WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:     | 1 || 3 |

«Е. Н. Заворуева, В. В. Заворуев, С. П. Крум  ЛАБИЛЬНОСТЬ ПЕРВОЙ ФОТОСИСТЕМЫ ФОТОТРОФОВ   В РАЗЛИЧНЫХ УСЛОВИЯХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ  Монография  Красноярск  СФУ  2011  УДК  574.24  ББК  28.073  ...»

-- [ Страница 2 ] --

Содержание пигментов в листьях растений томата, Содержание пигментов в листьях растений подсолнечника, Содержание пигментов в листьях растений огурца, Примечание: *Параметры определены в относительно неповрежденных участках листа Различная устойчивость хлорофиллов привела к смещению отношения хлорофиллов a/b, что также отмечалось другими авторами при исследовании влияния интенсивности света на пигментный аппарат растений (Мерзляк, Погосян, 1988). Соотношение между суммарной концентрацией хлорофиллов и пигментом Р700 изменялось по-разному у устойчивых и неустойчивых видов растений при выращивании на красном свету. Значения данного показателя у томатов в варианте 1 было выше на 37 % и на 55 % ниже в варианте 2, чем в контроле (табл. 2.20). У подсолнечника наблюдали уменьшение данного показателя на 24 и 55 % в обоих вариантах (табл. 2.21), а у огурца происходило увеличение отношения Хл (а+b)/Р700 при выращивании растений на красном свету, выделенному из излучения ламп ДРИ 2000-6 и ртутно-литиевых ламп интенсивностью 115 Вт/м2 ФАР (табл.

2.22). Полученные данные свидетельствуют о разном распределении хлорофиллов между фотосинтетическими комплексами: светособирающим и фотосистем, что отражается в изменении соотношений Хл (а+b)/Р700 и Хл а/b.

Зависимость фотосинтетических и окислительных процессов от спектрального состава света проявилась и на уровне биохимического состава растений (табл. 2.18, 2.19). У томатов и подсолнечника под красным светом ламп ДРИ-2000-6 наблюдали повышение содержания нитратных и восстановленных форм азота. У растений этих же видов, но выращенных на красном свету ртутно-литиевых ламп, просматривалась та же тенденция, но в более выраженной форме и на фоне уменьшения содержания водорастворимых сахаров и крахмала. У растений огурца реакция на спектр иная: в первом варианте она подобна реакции растений подсолнечника, а во втором варианте происходило уменьшение содержания нитратных и восстановленных форм азота в листьях растений в 10 и 1.3 раза соответственно. Содержание водорастворимых сахаров в листьях и стеблях уменьшилось при этом в 1.8 и 14.6 раза соответственно. Значительное уменьшение нитратных форм азота в листьях огурца может быть связано с уменьшением поступления азота из корней (табл. 2.23).

Скорость движения и содержание азота в пасоке растений, Культура *См. примечание к табл. 2. Скорость поступления пасоки – жидкости, выделяющейся из среза в основании стебля или корня растения под действием корневого давления, и концентрация нитратного азота в ней у томатов и подсолнечника на красном свету выше, чем на белом, что приводило к увеличению поступления азота в вегетативные органы и его накапливанию в них. У огурца более чем в 3 раза уменьшилась скорость движения пасоки и, несмотря на увеличение в ней концентрации азота, скорость его поступления в вегетативные органы значительно уменьшалась.

Энергетическая эффективность дыхания в световой период также связана с устойчивостью растений к длительному воздействию красного света.

Так, соотношение Рвид/Rсвет (показывающее, какую долю от затрат на дыхание составляет видимый фотосинтез) у томатов и подсолнечника первого варианта (табл. 2.16) меньше, чем в контроле. В то же время во втором варианте из-за большего роста Рвид по сравнению с Rсвет этот показатель или близок к таковому у контрольных растений (подсолнечник) или даже превышает его (томаты). У огурца же доля прироста биомассы от затрат на дыхание в первом варианте уменьшилась в 1.7 раза, а во втором – в 3.2 раза.

Увеличение дыхания в расчете на единицу биомассы на свету привело к снижению видимой эффективности роста на свету, оцениваемой по соотношению Рвид/Рфакт. (Семихатова, 1990), которая у растений огурца первого варианта уменьшилась на 18 %, а у второго – на 39 %. У томатов, наиболее устойчивых к воздействию красного света, видимая эффективность роста во втором варианте увеличилась на 24 %, а у подсолнечника не отличалась от таковой на белом свету.

Исходя из оценки величины Rтем, содержания свободных ассимилятов и в соответствии с имеющимися в литературе данными об энергетической стоимости адаптации (Семихатова, 1990; Семихатова и др., 1993), можно предположить, что в темновой период почти вся дыхательная энергия растений, выращенных на красном свету, расходовалась на поддержание элементов структуры, доля которых в 1 г сухого вещества у томатов и подсолнечника во втором варианте выше, чем в контроле (табл. 2.16– 2.18). В то же время затраты энергетического материала на синтез веществ и увеличение биомассы минимальны. При культивировании на красном свету у томатов и подсолнечника имеющегося количества энергетического материала было, по-видимому, достаточно, что обеспечивало сохранение структурных элементов, а у растений огурца, напротив, наблюдали усиление темнового дыхания, связанного, по всей вероятности, с активным окислением структурных веществ (табл. 2.16–2.18).

Таким образом, процесс адаптации растений к длительной экспозиции на красном свету и соотношение между хлорофиллами и пигментом Р700 первой фотосистемы зависели от структуры спектра ФАР у устойчивого вида (томаты) и вызывали перестройку метаболических процессов.

Интенсивность дыхания у растений зависела от наличия промежуточных продуктов фотосинтеза и количества свободных ассимилятов.

Характер изменения отношения Хл (а+b)/Р700 ФС I (табл. 2.20) и сухой биомассы растения томатов (табл. 2.17) был идентичен. Однако не было обнаружено корреляции этого параметра с составляющими СО2газообмена и биохимическим составом растений, выращенных на белом и красном свету (табл. 2.16–2.18).





У менее устойчивого к длительному действию красных лучей вида (подсолнечник) энергетическая эффективность дыхания на красном свету оказалась меньше, чем на белом, т. е. энергетическая стоимость адаптации к красному свету у этих растений выше, чем у томатов. Характер изменения отношения Хл (а+b)/Р700 и сухой биомассы растения подсолнечника зависели от структуры спектра ФАР и были подобны (табл. 2.17, 2.21).

У неустойчивого вида (огурец) значительное снижение энергетической эффективности дыхания на красном свету привело, видимо, к невозможности энергетического обеспечения адаптационных процессов. В результате этого шло активное окисление структурных веществ и нарушение метаболических процессов, что, в свою очередь, могло служить причиной уменьшения концентрации хлорофилла а, реакционных центров ФС I и увеличения соотношения Хл (а+b)/Р700, повреждения и гибели растений. У растений огурца, погибающих при длительном пребывании на красном свету, не обнаружили корреляцию между Хл (а+b)/Р700 ФС I и сухой биомассой одного растения.

Ранее в работе (Рубин и др., 1988) показано, что урожайность риса тем выше, чем больше количество РЦ ФС I в одном дециметре листовой поверхности. Данный вывод был сделан в результате сравнения двух пар сортов риса. Следует заметить, что для листьев риса отношение суммарной концентрации хлорофиллов к количеству РЦ ФС I было одинаковым.

Таким образом, обобщая литературные (Рубин и др., 1988) и приведенные в работе экспериментальные данные можно сделать следующее заключение. Если выбирать среди различных сортов высокопродуктивные, то критерием отбора может быть концентрация РЦ ФС I, приходящихся на дециметр квадратный. Если же оптимизировать условия получения высоких урожаев какого-то одного конкретного сорта, то критерием может выступать отношение суммарной концентрации хлорофиллов к количеству РЦ ФС I.

2.4. Фотосистема I и тонкая структура хлоропластов листьев  высших растений, сформировавшихся на красном свету  высокой освещенности  Известно, что при низких значениях освещенности порядка и 24 Вт/м2 ФАР реакция растений на красный свет фактически отсутствует (Ko, 1982). При уровнях освещенности до 50 Вт/м2 ФАР изменения, происходящие в фотосинтетическом аппарате растений обратимы (Leong, Anderson, 1986; Заворуева и др., 1996; Ушакова и др., 1997; Бухов и др., 1998).

Отличия в эффективности излучения красной области спектра при длительном выращивании растений связаны не только с интенсивностью, но и со структурой спектра излучения (Тихомиров и др., 1991).

В п. 2.3 было показано, что при 100 Вт/м2 ФАР красный свет, выделенный из излучения лампы с ярковыраженной линейчатостью спектра (ртутно-литиевые лампы), оказывал более резкое ингибирующее воздействие на растения огурца, чем лучистый поток этого же участка спектра, выделенный из излучения лампы со сглаженной линейчатостью спектра (лампа ДРИ 2000-6). При этом 22-суточные растения огурца под красным светом ламп ДРИ 2000-6 при меньшей массе одного растения имели видимый фотосинтез в расчете на один грамм сухого вещества даже больший, чем на белом свету. Видимо, на красном свету в начале вегетации был период, в течение которого интенсивность прироста вещества была меньше, чем на белом свету. В процессе роста и развития произошла адаптация растений, в результате чего активность метаболических процессов стала выше, чем на белом свету. Механизмы, лежащие в основе отмеченных закономерностей, до сих пор не выяснены. Вероятнее всего, они тесно связаны с изменениями тонкой структуры хлоропластов и процессами, происходящими в них. К тому же при оценке спектральной эффективности фотосинтеза зеленого листа важно знать влияние на нее интенсивности излучения исследуемого спектрального интервала. Из анализа литературных данных следует, что в работах по культивированию растений часто используют весьма низкие освещенности порядка нескольких единиц ФАР, которые в 5–10 раз ниже, чем в реальных условиях выращивания растений (Протасова, Добровольский, 1973; Протасова, 1987; Протасова. Кефели, 1982). Данные по влиянию высоких уровней освещенности на соотношение между хлорофиллами и пигментом Р700 при длительном выращивании растений и связи данного показателя с ультраструктурными изменениями, происходящими в хлоропластах высших растений, отсутствуют, а о консервативности этого параметра судят по результатам, полученным при низких значениях освещенности.

Изучалось длительное воздействие красного света освещенностью 100 Вт/м2 ФАР на лабильность ФС I, ультраструктуру хлоропластов разновозрастных растений гороха и огурца, имеющих контрастную реакцию на длинноволновое излучение (600–700 нм).

Исследования проводилось с 9- и 22-суточными растениями гороха (Pisum sativum L.) сорта Смарагд и огурца (Сucumis sativum L.) сорта Московский тепличный. Излучение в области 600–700 нм выделялось из лучистого потока лампы ДРИ 2000-6 с помощью красных светофильтров КС- (полоса пропускания более 600 нм).

У 9-суточных опытных растений гороха и огурца суммарная концентрация хлорофиллов a и b на красном свету была ниже, чем у контрольных растений, выращенных на белом свету (табл. 2.24 и 2.25).

У 22-суточных растений различия в значениях концентрации пигментов в листьях растений на красном и белом свету были в пределах ошибки эксперимента. Это подтверждает известные в литературе данные о том, что стареющие листья не реагируют на качество света в отношении синтеза хлорофилла (Воскресенская и др., 1986). У разновозрастных растений гороха суммарная концентрация каротиноидов, отношения суммарной концентрации хлорофиллов и каротиноидов, хлорофилла a и b, соотношение между концентрациями хлорофиллов и пигмента Р700 не различались достоверно как на белом, так и на красном свету (табл. 2.24). В отличие от растений гороха у огурца концентрация каротиноидов и отношение содержания хлорофиллов a и b и пигмента Р700 зависели от спектрального состава света (табл. 2.25).

Данные таблиц 2.24 и 2.25 показывают, что количество реакционных центров ФС I, пигмента Р700 на красном свету меньше, чем на белом, как у молодых растений гороха, так и огурца в 1.4 и 3.1 раза соответственно.

Содержание пигментов (мг/дм2) и их соотношения в листьях растений гороха, выращенных при освещенности 100 Вт/м2 ФАР различного спектрального состава С возрастом различия между содержанием Р700 на красном и белом свету в хлоропластах огурца сохранялись. У 22-суточных растений гороха значения концентрации реакционных центров ФС I, пигмента Р700 на красном свету мало отличались от таковых на белом (табл. 2.24).

Содержание пигментов (мг/дм2) и их соотношения в листьях растений огурца, выращенных при освещенности 100 Вт/м2 ФАР различного спектрального состава Рис. 2.1. Субмикроскопическая организация хлоропласта листа гороха (масштаб – 0.5 мкм): а – контрольное растение, выращенное на белом свету; б – растение, выращенное на красном свету. Гр – граны, КЗ – крахмальные зерна, Пг – пластоглобулы Субмикроскопическая организация хлоропласта листа гороха контрольного растения, сформировавшегося на белом свету, и листа гороха при выращивании на красном свету представлены на рис. 2.1.

