Особенности транспорта воды в сегментах корней Zea mays L
Диссертация
Впервые в работе детально исследована эксудация сегментов корней, которые предложены в качестве новой модельной системы для изучения транспорта воды и ионов в корне. Показано, что сегменты способны к эксудации не только в направлении восходящего водного потока, но и в противоположном ей направлении (нисходящий водный поток). Анализ химического состава эксудата позволил сделать вывод, что в обоих… Читать ещё >
Содержание
- Глаза 1. КРУГОВОРОТ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ В РАСТЕНИИ, ЕГО ДВИЖУЩЕ СИЛЫ И ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ. 9 (обзор литературы)
- 1. 1. Редукционизм и холизм.,*.щдеменном естествознании и
- 1. 2. Системы интеграции растительного организма
- 1. 3. Восходящий водный поток в растении
- 1. 3. 1. Верхний концевой двигатель восходящего водного тока
- 1. 3. 2. Корневое давление — нижний концевой двигатель восходящего водного тока
- 1. 3. 3. Строение корня
- 1. 3. 4. Транспорт воды через корень
- 1. 3. 5. Осмотическая концепция корневого давления
- 1. 3. 6. Сложная природа корневого давления
- 1. 3. 7. Метаболическая составляющая корневого давления
- 1. 3. 8. Полярность и водный ток
- 1. 4. Нисходящий водный поток в растении
- 1. 4. 1. Флоэмный поток
- 1. 4. 2. Другие пути нисходящего водного потока и выделение воды корнями
- 1. 5. Проблемы единой гидродинамической системы растения .,
- 1. 6. Эксудация сегментов корней
- Глава 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 2. 1. Подготовка объекта к опыту
- 2. 1. 1. Сегменты корней
- 2. 2. Методы исследования
- 2. 2. 1. Определение интенсивности аксудации и ее температурного коэффициента
- 2. 2. 2. Определение осмотического давления эксудата .ЭО
- 2. 2. 3. Определение гидравлической проводимости корней и сегментов корней
- 2. 2. 4. Определение метаболической составляющей корневого давления и движущей силы эксудации сегментов корней
- 2. 2. 5. Определение концентрации свободных аминокислот и амидов в эксудате
- 2. 2. 6. Определение концентрации углеводов в эксудате
- 2. 2. 7. Определение рН эксудата и концентрации ионов в кем
- 2. 2. 8. Определение содержания белка в эксудате
- 2. 2. 9. Измерение разности электрических потенциалов на поверхности корня или сегмента корня
- 2. 3. Метаболические регуляторы
- 2. 3. 1. Ингибиторы. lu
- 2. 3. 2. Стимуляторы
- 2. 1. Подготовка объекта к опыту
- 6. 1. Ацетилхолин
- 6. 2. Норадреналин
- 6. 3. ci-тубокурарин
- 6. 4. Цитохалазин Б
- 6. 5. Общие итоги
Список литературы
- Анисимов А, В, Раткович С. Транспорт воды в растениях: исоледование импульсным методом ЯУР. М.: Наука, 1992, 144 о, Арнольд В, И, Теории катастроф, М: Наука, 1990, 128 с, Бауэр 0,3, Теоретическая биология, М.-Л-д: Изд-во ВИЕМ, 1935, 206 о,
- Белозерская т. А., Крицкий М. С., Соколовский В, Ю, Мембранный злектрогенез и проблемы клеточной дифференцировки у мице-лиальных грибов // Микробиология, 1995, Т, 64, N 3, С, 1. Cj zi О"&trade- OUU ?
- Биологический энциклопедический словарь. Под ред. М.С. Гиляро-ва (главн. ред.). М.: Советская энциклопедия, 1986, 832 о.
