Geum.ru

Дроздов Н. И., Артемьев Е. В., Чеха В. П

Вид материалаДокументы

Содержание


Изучение процесса фотофосфорилирования в клетках листа элодеи
Участвовала в VI Всероссийской конференции по экологии в 1999 г. (КГУ). Доклад отмечен Почетной грамотой. Имеется одна публикаци
Изучение препарата силка как стимулятора роста культурных растений.
Подобный материал:
1   2   3   4   5

Литература




  1. Пак Н.И., Филиппов В.В. О технологии компьютерного тестирования. ИНФО. 1997. № 5.
  2. Пак Н.И., Симонова А.Л. Методика составления компьютерных тестов. ИНФО. 1998. № 4.



ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ФОТОФОСФОРИЛИРОВАНИЯ В КЛЕТКАХ ЛИСТА ЭЛОДЕИ

Захарова Т.К., Чаплыгина И.А.


Захарова Тамара Кузьминична, канд. биол. наук (1972), доцент (1980) кафедры ботаники факультета естествознания КГПУ.

Научные интересы – изучение влияния стимуляторов роста растений (пероксид водорода, гумат натрия, СИЛК). Изучение фитонцидных свойств комнатных растений. Опубликовано 35 работ, из них наиболее значимы 3 работы по выявлению положительного влияния пероксида водорода на рост и физиологические процессы живого организма (РАН СССР, 1962; межвузовский сборник научных трудов МОПИ, Москва, 1991, 1992; Сб. «Биологические исследования в Сибири». – Красноярск, 1992).


Чаплыгина Ирина Александровна,учитель экологии шк. № 82 г. Красноярска, аспирантка Института Леса им. А.Н. Сукачева СО РАН, г. Красноярск.

Научные интересы – изучение влияния экологических условий на формирование древесины хвойных растений. Фотосинтетические процессы в растении, обеспечивающие клетку энергией.

Участвовала в VI Всероссийской конференции по экологии в 1999 г. (КГУ). Доклад отмечен Почетной грамотой. Имеется одна публикация.


Исследования процесса фотосинтеза продолжают сохранять центральное место в экспериментальной биологии, так как фотосинтез является важным звеном круговорота углерода в биосфере и источником органических веществ. В связи с нарастанием энергетического кризиса важное место занимает поиск экологически чистых и дешевых источников энергии. Одним из наиболее перспективных вариантов является использование солнечного излучения в качестве первичного источника энергии для получения водорода из воды в процессе фотофосфорилирования. Последний связан с образованием молекул АТФ и восстановленного продукта НАДФН.

Возникает актуальный вопрос, можно ли ускорить данный процесс? Есть мнение ученых (Ленинджер А., 1974 г.), что некоторые химические соединения могут ускорять или тормозить фотофосфорилирование (Балашев К.П., 1998; Шувалов В.A.. J990). Особое внимание заслуживает пероксид водорода, образующийся в клетке в процессе дыхания и известный сегодня как стимулятор роста и других физиологических процессов растений и микроорганизмов (Захарова Т.К., 1984, 1992).

Цель нашего исследования: изучить влияние пероксида водорода на процесс фотофосфорилирования в клетках листа элодеи.

Задачи: 1. Определить количество молекул АТФ, образованных при фотофосфорилировании. 2. Определить количество молекул АТФ, затраченных на циклоз цитоплазмы.

Объект изучения: элодея канадская (Elodea canadensis Michx).

Методика. Элодею выращивали в 0.5 л банках с водопроводной водой при t +26°, +28°С при постоянном досвечивании электролампой мощностью 150 Вт.

Варианты. 1. Контроль – элодею содержали в воде. 2. Элодею содержали в воде с добавлением 0.3 мл 3-процентного пероксида водорода (концентрация 0.002%) 3. Элодею содержали в воде с добавлением 1 мл 3-процентного пероксида водорода (концентрация 0.006%).

Пероксид водорода вносили в банки через день, так как он очень быстро разлагается на свету. Ежедневно проводили аэрацию, чтобы исключить роль пероксида водорода, как источника молекулярного кислорода. С помощью окуляр-микрометра еженедельно вели измерения: длины и ширины клеток, размер хлоропластов (диаметр), определяли количество хлоропластов в клетке, скорость движения цитоплазмы. Средние результаты брали из десяти измерений. Расчет производили по известной методике (ЛГПИ). Математическая обработка (Дворецкий М.Л., 1971) показала достоверность результатов.

Обсуждение. Исследования показали, что под влиянием пероксида водорода увеличивается количество хлоропластов в клетке на 42 – 78%, что несомненно способствует более эффективному усвоению солнечной энергии (Таблица 1).



Очевидно, что под влиянием пероксида водорода ускоряется процесс фотофосфорилирования на 33% (II в), на 74% (III в).

Подсчет показал, что под влиянием пероксида водорода ускоряется циклоэ в 1.2 раза (II в), в 1.9 раз (III в). При этом увеличиваются затраты АТФ на пиклоз на 1.7 раза (II в), в 5.3 раза (III в).

Выводы. Пероксид водорода в используемых концентрациях: 1) способствует увеличению количества хлоропластов в клетке листа элодеи; 2) ускоряет процесс фотофосфорилирования и циклоз цитоплазмы; 3) увеличивает затраты АТФ на циклоз прямо пропорционально.