Хлоропласты контрольного варианта (рис. 2.1, а) и 9-суточных растений гороха имели упорядоченную ламеллярно-гранальную структуру, содержащую большое количество стопок из 8–20 спрессованных тилакоидов, соединенных межгранными ламеллами. Между тилакоидами наблюдались едва заметные светлые промежутки. Тилакоиды и межгранные ламеллы у гороха были ориентированы вдоль оси хлоропласта и тянулись через весь хлоропласт. Плотная строма содержала капсулы с крупными крахмальными зернами. У сформировавшихся 22-суточных растений гороха на красном свету зарегистрирована незначительная редукция межгранных участков (рис. 2.1, б). Редукция межгранных участков хлоропластов обусловила появление пластоглобул (Lichtenthaler, 1966; Силаева, 1984;

Leong et al., 1985).

Анализ ультраструктуры хлоропластов первого настоящего листа растения огурца, выращенного на белом свету, показал, что его хлоропласт имеет хорошо развитую мембранную систему с большим числом гран (рис. 2.2, а). Внутри граны тилакоиды образуют плотные контакты.

Хлоропласты 9-суточных растений огурца с красного света визуально не отличались от хлоропластов растений с белого света, хотя в них появились мелкие пластоглобулы в области межгранных ламелл (рис. 2.2, б). Длительное непрерывное действие красного света нарушало упорядоченность тонкой структуры хлоропластов огурца. У 22-суточных растений в листьях 1 яруса наблюдалась потеря окраски у 50 % листа, то есть в этой части листа происходило разрушение хлорофилла (Заворуева и др., 2000).

Изучали структуру хлоропластов в необесцвеченных (рис. 2.2, в) и обесцвеченных (рис. 2.2, г) участках листа. В хлоропластах необесцвеченных участков листа увеличивалось количество тилакоидов в гране, уменьшалось число межгранных ламелл, наблюдалось появление пластоглобул и расширение каналов периферического ретикулума (Шахов, Голубкова, 1964; Ширяев, 1978). Из рис. 2.2, г видно, что в обесцвеченных участках листа терялась ориентировка гран и межгранных ламелл, они располагались менее упорядоченно, происходило дальнейшее расширение каналов периферического ретикулума. По сравнению с контролем (рис. 2.2, а) в этих участках листа наблюдали значительное увеличение количества и размеров (в 3–4 раза) пластоглобул.

В участках листа с нарушенной пигментацией существовали как нормальные по ультраструктуре хлоропласты (рис. 2.2, б), так и наблюдали единичные хлоропласты, не имеющие гранальной упаковки тилакоидов или содержащие в основном тилакоиды стромы и редкие граны (рис. 2.2, д).

Рис. 2.2. Структура хлоропластов первого настоящего листа огурца (масштаб 1 мкм): а – контрольное растение; б – 9-суточное растение, выращенное на красном свету; в – необесцвеченные участки листа 22-суточного опытного растения (увеличение x 20000); г – обесцвеченные участки листа 22-суточного опытного растения; д – единичный хлоропласт 22-суточного опытного растения. Гр – граны, КЗ – крахмальные зерна, Пг – пластоглобулы, Л – ламеллы, Пр – периферический ретикулум Рис. 2.3. Структура хлоропластов верхних листьев растений огурца, сформировавшихся на свету различного спектрального состава (масштаб 1 мкм): а – контрольное растение; б – растение, выращенное на красном свету. Обозначения, как на рис. 2. Ультраструктура хлоропластов верхнего листа 22-суточных растений огурца, сформированных на белом или красном свету, представлена на рис. 2.3. Хлоропласты листьев растений с белого света содержали нормальные крупные крахмальные зерна. Тилакоиды и межгранные ламеллы тянулись вдоль оболочки хлоропласта, а по периферии располагалось небольшое количество пластоглобул (рис. 2.3, а). В хлоропластах листьев растений огурца с красного света повреждений в ультраструктуре не замечено, и они практически не отличались от таковых с белого света (рис. 2.3, б).

Что касается видимого фотосинтеза, то его величина у растений гороха зависела не от качества света, при котором выращивали эти растения, а от возраста растений: у 22-суточных растений она была примерно в 3 раза ниже, чем у 9-суточных. Различия в величине видимого фотосинтеза, наблюдаемые у 9-суточных растений огурца на красном и белом свету, с возрастом сглаживались, а у 22-суточных растений практически отсутствовали (табл. 2.26).

выращенных на белом и красном свету при освещенности 100 Вт/м2 ФАР Культура Возраст Спектральный Видимый Фактический Выделение СО (сутки от состав света фотосинтез, фотосинтез, на свету, Горох Огурец Величина фактического фотосинтеза у растений гороха на красном свету была более чем на 20 % ниже по сравнению с растениями с белого света (табл. 2.26). Это, видимо, связано с уменьшением окислительных процессов на свету из-за уменьшения энергетических затрат на единицу прироста биомассы (Ушакова и др., 1997). У растений огурца 9-суточного возраста на красном свету величина фактического фотосинтеза составляла только 45 % от фактического фотосинтеза растений с белого света (табл. 2.26). При этом видимый фотосинтез и выделение СО2 на свету были на 46 и 66 % соответственно меньше, чем в контроле. В дальнейшем в процессе адаптации растений к длительному воздействию красного света происходили изменения в функциональной активности фотосинтетического аппарата огурца. У 22-суточных растений с красного света величина фактического фотосинтеза была на 24 % больше по сравнению с растениями с белого света, что связано со значительным увеличением светового дыхания, которое стало почти на 40 % больше, чем у растений на белом свету (табл. 2.26).

Видовая специфика реакций гороха и огурца на красный свет, проявившаяся в различной активности фотосинтетических процессов, привела к изменению содержания подвижных форм сахаров (табл. 2.27).

Содержание углеводов (% на сухое вещество) в листьях 22-суточных растений гороха и огурца, выращенных на белом и красном свету Культура Спектральный состав света Горох Огурец В листьях растений гороха содержание водорастворимых сахаров и крахмала на красном свету было в 1.93 и 2.5 раза меньше, чем на белом свету. У растений огурца реакция на спектр иная. На красном свету количество водорастворимых сахаров у него увеличивалось, а крахмала, наоборот, уменьшалось (табл. 2.27).

Изменение спектрального состава света позволило выявить специфические стороны действия светового режима на содержание пигментов, их соотношения и ультраструктуру хлоропластов контрастных по реакции на красный свет двух видов растений.

При выращивании растений гороха и огурца при освещенности 100 Вт/м2 ФАР на белом и красном свету у устойчивых к красному свету растений гороха отношение между концентрациями хлорофиллов и пигмента Р700 ФС I не зависело от спектрального состава света, ультраструктура хлоропластов не претерпевала существенных изменений, в частности структура тилакоидов гран, стромы сохранялась (рис. 2.1). Можно отметить лишь незначительное увеличение количества пластоглобул и уменьшение размеров крахмальных зерен у 22-суточных растений. Представленная электронно-микроскопическая картина хлоропластов гороха с красного света согласуется с биохимическими данными, указывающими на уменьшение с возрастом содержания крахмала на красном свету по сравнению с белым (табл. 2.27).

У неустойчивого к действию красного света вида растений огурца отношение Хл (а+b)/Р700 ФС I зависело от спектрального режима выращивания, этот показатель был выше у растений на красном свету, чем на белом. Происходили изменения в ультраструктуре хлоропластов первого настоящего листа уже в 9-суточном возрасте, о чем свидетельствуют появившиеся пластоглобулы. Их появление может быть вызвано различными неблагоприятными факторами или возрастными изменениями (Laetsch, 1968; Rosado-Albrio et al., 1968). Пластоглобулы также можно рассматривать и как место отложения «отходов» жизнедеятельности хлоропластов или веществ, появившихся при разрушении гран, так и своеобразных резервуаров, способствующих восстановлению структуры и активности фотосинтетического аппарата при обратимых нарушениях в хлоропластах (Rosado-Albrio et al., 1968; Калимулина, 1982). Вероятно, малое количество пластоглобул в хлоропластах первого настоящего листа 9-суточных растений огурца и значительное увеличение их количества и размеров в листьях этого же яруса у 22-суточных растений вызвано прогрессирующим старением листьев (Rosado-Albrio et al., 1968; Калимулина, 1982), которое отразилось на ламеллярной структуре хлоропластов. Потеря ориентировки гран и межгранных ламелл вдоль оси хлоропласта, расширение каналов перифирического ретикулума (рис. 2.2, г) и появление хлоропластов без гранальной упаковки тилакоидов (рис. 2.2, д) свидетельствовало о значительных повреждениях, происшедших в хлоропластах первого настоящего листа 22-суточных растений огурца. Такие изменения в ультраструктуре могут происходить на поздней стадии старения хлоропластов (Rosado-Albrio et al., 1968; Калимулина, 1982). В данном случае эффект старения пластид нижних листьев растений огурца, по-видимому, усиливался за счет действия красного света.

Известно, что в хлоропласте существуют две разновидности ФС I.

Одна из них расположена в тилакоидах гран, а другая – в межгранных ламеллах. С ФС II связана только гранальная ФС I (Albertsson, 1995; Кочубей и др., 1998). По-видимому, уменьшение количества гран и межгранных ламелл в хлоропластах листьев нижнего яруса растений огурца на красном свету приводило к уменьшению количества реакционных центров ФС I (табл. 2.25) и увеличению отношения Хл (а+b)/Р700 первой фотосистемы.

Казалось бы, что полученные изменения, происходящие в хлоропластах растений огурца, объясняют зависимость параметра ФС I от спектрального состава света. То как можно объяснить увеличение отношения Хл (а+b)/Р700 ФС I в среднем с 200 до 450 в хлоропластах растений гороха?

Электронно-микроскопические исследования такие изменения не зафиксировали. Возможно, процессы, происходящие в фотосинтетическом аппарате растений, устойчивых к действию красного света, таких как горох, связаны с механизмом распределения энергии возбуждения между двумя фотосистемами (Horton, 1983; Мокроносов, Гавриленко, 1992). Известно, что существуют две разновидности ССК II, одна прочно связана с ФС II, содержит главный компонент 27 кДа, другая – мобильная форма, содержит минорный компонент 25 кДа и небольшую часть главного компонента.

Подвижная часть ССК II («мобильная антенна», субъединица с молекулярной массой 25 кДа) фосфорилируется в три раза быстрее, чем субъединица 27 кДа, получает более высокий поверхностный отрицательный заряд и мигрирует из зоны спаренных мембран в зону мембран, экспонированных в строму. Экспериментально показано, что миграция ССК из районов гран в районы стромальных мембран способствует увеличению флуоресценции с максимумом 735 нм, характерным для пигментного комплекса ФС I, уменьшению на 23 % количества спаренных мембран (Мокроносов, Гавриленко, 1992). Для контроля образования и изменения количества спаренных и неспаренных мембран необходимы исследования с высокой степенью разрешения. Таким методом может стать метод медленной индукции флуоресценции хлорофилла на 680 и 730 нм, благодаря которому можно будет объяснить многие закономерности функциональной организации пигментов и их роли в фотосинтетическом процессе.

Таким образом, анализ электронно-микроскопических структур ультратонких срезов хлоропластов показал, что красный свет оказывал различное действие не только на внутреннюю организацию хлоропластов листьев растений гороха и огурца, но и на количество фотосинтетических пигментов, соотношение между хлорофиллами и количеством реакционных центров ФС I.

В заключение можно указать, что ФС I высших растений лабильна при смене спектрального состава света (100 Вт/м2 ФАР), при выращивании на красном свету низкой освещенности (50 Вт/м2 ФАР) под излучением сплошного и линейчатого спектра используемых ламп.

1. ФС I томатов, выращенных под излучением отдельных областей ФАР, лабильна. Отношение Хл (а+b)/Р700 уменьшается в спектральном ряду красная – синяя – зеленая области. Различие влияния спектральных областей ФАР на фотосинтетический аппарат четче проявляется с возрастом растений.

2. Выявлена различная реакция ФС I сельскохозяйственных культур при их выращивании на красном сплошном и линейчатом свету, освещенность которого в обоих случаях составляла 50 Вт/м2 ФАР. Освещение растений гороха и салата линейчатым светом приводило по сравнению с образцами, выращенными при сплошном спектре излучения, к увеличению концентрации Р700 на единицу площади листа и уменьшению отношения Хл (а+b)/Р700. В подобных условиях вегетации первая фотосистема листьев огурца и перца оставалась неизменной. Толерантность ФС I связывается с тем фактом, что растения огурца и перца погибают при выращивании на красном свету с интенсивностью 100 Вт/м2 ФАР, а при аналогичных условиях вегетации культуры гороха и салата, у которых ФС I лабильна, остаются жизнеспособными.

