ЭлБиб

Экологическая физиология

КИНЕТИКАСОгГАЗООБМЕНАЛИСТЬЕВЗЕМЛЯНИКИНА СВЕТУИ ВТЕМНОТЕ

ДОИПОСШЕТЕПЛОВОЙЗАКАЛКИРАСГЕНИЙ.1. ТЕМПЕРАТУРНЫЕИЗМЕНЕНИЯОСНОВНЫХ

КИНЕТИЧЕСКИХПАРАМЕТРОВФОТОСИНТЕЗАИДЫХАНИЯ

Быков О. Д., Кислюк И. М«, Палеева Т. Б., Туде Я. А.

Ботанический институт им. В.Л. Комарова РАН,

г.

Санкт-Петербург

В исследовании проблемы приобретенной термотолерантности (тепловой закалки) растений вопросы

кинетики С 0 2-газообмена не получили должного освещения, хотя имеющаяся информация (Александров,

Кислюк, 1994) указывает на перспективность их изучения как для оценки самой реакции растения на

кратковременное повышение температуры, так и для выяснения в ней роли фотосинтеза и дыхания.

Поставленная задача изучалась на полностью развитых неотделенных от растения листьях земляники

(Fragaria vesca

L.) ремонтантного сорта Александрия. Растения выращивали из семян в оранжерее при

температуре 15-2СГС. Тепловую закалку однолетних растений проводили при температуре 42°С в течение

3 ч при освещенности 6-8 клк. С 0 2-газообмен изучали в течение недели до закалки (“контроль”) и двух

недель после нее. Каждый опыт (всего 4) проводили на одном и том же полностью развитом листе в зак

рытой системе при освещенности 60-70 клк в интервале температур 20-42°С. Одна температурная кривая

(всего 43) включала 5-6 температурных точек С 0 2-газообмена. Концентрацию С 0 2 (С) измеряли через

0,5-1 мин. инфракрасным газоанализатором ГИАМ-5М, соединенным с цифровым вольтметром В7-34.

Расчет параметров газообмена на свету проводили, исходя из положения (Быков, 1962), что при низкой

концентрации С 0 2(С меньше или равна естественной концентрации Сс=320-340 ppm или 0,6 мг С 0 2/дм3)

видимый фотосинтез (ВФ) линейно зависит от С: BO(t) = ЦС - к2,

где - константа скорости истинного фотосинтеза, к2 - скорость

истинного дыхания на свету (ДС). В наших опытах, указанное

положение при всех испытанных температурах выполнялось

достаточно хорошо (рис. 1).

Результаты работы показали, что тепловая закалка сместила

температурную кривую к, в сторону более высоких температур (см.

рис. 2), мало изменив численные значения параметра в области

максимума (оптимума). Такой же вывод можно сделать и в

отношении Фе (Ф при Се), если учесть, что Фе = ЦСс.

Смещение кривых в

сторону

высоких

температур после закалки

одновременно

сопро

вождается и некоторым уплощением кривых, - уменьшением кру

тизны ветвей с обеих сторон максимума. Это результат выявляется

при аппроксимации темп ературны х кривых параболой и

экстраполяцией ее до пересечения с осью температур. Координаты

точек пересечения до закалки 7-8°С и 47-48°С (ширина интервала

40°С), после закалки - 7-9°С и 55-56°С (ширина интервала 48°С).

Тепловая закалка выразилась в “растяжении” температурной

кривой истинного ф отосинтеза в сторону более высоких

температур примерно на 20% при “закрепленной” начальной точке

(7-9°С ). Температура оптимума фотосинтеза повысилась на

4-5°С. Повышение температурного оптимума после закалки на

землянике наблюдали ранее при

измерении потенциальной интенсивности

фотосинтеза (Палеева, Буболо, Кислюк,

1993). По-видимому, эффект тепловой

закалки нельзя объяснить изменением

устьичной проводимости листа. Он обус

ловлен внутренними механизмами, воз

можно, повышением термостабильности

ферментов цикла Кальвина (Лютова,

1995).

Рис. 3. Кинетика дыхания на свету (ДС) и в темноте (ДТ) листьев

Е ves

зависимости от температуры

(а -

за неделю до закалки,

б -

первую неделю после закалки)

Рис. 2. Показатели истинного (фактичес

кого) фотосинтеза до и после тепловой

закалки растений

Е vesca

L. Ф#- скорость

истинного фотосинтеза; к, - константа ско

рости фотосинтеза

(а -

за неделю до за

калки, б - в 1-ую неделю после закалки)

Рис. 1. Зависимость скорости видимого

фотосинтеза (ВФ) листьев

Eragaria vesca

L. от концентрации С02 (С) в закрытой

системе

195

Электронная Научная Сельс оХозяйственная Библиотека