ень, рослина завядает і гине). Отже, при низьких температурах може порушуватися доставка води до транспірірующей органам.
Однак при низькій температурі рослина може загинути і в умовах, що усувають вплив транспірації, наприклад, в просторі, насиченому парами води. При цьому виявляється чистий ефект знижених температур на обмін речовин рослин. У ряду видів спостерігається посилення розпаду білків і накопичення в тканинах розчинних форм азоту. Основною причиною пошкоджуючого дії низької позитивної температури на теплолюбні рослини є порушення функціональної активності мембран через перехід насичених жирних кислот, що входять до їх складу, з рідко-кристалічного стану в стан гелю при низькій температурі. Це призводить до несприятливих зрушень в обміні речовин, а при тривалій дії низької температури - до загибелі рослини.
Холодостойкость теплолюбних сільськогосподарських рослин можна підсилити передпосівним загартовуванням насіння. Наклюнувшіеся насіння теплолюбних культур (огірки, томати, диня та ін.) Протягом декількох діб витримують в чергуються (через 12 год) умовах низьких позитивних (1-5 ° С) і більш високих температур (10-20 ° С). Таким же способом можна потім загартовувати розсаду. Холодостійкість підвищується також при замочуванні насіння в 0,25% -них розчинах мікроелементів або нітрату амонію (протягом 20 год для бавовнику).
Морозовитривалість. Морози із середнім річним мінімумом температури повітря нижче - 20 ° С звичайні на 42% території Землі. Тому очевидно значення розуміння механізмів морозостійкості рослин для сільськогосподарського виробництва цих районів. Швидке зниження температури в експериментальних умовах супроводжується утворенням льоду всередині клітин і, як правило їх загибеллю. Поступове зниження температури (0,5 - 1 ° С/год), що зазвичай в природних умовах, призводить до утворення льоду в міжклітинниках. При цьому утворюються кристали льоду витісняють з межклетников повітря, і замерзла тканина виглядає прозорою. При відтаванні межклетники заповнюються водою, яка потім поглинається клітинами, якщо вони не загинули від морозу.
Основними причинами загибелі клітин при низьких негативних температурах є:
) їх зневоднення і 2) механічне стиснення льодом, шкідливу клітинні структури.
Зневоднення виникає через відтягування води з клітин утворюються в міжклітинниках кристалами льоду. Це висушуючу дію льоду, особливо при тривалій дії низьких температур, подібно з зневодненням, що відбувається при посухи за рахунок випаровування. При тривалій дії морозу кристали льоду виростають до значних розмірів і, крім стиснення клітин, можуть пошкоджувати плазмалему.
Найбільш поширені ознаки пошкодження від замерзання - втрата клітинами тургору, інфільтрація межклетников водою і вимивання іонів з клітин. За допомогою меченной тритієм води було показано, що при цьому проникність клітинних мембран для води не змінюється, що свідчить про відсутність значних зрушень у ліпід - ної фазі мембран. Вихід Сахаров та іонів К + з клітин, по - мабуть, пов'язаний з пошкодженням мембранних систем їх активного транспорту (на основі АТРази).
Пристосування рослин до перенесення низьких температур. Морозостійкі рослини здатні запобігати або зменшувати дію низьких негативних температур. Такі рослини мають пристосуваннями, що зменшують зневоднення клітини.
1. Для запобігання утворення внутрішньоклітинного льоду при заморозках першорядне значення має можливість швидкого транспорту вільної води з клітини до місць позаклітинного утворення льоду, тобто підтримка високої проникності мембран в цих умовах. Така можливість забезпечується особливостями ліпідного складу мембран стійких рослин. Загальна реакція рослин на низькі температури - збільшення у складі мембран кількості ненасичених жирних кислот. Це обумовлює зниження температури фазового переходу ліпідів з рідкокристалічного стану в гель до величини, що лежить нижче точки замерзання у морозостійких рослин, а у нестійких рослин вона вища О ° С. Фазові переходи мембран з рідко-кристалічного в тверде (гель) стан на знижують проникність ліпідних мембран. Тому зниження температури фазового переходу ліпідів у морозостійких рослин зберігає високу проникність мембран при заморожуванні.
2. перенесеного морозів сприяє також посилення процесів синтезу речовин, що захищають тканини ( кріопротекторів). До них відносяться насамперед полімери, здатні зв'язувати значні кількості води, - гідрофільні білки, моно - і олігосахариди. Вода, яку пов'язують у вигляді гідратної оболонок цими молекулами, не замерзає і не транспортується, залишаючись в клітині. Таким чином клітини захищаються від внутрішньоклітинного льоду і надмірного зневоднення. У морозостій...