3. Для растений томатов, как и для микроводорослей, существует корреляция между урожайностью и отношением суммарной концентрации хлорофиллов к концентрации реакционных центров ФС I.

4. Анализ электронно-микроскопических структур ультратонких срезов хлоропластов показал, что красный свет (100 Вт/м2 ФАР) оказывает различное действие на фотосинтетический аппарат, соотношение между концентрацией хлорофиллов и количеством реакционных центров ФС I, внутреннюю организацию хлоропластов листьев растений, различающихся по устойчивости к действию данного спектра излучения.

Глава 3. ЛАБИЛЬНОСТЬ ФОТОСИСТЕМЫ I ФОТОТРОФОВ   В ПРОЦЕССЕ ВЕГЕТАЦИИ В КОНТРОЛИРУЕМЫХ   И ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЯХ  3.1. Флуоресцентный метод определения концентрации   реакционных центров первой фотосистемы  В настоящее время ведутся интенсивные поиски экспрессных методов контроля физиологического состояния растений, выращенных в различных условиях окружающей среды. Чаще всего для этих целей используют разнообразные методы люминесцентного анализа. Один из них заключается в сравнении спектральных пиков флуоресценции листьев растений. Метод основан на том, что при комнатной температуре наблюдаются два основных максимума излучения в красной области спектра. Один пик флуоресценции находится в интервале 682–686 нм (F682), а другой – 730– 742 нм (F734) (Кочубей, Самохвал, 1972; Кочубей и др., 1976; Четвериков, 1989; Кочубей, 1986; Rindler et al., 1991; Szabo et al., 1992). Вначале измеряют интенсивность флуоресценции каждого максимума, а затем рассчитывают их отношение. Величина отношения интенсивностей F734/F682 зависит от температуры, при которой проводятся измерения, и длины волны возбуждающего света (Кочубей, 1986; Асланиди и др., 1988). По мнению одних исследователей, этот параметр коррелирует с концентрацией хлорофилла (Кочубей, 1986; Асланиди и др., 1988; Szabo et. al., 1992), а по мнению других – является отличительным видовым признаком (Четвериков, 1989). В работе (Асланиди и др., 1988) сообщается об изменении отношения F734/F682 при различных физиологических состояниях растений. Из анализа работ (Takahahi et al, 1985; Кочубей, 1986; Асланиди и др., 1988;

Szabo et al., 1992) следует, что нет однозначной трактовки связи величины F734/F682 с другими параметрами, характеризующими развитие растения.

В последнее время получен ряд результатов, позволяющий продвинуться в трактовке информационного значения F734/F682. Во-первых, показано, что вклад фотосистемы I в общий флуоресцентный сигнал составляет более 40 % при комнатной температуре (Pfndel, 1998; Franck et al., 2002).

Во-вторых, получены данные, свидетельствующие, что увеличение отношения дальней красной к красной флуоресценции связано с возрастанием концентрации реакционных центров ФС I при температуре жидкого азота (Misra, Mahajan, 2000). В-третьих, экспериментально показано, что флуоресцентный сигнал на 685 нм характеризует фотосистему II, а на 730 нм – фотосистему I (Ладыгин, 2002). В связи с тем, что при комнатной температуре вклад ФС I в общий флуоресцентный сигнал до недавних пор считался незначительным, никаких исследований связи флуоресцентных параметров с количеством ее компонентов не проводилось. Поэтому на основе анализа литературных и собственных экспериментальных данных было проведено исследование зависимости отношения дальней красной к красной флуоресценции хлорофилла фототрофов от содержания реакционных центров ФС I.

В 1987 гг. была опубликована работа (Закржевский и др., 1987), в которой исследовались спектры флуоресценции листьев и хлоропластов гороха, а также количество реакционных центров обеих фотосистем при дефиците железа. Было установлено, что недостаток этого компонента питания приводил к проявлению хлороза только через 3–4 недели роста растений. При этом содержание пигментов в листьях 7-го яруса составляло не более 15–20 % от контроля. Флуоресцентные измерения в данной работе использовались только для того, чтобы продемонстрировать наличие и активность реакционных центров первой и второй фотосистем. При этом они исходили из того, что каждый хлорофилл-белковый комплекс имеет характерные для него полосы излучения низкотемпературной флуоресценции.

Параллельно измеряли число реакционных центров фотосистем по величине светоиндуцированных сигналов электронно-парамагнитного резонанса (Malkin, Beardan, 1975). Однако, имея данные параметров низкотемпературной флуоресценции и количество реакционных центров, корреляционного анализа между ними не было проведено. Используя результаты, опубликованные в работе (Закржевский и др., 1987), была построена такая концентрационная зависимость (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Зависимость параметра F733/F686 от концентрации реакционных центров в листьях гороха (Р700) из работы (Закржевский и др., 1987) Рис. 3.2. Зависимость параметра F733/F686 от отношения концентрации общего хлорофилла к концентрации Р700 в листьях гороха из работы (Закржевский и др., 1987) Видно, что зависимость между параметром F733/F686 и количеством реакционных центров Р700 является линейной.

Характерно, что если по результатам этой работы вместо количества реакционных центров использовать отношение концентрации общего хлорофилла к концентрации Р700, то величина отношения дальней красной к красной флуоресценции с этим параметром также будет связана линейно (рис. 3.2).

Позднее была опубликована еще одна работа (Ладыгина и др., 1990), где исследовалось влияние корневой гипоксии и дефицита железа на спектральные свойства и число реакционных центров фотосистем гороха. Было показано, что такое лимитирование вызывает одновременное изменение низкотемпературных флуоресцентных характеристик, числа реакционных центров и отношения Хл (а+b)/Р700. Так же, как и в предыдущей работе, корреляционного анализа между параметрами не было проведено. Исследования позволили заключить, что корреляция между ними имеет подобный характер (рис. 3.3, 3.4).

В связи с изменением представления о вкладе ФС I во флуоресцентный сигнал и утверждением, что дальняя красная флуоресценция связана с ней, был выполнен цикл работ на синезеленых водорослях. Например, в одной из работ подробно рассматривалось изменение отношения дальней красной к красной флуоресценции и количества реакционных центров ФС I от времени культивирования синезеленых водорослей Synechococcus sp.

на среде, дефицитной по железу (Sandstrm et al., 2002). И в этой работе не была построена концентрационная зависимость флуоресцентных параметров от содержания Р700. Изучение данной зависимости показало, что она имеет линейный характер (рис. 3.5).

Рис. 3.3. Зависимость параметра F733/F686 от концентрации реакционных центров ФС I в листьях гороха. Из работы (Ладыгина и др., 1990) Рис. 3.4. Зависимость параметра F733/F686 от отношения концентрации общего хлорофилла к концентрации Р700 в листьях гороха. Из работы (Ладыгина и др., 1990) Рис. 3.5. Зависимость параметра F715/F685 от концентрации реакционных центров ФС I в клетках синезеленых водорослей (Sandstrm et al., 2002) Из анализа литературных данных следует, что между отношением интенсивностей красной флуоресценции, измеренных при температуре жидкого азота, существует прямо пропорциональная связь с количеством реакционных центров первой фотосистемы. Причем эта зависимость характерна как для водорослей, так и растений.

Все вышесказанное связано с измерением низкотемпературной флуоресценции. В работе (Zavoruev et al., 2000) показано, что спектры, подобные спектрам низкотемпературной флуоресценции, можно получать и при комнатной температуре. Для этого необходимо возбуждать флуоресценцию широкополосным светом (380–540 нм) освещенностью 180 Вт/м ФАР. Концентрационные зависимости флуоресцентных параметров от содержания реакционных центров при данных условиях измерения никем не были измерены.

В качестве объекта исследования использовали сорт 232 пшеницы (Triticum aestivum L). Растения выращивали в герметичных вегетационных шкафах в контролируемых условиях среды методом гидропоники на керамзите при непрерывном освещении 150 Вт/м2 ФАР и температуре воздуха 24 С. В качестве источника излучения использовали лампы ДКсТВ-6000.

На рис. 3.6 представлены данные исследования, выполненные на листьях пшеницы.

Рис. 3.6. Зависимость параметра F734/F682 от концентрации реакционных центров ФС I в листьях пшеницы различных ярусов Из рисунка видно, что с увеличением концентрации реакционных центров линейно возрастает отношение максимумов красной флуоресценции хлорофилла и при комнатной температуре. Полученная зависимость идентична таковой для гороха (рис. 3.1, 3.3). Отличие состоит в том, что спектры для гороха и пшеницы получены при различных температурах.

Учитывая то, что снимать низкотемпературные спектры флуоресценции листьев более трудоемко и длительно по времени, можно считать, что предложенный в работе (Zavoruev et al., 2000) метод измерения флуоресценции более удобен и занимает меньше времени для получения оперативной информации о количестве реакционных центров в листьях ФС I. Если же сравнивать экспрессность метода (Zavoruev et al., 2000) с хемоиндуцированным методом определения концентрации Р700 (Markwell et al., 1980), то выигрыш во времени и количестве обрабатываемых проб становится колоссальным.

Поскольку для различных видов фотосинтезирующих организмов показана линейная связь количества реакционных центров ФС I с величиной отношения дальней красной к красной флуоресценции, измеренной при низкой температуре (Закржевский и др., 1987; Ладыгина и др., 1990;

Sandstrm et al., 2002), то нет основания считать, что для этих же фототрофов отсутствует линейная зависимость между концентрацией реакционных центров ФС I и параметрами флуоресценции, измеренными при комнатной температуре. Более того, эта закономерность, с большой долей вероятности, распространяется на другие фотосинтезирующие объекты, которые в процессе фотосинтеза выделяют кислород (Заворуева, Заворуев, 2006).

3.2. Флуоресцентные параметры и концентрация реакционных  центров ФС I в листьях растений огурца в зависимости   от времени вегетации и спектральных условий выращивания  Сначала немного о механизмах возникновения флуоресцентного отклика и об условиях его возбуждения.

Существует несколько точек зрения о механизме возникновения люминесценции на 680 и 730 нм. По одной из них считается, что спектр флуоресценции определяется степенью агрегированности форм хлорофилла и/или реабсорбцией излучения (Литвин, 1963; Гачковский, 1986;

Buschmann, 2007; Cordron, Lagorio, 2007; Zeng et al., 2007).

Есть другое мнение, согласно которому флуоресценция на 685 нм обусловлена хлорофиллом ФС II, а на 730 нм – ФС I (Кочубей, 1979, 1986; Ладыгин, 2006; Ladygin, 2007). Автор еще одного механизма излучения утверждает, что «…флуоресценция отражает естественные потери и испускается она любыми молекулами пигмента в светособирающем и фокусирующем комплексах, а спектр флуоресценции и его изменение отражают естественное состояние. Изменения в спектре, вероятно, связаны с изменениями хлорофиллбелкового комплекса фотосинтетического аппарата объекта, обладающего видовыми особенностями». И далее следует вывод, что изменения в форме спектра не связаны с реабсорбцией при увеличении концентрации хлорофиллов или резкими изменениями оптических свойств листа (Четвериков, 1989).

Необходимо отметить, что в цитируемых и других подобных работах для возбуждения флуоресценции в образцах листьев растений используют свет различного спектрального состава. Чаще всего выделяют свет, соответствующий поглощению хлорофилла а в синей (Кочубей, 1986; Асланиди и др., 1988) или красной частях спектра (Szabo et al., 1992). Иногда для этой цели используют излучение ртутной лампы в области 365 нм (Четвериков, 1989).

Обращает на себя внимание влияние ширины спектральной линии возбуждающего света на величину отношения интенсивностей пиков красной флуоресценции. При освещении листьев хлопчатника и бобов светом с = 436 нм, полученным с помощью монохроматора, соотношение пиков в спектре флуоресценции составило 0.95 и 0.47 соответственно (Четвериков, 1989). При возбуждении флуоресценции полосой света с max = 436 нм, выделенной от ртутной лампы ДРШ-250 с помощью светофильтра СЗС-9, отношение F735/F685 для листьев пшеницы составляло 1.25, а кукурузы – 1.12 (Кочубей и др., 1990). Вероятно, в последнем случае светофильтр СЗС-9 пропускает еще одну полосу излучения ртутной лампы, находящейся в области 500 нм. В результате этого каротиноиды включаются в процесс передачи поглощенной энергии на молекулы хлорофилла а. Известно, что в растениях таким свойством обладает -каротин. Он передает энергию на обе фотосистемы. По этой причине, возможно, возрастает доля длинноволнового свечения.