- Т.2. М: наука, 1964, 396 с, Бутенко Р. Г. Культура изолированных протопластов, клеток и тканей в решении задач физиологии растений// Новые направления в физиологии растений / Под ред. А. Л. Курганова. М: Наука, 1985, С, 16−32, — 161
- Вахмистров Д.Б., Али-заде В.М. Переходные процессы при выделении пасоки корневой системой подсолнечника. Кинетический анализ // Физиология растений, 1973, Т, 20, Вып. 2, О, 250−259,
- Великанов Г. А. Водообмен и системы переноса ионов у клеток ввысших растениях, Диос, докт, биол, наук, Казань, 1997, 333 с,
- Волков В.С., Жолкевич В. Н. Параметры экссудации в зависимостиот пространственной ориентации сегментов корней Zea mays L, // Доклады академии наук, 1993, Т, 332, N 4, С. 526−528,
- Гунар И, И, Крастина Е. Е., Петров-Спиридонов А.Е., Брюшкова
- Жолкевич B.H.j Зубкова H.K., Королев A.B. Воздействие колхицина и норадреналина на выделение эксудата корнями Helianthus araiuus L. в отсутствие поглощения воды из наружной среды // Доклады Академии наук. 1998. Т. 359. N 4. С, 551−553.
- Королева О, А, Особенности водного обмена паренхимных клеток запасающего корня сахарной свеклы. Автореферат дисс, на соискание ученой степени канд. биологических наук. М. ИФР РАН. 1994. 24 о,
- Кремнина А.Н., Пронин В. А. Корневые выделения кукурузы и их влияние на некоторые стороны жизнедеятельности сои // Физиология растений. 1965. Т.12, Вып. 5. С. 847−853.
- Кремнина А, Н, Влияние условий минерального питания на интенсивность выделения влаги корнями растений кукурузы // Физиология растений, 1969. Т. 16. Вып. 4. С. 626−631.
- Кремнина А.Н., Яковлев A.A. Исследование процессов водо- и ио-нообмена в физиологически разнокачественных участках корня кукурузы // Состояние воды и водный обмен у культурных растений / Под ред. Петинова Н. С. М. .* Наука, 1971, С, 105−116,
- Кретович В, Л, Обмен азота в растениях, М: Наука, 1972, 528 о,
- Кубичек С, А, Секреция замыкающими клетками капелек жидкости // Физиология растений, 1976, Т.23. Вып, 2, С, 403−404,
- Кулаева О.Н. Гормональная регуляция физиологических процессов у растений на уровне синтеза РНК и белка, 41 Тимирязевское чтение, М, — Наука. 1982, 84 с,
- Куликова А.Л. Количество и формы актина в проводящих тканях Helacleum sosnowskyi // Физиология растений, 1986, Т, 33, Вып. 4. С. 629−636.
- Куликова А.Л. Некоторые свойства флозмных белков из эксудата тыквы // Физиология растений. 1992. Т. 39. Вып. 6. С.1108−1115,
- Кундт В, Робник М, Водные помпы б корнях растений // Физиология растений, 1998, Т, 45, Вып. 2, 0, 308−316,
- Куроанов А, Л, Транспорт ассимилятов в растении, М.: Наука, 1976. 646 с,
- Куроанов А, Л, Ученый и аудитория, М: Наука, 1982, 272 с,
- Лазарева Н, П, Борисова Т. А., Жолкевич В. Н. об автоколебательном характере нагнетающей деятельности корневой системы Zea mays L. // Доклады АН COOP. 1986. Т. 289. N 3, О. 761−764,
- Лебедев Г, В, Водный дефицит и сельскохозяйственное производство, Л: Химия, 1990, 316 с,
- Левушкин С.И., Шилов И, А, Общая зоология, М, г Высшая школа, 1994, 432 о,
- Лима-де-Фариа А. Эволюция без отбора. М: Мир, 1991, 456 с,
- Лоскутов А.Ю., Михайлов A.C. Введение в синергетику, М.- Наука, 1990, 270 с,
- Лотова Л, И, Тимонин А, К, Сравнительная анатомия высших растений, М.: Издательство МГУ, 1989, 80 с,
- М, — Наука, 1997. 255 с, Медведев С. С. Физиологические основы полярности растений.1996, 0-Пб.: Кольна. 160 о. Медведев 0.0., Маркова И, В, Цитоокелет и полярность растений
- Можаева Л.В., Пильщикова Н. В. 0 природе процесса нагнетания- 169 воды корнями растений // Известия ТОКА. 1972. N 3, С. 3−15.
