Види пошкодження рослин при низьких температурах. Фізіолого-біохімічні особливості морозостійкості рослин. Процес загартування, його фази. Загальна характеристика родини Пасльонових, дія низьких температур на рослини. Метод дослідження морозостійкості.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Miнicтepствo освiти і науки, молоді та спорту України Миколаївський нацiональний університет iмeнi В.О. Сухомлинського

Біологічний факультет

Кафедра екології та здоров'я людини

Курсова робота

Морозостійкість родини Пасльонових

Виконавець Студентка 320 групи

Спецальності Біологія. Хімія

Науковий керівник

Миколаїв - 2013

Зміст

• Вступ
• Розділ 1. Загальна характеристика морозостійкості
• 1.1 Морозостійкість рослин. Види пошкодження при низьких температурах
• 1.2 Фізіолого-біохімічні особливості морозостійкості рослин
• 1.3 Процес загартування, його фази
• Розділ 2. Морозостійкість родини пасльонових (solanaceae)
• 2.1 Загальна характеристика родини Пасльонових (Solanaceae)
• 2.2 Дія низьких температур на рослини родини Пасльонових (Solanaceae)
• 2.3 Метод дослідження морозостійкості
• Висновки
• Список використаних джерел

Вступ

Актуальність теми: Рослинні організми мають широкий спектор захисно-пристосувальних реакцій, які сприяють розвитку їх стійкості до різних екзогенних стресових факторів. Особливе місце займають процеси, які дають змогу зберегти життєздатність в умовах низьких температур.

Розглядаючи сукупність адаптивних процесів, що розвиваються в рослинах на відповідь дії низьких температур, дозволяє з'ясувати загальні неспецифічні фізіолого-біохімічні захисні реакції, до яких можна віднести здвиг в гормональному балансі, що сприяють зміненню структури і функції клітини, а також переключенню функціональної активності клітин в нормальних умовах - стресові підпрограми. До них можна віднести зниження активності процесів метаболізму, що супроводжується індукцією утворення цілого ряду з'єднань, необхідних для збереження цілісності клітинних структур і життєвого потенціалу рослинного організму в умовах низьких температур. Серед них значне місце займають зміни в білкових одиницях.

Добре відомо, що реалізація антистресових підпрограм вимагає великих енергетичних затрат рослини, що супроводжується одночасним зниженням енергетичного забезпечення процесів продуктивності. Тому актуально використовувати в рослинництві фітогормонів, в спектрі фізіологічної дії яких проявляється антистресовий ефект. Вони здатні в низьких концентраціях регулювати активність метаболічних процесів на високому рівні, індукуючи при цьому стійкості різних культур до широкого спектра стресових дій і підтримання в цих умовах високу продуктивність рослин.

При вивченні процесу морозостійкості можна краще зрозуміти його механізми та створювати нові види та сорти рослин з більш високим ступенем морозостійкості, що в подальшому дасть позитивний результат (наприклад, виживання в холодних умовах більшої кількості рослинних особин та, як наслідок, гарний урожай).

Мета роботи: вивчення процесу морозостійкості та механізм його дії у рослин, визначити та охарактеризувати основні характеристики процесу морозостійкості родини Пасльонових.

У відповідності до мети були поставленні наступні завдання:

1) Вивчення загальної характеристики та механізму дії процесу морозостійкості рослин;

2) Розглянути основні ознаки процесу морозостійкості родини Пасльонових;

3) Об'єкт дослідження: процеси морозостійкості рослин.

Предмет дослідження: вплив низьких температур на представників родини Пасльонових.

Були використанні такі основні методи дослідження, як:

Обробка літературних джерел;

Обробка електронних джерел глобальної мережі Intenet;

Експериментальні методи дослідження морозостійкості рослин.

Практичне значення: визначивши низькі температурні межі, при яких відбуваються зміни клітин рослинних організмів родини Пасльнових, надає можливість агрономам та звичайним людям використовувати ці дані при висадці сільськогосподарських культур.

Структура роботи: дана курсова робота складається з вступу, двох розділів (з підрозділами), висновків та списку використаної літератури, що нараховує 32 позиції та займає 3 сторінки. Загальний обсяг роботи - 34 сторінок.