Кроме того, известно, что на интенсивность флуоресценции с максимумом излучения на 735 нм оказывает влияние мобильный ССК-II. Фосфорилирование белков этого комплекса при освещении хлоропластов вызывает усиление длинноволновой флуоресценции. В состав мобильного ССК-II входят хлорофиллы а, b и каротиноиды. Спектры поглощения и эффективность передачи энергии между этими пигментами различны.

Следовательно, спектральный состав возбуждающего света влияет на величину отношения F734/F682.

Выбор ширины полосы возбуждающего света для изучения связи параметра F734/F682 с физиологическим состоянием растений был сделан исходя из того, что в области 400–540 нм спектр действия фотосинтеза имеет четко выраженный максимум. Известно также, что при возбуждении флуоресценции в листьях бобов светом 380–540 нм наблюдается идентичность концентрационной зависимости скорости поглощения СО2 с параметром Fm/Fт, отражающим отношение максимальной и стационарной интенсивностей флуоресценции (Караваев и др., 1989).

В п. 3.1 была показана принципиальная возможность определения концентрации реакционных центров ФС I с помощью измерения интенсивности флуоресценции на 682 и 734 нм. В связи с этим данная экспрессная методика была применена для исследования лабильности первой фотосистемы в процессе вегетации растений огурца.

Изучали изменение концентрации реакционных центров ФС I по величине отношения F734/F682 и параметры медленной индукции флуоресценции, возбуждаемой в листьях огурца излучением 380–540 нм, в зависимости от времени вегетации и спектрального состава света, используемого для выращивания растений.

Объектом исследования служили листья огурца (Cucumis sativum L) сорта Московский тепличный.

Растения выращивали двумя способами: на открытом грунте вблизи г. Красноярска (56о00 с.ш., 92о45 в.д.) в период с июля до конца августа 1997 г. и в вегетационных шкафах методом гидропоники при освещенности 100 Вт/м2 ФАР. В последнем случае использовали два типа ламп: ксеноновую ДКсТВ-6000 и метало-галогенную ДРИ-2000-6.

Измерение интенсивности флуоресценции хлорофилла листьев растений на длинах волн 682 и 734 нм проводили при комнатной температуре на двухволновом флуориметре, оптико-механическая схема которого приведена в работе (Заворуев и др., 1995; Zavoruev et al., 2000).

Медленная индукция флуоресценции (МИФ) для зрелых листьев огурца представлена на рис. 3.7, а. Кинетика флуоресценции (рис. 3.7, б) записана в форме совмещенного флуоресцентного сигнала. Сплошная линия показывает флуоресценцию на 682 нм, а вертикальные линии – интенсивность излучения на 734 нм. Если соединить верхние концы вертикальных линий, то получится временная зависимость красной флуоресценции в длинноволновой части спектра. Как видно из рисунка, в листьях огурца МИФ наблюдается на обеих длинах волн. Эти данные полностью согласуются с результатами работ (Lichtenthaler, Rinderle, 1988; D'Ambrosio et al., 1992). Причем в работе (D'Ambrosio et al., 1992) показана индукция флуоресценции на 690 и 735 нм для листьев девяти видов широколиственных деревьев.

Флуоресцентные параметры и содержание пигментов в листьях огурца различных ярусов представлены в табл. 3.1–3.3. Индексами МВ и Д обозначены пробы, которые были обработаны метилвиологеном и диуроном соответственно. В качестве контроля выбраны листья растений после темновой адаптации в течение 10–15 мин.

Рис. 3.7. Медленная индукция флуоресценции зрелого листа огурца, выращенного при естественном освещении: а – кинетика на 682 и 734 нм; б – совмещенный сигнал.

Стрелкой обозначен момент включения света Содержание пигментов (мг/дм2) и флуоресцентные характеристики листа верхнего яруса огурца, выращенного при естественной освещенности Содержание пигментов (мг/дм2) и флуоресцентные характеристики листа среднего яруса огурца, выращенного при естественной освещенности Параметры Параметр F734/F682 вычисляли по сигналу, который был зарегистрирован на совмещенном канале. Этот прием позволил уменьшить ошибку измерения. В молодых и зрелых листьях огурца отношение F734/F682 было высоким (1.84–2.01), что связано с использованием для возбуждения флуоресценции широкой полосы видимого света. Почти такая же величина отношения F734/F682 достигается в том случае, когда в качестве возбуждающего света применяется ультрафиолет (УФ). Однако УФ-свет может вызывать разрушение хлорофилла при изучении МИФ (Hader, 1993). Поэтому использование видимого света для медленно протекающих процессов является предпочтительным.

Содержание пигментов (мг/дм2) и флуоресцентные характеристики листа нижнего яруса огурца, выращенного при естественной освещенности Каротиноиды 0.410. Хлорофилл a/b 2.480. С увеличением времени вегетации растений огурца параметр Fs/Fm, характеризующий отношение пиков стационарной и максимальной флуоресценций хлорофилла, возрастал на 49 % для флуоресценции на 682 нм и на 13 % для люминесценции на 734 нм. Обработка листьев метилвиологеном (акцептором электронов ФС I) вызывает увеличение отношения Fs/Fm на обеих длинах волн флуоресценции. Исключение составляют стареющие листья нижнего яруса, у которых Fs/Fm достоверно уменьшается в пике флуоресценции на 682 нм (табл. 3.3). Это исключение можно объяснить следующим образом. В старых листьях количество дополнительных пигментов на единицу хлорофилла а на 20 % больше, чем в зрелых, а количество акцепторов электронно-транспортной цепи, наоборот, меньше. В результате этого в контроле на стационарном уровне флуоресценции увеличивается квантовый выход. Добавление МВ приводит к усилению потока электронов через фотосистемы к экзогенному акцептору, что вызывает уменьшение Fs и Fm. Необходимо заметить, что в молодых и зрелых листьях стационарный уровень флуоресценции на 682 нм не изменяется после добавления МВ. Аналогичные результаты были получены для листьев бобов (Караваев и др., 1985).

В листьях верхнего яруса наблюдается уменьшение стационарного уровня флуоресценции на 734 нм после добавления МВ, а в максимуме свечения на 682 нм этот параметр не изменяется (табл. 3.1). Причиной уменьшения свечения на 734 нм может быть лимитирование акцепторов электронов в ФС I и разное количество реакционных центров в фотосистемах. Известно, что синтез РЦ ФС I идет быстрее, чем РЦ ФС II (Бухов и др., 1984). В формирующихся листьях нециклический поток электронов, вероятно, ограничен скоростью переноса во второй фотосистеме, в то время как первая фотосистема загружена не полностью. В присутствие МВ происходит захват электронов после ФС I, что вызывает снижение флуоресценции на 734 нм и не изменяет свечение на 682 нм. Такое объяснение подразумевает, что в формировании флуоресцентного сигнала на 734 нм принимает участие хлорофилл, связанный с ФС I.

Можно предположить, что при комнатной температуре флуоресценция определяется количеством люминесцирующих молекул хлорофилла а в ССК и ФС I. Вклад хлорофилла первой фотосистемы становится заметным в случае проявления эффекта спилловера. Когда для возбуждения флуоресценции используется свет относительно низкой интенсивности, длинноволновое свечение в красной области выражено слабо. Высокая интенсивность возбуждающего света вызывает насыщение ФС II, в результате чего часть энергии поступает на ФС I. Поскольку возбуждение не может передаваться от этой фотосистемы на ССК, то флуоресценция на 735 нм может быть обусловлена только хлорофиллом, который связан с ФС I. Таким образом, основной вклад в интенсивность флуоресценции листьев растений вносит ССК, а при определенных условиях возрастает доля длинноволновой люминесценции, обусловленная ФС I. С этой точки зрения становится понятным, почему при возбуждении флуоресценции узкой полосой света в области поглощения хлорофилла а наблюдается низкая величина отношения F734/F682, а при широкополосном (380–540 нм) инициировании люминесценции отношение F734/F682 существенно выше.

В молодых и зрелых листьях отношение F734/F682 в контроле всегда больше, чем в пробах, обработанных диуроном. Связано это со значительным возрастанием коротковолновой флуоресценции под действием гербицида.

Параметр F734/F682 однонаправленно изменяется с содержанием хлорофиллов и каротиноидов (табл. 3.1–3.3). Отношение пиков красной флуоресценции было больше в молодых, чем в зрелых и старых листьях. Это может быть связано с разной освещенностью ярусов растений огурца. Например, для томатов, выращенных в естественных условиях, обнаружено, что отношение F730/F685 увеличивалось с возрастанием интенсивности света (Agati et al., 1995).

Наибольшая корреляция параметра F734/F682 наблюдается с величиной отношения концентраций хлорофиллов а и b (табл. 3.1–3.3). В противоположность этой корреляции в работах (D' Ambrosio et al., 1992; Szado et al., 1992) показано, что параметр F735/F690 связан прямо пропорционально с концентрацией хлорофилла а, и эта зависимость позволяет определять его содержание in vivo. Следует отметить, что во всех случаях растения были выращены в естественных условиях на открытом грунте. Следовательно, различные корреляционные связи параметра F735/F690, полученные в настоящей работе и в работах (D' Ambrosio et al., 1992; Szado et al., 1992), могут быть связаны с условиями измерения. Возбуждение флуоресценции проводилось широкой полосой света (380–540 нм). В этой области поглощают хлорофиллы а, в и каротиноиды. В работах (D' Ambrosio et al., 1992;

Szado et al., 1992) флуоресценция возбуждалась He/Ne лазером, излучающим на 632.6 нм. На этой длине волны поглощают только хлорофиллы а и в, причем в этой части спектра их коэффициенты экстинкции минимальны. Из-за таких различий в условиях инициирования флуоресценции энергия возбуждения по-разному распределяется между фотосистемами.

Чтобы оценить связь параметра F734/F682 с концентрацией или отношением хлорофиллов, проводились опыты по выращиванию растений на красном и синем свету. Ранее было установлено, что при одинаковом освещении в вегетационных шкафах отношение хлорофилла а/b выше, когда растения выращивается на синем свету, а не на красном (Зайцева, Луговская, 1994). В связи с этим исследовалось содержание пигментов и отношение флуоресцентных пиков в листьях 22-дневных растений огурца, выращенных в различных спектральных условиях при освещенности 100 Вт/м2 ФАР. Результаты представлены в табл. 3.4.

Содержание пигментов (мг/дм2) и отношение основных максимумов красной флуоресценции в листьях 22-дневных растений огурцов, выращенных на синем и красном свету при освещенности 100 Вт/м2 ФАР Параметры Каротиноиды 1.200.09 0.960.07 0.980.07 0.690. Хлорофилл a/b 5.800.67 4.050.55 5.700.82 3.710. В случае линейчатого и непрерывного спектра излучения ламп, применяемых для выращивания растений, отношение хлорофилла а/b, как и в работе (Зайцева, Луговская, 1994), было меньше на красном свету, чем на синем. В то же время параметр F734/F682 оставался постоянным. Следовательно, наблюдаемая (табл. 3.1–3.3) корреляция параметра F734/F682 с отношением хлорофиллов не закономерна и проявляется в том случае, если растения выращиваются в естественных условиях. Кроме того, из таблицы 3.4 видно, что нет корреляции величины отношения F734/F682 с концентрацией хлорофилла.

Тогда возникает вопрос: с чем же может быть связано постоянство параметра F734/F682 при выращивании растений на красном и синем свету.

Известно, что при интенсивностях меньше 286·10–5 Дж·см–2·с–1 (28.6 Вт/м2) отношение суммарной концентрации хлорофиллов и количества реакционных центров первой фотосистемы не зависит от спектрального состава света, используемого для выращивания растений (Бухов и др., 1984). Возможно при более высокой освещенности (100 Вт/м2 ФАР) эта закономерность сохраняется. Одинаковыми отношения F734/F682 на красном и синем свету остаются потому, что концентрация реакционных центров ФС I в том и другом случае практически не различается (табл. 3.5).

Содержание реакционных центров ФС I (мг/дм ) и отношение основных максимумов красной флуоресценции в листьях растений огурца, выращенных на красном и синем свету при различных освещенностях ФАР Таким образом, использование возбуждающего света освещенностью 180 Вт/м2, близкой к среднесуточной освещенности в летнее время года, со спектральной полосой 380–540 нм позволило получить на всех участках кривой МИФ высокое (1.8–2.4) отношение F734/F682. Возрастание вклада длинноволнового свечения связано с эффектом спилловера. В естественных условиях выращивания растений огурца параметр F734/F682 имел корреляцию с концентрацией пигментов и отношением хлорофилла а/b. Однако при культивировании растений на красном и синем свету одинаковой освещенности (100 Вт/м2 ФАР) эти корреляции не проявлялись.

На основании вышесказанного и с учетом собственных и литературных данных можно заключить, что отношение F734/F682 определяется концентрацией реакционных центров ФС I, а также интенсивностью и спектральным составом возбуждающего света.

