Биотехнология

Ритмы физиологических процессов

У растений чередование периодов интенсивного роста и замедления или полной остановки роста называют периодичностью роста. Она обусловлена внешними и внутренними факторами. Наиболее распространены циркадные ритмы с периодом около суток или суточная периодичность роста. Скорость роста имеет период 24 часа, также к циркадным ритмам относятся все процессы в растениях (фотосинтез, дыхание, открывание и закрывание цветков, устьиц, транспорт веществ, выделение нектара, образование пыльцы и т.д.). Большинство растений на юге страны более интенсивно растёт ночью, а на севере – днём. Это объясняется температурой, если температура воздуха ночью достаточно высока, то растение растёт ночью, а если ночная температура существенно ниже дневной (условия севера), то большие приросты растения наблюдаются днём.

Хронометрическую систему, контролирующую ход циркадных ритмов, называют физиологическими или биологическими часами. Большинство ученых считают, что механизмы биологических часов вмонтированы в мембраны, а точнее в плазмалемму. Это подтверждают те факты, что под воздействием внешних раздражителей изменяется структура белков и липидов мембран. Изменения степени насыщенности липидов мембран отмечены на протяжении каждого суточного ритма. Также наличие в мембранах пигментных комплексов (фитохрома и криптохрома) способно воспринимать действие света и тем самым выключать или включать биологические часы у растений.

Сезонная периодичность роста – это когда период усиленной жизнедеятельности сменяется периодом ослабления и даже прекращения всех процессов (растения впадают в состояние покоя).

У древесных растений сезонная периодичность выражается в образовании годичных колец.

Биотехнология – это наука, которая разрабатывает основу новых процессов выращивания растений вне организма на искусственных питательных средах в строго контролируемых условиях. Метод выращивания базируется на тотипотентности клеток, т.е. способности растительных клеток развиваться в новый организм.

Сущность метода заключается в культивировании клеток, тканей, частей растений. Все живые клетки и изолированные ткани на питательной среде образуют каллусную ткань (каллус), которая пересаживается на новую питательную среду. Питательные среды должны содержать весь набор макро –и микроэлементов, а также с добавлением стимуляторов роста (ауксинов и цитокининов) в определенных концентрациях, что ускоряет образование каллуса. Обязательным условием является создание стерильных условий (без вирусная основа). Это дает возможность изучать биохимические основы процессов роста и развития, а также изучать влияние органических добавок и промежуточных метаболитов на протекание процессов в растительных клетках и позволяет оценить собственные возможности метаболизма и рост органа.

В результате биотехнологических методов создают растения с повышенной устойчивостью к болезням, вредителям, а также создание новых сортов и форм растений, устойчивых к неблагоприятным факторам, для получения большого количество посадочного материала, для сохранения исчезающих видов растений.

Лекция № 4

Тема: Закономерности развития растений

План

1. Особенности развития растений

2. Фотопериодизм

3. Яровизация

4. Гормональная теория развития растений

5. Формирование мужских и женских цветков

6. Физиология покоя

7. Процессы, происходящие при прорастании семян

Дата добавления: 2014-01-05