Ana səhifə

Сравнение фотосинтетической активности гаметофитов и молодых спорофитов тропических папоротников в культуре


Yüklə 63.45 Kb.
tarix13.05.2016
ölçüsü63.45 Kb.
0УДК 581.132

СРАВНЕНИЕ ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ГАМЕТОФИТОВ И МОЛОДЫХ СПОРОФИТОВ ТРОПИЧЕСКИХ ПАПОРОТНИКОВ В КУЛЬТУРЕ

Олейникова С.В.

научный руководители: д-р биол. наук проф. Гаевский Н.А., директор ботанического сада Селенина Е.А.

Сибирский федеральный университет
Виды тропических папоротников входят в состав экспозиций многих ботанических садов. Как растения интродуценты, папоротники нуждаются в регулярной оценке анатомо-морфологического и физиологического состояния. Характеристикой последнего могут выступать фотосинтетические показатели листьев (Durand, Goldstein, 2001).

Целью настоящего исследования было введение в культуру видов интродуцированных тропических папоротников путем посева спор (половой процесс) и сравнение фотосинтетических показателей активности гаметофитов и молодых спорофитов.

В работе исследовались виды: Angiopteris palmiformes, Angiopteris yunnanensis, Cibotium barometz, Cibotium cumingii, Cibotium glaucum, Cibotium regale, Dicksonia antarctica. Исходный материал (части вай с вызревшими спорами) был привезен из Ботанического сада – института им. Комарова г. Санкт Петербурга в Ботанический сад СФУ. Посев спор данных папоротников производился по общепринятой методике в небольшие емкости. Так как большинство папоротников имеет пропластиды, наличие света является необходимым условием для прорастания спор и образования гаметофита. После посева спор емкости находились при температуре 20º - 22º, одни экземпляры помещали под круглосуточное освещение лампами дневного света с интенсивностью излучения 84 мкмоль фотоновм 2с 1. Другие экземпляры помещали в место с естественным дневным освещением 132 мкмоль фотоновм 2с 1. В емкостях поддерживали высокий уровень влажности – 98%. Споры были высеяны на влажный субстрат в марте 2012 г., заростки появились через 3-6 месяцев. Условия выращивания были постоянны до появления молодых спорофитов.

Квантовый выход фотосистемы 2 (Y II), скорость транспорта электронов (ETR) определяли по флуоресценции хлорофилла, которую регистрировали на установке Image PAM Maxi (Walz, Германия) в режиме «световая кривая». Методика дает визуальную и количественную оценку регистрируемых параметров. Фрагмент ткани заростка и отделенную от растения вайю помещали на смоченную водой фильтровальную бумагу и затем в измерительную камеру. Зоны регистрации флуоресценции располагали на большей площади вай и заростков. Методика позволяет при необходимости изменять зоны регистрации флуоресценции.

Результаты определения фотохимических параметров исследуемых частей папоротников представлены в таблице.

Наибольшие значения потенциального квантового выхода ФС2 оказались у заростков видов A. palmiformes (0,71) и D. antarctica (0,70) и у вай видов C.barometz (0,70), C.cumingii (0,72). Среднее значение потенциального квантового выхода для заростков исследованных видов 0,63±0,06, для вай 0,67±0,06, что является достаточно высоким показателем фотосинтетической активности. Среднее значение квантового выхода ФС2 у вай несколько превосходит среднее значение у заростков, но эти различия недостоверны. Между значениями квантового выхода ФС2 заростков и вай не обнаружено корреляции, что говорит об индивидуальных особенностях показателей фотосинтетических реакций. Из шести изученных видов в четырех, потенциальный квантовый выход ФС2 у вайи выше, чем у заростка, в среднем на 10 %.



Таблица - Фотосинтетические показатели заростков и вай

Виды

Уровень света

Фотосинтетические показатели

Квантовый выход, Y(II)

Скорость транспорта электрона, ETR (max) , мкмоль электроновм 2с 1

Интенсивность света при ETR(max), мкмоль электроновм 2с 1

заросток

вайя

заросток

вайя

заросток

вайя

A. palmiformes

Н*

0,71

0,58

1,5

0,6

20

20

А. yunnanensis

В*

0,57

0,63

1,5

1,1

20

20

C. barometz

Н

0,56

0,70

1,4

3

55

55

C. cumingii

Н

0,64

0,72

0,3

1,3

20

20

C. glaucum

Н

0,64

0,69

0,8

1,6

20

20

C. regale

В

0,59

нет

2,4

нет

55

20

D. antarctica

Н

0,70

0,69

0,8

1,4

20

20

Среднее




0,63±0,06

0,67±0,06

1,2±0,7

1,5±0,8




*Н – низкий уровень света, В – высокий уровень света
Наибольшая скорость электронного транспорта у заростков зарегистрирована для Cregale (2,4 мкмоль электроновм 2с 1), у вай – для вида C.glaucum (1,6 мкмоль электроновм 2с 1). Среднее значение скорости электронного транспорта для заростков всех видов - 1,2±0,7 мкмоль электроновм 2с 1, для вай 1,5±0,8 мкмоль электроновм 2с 1 .

По отношению к свету все изученные виды проявили себя как теневыносливые формы. Наряду с этим C. barometz показал способность к фотосинтезу при больших интенсивностях света: световая кривая ETR достигала максимума при 55 мкмоль фотоновм 2с 1, транспорт электронов проявлялся до 110 мкмоль фотонов. У остальных видов максимальные величины ETR регистрировали при плотности светового потока 20 мкмоль фотоновм 2с 1, а при 55 мкмоль фотоновм 2с 1 происходило ингибирование ETR.



Между максимальным квантовым выходом ФС2 и скоростью транспорта электронов не обнаружена корреляция ни у заростков, ни у вай, По фотосинтетической активности заростков наиболее продуктивным оказался вид C. barometz.

На основании данного исследования можно сделать следующие выводы. Потенциальный квантовый выход фотосистемы II (Y(II)) высокий для всех видов. Скорость транспорта электронов наблюдается в области низких интенсивностей. Данные культуры можно выращивать при плотности потока в 55 мкмоль фотоновм 2с 1. Применяемая в эксперименте интенсивность света 132 мкмоль фотоновм 2с 1, вероятно, является избыточной.


Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©anasahife.org 2016
rəhbərliyinə müraciət