Счетчики
Яндекс.Метрика

Различные функциональные изменения (часть 5)

На процесс старения семян на различных физиологических, цитологических и генетических уровнях влияют как внешние, так и внутренние факторы. Хотя такие внешние факторы, как упругость кислорода, температура, влажность и паразиты, могут ускорить старение, но, по-видимому, развивающиеся при хранении метаболиты являются основной причиной изменений, происходящих в старых семенах. Эксперименты с экстрактами из старых семян показали, что такие метаболиты могут влиять на всхожесть и вызывать хромосомные аберрации. Флорис использовал метод трансплантации зародыша для изучения поведения зародыша и эндосперма пшеницы при старении семян в течение одного года и пяти лет. Было отмечено, что старение — прогрессирующее явление. Оно влияет на зародыш и на эндосперм, что было показано пересадкой зародышей старых семян на эндосперм молодых семян и отрицательным влиянием эндосперма старых семян на молодые зародыши.
Андерсон и Абдул-Баки проследили изменения в характере превращения глюкозы в углекислый газ и нерастворимую в спирте фракцию в целых семенах, зародышах и эндоспермах пшеницы и ячменя, которые достигли различной степени порчи при ускоренном старении. Зародыши, полученные из испорченных семян пшеницы, имели пониженную интенсивность дыхания и глюкоза превращалась в нерастворимые в спирте вещества, но не в углекислый газ. Такая обработка не влияла на дыхание этих зародышей, хотя и было отмечено снижение потребления глюкозы. Инкубация изъятых тканей в глюкозе — С14 в атмосфере азота по сравнению с воздухом влияла на потребление глюкозы, но не на ее поглощение. Зародыши продуцировали больше CO14 и меньше меченых нерастворимых в спирте веществ в атмосфере азота при сравнении с воздухом. Реакция эндосперма на азот была значительно меньше, чем реакция зародышей.
На основании этих исследований авторы пришли к заключению, что в эндосперме происходит быстрое снижение потребления глюкозы свежеубранными семенами без потери силы или способности к прорастанию. Работа, выполненная на неповрежденных семенах зерновых культур, показала, что по мере старения семян снижается их способность к потреблению глюкозы. Однако основное уменьшение в использовании глюкозы происходило до того, как порча могла быть обнаружена испытанием на всхожесть и величину проростков. Это уменьшает целесообразность применения показателя потребления глюкозы в качестве параметра начинающейся порчи семян. Уменьшение способности зародышей (а не целых семян) ассимилировать С14 — глюкозу в нерастворимый в спирте материал, по-видимому, может быть приемлемым признаком порчи семян ячменя и пшеницы.
Гжесюк и Кулка исследовали содержание РНК и ДНК и активность нуклеаз в набухших и прорастающих семенах овса и ячменя, которые предварительно хранили в течение пяти лет при температуре 20°С и относительной влажности 46-60 %. По мере старения снижалось содержание РНК и ДНК в зародышах прорастающих семян. В семенах, имевших жизнеспособность 5 %, не происходило синтеза этих кислот. Прекращение транскрипции РНК и репликации ДНК характеризовалось биохимическими механизмами в процессе старения семян. Синтез нуклеиновой кислоты в прорастающих зародышах молодых семян происходил за счет распада нуклеиновой кислоты в эндосперме и путем образования этих соединений de novo (введение Р32). Активность нуклеаз была в несколько раз больше в молодых семенах, чем в старых. В последующем исследовании были отмечены изменения в белках хранящихся семян овса. Старение семян сопровождалось пониженной способностью синтезировать в процессе набухания и прорастания альбумины с высокой молекулярной массой.