3.3. Зависимость содержания реакционных центров ФС I   от концентрации хлорофиллов в листьях растений огурца,  выращенных при непрерывном   и естественном освещении  Как было показано в пп. 3.1 и 3.2, количество реакционных центров ФС I коррелирует с параметром F734/F682. В свою очередь, величина отношения интенсивностей излучения в диапазонах 680–685 нм и 730–740 нм зависит от содержания пигментов (Lichtenthaler, Rinderle, 1988; Четвериков, 1989; Кочубей и др., 1990). Концентрационное изменение параметра F682/F734 описывается обратнопропорциональной функцией (Кочубей и др., 1986; Lichtenthaler, Rinderle, 1988; Кочубей и др., 1990; Gitelson et al., 1998). Такая закономерность получена для растений, выращенных при естественном фотопериоде, и объясняется явлением реабсорбции (Lichtenthaler, Rinderle, 1988; Gitelson et al., 1998). В этом случае доля флуоресценции в области 735 нм, излучаемой хлорофиллом ФС I, считается незначительной (Kyle et al., 1983; Lichtenthaler, Rinderle, 1988).

Величина F734 коррелирует с содержанием неспаренных мембран в хлоропластах. Увеличить их количество можно с помощью постоянного освещения растений светом высокой интенсивности в процессе их вегетации (Weston et al., 2000). На непрерывном свету рост хлоропластов продолжается дольше, чем в норме, а тилакоиды в процессе всего развития сохраняют «необычную форму» в отличие от таковых в растениях, выращенных в режиме свет-темнота (Weston et al., 2000). Кроме того, величины отношения интенсивностей красной и дальней красной флуоресценции различаются почти на порядок в хлоропластах проростков ячменя, росших при непрерывном и прерывистом освещении (Асадов и др., 1995). В этой связи изучали зависимость параметра F682/F734 от концентрации хлорофиллов в условиях непрерывного освещения растений в процессе выращивания и сравнивали эти результаты с данными, полученными для естественного фотопериода.

Объектом исследования служили листья огурца (Cucumis sativum L.).

Растения выращивали двумя способами: на открытом грунте вблизи г.

Красноярска в период с июля до конца августа и в вегетационных шкафах методом гидропоники при освещенности 120 Вт/м2 ФАР. В последнем случае использовали лампу ДКсТВ-6000, спектр излучения которой близок к солнечному излучению (Тихомиров и др., 1991).

Зависимость величины параметра F682/F734 от суммы концентрации хлорофиллов а и в для растений, выращенных на непрерывном свету, показана на рис. 3.8. Она отличается от аналогичных зависимостей, приведенных в работах (Кочубей и др., 1986; Lichtenthaler, Rinderle, 1988; Кочубей и др., 1990), и хорошо описывается квадратичным уравнением:

где х – концентрация суммы хлорофиллов а и b.

Существенное различие состоит в том, что, начиная с концентрации хлорофиллов 5.5 мг/дм2 и выше, величина параметра F682/F734 увеличивается. Такое изменение отношения интенсивностей красной и дальней красной флуоресценции от концентрации хлорофиллов не связано с какими-то особенностями исследуемого объекта, так как для растений, выращенных на открытом грунте с естественным фотопериодом, наблюдается обратно пропорциональная зависимость параметра F682/F734 от содержания пигментов (рис. 3.9).

Рис. 3.8. Зависимость параметра F682/F734 от суммы концентраций хлорофиллов при выращивании растений огурца на непрерывном свету (120 Вт/м2 ФАР, лампа ДКсТВ-6000) Рис. 3.9. Зависимость параметра F682/F734 от суммарной концентрации хлорофиллов при выращивании растений огурца на открытом грунте при естественном режиме освещения В этом случае абсолютные значения измеряемых параметров полностью совпадают с данными, представленными в работе (Кочубей и др., 1986; Кочубей и др., 1990), а ход кривой может быть описан уравнением:

Таким образом, режим освещения при выращивании растений влияет на соотношение интенсивностей основных полос флуоресценции хлорофилла а в листьях: на непрерывном свету изменение параметра F682/F734 от содержания пигментов характеризуется параболической зависимостью (3.1), а на прерывистом – степенной (3.2). При одинаковых концентрациях хлорофиллов в диапазоне от 4 до 7 мкг/л значения параметра F682/F меньше на постоянном свету (рис. 3.1 и 3.2).

Изучение закономерности изменения флуоресценции F682 и F734 от содержания хлорофилла в листьях растений в условиях разных фотопериодов показало следующее. Для прерывистого освещения F682 можно описать функцией а для постоянного света – где х – концентрация хлорофиллов.

То есть концентрационное изменение интенсивности флуоресценции на 682 нм практически не зависит от режима освещения (прерывистого или постоянного). При естественном фотопериоде изменение интенсивности флуоресценции на 734 нм от содержания хлорофиллов аппроксимируется уравнением а при непрерывном освещении:

Видно, что лучи парабол функций 3 и 4 разнонаправлены (рис. 3.10).

Следовательно, ход кривых, описываемых уравнениями (3.1) и (3.2), определяется, главным образом, закономерностью изменения интенсивности флуоресценции на 734 нм.

Если на постоянном свету высокой интенсивности в растениях огурца, как и в других растениях С4 типа, наблюдаются изменения в структуре хлоропластов, то тогда величина F734, кроме всего прочего, зависит и от количества неспаренных мембран. Об этом свидетельствует более высокая интенсивность флуоресценции на 734 нм в листьях растений, выращенных на непрерывном свету по сравнению с растениями, которые росли при прерывистом освещении. Однако при концентрациях хлорофиллов выше 5.5–6.0 мкг/л (точка перегиба кривой на рис. 3.8) закономерность нарушается (рис. 3.10). Как это можно объяснить? Листья разных ярусов по содержанию хлорофиллов характеризовались следующим образом. Для первого яруса концентрации составляли от 4.5 до 6 мг/дм2, второго, третьего и четвертого – от 6 до 7 мг/дм2, пятого и шестого – от 3.5 до 4.5 мг/дм2. Из рисунка 3.10 (кривая 2) видно, что величина F734 была минимальна в листьях 2–4 ярусов. Это как раз те листья, которые несут основную фотосинтетическую нагрузку в растениях огурца. В сформировавшихся листьях 2– ярусов в отличие от молодых (5–6 ярусы) и старых (1 ярус) активность обеих фотосистем сбалансирована и, вероятно, поэтому у них флуоресценции на 734 нм наименьшая.

Рис. 3.10. Изменение интенсивности флуоресценции на 734 нм в зависимости от концентрации хлорофиллов: 1 – для растений, выращенных при прерывистом освещении; 2 – для растений, выращенных в условиях непрерывного освещения; 3 – то же, что 2, но после обработки листьев диуроном После добавления диурона, ингибитора электрон-транспортного потока между фотосистемами видоизменяется зависимость величины F734 от концентрации хлорофиллов в растениях, выращенных на непрерывном свету (рис. 3.10 кривая 3). Вероятно, это связано с тем, что экранирующий эффект для прохождения люминесцентного сигнала с толщи мезофилла в молодых листьях меньше, чем в сформировавшихся и старых листьях.

При одинаковом содержании пигментов наименьшая разность интенсивностей флуоресценции на 734 нм до и после обработки растений диуроном наблюдалась в старых листьях первого яруса, а наибольшая – в молодых и сформировавшихся. Для последних листьев этот факт служит подтверждением, что величина F734 зависит от функционирования электронтранспортной цепи фотосинтеза.

Таким образом, режим освещения (непрерывный или прерывистый) изменяет вид концентрационной зависимости флуоресценции F734, чего не наблюдается с флуоресценцией F682. Вследствие этого у растений, выращенных на постоянном свету высокой интенсивности, изменение параметра F682/F734 от концентрации хлорофиллов отличается от известных зависимостей (Кочубей и др., 1986; Lichtenthaler, Rinderle, 1988; Кочубей и др., 1990; Gitelson et al., 1999) и описывается параболической функцией. Реабсорбцией нельзя объяснить такой ход концентрационной кривой. При вегетации растений на непрерывном свету в хлоропластах сформировавшихся листьев, вероятно, происходят структурные изменения, которые оказывают более существенное влияние на интенсивность основных полос флуоресценции хлорофилла а, чем явление реабсорбции.

В целом можно констатировать, что режим освещения влияет на соотношение красной и дальней красной флуоресценции при комнатной температуре, а значит, и на количество реакционных центров ФС I. То есть первая фотосистема лабильна и откликается на изменение фотопериода, используемого при выращивании растений.

3.4. Изменение отношения интенсивностей красной   и дальней красной флуоресценции хлорофилла листьев  деревьев в процессе вегетации  Рациональное природопользование исходит из необходимости в максимальной степени сохранить установившиеся экосистемные закономерности и процессы, а изменять их без ущерба среды обитания человека и других организмов. Однако освоение ресурсов природы практически всегда приводит к негативным воздействиям на экосистему. В частности, это отражается на высшей растительности. Методы ранней диагностики отрицательного влияния на фотосинтетические процессы практически не разработаны. О негативном воздействии антропогенных факторов на жизнеспособность деревьев судят по их увяданию, когда происходят необратимые процессы, ведущие к полной гибели растений.

Величина отношения интенсивностей флуоресценции листьев в диапазонах 680–685 нм и 730–740 нм зависит от концентрации хлорофиллов и фотопериода, используемого при выращивании растений, как показано в пп. 3.2 и 3.3 (Lichtenthaler, Rinderle, 1988; Кочубей и др., 1990; Gitelson et al., 1998; Заворуев, Заворуева, 2001). В настоящее время определены типы концентрационных зависимостей для двух световых условий вегетации: непрерывного освещения и естественного (Gitelson et al., 1998; Заворуев, Заворуева, 2001). Чтобы получить пробы с разным содержанием хлорофилла, отбор листьев всегда проводился единовременно с различных ярусов, поэтому фотопериод в каждом конкретном исследовании, можно считать, был постоянным и определялся датой проведения измерения и географическими координатами произрастания растений (Lichtenthaler, Rinderle, 1988; Кочубей и др., 1990; Gitelson et al., 1998). Следовательно, во всех цитированных работах рассмотрены лишь частные случаи изменения параметра F682/F734 во множестве реализаций световых условий и содержания пигментов в листьях.

В естественных условиях развития растений в листьях изменяется концентрация хлорофиллов и каротиноидов, а продолжительность светового дня в средних широтах Северного полушария варьирует в широких пределах. Закономерность изменения параметра F682/F734 для этой ситуации не исследовалась.

В связи с этим представляло интерес экспериментальное изучение характеристик красной и дальней красной флуоресценции хлорофилла деревьев в процессе их вегетации, а также выявление наиболее информативных параметров флуоресценции листьев для ранней диагностики экологического состояния деревьев.

Объектами исследования служили листья тополя бальзамического (Populus balsamifera) и березы повислой или бородавчатой (Betula pendula Roth).

Листья тополя бальзамического были собраны в мае – октябре года, березы повислой в мае – октябре 2002 года на территории Академгородка г. Красноярска.

Вначале была изучена зависимость отношения F682/F734 от времени вегетации и концентрации хлорофиллов в листьях тополей (рис. 3.11).

Наименьшая концентрация хлорофиллов в листьях наблюдалась весной и осенью, а наибольшая – летом. Диапазон изменения содержания пигментов находился в тех же пределах, что и в работах (Lichtenthaler, Rinderle, 1988;

Кочубей и др., 1990; Gitelson et al., 1998). Отношение F682/F734 в процессе вегетации листьев тополей практически не претерпевало резких изменений вплоть до сентября месяца и только в октябре увеличивалось почти в 2 раза. Этот период времени характеризовался заморозками в ночные часы, изменением окраски листьев с зеленой на желтую и началом листопада.

Рис. 3.11. Изменение концентрации хлорофиллов (1) и каротиноидов (2) в листьях тополей в процессе вегетации О способности фотосинтетического аппарата деревьев адаптироваться к факторам внешней среды можно судить по stress adaptation index (Ар), который рассчитывали по формулам (Strasser et al., 1987):

где Rf – индекс жизнеспособности (или потенциальная фотосинтетическая активность листа), характеризующий весь процесс фотосинтеза, включая индукционный переход от Fm к Fs и фотосинтетическую фиксацию СО2, в скобках – длина волны флуоресценции; Fm – максимальное значение флуоресценции хлорофилла, Fs – стационарное.