- Можаева Л.В., Пилыдикова Н. В. 0 неоомотическом поступлении воды в сосуды корня // Известия ТСХА. 1976. N 6. С, 3−11.
- Можаева Л.В., Пильщикова Н. В. Соотношение между величиной компонентов корневого давления и скоростью нагнетания воды корнями // Доклады Академии наук. 1978. Т. 239. N 4. С. 1005−1008.
- Можаева Л.В., Пильщикова Н. В. О движущей силе плача растений // Физиология растений. 1979. Т. 26. Вып. 5, С, 994−1000.
- Можаева Л.В., Пильщикова Н. В., Зайцева Н. В. Изучение сократительных свойств клеток корня в связи о ритмичностью плача растений // Известия ТСХА. 1975. N 1. С, 3−13,
- Можаева Л. В,. Пильщикова Н, В, Кузина В, И, Значение неосмотического компонента корневого давления для нагнетания воды корнями /У Известия ТСХА, 1978. N 1. С. 3−11.
- Можаева Л.В., Пильщикова Н.В, Кузина В, И, Изучение природы движущей силы плача растений о использованием химических воздействий // Известия ТСХА, 1979, N 1, 0, 3−9.
- Можаева Л.В., Пильщикова Н. В., Кузина В. И. Сравнительное определение движущей силы плача растений компенсационным и динамическим методами // Известия ТСХА. 1980. N 1. С. 8−14.
- Мокронооов АЛ, Фотосинтетическая Функция и целостность растительного организма. М: Наука, 1983. 64 с.
- Молчанов A.M. Нелинейности в биологии. Пущино: ОНТИ Путинского научного центра РАН, 1992. 223 с.
- Морозов Ю.М. Цитологические аспекты взаимоотношений растений и- 170 фитопатогенных грибов // Микология и фитопатология, 1992. Т. 26, N 1, С, 67−75, Николио Г,} Пригожин И, Познание сложного. М.: Мир. 1990. 344с.
- Нечипоренко Г. А., Рыбалова Б. А. Применимость различных осмотически действующих агентов для исследования водного обменарастительных тканей // Физиология растений, 1980, Т.27. N1.0, 203−208, Новое в синергетике. Загадки мира неравновесных структур, М:
- Наука, 1996, 264 с, Опритов В, А, Распространяющееся возбуждение у высших растений// Успехи современной биологии, 1977, I, 83, Вып, 3, и, 442−458,
- Рубцова М-С, Кузнецова Т.Н.} Швецов Г, А, Измеритель разности биопотенциалов растений. Авторское свидетельство N 1 155 193, 1985,
- Сабинин Д, А, Физиологические основы питания растений, М.:
- Изд-во АН СССРj 1955, 512 с, Сабинин Д. А. Избранные труды по минеральному питанию растений.
- ОНТН НЦБИ АН СССР, 1990, 149 с, Семенов И. Л., Фенсом Д. С., Томоон Р. Г. Природа колебаний в толщине листьев Beta vulgaris, измеренных с помощью линейного датчика // Физиология растений. 1995, Т, 42, N 6, С, 878−884,
- Тараканова Г. А., Шведова О. Ю., Жолкевич В. Н. Электрохимические характеристики и гуттация клеток Piloholus umbonatus Buller // Доклады АН СССР, 1985, Т, 280, N 5, С, 1277−1280.
