Aqrar elm və İnformasiya məSLƏHƏt məRKƏZİ

 

203 

 

наличие  элементов  повреждения  и  функционирования  общих  защитных 

систем,  к  новому  адаптивному  состоянию,  при  котором  функционируют 

специализированные  механизмы  адаптации.  Если  на  первом  этапе  решается 

задача  обеспечения  кратковременного  выживания  организма  на  фоне 

интенсивного повреждения, то на втором этапе живой организм реализует 

онтогенетическую  программу  в  новых  ранее  «непригодных»  для  жизни 

условиях.  Прекращение  действия  стрессора  приводит  к  переходу  растения 

настадию восстановления, тогда как длительное воздействие стрессора, 

превышающее его защитные возможности, инициирует наступление стадии 

повреждения и гибели. 

К  общим  защитным  механизмам  может  быть  отнесен  целый  спектр 

ответных  реакций  растения  на  повреждающее  действие  стрессора, 

направленных    на  снижение  степени  повреждения  и  повышение 

устойчивости: 

1) аккумуляция совместимых осмолитов: сахаров (глюкозы, фруктозы, 

сахарозы, раффинозы), сахароспиртов (маннит, сорбит,  трегалозы, и инозит) 

и  других  углеводов,  аминокислот  (пролин,  аланин),  четвертичных  ионов 

(бетаин,  глицин-бетаин,  пролин-бетаин),  обладающих  стресс-протекторным 

действием и проявляющих свойства «химических» шаперонов [4; 22]; 

2) активация и формирование антиоксидантных систем [16]; 

3) образование новых стрессорных белков, обладающих функциями 

молекулярных шаперонов [13]. 

Важно  также  отметить,  что  изложенные  выше  представления  о 

развитии  адаптационного  процесса  у  растений  в  ответ  на  действие 

повреждающего  фактора  не  являются  абсолютными,  поскольку  реализация 

ответа организма на стрессор определяется спецификой генотипа, природой, 

интенсивностью и продолжительностью стрессорного воздействия. 

Засоление почвы - один из экстремальных факторов, распространённый 

на очень больших территориях, как в нашей стране, так и во всём мире. Этот 

фактор оказывает негативное влияние на все культивируемые виды растений, 

степень которого тем больше, чем выше уровень засоления. 

Отрицательное  влияние  засоления  проявляется  в  ухудшении  многих 

свойств  и  функций  растений,  что  в  итоге  приводит  к  снижению  их 

продуктивности. 

Стратегия  биологической  адаптации  реализуется  на  разных  уровнях 

развития  живой  материи  (молекулярном,  субклеточном,  клеточном, 

органном,  организменном,  популяционном,  видовом,  биоценотическом, 

биосферном)  и  достигается  с  помощью  разных  механизмов  (генетических, 

биохимических, физиологических, морфо-анатомических).  

Солеустойчивость  -  это  способность  растения  в  условиях  засоления  с 

наименьшим  ущербом  осуществлять  рост,  развитие  и  воспроизведение.  Как 

известно,  любой  организм  представляет  собой  саморегулирующуюся 

систему.  Изменчивость  этой  системы,  способность  адаптироваться  к 

---

 

204 

 

внешним 

воздействиям 

— 

важнейший 

элемент 

характеристики  

общебиологических свойств растительного организма. 

Реакция  на  засоление  различна  у  растений  разных  экологических 

групп.  В  зависимости  от  условий  обитания  все  растения  условно  принято 

подразделять надве большие группы: 1) галофиты (греч. galas– соль, phyton– 

растение)–растения,  способные  не  только  выживать  при  высоком 

содержании солей в почве (до 20 %), но и успешно завершать свой онтогенез 

и  2)  гликофиты  –  растенияпресных  местообитаний,  испытывающие 

нарушение метаболизма ифизиологических процессов при содержании солей  

натрия    более  0,01  %.      Как  гликофиты,  так  и  галофиты,  адаптируются 

кусловиям  засоления,  используя  для  этого  одни  и  те  же  молекулярные 

ибиохимические  механизмы,  однако  интенсивность  действующего  на 

растение фактора (засоления), вызывающего стрессорный ответ у галофитов, 

значительно выше по сравнению с гликофитами. Возможно, это обусловлено 

различнымиуровнями  чувствительности  сенсорных  систем  у  двух  групп 

растений,  воспринимающих  солевой  и  осмотические  сигналы.  В 

соответствии  с  изложенной  точкой  зрения  уместно  напомнить  высказанную 

ранее  гипотезу  [9;  20],  согласно  которой  устойчивость  галофитов  и 

гликофитов определяется одними и теми же группамигенов, а вот различия в 

уровнях  солеустойчивости  этих  групп  растений  зависят  от  механизмов 

регуляции  экспрессии  стресс-контролируемых  генов.  Все  это  позволяет 

перейти  к  рассмотрению  принципиальных  механизмов  солеустойчивости 

растений. 

В  ответ  на  солевой  стресс  растение  реагирует  множественными 

молекулярными,  метаболическими  и  физиологическими  реакциями, 

направленными  на  синтез  защитных  макромолекул,  формирование 

протекторных  систем  и  адаптацию  организма  к  новым  изменившимся 

условиям.  Молекулярныйанализ  глобальной  экспрессии  генома  позволил 

установить,  что  клетки  корня  арабидопсиса  отвечают  на  засоление 

изменением транскрипции 5590 генов. Приэтом наиболее серьезные события 

в  изменении  экспрессии  генов  наблюдаются  втечение  первых  3-х  часов 

солевого воздействия [11]. 

В  общем  виде  реакцию  на  стрессорное  воздействие  на  молекулярном 

уровне  можно  описать  примерно  так.  Любое  воздействие  на  клетку  

воспринимается  специализированными    сенсорными    молекулами,  или 

сенсорами,  свойства  которых  при  этом  изменяются. Посредством  их 

передаются    сигналы  на    молекулы,  которые,  в  свою  очередь,  регулируют 

экспрессию генов стрессового ответа - узнают специфические участки ДНК, 

взаимодействуют  с  ними  и,  таким  образом,  регулируют  транскрипцию. В 

итоге  синтезируются  защитные  белки  или  метаболиты,  помогающие 

растениям  на  различном  уровне    акклиматизироваться  к  новым  условиям. 

Стрессовые  воздействия  могут  также  напрямую  влиять  на  структуру  ДНК 

(упаковку  хромосомы),  вызывая  изменения  транскрипции  множества 

генов. По  большому  счету,  клетки  испытывают  стресс  не  всегда,  а  только 

---