ЭлБиб

Экологическая физиология

ЗАМЕДЛЕННАЯ ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ И ПИГМЕНТНАЯ СИСТЕМА ЛИСТЬЕВ

TR1TICUMAESTIVUM

L. ПРИ ДЕЙСТВИИ УФ В РАДИАЦИИ

Канаш Е. В., Широкова Н. А., Осипов Ю. А.

Агрофизический институт РАСХН, г

Санкт-Петербург

Антропогенное воздействие на окружающую среду стало причиной наблюдающегося в последние

годы разрушения озонового слоя и увеличения количества радиации в диапазоне 280-320 нм (УФ В

радиация), проникающей на землю, а также глобального потепления, одним из проявлений которого является

рост частоты возникновения и силы засух. Имеющиеся в настоящее время данные позволяют заключить,

что большинство видов растений реагируют на увеличение уровня УФ В радиации отрицательно. Существуют

значительные межвидовые отличия в УФ чувствительности, при этом чувствительные представители

угнетаются дозами существенно меньшими, чем те, которые действуют на них обычно в течение одного

солнечного дня (Sisson, Caldwell, 1977; Савин и др., 1985). Необходимость восстанавливать возникающие

под влиянием излучения этого диапазона повреждения требует затрат метаболической энергии и истощает

энергетические ресурсы растений, увеличивая их чувствительность к другим стрессовым нагрузкам,

возникающим в процессе вегетации. Обнаружено синергетическое взаимодействие между УФ В радиацией,

умеренной почвенной засухой, повышенной (28°С) и пониженной (12°С) температурой воздуха во время

вегетации (Канаш, 2002). В связи с этим, очевидно, что в условиях глобального изменения климата

представители, обладающие сопряженной устойчивостью к нескольким стрессовым факторам, будут иметь

преимущество перед устойчивыми только к одному из них.

Целью данного исследования явилось изучение реакции фотосинтетического аппарата отличающихся

по засухоустойчивости сортов яровой пшеницы на действие УФ В радиации.

Растения пшеницы

(Triticum aestivum

L.) сортов Альбидум 28, Саратовская 29 (засухоустойчивые),

Опал и Белорусская 80 (незасухоустойчивые) выращивались на пластинах мипласта, погруженных в 1Н

раствор Кнопа, при непрерывном освещении (лампы ДНаТ-400, интенсивность в области ФАР - 75 Вт/м2)

и температуре воздуха 22±1°С. Достигшие 5-суточного возраста проростки облучали УФ В радиацией

(280-380 нм с максимумом 320 нм). Интенсивность ФАР во время воздействия была равна 10 Вт/м2. Доза

биологически эффективной УФ В радиации, рассчитанная с учетом обобщенного спектра действия

М.М. Caldwell, была равна 19 кДж/м2. Показателем состояния фотосинтетического аппарата служило изменение

параметров индукционной кривой замедленной флуоресценции (ЗФ), которая регистрировалась на установке

“Лист”, разработанной в Агрофизическом институте (Николаенко, Савин, 1998). Один цикл работы установки

включает освещение предварительно адаптированных к темноте листьев с последующей регистрацией

максимума ЗФ (II) и его стационарного уровня (12), а также промежутков времени, необходимых для

достижения II и 12 (tl и t2 соответственно). Состояние пигментной системы оценивалось по концентрации

хлорофиллов (Хл), каротиноидов (Кар) и распределению хлорофиллов среди главных фотосинтетических

пулов (Maslova, Popova, 1993).Растения для анализа отбирались через сутки после облучения.

Проведенное исследование показало, что в оптимальных условиях вегетации молодые растения

яровой пшеницы изученных сортов мало отличаются по концентрации Хл а в расчете единицу сухой

биомассы, однако, Саратовская 29 и Альбидум 28 характеризуются более низким содержанием Хл в и

высоким Кар, чем Опал и Белорусская 80. Незасухоустойчивые сорта обладали также светособирающим

комплексом (ССК) большего размера и меньшим содержанием Хл а в светособирающей антенне. Анализ

корреляционных связей между показателями ЗФ и содержанием пигментов позволяет сделать вывод об

отрицательной зависимости между временем tl достижения максимума свечения адаптированных в темноте

растений и содержанием Хл a (R—0,66) в листьях. Величина 11 зависит от количества Хл а в светособирающей

антенне (R=0,69). Достоверные корреляционные связи между изучаемыми показателями ЗФ и концентраций

Хл в и Кар не выявлены. Не обнаружено также зависимости между стационарным уровнем ЗФ (12),

концентрацией пигментов и их распределением между главными фотосинтетическими пулами.

Через сутки после облучения УФ В радиацией концентрация Хл а в листьях сортов Саратовская 29

и Альбидум 28 оказалась более низкой, главным образом за счет ее уменьшения (-20%) в антенне. Размер

ССК у этих сортов также оказался меньшим (-10%). У сортов Опал и Белорусская 80 обнаружено

небольшое снижение концентрации Хл а в антенне (менее 8%) при отсутствии изменений размеров ССК.

Небольшое уменьшение отношения Хл а/Хл в, наблюдалось у всех сортов и явилось, по-видимому,

результатом большей стабильности Хл в в сравнении с Хл а в условиях стресса, вызванного УФ В радиацией.

УФ В облучение стало причиной увеличения содержания каротиноидов в листьях незасухоустойчивых

сортов, тогда как у засухоустойчивых оно не менялось. В результате концентрация Кар после облучения у

227

Электронная Научная СельскоХозяйств нная Библиотека