис. 1. Образцы листьев дуба Quercus rubra L.В опытах с листьями традесканции использовали растения видаTradescantia fluminensis L. (рис. 2), адаптированные к двум разным интенсивностямсвета: 50-125 мкЭ м2с1 (низкой) и 875-1000 мкЭ м2с1 (высокой). В работеиспользовали листья 4-6 яруса, считая от верхушки.Для изучения влияния физиологически активных веществ (регуляторов роста)на сельскохозяйственные культуры были использованы растения тритикале и льнадолгунца.8В опытах с тритикале (сорт «Валентин») использовали образцы с полевогоопыта, проводившегося проф. Л.Э.

Гунар и доц. А.Г. Мякиньковым в РГАУ – МСХАим. К.А. Тимирязева. Непосредственно перед посевом (август 2012 г.) семенаобрабатывали препаратами «Эпин-Экстра» и «Циркон» (фирма Нэст-М) согласнорекомендациям производителя. Нормы расхода препаратов в расчете на 1 т семянсоставляли: для эпина – 200 мл, для циркона – 2 мл. Для получения рабочего составауказанные количества препаратов разводили в 10 л воды. Флуоресцентные ифизиологические показатели растений тритикале определяли в начале июня 2013 г.Рис. 2. Растения Tradescantia fluminensis, адаптированные к различнойосвещенности: 50-125 мкЭ м2с1 (слева) и 875-1000 мкЭ м2с1 (справа).В опыте с льном-долгунцом Linum usitatissimum L.

(сорт «Восход»)использовали образцы с полевого опыта, проводившегося доц. И.И. Дмитревской вРГАУ – МСХА им. К.А. Тимирязева в 2014-2015 гг.Спектры флуоресценции листьев растений измеряли на спектрофлуориметреSolar CM2203. Лист освещали в течение 70 с светом с длиной волны λмакс = 450 нм, Δλ= 5 нм, для стандартизации условий эксперимента, затем выдерживали в темноте втечение 5 мин, после чего включали свет с той же длиной волны и регистрировалисерию спектров в диапазоне 630800 нм в течение 10 минут (в опытах свыращиванием бобов при пониженной освещенности) или 20 минут (во всехостальных экспериментах).Для количественной оценки формы спектра использовали параметр ω = F740 /F685, где F685 и F740 – интенсивности флуоресценции на длинах волн 685 и 740 нмсоответственно.Измерения индукционных изменений флуоресценции проводили при помощиимпульсного флуориметра PAM-2500 (Walz, Германия).

Лист помещали в темнуюкамеру и адаптировали к темноте в течение 15 минут в случае традесканции или втечение 5 минут во всех остальных случаях. Затем включали слабый измерительныйсвет (λ = 630 нм, ФАР ≈ 10 мкЭ м2с1), далее для определения максимального9квантового выхода флуоресценции Fv / Fm подавали насыщающую вспышку. Послекороткого периода релаксации (30 с) включали синий действующий свет (λ = 455 нм,ФАР ≈ 150 мкЭ м2с1), и на его фоне происходила подача кратковременныхнасыщающих вспышек (Δt = 0,5 c, λ = 630 нм, ФАР ≈ 3500 мкЭ м2с1).В экспериментах с традесканцией, помимо синего, использовали такжекрасный действующий свет (λ = 630 нм).

ФАР, взависимости от условий эксперимента, составляла40, 150 или 500 мкЭ м2с1, насыщающие вспышкиимелиследующиепараметры:Δt = 0,8с,2 1ФАР ≈ 5000 мкЭ м с .Используязначенияинтенсивностифлуоресценции, полученные при воздействииизмерительного и действующего света, а такженасыщающих вспышек, с помощью программногообеспечения прибора автоматически вычислялисьтакие флуоресцентные параметры, как Fv / Fm,PSIIиNPQ.Длярегистрациитемновойрелаксации действующий свет выключали,продолжая периодически подавать насыщающиевспышки.Общее содержание хлорофиллов a и bопределялось спектрофотометрическим методом.Значения оптической плотности на длинах волн645 и 662 нм использовали для вычисленияконцентрации хлорофиллов поформулам изработы [1].Третьяглавапосвященаизучениюзависимости формы спектров флуоресценции отсодержания хлорофилла в листе.В разделе 3.1 представлены результатыРис.3.Характерныеспектрыфлуоресценциилистьев бобов, выращенныхпри разной освещенности:3000 лк (а);500600 лк (б);2030 лк (в).

Характеристики

Список файлов диссертации