Из рис. 3.12 видно, что перед переходом деревьев в состояния покоя stress adaptation index достигал минимального значения, а для некоторых тополей он был равен нулю. Это говорит о необратимых изменениях в процессах фотосинтеза листьев деревьев (Strasser et al., 1987; Lichtenthaler, Rinderle, 1988). Наибольшие значения индекса АР наблюдали в июне месяце, когда листья были зелеными и без патологических изменений. В последующие месяцы индекс постоянно уменьшался. Резкое уменьшение Ар для листьев тополей, наблюдаемое в период между 22 июня и 2 августа, связано, вероятно, с климатическими условиями. В это время после нескольких холодных дней установилась жаркая, засушливая погода.

Считается, что при Ар = 0.1–0.2 деревья плохо противостоят факторам внешней среды (Заворуева, Заворуев, 2002). Характерно, что в период уменьшения Ар листья тополей были подвержены заболеваниям, вызванным появлениям на них паразитирующих организмов, таких как Phyllonoryeter populifoliella и Pemphigus bursarius. При этом флуоресцентные параметры здоровых и больных листьев различались (табл. 3.6). Данное обстоятельство может быть использовано для разработки методов количественной оценки степени поражения листьев.

Рис. 3.12. Изменение stress adaptation index Ар (1) и отношения интенсивностей флуоресценции при двух длинах волн F682/F734 (2) в процессе вегетации листьев тополей Изменение некоторых флуоресцентных параметров хлорофилла Параметры Зависимость величины отношения F682/F734 от концентрации хлорофиллов в листьях тополей в процессе вегетации показана на рис. 3.13. Она имеет сложный характер. Аппроксимация данных (рис. 3.13) функциями, выявленными в работах (Lichtenthaler, Rinderle, 1988; Кочубей и др., 1990;

Gitelson et al., 1998; Заворуев, Заворуева, 2001; Заворуева, Заворуев, 2002), дала следующие коэффициенты корреляции:

Квадратичное уравнение математически достаточно хорошо описывает распределение отношения F682/F734 от содержания хлорофиллов, однако парабола проходит через доверительный интервал только в трех точках из восьми. Следовательно, представленная на рис. 3.13 концентрационная зависимость отличается от ранее известных зависимостей.

Новый вид зависимости отношения F682/F734 от концентрации хлорофиллов объясняется, во-первых, методикой сбора листьев для измерений.

В этих исследованиях пробы отбирали в процессе вегетации листьев деревьев, а в работах (Lichtenthaler, Rinderle, 1988; Hk et al., 1990; Gitelson et al., 1998) листья с различной цветовой окраской брали единовременно.

Во-вторых, в процессе вегетации листьев тополей долгота дня и, следовательно, длительность облучения деревьев солнечным светом для каждой серии измерений были различные (от 11 до почти 18 часов), а в выполненных ранее исследованиях – одинаковые.

Рис. 3.13. Зависимость отношения F682/F734 от концентрации хлорофиллов листьев тополей в процессе вегетации (сплошная линия) и ее аппроксимация квадратичной функцией (пунктирная линия). Цифры на рисунке указывают даты отбора проб, а стрелки – временную последовательность Известно, что продолжительность и интенсивность освещения влияют на структурную организацию хлоропластов и, как следствие, на величину длинноволновой флуоресценции (Асадов и др., 1995). Поэтому практически при одной и той же концентрации хлорофилла (5.03–5.15 мг/дм2), но разной продолжительности дня отношение F682/F734 составляло: 5 июня – 0.17±0.01;

22 июня – 0.19±0.02; 2 августа – 0.11±0.01 (рис. 3.13). Поскольку в эти дни эффект реабсорбции в листьях одинаков, то уменьшение отношения F682/F в августе может быть связано либо с физиологическими процессами, либо со структурными изменениями в фотосинтетическом аппарате. Одним из известных стрессовых факторов, которые влияют на величину F682/F734 в листьях растений, является водный дефицит. Однако на листьях, сорванных и высушенных на воздухе в течение 36 часов, соотношение пиков красной флуоресценции хлорофиллов изменяется не более чем на 25 % (Lichtenthaler, Rinderle, 1988). В листьях тополей величина отношения F682/F734 уменьшилась почти в два раза в августе по сравнению с июнем. Вероятно, зависимость параметра F682/F734 от концентрации хлорофиллов в процессе вегетации отражает структурные изменения в фотосинтетическом аппарате листьев в определенные моменты развития деревьев (Асадов и др., 1995).

На рис. 3.14 приведены кривые индекса жизнеспособности Rf на двух длинах волн в процессе вегетации листьев тополей. Установлено, что индекс жизнеспособности имеет наименьший экспериментальный разброс по сравнению с другими флуоресцентными параметрами (Lichtenthaler, Rinderle, 1988). Изменение индекса жизнеспособности Rf на двух длинах волн происходило по-разному. Индекс Rf (734) достигал своего максимального значения раньше, чем Rf (682). Это можно объяснить неравномерностью формирования функциональных комплексов хлоропластов в листьях тополей, так как известно, что первым строится комплекс ФС I (Мокроносов, Гавриленко, 1992). Начиная с середины июля индексы Rf (682) и Rf (734) изменялись идентично, т. е. процессы в обеих фотосистемах протекали одинаково.

Рис. 3.14. Изменение индекса жизнеспособности Rf в процессе вегетации листьев тополей: 1 – на длине волны 680 нм, 2 – на 730 нм Рис. 3.15. Зависимость stress adaptation index Ар от концентрации хлорофилла и времени в процессе вегетации листьев тополей. Цифры на графике обозначают дату проведения измерения На наш взгляд, перспективным является исследование зависимости Ар от концентрации хлорофилла и времени вегетации. На рис. 3.15 приведен пример такой зависимости, где каждая точка получена в результате усреднения измерений 30 проб. Видно, что зависимость имеет сложный характер, и наблюдается однозначное соответствие значения Ар как функции двух параметров: времени вегетации и концентрации пигментов. Вероятно, что эта закономерность может быть положена в основу разработки диагностического метода для определения физиологического состояния деревьев как в норме, так и в патологии.

На следующем этапе исследовали зависимость отношения F682/F734 от концентрации хлорофиллов в листьях березы (Betula pendula Roth).

Зависимость величины отношения F682/F734 от концентрации хлорофиллов в листьях березы в процессе вегетации показана на рис. 3.16.

Изменение параметра F682/F734 в процессе вегетации описывается двумя параболами. Первая парабола (а) характеризует период, когда происходит увеличение концентрации хлорофиллов до максимального значения:

а вторая (б) – период старения листа:

Рис. 3.16. Зависимость отношения F682/F734 от концентрации хлорофиллов листьев березы в процессе вегетации. Обозначения те же, что и на рис. 3. Минимум первой параболы наблюдается при концентрации хлорофилла в листьях во время цветения березы, а второй – перед началом окрашивания листьев. Максимальное значение F682/F734 зарегистрировано перед опадом листьев.

Данные (рис. 3.13 и 3.16) свидетельствуют, что концентрационные зависимости для листьев тополя и березы имеют сложный характер и отличаются друг от друга. Пока не представляется возможным использование какой-либо стандартной величины отношения F682/F734 в качестве критерия оценки состояния фотосинтетического аппарата широколиственных и мелколиственных деревьев. Для определения отклонения от нормы состояния фотосинтетического аппарата листьев можно проводить одновременное сравнение характеристик флуоресценции листьев деревьев, произрастающих на разных участках, один из которых берется в качестве контроля, и заведомо известно, что он расположен в экологически чистом районе. Примером тому могут служить данные, представленные в табл. 3.6.

Таким образом, показаны два новых типа концентрационного изменения отношения F682/F734 в процессе вегетации листьев тополей и березы.

При изучении фотосинтетического аппарата листьев высших растений, выращенных в различных световых условиях, необходимо исследовать как отношение F682/F734, так и Ар, поскольку первое характеризует изменения, происходящие в первой фотосистеме, а второе – указывает на повреждения в фотосинтетическом аппарате в целом. Если значения Ар высоки, то это свидетельствует об обратимых повреждениях в хлоропластах растений. Отношение F682/F734 применительно к флуоресценции листьев деревьев иногда называют structural index. Предполагается, что он отражает текущее состояние фотосинтетического аппарата (Strasser et al., 1987;

Lichtenthaler, Rinderle, 1988). В процессе вегетации stress adaptation index и structural index изменяются по-разному и не имеют корреляционных связей (рис. 3.12). В информационном значении они дополняют друг друга, и на данный момент невозможно утверждать, какой из индексов является определяющим.

Таким образом, все выявленные зависимости отношения F682/F734 от концентрации хлорофилла фототрофов в контролируемых и природных условиях применимы к конкретным режимам выращивания растений и методике отбора проб для измерения. В настоящее время нет универсальной функции, связывающей отношение красной и дальней красной флуоресценции с содержанием пигментов в листьях высших растений, как об этом утверждается в работах (Lichtenthaler, Rinderle, 1988; Четвериков, 1989; Gitelson et al., 1999). Представленные в работе результаты хорошо объясняются моделью, по которой каждая фотосистема излучает на определенной длине волны. Один из основных аргументов противников этой теории основывается на факте отсутствия флуоресценции при комнатной температуре у изолированной фотосистемы I. Однако в этом случае они забывают о законе эмерджентности (соотношении части и целого) – целое всегда больше суммы составляющих его частей, ибо оно имеет особые свойства, отсутствующие у этих частей. Фотосинтетический аппарат фототрофов, состоящий из двух фотосистем, может приобретать новые свойства, черты, качества, не присущие ни одному из объединенных в ней объектов.

3.5. Термоустойчивость растений при разных уровнях   освещенности методом медленной индукции   флуоресценции хлорофилла  Реакция растений на повышение температуры зависит от величины стресс-фактора и длительности его воздействия. Если условия воздействия варьируют в пределах толерантной области жизнедеятельности растительной клетки, то это не нарушает гомеостатическое состояние живой системы (Веселовский и др., 1993). Почти для всех растений наиболее благоприятным является диапазон температур от 10 до 35 С, а температура 35 С считается пороговой температурой перехода от благоприятных к неблагоприятным условиям жизнедеятельности (Косулина и др., 1993). Действие температуры на фотосинтез обратимо, если снижение фотосинтеза в листьях растений составляет 50–60 % от исходного значения (Бухов и др., 1997). При повышении температуры воздуха до 45 С, являющейся границей активной жизнедеятельности растительной клетки, происходят значительные повреждения фотосинтетических мембран, приводящие даже к гибели растений (Косулина и др., 1993).

Имеется достаточно много экспериментальных фактов, свидетельствующих, что в связи с физиологическими особенностями различных видов растений, их реакция на разные уровни и длительность действия стрессфактора может существенно отличаться (Шаркова, Буболо, 1996; Chauhan, Senboku, 1996, Бухов и др., 1997). Однако для оценки устойчивости растений к неблагоприятным условиям среды в качестве объекта исследований нередко используются их отдельные структуры. Но реакция отдельных структур далеко не всегда адекватна реакции целого растения (Юсуфов, Алиева, 2002), не говоря уже о ценозах. В настоящее время нет данных по исследованию термоустойчивости ценозов высших растений.

Недавно появились работы, противоречащие утверждению о консервативности ФС I при определенных условиях. Например, при охлаждении и низких облученностях света происходят изменения в ФС I, несмотря на то, что ФС II практические не реагирует на это воздействие (Sonokie, 1995;

1998; 1999; Yordanov, Velikova, 2000). Существуют две точки зрения на отклик именно ФС I растений, выращенных в данных условиях. Возможно, это универсальное явление, которое наблюдается только при низких облученностях и температурах, либо такая реакция на указанное воздействие существует только у чувствительных к холоду растений. Для подтверждения или опровержения этого феномена проводили оценку термоустойчивости растений при разных уровнях освещенности в условиях светокультуры методом медленной индукции флуоресценции хлорофилла при и 734 нм (Заворуев и др., 2000). Данный метод широко используется за рубежом при изучении влияния стрессовых воздействий на состояние растений (Lichtenthaler, Burhard, 1999), а в нашей стране он незаслуженно забыт.

Результаты, полученные методом медленной индукции флуоресценции хлорофилла дальней красной и красной флуоресценции хлорофилла, при исследовании влияния освещенности на устойчивость ФСА ценозов растений пшеницы и редиса к действию повышенных температур 35 °С и 45 °С сопоставляли с данными по интенсивности фотосинтеза этих ценозов.

Объектами исследования служили 14-суточные ценозы яровой пшеницы (Triticus aestivum L.) линии 232 и редиса (Raphanus sativus L. var.

Minor) сорта «Красный великан». Растения редиса хорошо растут при непрерывном освещении и имеют максимальный КПД усвоения лучистой энергии в диапазоне уровней освещенностей, близких к таковым для пшеницы 232 (Лисовский, Шиленко, 1979).

