LOGO

В разделе Путешествия:

Франция Великобритания Бельгия Голландия

Популярные темы раздела:

Сад Клода Моне в Живерни

В разделе Сообщество:

Участники Сады/цветники Дневники
     

Главная \ Подкормки и уход \ О некоторых биохимических процессах, протекающих в стареющих и повреждённых цветках розы

О некоторых биохимических процессах, протекающих в стареющих и повреждённых цветках розы

Цветение розы (генеративный* возрастной период, VII – IХ этапы органогенеза розы**) охватывает всего от 38 до 55 дней у разных сортов. При этом этап бутонизации занимает от 20 до 30 дней, то есть бОльшую часть времени. К тому же с момента пробуждения почки до появления цветка должно пройти полтора – два месяца, в течение которых и закладываются основные силы и возможности цветения. Собственно же цветение одной розы продолжается недолго – 18-25 дней.

После цветения начинается период спелости, то есть окончательного плодообразования (X – XII этапы органогенеза). В это время происходит рост и развитие зародыша и «наблюдаются активные процессы биосинтеза белка, крахмала и жира, которые откладываются в семядолях и принимают форму запасных питательных веществ»***.
Уже в конце цветения наблюдается процесс старения лепестков розы. При этом значительно изменяется химический состав лепестков, в частности кислотность клеточного содержимого. Это влечёт за собой изменение окраски: стареющие внешние лепестки цветка блёкнут, на некоторых сортах появляются красные точки, свидетельствующие об активном биосинтезе антоцианов (см. далее). Кроме того, «старение лепестков... связано с по¬степенным накоплением в них ингибитора роста - этилена, что приводит к нарушению проницаемости мембран клеток, усилению распада белков...»**** Белки в лепестках при помощи ферментов расщепляются до аминокислот, которые перемещаются в семядоли и используются в них для образования структурных, ферментных и запасных белков.
Известно, что этилен не только накапливается постепенно, вызывая старение клеток, тканей и органов, но и индуцируется повреждением растения. Вообще, повреждение клетки — это результат воздействия на неё множества патогенных агентов. Природа повреждающего фактора может быть физической (резкие колебания температуры, изменение влажности или нарушение освещённости), химической (повышение или понижение концентрации тех или иных веществ в почве, например) и биологической (проникновение в клетки вирусов и грибов, изменение концентрации ферментов и пр.). Однако любые повреждения клетки приводят к изменению её состава, в частности к изменению кислотности и образованию этилена. Такой стрессовый этилен также способствует усилению распада белков.
В неповреждённых тканях интенсивно проходит обмен веществ и процессы синтеза преобладают над распадом. Для осуществления биосинтеза белков необходимо поддержание целостности внутриклеточных структур, а при их разрушении новообразование белковых молекул прекращается.
Распад белков начинается со структурной деградации их молекул под действием специфических веществ, расщепляющих внутримолекулярные связи, что обеспечивает более лёгкую доступность к изменённой молекуле белка некоторых ферментов, которые гидролизуют (разлагают при участии воды) белковые соединения - полипептиды - до свободных аминокислот.
Эти же «гидролитические ферменты***** играют ключевую роль во взаимодействии насекомых-вредителей и растений»******. Насекомые (например, клопы-черепашки, колорадские жуки, долгоносики) способны вводить подобные ферменты в повреждаемые ими клетки растений и таким образом способствовать расщеплению белков.
Действие гидролитических ферментов активируют антоцианы, в частности цианидин, содержащиеся в лепестках. Они «переводят окисленную форму фермента в восстановленную, которая и обладает гидролитической активностью»*******.
Антоцианы – это растительные пигменты. Они содержатся в лепестках роз от розового и жёлтого до тёмно-красного и пурпурного цветов. Опыты показали, что цвет антоцианов изменяется в зависимости от кислотности среды. В щелочной среде клеточного содержимого они окрашены в жёлто-зелёный, в сильнокислой (рН 2—3) приобретают красный, а при рН 4—5 — розовый цвет. Следовательно, кислотность содержимого клеток лепестков роз разной окраски разная. В белых лепестках вместо антоцианов присутствуют их бесцветные предшественники – лейкоантоцианы. Бесцветные лейкоформы антоцианов в результате окисления способны превращаться в окрашенные вещества********.
То, каким образом активизируются сами антоцианы и усиливается их биосинтез в растениях, пока недостаточно изучено: «Общеизвестный факт активации биосинтеза антоцианов у растений в стрессовых условиях ещё не получил глубокого физиолого-биохимического обоснования»*********.
Однако попытаемся сделать некоторые обобщения. Во-первых, сопоставим следующие схемы.