- Тараканова Г, А, Жолкевич В. Н, Исследование кинетики электрохимических параметров мукорового гриба Piloholus umbonatus Buller // Доклады АН СССР, 1986, Т. 286. N 2.1. С, 504−508,
- Чугунова Т.В. Роль паренхимных клеток в нагнетающей деятельности корневой системы. Автореферат дисс, на соискание ученой степени канд. биологических наук, М,." 1ФР АН СССР, 1989, 17 о,
- Шноль С. Э, Хватает ли времени для дарвиновской эволюции? //
- Природа, 1990, N 11, С, 23−26, Знгельгардт В, А, Познание явлений жизни. М.: Наука, 1984. 304 о.
- Яковлев Г, П., Челомбитько В. А. Ботаника, М.: Высшая школа.1990, 368 с. 4 :-«iC- J. / U ~
- Alius D.P., Canny M.J. Water Pathways in Wheat Leaves. I, The Division of Fluxes between Different Vein Types // Australian Journal of Plant Physiology. 1985, V, 12, P, 173−181,
- Anderson W, P. j Aikrnan D.P., Meiri A, Excised root exudation -a standing-gradient osmotic flow // Proceedings of the Royal Society of London, Series B, 1970, V, 174, N 1037, P, 445−458,
- Asian? M., Travis R.L., Rains D, W, Huffaker E, 0, Effect of root perturbation and excision on nitrate influx and efflux in barley (Hordeum vulgare) seedlings // Physiologia Plantarum, 1996, V, 97, N 3, P, 425−432,
- Baluska F, Barlow P.W.} Volkmann D, Complete disintegration of the microtubule oytoskeleton procedes its auxin-mediated reconstruction in postmitotic maize root cells // Plant Cell Physiology, 1996, V, 37, N 7, F, 1013−1021,
- Physiology= 1985, V. 36= P= 473−516, Bradford M, M, A rapid and sensitive method of the quantitation of microgram quantities of protein using the principle of protein-dye binding /./ Anal, Biochem, 1976, V. 76= N 1 = P= 248−254=
- Broyer T.C. Exudation studies on the water relations of plants // American Journal of Botany, 1951, V. 38= N 3, P, 157−162=
- Canny M.J. What becomes of the transpiration stream? // New
- Clarkson D, T, Root structure and sites of ion uptake // Plant roots. The hidden half/ Eds Waisel Y, Eshel A, and Kafkafi U, N.Y.: Marcel Deccer, 1991, P, 417 Clarkson D, T, Roots and delivery of solutes to the xylem //- 179
- Philosophical Transactions of the Royal Society of London EL 1993, V, 341, P. 5−17,
- Ourran P, F, Na, Cl and water transport by rat ileum in vitro // Journal of General Physiology, 1960, V, 43, P, 1137−1148,
- Dawson T"E, Hydraulic lift and water use by plants: implications for water halanc, performance and plant-plant interactions // Oeoologla, 1993, v, 95, P, 565−574,
- Dembinski E, — Wisniewska I, Zebrovski J,
- Raozynska-Booanowska K, Negative regulation of asparagine synthetase in the leaves of maize seedlings by light, benzyladenine and glucose // Physiologia Piantarum. 1996, V. 96. P. 66−70.
- Diamond J. M, Bossert W, H, Standing-gradient osmotic flow, A mechanism for coupling of water and solute transport in epithelia // Journal of General Physiology. 1967. V. 50. N 8. P, 2061−3083,
- Doberstein S.K. Baines I.C., Wiegand G., Korn E.D., Pollard T. D, Inhibition of contractile vacuole function in vivo by antibodies against myosin-I // Nature, 1993. v. 365. P.841−843,
- Fensom D.S., Donald R, G, Thickness fluctuations in veins of corn and sunflower detected by a linear transducer // Journal of Experimental Botany, 1982, V. 33. N 137. P. 1176−1184,
- Fisous E.L., Kramer P.J. General model for osmotic and pressure-induced flow in plant roots // Proceedings of- 180
- Ginsburg H. Model for iso-osmotic water flow in plant roots // Journal of Theoretical Biology, 1971, V, 32, N 1, P, 147−158,
- Edward Arnold PubL, 1974, 562 p. House C, R, Findlay N, Water transport in isolated maize roots // Journal of Experimental Botany, 1966, V. 17, P. 344−354, — 182
- Jacobs en K.K. i Fisner u, G, MaretzKi A, Moure P, H, Anatomy of sugarcane stem in relation to phloem unloading and sucrose storage // Botanioa Acta, 1992, V, 105, P, 70−80, James W.O., Baker H, Sap pressure and the movements of sap //
- Kramer P, J, Water relations of plants, N.Y.: Academic Press.1983, 489 p.