Литература




  1. Балашев К.П. Фотокаталитическое. преобразование солнечной энергии // Соровский образовательный журнал. 1998. №8. – С. 58 -64.
  2. Дворецкий М.Л. Пособие по вариационной статистике. М.: Лесная промышленность, 1971. – С. 104 – 106.
  3. Захарова Т.К. Перекись водорода как регулятор образования хлорофилла и ростовых процессов // Рост растений и его регуляция. – М., 1984. – С. 106- 110.
  4. Захарова Т.К. Влияние низких концентраций пероксида водорода на некоторые физиологические процессы при прорастании семян гороха // Ботанические исследования в Сибири. – Красноярск, 1992. – С. 47 - 50.
  5. Ленинджер А. Биохимия. М.: Мир, 1974.
  6. Учебные задания по физиологии растений. ЛГПИ им. А.Н. Герцена, 1982. – С. 19-23.


ИЗУЧЕНИЕ ПРЕПАРАТА СИЛКА КАК СТИМУЛЯТОРА РОСТА КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ.

Захарова Т К., Глазкова Т.А .


Глазкова Татьяна Анатольевна, учитель биологии шк. № 44.

Научные интересы – влияние экологических факторов на рост и развитие культуры растений. В течение трех лет проводила исследования по изучению препарата СИЛКа на рост фасоли и огурцов. Получены положительные результаты. Доложены в 1999 г. на VI Всероссийской студенческой конференции по экологии (КГУ), награждена дипломом III степени. Опубликована одна работа.


В настоящее время проблема повышения продуктивности сельскохозяйственных растений актуальна. Она связана с широким использованием и изучением химических средств защиты растений и регуляции их продуктивности. В связи с требованиями экологии приоритет отдается малорасходным веществам, безвредным для живых организмов. За ними будущее фитохимии.

В последнее десятилетие внимание ученых привлечено к изучению соединения СИЛК (сильные органические кислоты), полученного в 1986 г. из пихты сибирской. По химическому составу препарат представляет сумму тритерпеновых кислот. Производится в промышленном масштабе на Электрохимическом заводе г. Зеленогорска в Российской Федерации, разрешен с 1996 к применению как агрохимикат.

Научных публикаций о препарате как стимуляторе роста в литературе нет, кроме информационных сообщений в газетах. В связи с этим возник интерес к действию СИЛКа и лабораторных испытаний препарата на ряде сельскохозяйственных культур.

Цель исследования: изучить влияние препарата СИЛКа на ряд физиологических функций культурных растений (рост, содержание хлорофилла и нитратов в листьях, образование сухого вещества, водоудерживающая способность).

Объекты изучения: огурцы (сорта – Зозуля, Дарина), фасоль обыкновенная.

Методика. Опыты проводили в течение 3-х лет в КГПУ в лабораторных условиях в нескольких вариантах. Каждый вариант в 3-кратной повторности. Семена огурцов и фасоли замачивали на 12 часов в водопроводной воде, затем помещали в растильни на фильтровальную бумагу, смоченную в контроле водой, в опыте – водным раствором СИЛКа. Огурцы выдерживали в СИЛКе 4 часа, фасоль – 12 часов. Набухшие семена высаживали в ящики с почвой с последующим контролем режима полива, освещения, температуры, влажности. Дозы СИЛКа использовали согласно инструкции, вносили СИЛК путем опрыскивания и полива растений по своей схеме – 1 раз в неделю. Контрольные растения опрыскивали и поливали водой. При определении ряда физиологических показателей использовали известные методики. Средние результаты исследований обработаны математически и показали их достоверность. Сравнение вели с контролем, принятым за 100%.

Варианты: 1. Контроль – растения опрыскивали водой. 2. Растения огурцов опрыскивали и поливали водным раствором СИЛКа в дозе 2 капли на 1 л воды 1 раз в неделю. 3. Растения фасоли опрыскивали и поливали водным раствором СИЛКа в дозе 20 капель на 1 л воды 1 раз в неделю.

Опыт с фасолью длился 85 дней, с огурцами – 45 (до образования зрелых плодов).

Показано, что под влиянием СИЛКа значительно ускоряется рост стебля: у фасоли в 0.5 раза, у огурцов в 2-2.5 раза (табл. 1).





У огурцов под влиянием СИЛКа увеличивается площадь листа на 28%, у фасоли на 20%, что положительно влияет на фотосинтез. Листья опытных растений имеют более яркую зеленую окраску. Определения содержания хлорофилла показали его увеличение у огурцов на 47%, у фасоли – на 48%.

СИЛК способствует увеличению сухого вещества в вегетативных органах. Так, у фасоли в корнях сухого вещества больше, чем в контроле на 103%, в стебле – на 48%, в листьях – на 28%. У огурцов увеличивается содержание сухого вещества в листьях на 22% (табл. 2).

Таблица 2. Влияние СИЛКа на содержание сухого вещества в листьях (на 1г сырого веса)





Однако в момент образования плодов количество сухого вещества в листьях опытных растений снижается более резко, чем в контроле, что связано с формированием плодов.

Под влиянием СИЛКа снижается содержание нитратов в листьях, повышается их водоудерживающая способность на 29%.

Под влиянием СИЛКа значительно (в 2-3 раза) увеличивается объем корневой системы, что способствует увеличению площади поглощения воды и минеральных веществ.

Наблюдения показали ускорение появления фенофаз у фасоли на 7 дней, у огурцов на 14 дней. У опытных растений наблюдается более обильное цветение.

Выводы. Препарат СИЛК в изучаемых дозах обладает стимулирующим действием: ускоряет корнеобразование, рост стебля и листьев, повышает содержание сухого вещества и хлорофилла в листьях, снижает содержание нитратов, увеличивает водоудерживающую способность.