Общая цепь процессов, происходящих при старении цветка и при его повреждении, практически одинакова. Безусловно, это всего лишь упрощённая схема, которая не отражает всех тонкостей изменений в том и в другом случае. Однако она позволяет сделать вывод: при старении цветка и при его повреждении изменения идут в одинаковом направлении. Кстати, о сходстве этих изменений говорят и внешние показатели, в частности появление красных точек на лепестках у некоторых сортов роз.
Во-вторых, из общей схемы и всего изложенного выше понятно, что, предупредив повреждение клетки, можно избежать процесса распада белков в цветке. Но также ясно, что противостоять этому при естественном старении цветка невозможно. Следовательно, усилия розовода должны быть направлены на увеличение способности роз сопротивляться разным видам повреждений, то есть сохранять целостность внутриклеточных структур при возможных неблагоприятных условиях. Причём наибольшие усилия стоит прилагать заранее, в прегенеративный период (см. первую схему), с момента пробуждения почки до бутонизации – тогда, когда закладываются основные возможности цветения.

Ссылки:
*Генеративный возрастной период – это период, способствующий размножению.
**Органогенез розы – это формирование органов в процессе развития растения.
*** Жужжалова Т. П., Семенова Е. Ф., Преснякова Е. В.
ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ РАСТЕНИЙ ЭФИРОМАСЛИЧНОЙ РОЗЫ В ОНТОГЕНЕЗЕ
**** Батурицкая Н. В., Фенчук Т. Д. Удивительные опыты с растениями: Кн. для учащихся.— 1991
*****Гидролитические ферменты – это биокатализаторы; органические вещества, ускоряющие процесс гидролиза, то есть расщепления органического соединения водой с образованием двух или более веществ.
****** В.О. Цветков, Н.Д. Рябцева, И.А. Шпирная, А.М. Басырова, К.И. Валиахметова, Р.И. Ибрагимов
ВЫДЕЛЕНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОТЕОЛИТИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ ЛИЧИНОК КОЛОРАДСКОГО ЖУКА 2011
******* Новиков Н.Н., Таразанова Т.В. Лабораторный практикум по биохимии растений. - 2012
******** Батурицкая Н. В., Фенчук Т. Д. Удивительные опыты с растениями: Кн. для учащихся.— 1991
********* Википедия. – Статья «Антоцианы».
Автор: lsstep, 19.12.2015

Комментарии:

lsstep lsstep
24.12.2015 08:33
Настя, coferment, Вам, с таким ником, и карты в руки! Вы, вероятно, биолог? Загляните, пожалуйста, в тему "Розовые точки на лепестках: бороться или нет?" (раздел "Уход"). Сейчас как раз наступил этап сбора мнений по поводу того, что и когда делать.
coferment coferment
24.12.2015 04:54
Добрый день, дамы) немножко поучаствую. Выделяемый растением этилен (при стрессе его так и называют - стрессовый) и абсцизовая кислота служат ингибиторами стимулирующих рост фитогормонов, оно и понятно - ослабленное растение поэтапно отказывается от долгого и качественного цветения, а потом и листьев ради сохранения своей жизни. И как верно заметила lsstep, точки на лепестках могут служить диагностическим инструментом для общей оценки состояния растения. Также у некоторых сортов точки появляются гораздо чаще, чем у других, т.е., вполне возможно, что проявление их на стадии старения цветка (или при стрессе) носит и наследственный характер. В любом случае мероприятия, направленные на укрепление иммунитета растений дадут ему преимущество при наступлении стрессовых ситуаций и зимовке. Именно с хорошей зимовки начинается наше чудесное лето) А вот ударная доза фитогормонов (ауксины, цитокинины, гиббереллины) в период стресса растения способна его как раз и погубить, т.к. реакция на стресс (в т.ч. и точки, и опадение листьев) это адаптивный механизм и вмешательство в него черевато сбоем нормальных физиологических процессов. И вместо того чтобы спать и копить силы после устранения стрессовых факторов оно вынуждено расходовать их на рост и цветение в неподходящих условиях.
Moderator Moderator
22.12.2015 20:30
Людмила Сергеевна, спасибо за статью!
lsstep lsstep
22.12.2015 19:48
Валентина Дмитриевна, gvdgvd111, извините, что не очень по теме, но меня зовут Людмила Сергеевна. Если называть меня то Людмилой Алексеевной, то Людмилой Александровной, неизбежно возникнет путаница. Нет, я нисколько не обижаюсь, но скоро сама запутаюсь: кто же имеется в виду? Может, если у меня такое незапоминающееся имя и отчество, лучше обращаться просто - lsstep?
А что касается этой реферативной статьи, то мне, например, эти материалы помогли лучше понять проблему розовых точек и то, как её можно попытаться решить. Может быть, кому-то тоже помогут?
gvdgvd111 gvdgvd111
22.12.2015 15:43
Да....Конечно, спасибо Людмиле Александровне за статью с научным обоснованием проблемы "розовые точки на лепестках". «Общеизвестный факт активации биосинтеза антоцианов у растений в стрессовых условиях ещё не получил глубокого физиолого-биохимического обоснования" - выжимка из статьи.Дак может не считать таким уж страшным бедствием розовые точки на лепестках по сравнению с ЧП, ржавчиной и другими пятнистостями. По- скольку ученый мир не знает точных причин этого явления , то мы можем только надеяться на профилактические меры, которые обсуждали в теме "Розовые точки на лепестках: бороться или нет?". Спасибо Людмиле Александровне и всем кто поделился своим опытом.
sveti-m sveti-m
21.12.2015 20:57
Людмила Сергеевна! Не могу найти Вашу тему "Розовые точки на лепестках: бороться или нет?".
sveti-m sveti-m
21.12.2015 18:26
Людмила Сергеевна! Как обобщу материал, обязуюсь предоставить.
lsstep lsstep
20.12.2015 23:14
Светлана Александровна, Татьяна Ивановна, большая просьба: если вспомните ещё сорта, покрывающиеся розовыми точками, или ещё что-то из своих наблюдений за ними, напишите, пожалуйста, в тему "Розовые точки на лепестках: бороться или нет?"
sveti-m sveti-m
20.12.2015 22:18
Людмила Алексеевна! Спасибо большое за интересную тему и ее развитие, за пояснения.
Теперь повнимательней отнесусь к своей коллекции, определив, каким именно сортам потребуются дополнительная поддержка иммунитету в прегенеративный период. Собственно, я сейчас эти и занялась, просматривая фотоархив.
tanvan tanvan
20.12.2015 20:39