- Krikun J. Mioorrhizae in agricultural crops // Plant roots. The hidden half/ Eds Waisel Y, Eshel A, and Kafkafi U, N, Y, i Marcel Deooer, 1991, P, 767−787,
- Kiill F.J.} Sablin E, P, 5 Lau. R, Fletterick R.J., Yale R.D. Crystal structure of the kinesin motor domain reveals a structural similarity to myosin // Nature, 1996, V, 380, P, 550−555,
- Kundt W, The hearts of the plants // Current Science, 1998, V, 75, N 2, P, 98−102.
- Malone M, Hydraulic signals // Philosophical Transactions of the Royal Society of London B, 1993, V, 341, P, 33−39,
- Marschner H. Root-induceed changes in the availability of micronutrients in the rhizosphere // Plant roots, The hidden half/ Eds Waisel Y, Eshel A, and Kafkafi U, N.Y.: Marcel Deooer, 1991, P, 503−528,
- Marschner H.} Kirkby E.A., Engels C, Importance of Cycling and Recycling of Mineral Nutrients within PLants for Growth and Development // Botanioa Acta, 1997, V, 110, N 4, P, 265−273,
- Maurel C, Aquaporins and water permeability of plant membranes
- MoOully M, How Do Real Roots Work? // Plant Physiology. 19 956. ?. 109, P. 1−6,
- MoOully M. E, Boyer J.S. The expansion of maize root-cap mucilage during hydration, 3, Changes in water potential and water content // Physiologia Plantarum. 1997, V, 99, N 2, P. 169−177,
- Botany. 1942, V. 29, N 8, P, 677−682, Pedersen 0, Lone:-Distance water transport in aquatic plants //
- Plant Physiology, 1993, ?, 103, P, 1369−1375, Pedersen 0, Aoropetal water transport in submerged plants //
- Payment I., Holden H.M.} Whittaker M, Yohn C.B., Lorenz M.,
- Rosene H, Water balance in the onion roots: relation of water intake to volume exudate of isolated roots and root segments // Plant Physiology, 1941a, ?, 16, P, 447−460,
- Rosene H, Control of water transport in local root regions of attached and isolated roots by means of the osmotic pressure of the external solution // American Journal of Botany, 19 410, V, 28, P, 402−410,
- Roth A, j Mosbrugger V, Neugebauer H.J. Efficiency and evolution of water transport systems in higher plants: a modelling approach. I. The earliest land plants // Philosophical Transactions of the Royal Society of London B, 1994a. V. 345, P, 137−152,
- Roth A, Mosbrugger V., Neugebauer H. J, Efficiency and evolution of water transport systems in higher plants: a modelling approach, I, Stelar evolution // Philosophical Transactions of the Royal Society of London B, 19 946, Y, 345, P. 153−162.
- Rygol J., Zimmermann U. Radial and axial turgor pressure measuments in individual cells of Mesembryanthemum cristallinum grown under various saline conditions // Plant, Cell and Environment. 1990. V. 13, P. 15−26.