Розділ 1. Загальна характеристика морозостійкості

1.1 Морозостійкість рослин. Види пошкодження при низьких температурах

Важлива роль температури в взаємовідношенні організму з середовищем проявляється на всіх етапах його структурної та функціональної організації. Температурні коливання викликають зміни структури біополімерів, а також і швидкість біохімічних реакцій і фізіологічних процесів. Від температури залежить виживання рослинного організму, а географічне поширення видів на Землі відбувається в співвідношенні з температурним градієнтом. Відомо рослини тропічного поясу не здатні витримувати навіть незначні зниження температури до 10…12°С. Температурні межі можливого існування для різних організмів досить широкі. Найвищі температури зареєстровані для бактерій (88°С С) та синьозелених водоростей, які існують у гарячих джерелах гейзерів (85°С). В Якутії, де температура знижується до - 68°С, зростає близько 200 видів рослин [17: 656].

Тому стiйкiсть рослин до низьких температур поділяють на холодостiйкiсть, чи стiйкiсть теплолюбних рослин до низьких позитивних температур, i морозостiйкiсть, чи здатнiсть рослин переносити температури нижче 0°С [17: 657].

Серед багатьох екзогенних факторів, до яких рослини здатні формувати стійкість, особливе місце займають процеси, які дають змогу зберегти життєздатність в умовах низьких температур.

Холодостійкість. Вона характерна рослинам помірної зони. До холодостійких культур відносяться ячмінь, овес, льон та інші. Тропічні і субтропічні рослини (не зимуючі) при температурі дещо вище 0 С пошкоджуються і відмирають. Ступінь холодостійкості різних рослин, а також різних органів одної рослини неоднакова. При розміщенні теплолюбних рослин в умови низької позитивної температури відзначається поступова втрата тургору клітинами надземної частини (наприклад, листки огірка втрачають тургор при 3°С на 3-й день, рослина в'яне і гине). Отже, при низьких температурах може порушуватися надходження води до транспіраційних органів [16: 280].

У деяких спостерігається посилення розпаду білків і нагромадження в тканинах розчинних форм азоту. Основною причиною пошкоджуючої дії низької позитивної температури на теплолюбні рослини є порушення функціональної активності мембран. Відбувається перехід насичених жирних кислот, що входять у їхній склад, з рідкокристалічного стану в стан гелю. Це приводить до несприятливих порушень в обміні речовин, а при тривалій дії низької температури - до загибелі рослини [17: 657].

Холодостійкість теплолюбних сільськогосподарських рослин можна підсилити передпосівним загартуванням насіння. Накільчене насіння теплолюбних культур (огірки, томати, диня й ін.) протягом декількох діб витримують в умовах низьких позитивних (1-5°С) і більш високих (10-20° С) температур, що чергуються (через 12 год.). Таким же чином можна потім загартувати розсаду. Холодостійкість підвищується також при замочуванні насіння у 0,25 % -вих розчинах мікроелементів чи нітрату амонію (протягом 20 год. для бавовнику).

Морозостійкість. Різні рослини переносять зимові умови, знаходячись в різноманітному положенні. В однорічних рослинах зимує насіння, нечутливі до морозів, у багаторічних - захисні шари грунту і снігу, цибулини і кореневища. На 42 % території Землі є звичайними морози із середнім річним мінімумом температури повітря нижче - 20°С. Звідси випливає значення морозостійкості рослин для сільськогосподарського виробництва цих районів. У нашій країні великий внесок у вивчення проблеми морозостійкості внесли роботи Н.А. Максимова, І.І. Туманова і багатьох інших дослідників. Швидке зниження температури в експериментальних умовах супроводжується утворенням льоду всередині клітин і, як правило, їхньою загибеллю. Поступове зниження температури (0,5-1°С/год.), як це відбувається в природних умовах, приводить до утворення льоду в міжклітинниках. При цьому кристали льоду, що утворюються, витісняють з міжклітинників повітря, і замерзла тканина виглядає прозорою. При відтаванні міжклітинники заповнюються водою, що потім поглинається клітинами, якщо вони не загинули від морозу.

Рослини відносяться до ектотермним (пойкілотермним) організмам, не здатні підтримувати температуру своїх органів та тканин на постійному рівні. Ектотермні рослинні організми здатні модифікувати біополімери своїх клітин таким чином, щоб компенсувати зміни метаболізма, що спричиняються температурними здвигами. Нові різновидності макромолекул з'являються в процесі акліматизації рослин до зміненої температури. Модифікації макромолекул можуть проходити також в еволюційному масштабі часу, при адаптації до нових температурних умов. За рахунок модифікації біополімерів, щ проходять в процесі еволюції, рослинам...