В табл. 3.7 и 3.8 приведены значения содержания пигментов на единицу площади листа, соотношение между хлорофиллами, флуоресцентные параметры и составляющие СО2 – газообмена ценозов пшеницы и редиса после 20-часового воздействия температуры воздуха 35 С. Видно, что при всех освещенностях не было зафиксировано существенных изменений в суммарной концентрации хлорофиллов и соотношении между ними для обоих видов растений. Экспозиция при температуре воздуха 35 °С вызывала снижение концентрации каротиноидов в листьях пшеницы на 18 %, а редиса – 12 % при низком значении освещенности и не оказывала значимого воздействия на их содержание при других уровнях ФАР (Заворуева, Ушакова, 2004).

Воздействие температуры 35 С не влияло на величину параметра F734/F682. Колебания в соотношении пиков дальней красной и красной флуоресценции хлорофилла были в пределах ошибки измерения. Флуоресцентные параметры – индексы жизнеспособности, или потенциальная фотосинтетическая активность листа Rf (682) и Rf (734), при низких уровнях освещенности у пшеницы снижались на 35 и 33 %, а у редиса – на и 40 %, и увеличивались на 36 и 33 % и 24 и 19 % при 240 Вт/м2 ФАР соответственно. После прекращения температурного воздействия через двое суток репарации Rf достигали контрольных значений (табл. 3.7, 3.8).

Понижение освещенности во время действия температуры воздуха 35 °С приводило к падению видимого фотосинтеза Рвид до 0 и уменьшению Рфакт ценозов пшеницы и редиса на 63 и 72 % соответственно. При 150 Вт/м2 ФАР наблюдали уменьшение Рвид ценоза пшеницы при неизменном значении фактического фотосинтеза Рфакт. Повышение освещенности до 240 Вт/м2 ФАР вызывало увеличение интенсивности Рвид и Рфакт в 2.5 раза у обоих ценозов.

Влияние различной освещенности на термоустойчивость ценозов пшеницы после 20-часового воздействия температуры воздуха 35 С Примечание: *Освещенность ФАР во время действия повышенной температуры Влияние различной освещенности на термоустойчивость ценозов редиса после 20-часового воздействия температуры воздуха 35 С В репарационный период, после некоторого переходного периода, интенсивность Рвид и Рфакт растений, перенесших воздействие повышенной температуры при низкой освещенности и при 150 Вт/м2 ФАР, становились близки их исходному значению. Экспозиция растений при 240 Вт/м2 ФАР приводила к активизации фотосинтетической деятельности ценозов.

В конце 7-часового пребывания ценозов при повреждающей температуре воздуха 45 С достоверных изменений содержания зеленых пигментов в листьях пшеницы и редиса не наблюдали (табл. 3.9, 3.10). Отношение F734/F682 также не изменилось.

Влияние различной освещенности на термоустойчивость ценозов пшеницы после 7-часового воздействия температуры воздуха 45 С Влияние различной освещенности на термоустойчивость ценозов редиса после 7-часового воздействия температуры воздуха 45 С По разнице в стационарных уровнях флуоресценции в норме F–d и после остановки нециклического транспорта диуроном F+d судили о скорости фотосинтетического транспорта электронов. Рассчитывали отношение (F+d–F-d)/F+d или F/F+d (Веселовский, Веселова, 1990).

Снижение скорости электронного транспорта F/F+d относительно контрольного значения в листьях пшеницы и редиса при 240 Вт/м2 ФАР происходило на 24 %. Уменьшение данного параметра в листьях редиса при освещенности 50 Вт/м2 ФАР составило 20 %. Показатели Rf(682) и Rf(734) при низких уровнях освещенности у пшеницы составляли и 53 %, а у редиса – 47 и 50 % от контрольного значения соответственно.

Изменение данного параметра при других уровнях освещенности не превышало 32 %. После двух суток репарации наблюдали падение концентрации хлорофиллов в листьях растений вне зависимости от освещенности во время действия повреждающей температуры. Флуоресцентный параметр F734/F682 был близок к контрольному значению вне зависимости от уровня освещенности. Показатель F/F+d у пшеницы, перенесшей стресс-фактор при 240 Вт/м2 ФАР, достигал первоначальных значений, а у редиса не восстанавливался до исходного и оставался на уровне после воздействия при 50 и 240 Вт/м2 ФАР. При низких освещенностях параметр Rf составлял у пшеницы 66 %, а у редиса 35–38 % от исходного значения. При 240 Вт/м ФАР величины данного параметра у ценозов пшеницы были близки к контрольным, у редиса – уменьшались на 40 % (табл. 3.9, 3.10).

К концу 7-часовой экспозиции ценоза пшеницы при температуре воздуха 45 °С при 70 Вт/м2 ФАР на свету происходило выделение СО2. При и 240 Вт/м2 ФАР интенсивность Рвид. составляла 30 % от исходного значения (табл. 3.9). После 2 суток репарации Рвид и Рфакт у растений, подвергнутых воздействию повреждающей температурой при 150 и 240 Вт/м2 ФАР, были равны или даже немного превышали контрольные значения, а при 70 Вт/м ФАР составляли 53.1 и 72.7 % от первоначальных величин. У редиса к концу экспозиции при 45 °С на фоне 50 Вт/м2 ФАР также наблюдали выделение СО (табл. 3.10). При 150 и 240 Вт/м2 ФАР падение видимого фотосинтеза составляло 82 и 74% соответственно. Через 2-е суток репарации после воздействия света 50 Вт/м2 ФАР Рвид и Рфакт составляли 13 и 61 %, а после 240 Вт/м2 ФАР – 43.4 и 52.5 % от первоначальных значений соответственно. В то время как после 150 Вт/м2 ФАР данные показатели достигали исходного уровня.

Сопоставляя значения флуоресцентных параметров верхних листьев исследуемых растений с фотосинтезом ценозов в конце 20-часовой экспозиции при температуре воздуха 35 С, можно заметить некоторые соответствия в поведении указанных показателей при всех уровнях освещенности.

При низких значениях освещенности наблюдалось падение Рвид до 0, значительное уменьшение Рфакт, индекса жизнеспособности и скорости электронного транспорта. При этом показатели, характеризующие структурное состояние фотосинтетического аппарата, фактически не менялись (табл. 3.7, 3.8). Это свидетельствовало о том, что изменения коснулись только функционального состояния растений, и они должны носить обратимый характер. Оценка функционального и структурного состояния фотосинтетического аппарата растений и ценоза в целом через 2 суток репарации подтвердила это утверждение. Повышение освещенности до 240 Вт/м2 ФАР оказывало стимулирующее воздействие на фотосинтетические процессы. По определению Rf (734) и Rf (682) являются индикаторами потенциальных фотосинтетических скоростей усвоения СО2 (Tuba et al., 1994), поэтому возрастание их значений отражает увеличение усвоения СО во время действия повышенной температуры, что, в свою очередь, способствует увеличению Рфакт. По-видимому, воздействие температуры 35 С на ценозы можно охарактеризовать как средний стресс (Lichtenthaler, Rinderle, 1988; Weston et al., 2000). В этом случае активируется клеточный метаболизм и увеличивается физиологическая активность растения, не приводящая к каким-нибудь значимым повреждениям растений. Следовательно, экспозиция ценозов пшеницы и редиса при пороговой температуре перехода от благоприятных к неблагоприятным условиям не оказывала существенного деструктивного воздействия на фотосинтетический аппарат растений.

К концу экспозиции растений при температуре воздуха 45 С, вне зависимости от интенсивности света, достоверных изменений параметра F734/F682 и соотношения хлорофиллов не наблюдалось (табл. 3.9, 3.10).

Воздействие повреждающих температур при 150 и 240 Вт/м2 не приводило к необратимым изменениям фотосинтетического аппарата листьев растений. В результате этого через 2 суток репарации происходило восстановление функционального состояния растений, оцениваемое как по показателям медленной индукции флуоресценции хлорофилла при и 734 нм, так и по интенсивности видимого и фактического фотосинтеза ценозов. Устойчивость ценозов пшеницы и редиса к действию повреждающей температуры имела максимум при освещенности света 150 Вт/м ФАР, то есть при которой исследуемые ценозы были сформированы. Максимальное повреждение ценозов редиса и пшеницы наблюдалось при освещенности, близкой к компенсационной точке фотосинтеза (50 и 70 Вт/м ФАР соответственно).

Таким образом, по сравнению с другими параметрами, определенными методом медленной индукции флуоресценции хлорофилла при и 734 нм, индексы жизнеспособности являются наиболее чувствительными к стрессовым воздействиям повреждающей температуры воздуха на ценозы растений (Заворуева, Ушакова, 2004). Характер их изменений совпадает с изменениями видимого и фактического фотосинтеза ценозов. Значения индекса жизнеспособности, или потенциальная фотосинтетическая активность, могут служить показателями обратимых и значительных деструктивных изменений в структурно-функциональном состоянии фотосинтетического аппарата растений при действии внешних факторов среды. Воздействие повышенной температуры обратимо, если снижение этого параметра не выходит за пределы 50–60 % от исходного, то есть за пределы устойчивости важнейших систем листа. Параметры Rf (682) и Rf (734) могут быть использованы в экологической биофизике как индикаторы ранней диагностики воздействия разного рода стрессовых факторов на листья растений, поскольку они характеризуют весь процесс фотосинтеза, включая поглощение света, превращение энергии света в реакционных центрах фотосистем и фиксацию СО2.

Выводы:  1. Показана линейная связь количества реакционных центров первой фотосистемы с величиной отношения дальней красной к красной флуоресценции, измеренной при комнатной температуре.

2. Отношение F734/F682 определяется концентрацией реакционных центров ФС I, а также освещенностью и спектральным составом возбуждающего света.

3. Режим освещения влияет на соотношение красной и дальней красной флуоресценции при комнатной температуре, а значит, и на количество реакционных центров ФС I. Первая фотосистема лабильна и откликается на изменение фотопериода, используемого при выращивании растений.

4. Выявлены зависимости отношения F682/F734 от концентрации хлорофилла фототрофов в контролируемых и природных условиях. Эти зависимости проявляются в конкретных режимах выращивания растений.

Нет универсальной функции, связывающей отношение красной и дальней красной флуоресценции с содержанием пигментов в листьях высших растений.

5. В условиях светокультуры при повышенных относительно оптимума температурах и различных уровнях ФАР показано, что потенциальная фотосинтетическая активность является наиболее чувствительным параметром по сравнению с флуоресцентными показателями F734/F682 и F/F+d. Характер изменения Rf в ответ на действие температуры совпадает с изменением интенсивности фотосинтеза исследуемых ценозов.

Глава 4. РЕАКЦИЯ ПЕРВОЙ ФОТОСИСТЕМЫ  

И ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОГО АППАРАТА РАСТЕНИЙ  

НА ВОЗДЕЙСТВИЕ АНТРОПОГЕННЫХ ФАКТОРОВ 

4.1. Влияние городской среды   на фотосинтетические процессы листьев деревьев  Красноярск – крупный промышленный центр с уникальными природными и климатическими особенностями, вызванными условиями рельефа и термической неоднородностью местности. В соответствии с классификацией Главной геофизической обсерватории им. А. И. Воейкова Красноярск отнесен к зоне высокого потенциала загрязнения атмосферы. Котловинный характер местности (рис. 4.1), резкоконтинентальный климат, высокая повторяемость туманов и парение над Енисеем приводят к аккумуляции вредных примесей над основной территорией города.

В докладе «О состоянии и охране окружающей среды Российской Федерации в 2009 году» отмечается, что Красноярск входит в число городов, в которых уровень загрязнения воздуха оценивается по комплексному показателю индекса загрязнения атмосферы (ИЗА) как очень высокий (Государственный …, 2010). В Красноярске на протяжении последних трех лет ИЗА возрастает: в 2007г. – 14,66; 2008 г. – 15,31; 2009 г. – 18,56. В атмосфере города целый «букет» поллютантов: взвешенные вещества, диоксид серы, диоксид азота, азота оксид, углерода оксид, сероводород, сероуглерод, фенол, фтористый водород, хлор, хлористый водород, аммиак, формальдегид, бензол, ксилол, толуол, этилбензол, бенз(а)пирен (Доклад о …, 2010).

Рис. 4.1. Месторасположение города Красноярска Роза ветров в Красноярске расположена таким образом, что 70 % времени ветер дует с юго-западной и западной стороны. Поэтому районы города с наветренной стороны самые чистые. Относительно чистый воздух в Октябрьском районе, а наиболее загрязненный – Ленинском районе.



Pages:     | 1 || 3 |
 
Похожие работы:

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию РФ Владивостокский государственный университет экономики и сервиса _ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ РЫБОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ (методологический аспект) Монография Владивосток Издательство ВГУЭС 2009 ББК 65.35 О 13 ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ РЫБОХОО 13 ХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ (методологический аспект) / авт.-сост. А.П. Латкин, О.Ю. Ворожбит, Т.В. Терентьева, Л.Ф. Алексеева, М.Е. Василенко,...»

«ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНАЯ КАРТИНА МИРА (Часть 1) ОТЕЧЕСТВО 2011 УДК 520/524 ББК 22.65 И 90 Печатается по рекомендации Ученого совета Астрономической обсерватории им. В.П. Энгельгардта Научный редактор – акад. АН РТ, д-р физ.-мат. наук, проф Н.А. Сахибуллин Рецензенты: д-р. физ.-мат. наук, проф. Н.Г. Ризванов, д-р физ.-мат. наук, проф. А.И. Нефедьева Коллектив авторов: Нефедьев Ю.А., д-р физ.-мат. наук, проф., Боровских В.С., канд. физ.-мат. наук, доц., Галеев А.И., канд. физ.-мат. наук, Камалеева...»

«УА0600900 А. А. Ключников, Э. М. Ю. М. Шигера, В. Ю. Шигера РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ АЭС И МЕТОДЫ ОБРАЩЕНИЯ С НИМИ Чернобыль 2005 А. А. Ключников, Э. М. Пазухин, Ю. М. Шигера, В. Ю. Шигера РАДИОАКТИВНЫЕ ОТХОДЫ АЭС И МЕТОДЫ ОБРАЩЕНИЯ С НИМИ Монография Под редакцией Ю. М. Шигеры Чернобыль ИПБ АЭС НАН Украины 2005 УДК 621.039.7 ББК31.4 Р15 Радиоактивные отходы АЭС и методы обращения с ними / Ключников А.А., Пазухин Э. М., Шигера Ю. М., Шигера В. Ю. - К.: Институт проблем безопасности АЭС НАН Украины,...»

«В.Г. Вилков РАННЯЯ ДИАГНОСТИКА АРТЕРИАЛЬНОЙ ГИПЕРТОНИИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ МЕТОДАМИ Москва Издатель Гайнуллин 2002 УДК 612.143–06 Рецензенты: доктор медицинских наук, профессор В.П. Невзоров доктор медицинских наук, профессор, член корр. РАЕН С.Ю. Марцевич Вилков В.Г. Ранняя диагностика артериальной гипертонии функциональными методами. – М.: Издатель Гайнуллин, 2002. – 96 с. ISBN 5 94013 014 6 Монография посвящена диагностике скрытой артериальной гипертонии с применением инструментальных методов...»

«УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК ИНСТИТУТ СОЦИОЛОГИИ РАН ТЕОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ В ПРАКТИКАХ РОССИЙСКИХ СОЦИОЛОГОВ: ПОСТСОВЕТСКИЕ ТРАНСФОРМАЦИИ Москва Научный мир 2010 УДК 316 ББК 36.997 Т 11 Коллективная монография подготовлена при финансовой поддержке РГНФ, исследовательский проект Науковедческий анализ теоретикометодологических ориентаций российских социологов в постсоветский период, № 07-03-00188а. Издание поддержано грантом РФФИ, № 10-06-07166д. Теория и методология в практиках российских...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСТИТЕТ ЭКОНОМИКИ, СТАТИСТИКИ И ИНФОРМАТИКИ (МЭСИ) КАФЕДРА УПРАВЛЕНИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКИМИ РЕСУРСАМИ КОЛЛЕКТИВНАЯ МОНОГРАФИЯ ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКИМИ РЕСУРСАМИ Москва, 2012 1 УДК 65.014 ББК 65.290-2 И 665 ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ УПРАВЛЕНИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКИМИ РЕСУРСАМИ: коллективная монография / Под редакцией к.э.н. А.А. Корсаковой, д.с.н. Е.С. Яхонтовой. – М.: МЭСИ, 2012. – С. 230. В книге...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА, ТРУДА И УПРАВЛЕНИЯ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ (ГНУ ВНИОПТУСХ) Е.П. Лидинфа СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ РЫНКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ (на примере Орловской области) Монография Москва 2006 УДК 631. 115 ББК 65.32-571 В 776 Рецензенты: Старченко В.М., д.э.н., профессор, зав. отделом ГНУ ВНИЭТУСХ РАСХН Головина Л.А., к.э.н., зав. отделом ГНУ...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации ФГБОУ ВПО Сочинский государственный университет Филиал ФГБОУ ВПО Сочинский государственный университет в г.Нижний Новгород Нижегородской области Факультет Туризма и физической культуры Кафедра адаптивной физической культуры Фомичева Е. Н. КОРРЕКЦИОННО-ВОСПИТАТЕЛЬНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ПЕДАГОГОВ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ С ЛИЦАМИ, ИМЕЮЩИМИ ОТКЛОНЕНИЯ В ПОВЕДЕНИИ МОНОГРАФИЯ Второе издание, переработанное и дополненное Нижний Новгород 2012 1 ББК 88.53 Р...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ЛИНГВИСТИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ Нестор-История Санкт-Петербург 2013 УДК 811.161.1’38 ББК 81.2Рус-5 Ф54 Утверждено к печати Институтом лингвистических исследований РАН Рецензенты: д-р филол. наук, зав. отделом С. А. Мызников (Ин-т лингвист. иссл. РА) д-р филол. наук, проф. О. Н. Гринбаум (С.-Петерб. гос. ун-т) Ф54 Филологическое наследие М. В. Ломоносова : коллективная монография / отв. ред. П. Е. Бухаркин, С. С. Волков, Е. М. Матвеев. — СПб. : НесторИстория,...»

«Федеральное агентство по образованию Восточно-Сибирский государственный технологический университет Н.Ц. БАДМАЕВА ВЛИЯНИЕ МОТИВАЦИОННОГО ФАКТОРА НА РАЗВИТИЕ УМСТВЕННЫХ СПОСОБНОСТЕЙ Улан-Удэ 2004 ББК Ю 937.24 Научный редактор В.Г. Леонтьев - доктор психологических наук, профессор (Новосибирский государственный педагогический университет) Рецензенты: Л.Ф.Алексеева - доктор психологических наук, профессор (Томский государственный педагогический университет) Т.Л. Миронова - доктор психологических...»

«КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ АЛЬ-ФАРАБИ А.Б. ТЕМИРБОЛАТ КАТЕГОРИИ ХРОНОТОПА И ТЕМПОРАЛЬНОГО РИТМА В ЛИТЕРАТУРЕ Монография Республика Казахстан Алматы 2009 УДК 821.09 ББК 83.3 Т 32 Рекомендовано к печати Ученым советом филологического факультета Казахского национального университета имени Аль-Фараби Рецензенты: доктор филологических наук, профессор, академик Академии гуманитарных наук Республики Казахстан Б.К. Майтанов; доктор филологических наук, профессор, академик МАИН Н.О....»

«Южный федеральный университет Центр системных региональных исследований и прогнозирования ИППК ЮФУ и ИСПИ РАН Южнороссийское обозрение Выпуск 56 Барков Ф.А., Ляушева С.А., Черноус В.В. РЕЛИГИОЗНЫЙ ФАКТОР МЕЖКУЛЬТУРНОЙ КОММУНИКАЦИИ НА СЕВЕРНОМ КАВКАЗЕ Ответственный редактор Ю.Г. Волков Ростов-на-Дону Издательство СКНЦ ВШ ЮФУ 2009 ББК 60.524.224 Б25 Рекомендовано к печати Ученым советом Института по переподготовке и повышению квалификации преподавателей гуманитарных и социальных наук Южного...»

«И.А. Курьяков, С.Е. Метелев, Л.М. Шайтанова _ ФЕРМЕРСТВО ЗАПАДНО-СИБИРСКОГО РЕГИОНА: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ Монография Омский институт (филиал) РГТЭУ Омск 2009 МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУ ВПО РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТОРГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ОМСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) И.А. Курьяков, С.Е. Метелев, Л.М. Шайтанова Фермерство Западно-Сибирского региона: состояние и перспективы развития Монография Омск - УДК...»

«ВОССТАНОВИТЕЛЬНАЯ МЕДИЦИНА Монография Том II Под редакцией А.А. Хадарцева, С.Н. Гонтарева, С.В. Крюковой Тула – Белгород, 2010 УДК 616-003.9 Восстановительная медицина: Монография / Под ред. А.А. Хадарцева, С.Н. Гонтарева, С.В. Крюковой.– Тула: Изд-во ТулГУ – Белгород: ЗАО Белгородская областная типография, 2010.– Т. II.– 262 с. Авторский коллектив: Акад. РАМН, д.м.н., проф. Зилов В.Г.; Засл. деятель науки РФ, д.м.н., проф. Хадарцев А.А.; Засл. деятель науки РФ, д.б.н., д.физ.-мат.н., проф....»

«Социальное неравенство этнических групп: представления и реальность Электронный ресурс URL: http://www.civisbook.ru/files/File/neravenstvo.pdf Перепечатка с сайта Института социологии РАН http://www.isras.ru/ СОЦИАЛЬНОЕ НЕРАВЕНСТВО НЕРАВЕНСТВО ЭТНИЧЕСКИХ ГРУПП: ПРЕДСТАВЛЕНИЯ И РЕАЛЬНОСТЬ МОСКВА 2002 РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ЭТНОЛОГИИ ИНСТИТУТ И АНТРОПОЛОГИИ СОЦИОЛОГИИ Международный научно исследовательский проект Социальное неравенство этнических групп и проблемы...»

«Остапенко Андрей Александрович, доктор педагогических наук, профессор Кубанского государственного университета, Екатеринодарской духовной семинарии и Высших богословских курсов Московской духовной академии Хагуров Темыр Айтечевич, доктор социологических наук, профессор Кубанского государственного университета, ведущий научный сотрудник института социологии РАН Министерство образования и науки Российской Федерации КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ А.А. ОСТАПЕНКО, Т.А. ХАГУРОВ ЧЕЛОВЕК...»

«ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБУВИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КЛЕЕВ-РАСПЛАВОВ ПОВЫШЕННОЙ ЭКОЛОГИЧНОСТИ Монография 1 УДК ББК К Авторский коллектив: д.т.н., профессор Прохоров В.Т.; к.т.н., доцент Осина Т.М.; к.т.н., доцент Торосян Ю.В.; к.т.н., доцент Тартанов А.А.; к.х.н., доцент Козаченко П.Н.; инженер Компанченко Е.В., магистр Рева Д.В. ФГБОУ ВПО Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса г. Шахты, Ростовской обл.; Рецензенты: д.т.н., профессор, кафедры Художественное моделирование,...»

«Л.А. Мироновский, В.А. Слаев АЛГОРИТМЫ ОЦЕНИВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТА ТРЕХ ИЗМЕРЕНИЙ Санкт-Петербург Профессионал 2010 1 L.A. Mironovsky, V.A. Slaev ALGORITHMS FOR EVALUATING THE RESULT OF THREE MEASUREMENTS Saint Petersburg “Professional” 2010 2 ББК 30.10 М64 УДК 389 М64 Мироновский Л.А., Слаев В.А. Алгоритмы оценивания результата трех измерений. — СПб.: Профессионал, 2010. — 192 с.: ил. ISBN 978-5-91259-041-2 Монография состоит из пяти глав и трех приложений. В ней собраны, классифицированы и...»

«ОТБОР И ОРИЕНТАЦИЯ ПЛОВЦОВ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ ТЕЛОСЛОЖЕНИЯ В СИСТЕМЕ МНОГОЛЕТНЕЙ ПОДГОТОВКИ (Теоретические и практические аспекты) МИНИСТЕРСТВО СПОРТА, ТУРИЗМА И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ВОЛГОГРАДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ В.Ю. Давыдов, В.Б. Авдиенко ОТБОР И ОРИЕНТАЦИЯ ПЛОВЦОВ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ ТЕЛОСЛОЖЕНИЯ В СИСТЕМЕ МНОГОЛЕТНЕЙ ПОДГОТОВКИ (Теоретические и практические...»

«РОССИЙСКАЯ АССОЦИАЦИЯ ЛИНГВИСТОВ-КОГНИТОЛОГОВ (КЕМЕРОВСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ) СИБИРСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ (КУЗБАССКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ) ГОУ ВПО КЕМЕРОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МЕЖДУНАРОДНАЯ РАСПРЕДЕЛЕННАЯ ЛАБОРАТОРИЯ КОГНИТИВНОЙ ЛИНГВИСТИКИ И КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ (КЕМЕРОВО-СЕВАСТОПОЛЬ) СЕРИЯ СЛАВЯНСКИЙ МИР ВЫПУСК 1 МЕНТАЛЬНОСТЬ И ИЗМЕНЯЮЩИЙСЯ МИР Севастополь 2009 ББК 81. УДК 800(082) Рецензенты: д.ф.н., проф. С.Г. Воркачев д.ф.н., проф. Л.Г. Панин д.ф.н., проф. А.П. Чудинов ISBN...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.