- Rygol J., Pritohard J, Zhu J, J., Tomos A.D. Zimmermann U. Transpiration induces radial turgor pressure gradients in wheat and maize roots // Plant Physiology. 1993, ?, 103, P, 493−500,
- Sablin E.P., Kull J, F, j Cooke R, Yale R, D, Fletteriok R.J. Crystal structure of the motor domain of the- 190 kinesin-related motor nod // Nature, 1998, v, 380, P, 555−559,
- Schaffner A, R, Aquaporin function, structure and expression: are there more surprises to surface in water relations // Planta, 1998, V, 204, N 2, P, 131−139, Schliwa M, Molecular motors join forces // Nature, 1999, v, 397, P, 204−205,
- Smith R, C, Harper J, 0, Influence of the root tip and the duration of washing on K+ retention by excised apical root segments of corn // Plant Physiology, 1977, ?, 59, N 2, P, 335−336=
- Steudle E, Water transport across roots // Structure and function of roots / Eds Baluska F, Oiamporova M, Gasparikova 0, Barlow P, W, Dordrecht: Kluwer, 1995, P, 197−208,
- Steudle E, Boyer J, S, Hydraulic resistance to radial water flow in growing hypoootyl of soybean measureed by a new pressure-perfusion technique // Piant a. 1985, V, 164, N 2, P, 189−200,
- Steudle E, Henzler T, Water channels in plants: do basic concepts of water transport change? // Journal of Experimental Botany, 1995, V, 46, N 290, P, 1067−1076. Steudle E, Jeschke W, D, Water transport in barley roots //
- Planta, 1983, V, 158, N 3, P, 237−248, Steudle E, Oren R, Sohulze E,-D, Water Transport in Maize Roots, Measurement of Hydraulic Conductivity, Solute- 193
- Permeability, and of the Reflection Coefficients of Excised Roots using: the Root Pressure Probe // Plant Physiology, 1987, V, 84, N 4, P, 1220−1232, Steudle E, Peterson C, A, How does water get through roots? //
- J, Exp, But, 1998, V, 49 N 322, P, 775−788, Steuter A, A, Mozafar A, Goodin J, R, Water Potential of Aqueous Polyethyl ene Glycol // Plant- Physiology, 1981, V, 87, N 1, P, 84−67, Strohman R, 0, The coming Kuhnian revolution in biology//
- Verse1 J,~M, Mayor G, Gradients in maize roots: local elongation and pH // Planta, 1985, V, 164, N 1, P, 96.100,
- Physiology, 1992, ?, 19, P, 611−624,
- Williamson R.E. Organelle movement // Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 1993, ?, 44, P, 181−202,
- Yakir D, Yesniell Y, Plant invasion of newly exposed hypersaline Dead Sea shores // Nature, 1995, ?, 374, P, 803−805,
- Zeuthen T, Stein W, D, Cotransport of salt and water in membrane proteins: membrane proteins as osmotic engines // Journal of Membrane Biology, 1994, Y, 137, P, 179−195,
- Zheuthen T, Molecular mechanisms of water transport, Springer: Heidelberg-New York, 1996, 170 p.
- Zhang W, 0,5 Yan W, M, Lou 0, H, Intercellular movement of protoplasm in vivo in developing endosperm of wheat caryopses // Protoplasm. 1990, V, 153, N 3, P. 193−203.
- Zholkevich Y.N. Root pressure // Plant roots. The hidden half/ Eds Waisel Y., Eshel A, and Kafkafi u, N.Y.: Marcel Deccer, 1991, P, 589−603.
- Zholkevich Y. N, Chugunova T.V., Korolev A.V. New data on the nature of root pressure // Studia biophysioa. 1990, V. 136. N 2−3. P. 209−216.
- Zimmermann H.M., Steudle E, Apoplastio transport across young1 maize roots: effect of exodermis // Planta, 1998, V. 206, P, 7−19,
- Zimmermann U., Rygol J, Balling A, Klock G.} Metzler A, liasse A, Radial turgor and osmotic pressure profiles in intact and excised roots of Aster tripolium // Plant Physiology, 1992, V, 99, P, 186−196,
- Zimmermann U, Meinzer F.C., Benkert R., Zhu J.J., Schneider H. Goldstein G., Kuchenbrod E., Haase A. Xylem water transport: is the available evidence consistent, with the cohesion theory? // Plant, Cell and Environment. 1994. V. 17, P. 1169−1181.