Еще раз большое спасибо,Людмила Сергеевна! Теперь по-новому буду летом следить за розочками и постараюсь вовремя им помочь.
lsstep lsstep
20.12.2015 19:29
Татьяна Ивановна, рада, что Вам работа понравилась. И Вы верно подметили о старении: конечно, это адаптивный процесс. Кстати, процессы старения растительной клетки связаны с повышением кислотности в вакуолях, а именно там и накапливаются антоцианы.
tanvan tanvan
20.12.2015 11:06
Спасибо,Людмила Сергеевна!! Отличный реферат. Кстати это еще один пример, что старение является также адаптивным процессом. Примером этого является процесс распада белков до аминокислот с вовлечением их в новый этап синтеза.
Но поскольку это естественный процесс старения,то не стоит вводить этот фактор при отборе роз для посадки.
lsstep lsstep
20.12.2015 07:54
Об антоцианах можно ещё почитать хорошую статью: Антоцианы: секреты цвета
О. Ю. Шоева, кандидат биологических наук. «Химия и жизнь» №1. 2013http://elementy.ru/lib/431905
lsstep lsstep
20.12.2015 07:47
Светлана Александровна, я в биологии тоже не сильна, и эта статья - это как раз попытка в чём-то разобраться. Так что давайте разбираться вместе.
Насколько я понимаю, роз без антоцианов не бывает. Даже в белых розах есть их бесцветные лейкоформы. А это значит, что биосинтез этих веществ происходит постоянно (так же, как и их распад). Однако в обычном состоянии в растении определённой окраски поддерживается определённый баланс антоцианов. Розовые точки на лепестках - это, если можно так сказать, экстренная локальная активация образования антоцианов, которые в свою очередь активизируют действие гидролитических ферментов, разрушающих белки, то есть "убивающих" повреждённые клетки. Почему одни сорта покрываются розовыми точками, а другие нет, зависит,как я поняла, в частности, от кислотности внутриклеточной жидкости, которая неодинакова у разных сортов. (См. в статье: "...цвет антоцианов изменяется в зависимости от кислотности среды. В щелочной среде клеточного содержимого они окрашены в жёлто-зелёный, в сильнокислой (рН 2—3) приобретают красный, а при рН 4—5 — розовый цвет".) Другими словами, процессы в лепестках могут происходить похожие, а вот видимые признаки этих процессов проявляются на цветах не всех сортов.
lsstep lsstep
20.12.2015 06:45
Елена Васильевна, не поняла, при чём тут псевдомицелий? Вероятно, Вы ошибочно дали ссылку.
marmaro marmaro
20.12.2015 01:37
http://blackdogs.ru/vyazkij-psevdomicelij-glazami-sovremennikov/
sveti-m sveti-m
19.12.2015 22:20
Да-а-а, Людмила Сергеевна! Спасибо за наше научное воспитание.
Попыталась для себя, прискорбно мало просвещенной в биологии, перевести основные тезисы на прикладной, скорее, примитивный уровень. Поправьте, если требуется.
Я попыталась, в свете этой темы, разделить для себя садовые розы на 4 группы.
1. Сорта, на стареющих лепестках которых НИКОГДА не появляются розовые точки, т.е. у них биосинтез антоцианов либо отсутствует (?), либо крайне слабо выражен.
2. Сорта, на стареющих лепестках которых ВСЕГДА появляются розовые точки, то есть сорта с активным биосинтезом антоцианов.
3. Сорта, стареющие лепестки которых "украшаются" розовыми точками ТОЛЬКО при воздействии поражающих факторов.
4. Сорта, у которых не только стареющие лепестки, но и СВЕЖИЕ лепестки цветов "украшаются" розовыми точками ТОЛЬКО при воздействии поражающих факторов.
Так мне гораздо легче сконцентрировать свои усилия именно на тех розах, которым можно помочь не покрываться "розовыми украшениями".
Irina7 Irina7
19.12.2015 18:19
Ого! Как серьезно вырулили. А начиналось с невинных конопушек.Спасибо! Век живи-век учись.
lsstep lsstep
19.12.2015 00:06
Как и обещала, делюсь в основном прочитанным и совсем немного - собственными соображениями.

Написать комментарий

Добавлять комментарии могут только авторизированные пользователи. Войдите на сайт или зарегистрируйтесь.
Rambler's Top100