СОДЕРЖАНИЕ РАСТВОРИМЫХ САХАРОВ В ТКАНЯХ СТВОЛА БЕРЕЗЫ, ОЛЬХИ И ОСИНЫ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ С ВВЕДЕНИЕМ ЭКЗОГЕННОЙ САХАРОЗЫ

Татьяна Владимировна Тарелкина, Людмила Людвиговна Новицкая, Наталия Алексеевна Галибина, Tatiana Tarelkina, Lyudmila Novitskaya, Natalia Galibina

Аннотация


Ранее было показано, что формирование включений паренхимной ткани в древесине карельской березы (Betula pendula Roth var. carelica) связано с высокой активностью апопластной инвертазы. Наши опыты с введением растворов экзогенной сахарозы (1.0%, 2.5%. 5.0%, 10%) в камбиальную зону обычной березы повислой (B. pendula var. pendula) привели к росту активности апопластной инвертазы в области экспериментального воздействия. Активность фермента медленно возрастала с увеличением концентрации экзогенного раствора от 1% до 5% и резко увеличилась в варианте с 10%-ной сахарозой. Содержание сахарозы соответствовало этим данным: с ростом концентрации раствора от 1% до 5% ее уровень поднимался и резко снизился при введении 10%-ного раствора. При этой концентрации наблюдалось усиление паренхиматизации флоэмы и ксилемы: во флоэме заметно увеличилась доля паренхимных клеток, в ксилеме была сформирована толстая прослойка паренхимной ткани. Аналогичные опыты на стволах ольхи серой (Alnus incana (L.) Moench) и осины (Populus tremula L.) показали, что их реакция на введение дополнительной сахарозы отличается от березы. У ольхи структурно-функциональных изменений клеток и тканей не наблюдалось. У осины соотношение структурных элементов проводящих тканей осталось прежним, но изменилось их функциональное состояние, о чем свидетельствовало увеличение доли паренхимных клеток с крупной центральной вакуолью. Сахароза в тканях ольхи и осины в эксперименте практически отсутствовала. Глюкоза была представлена в минимальных количествах, уровни фруктозы были существенно выше. Полученные данные свидетельствуют о способности ольхи и осины утилизировать большие количества сахарозы, не допуская ее аккумулирования в тканях ствола. С этим может быть связано отсутствие у данных пород структурных нарушений флоэмы и ксилемы при введении высоких концентраций сахарозы. В ходе дальнейших исследований предстоит выяснить причины быстрой утилизации сахарозы у осины и ольхи.


Ключевые слова


Betula pendula Roth; Alnus incana (L.) Moench; Populus tremu- la L.; флоэма; ксилема; содержание паренхимы; ферменты расщепления сахарозы; сахароза; глюкоза; фруктоза

Полный текст:

PDF

Литература


Барильская Л. А. Сравнительный структурный анализ древесины березы повислой и карельской березы: дис. … канд. биол. наук. Петрозаводск, 1978. 157 с.

Галибина Н А., Новицкая Л.Л., Красавина М.С., Мощенская Ю.Л. Активность сахарозосинтазы в тканях ствола карельской березы в период камбиального роста // Физиология растений. 2015 а. Т. 62. № 3. С. 410–419. DOI: 10.7868/S0015330315030057

Галибина Н.А., Новицкая Л.Л., Красавина М.С., Мощенская Ю.Л. Активность инвертазы в тканях ствола карельской березы // Физиология растений. 2015 б. Т. 62. № 6. С. 804-813. DOI: 10.7868/S0015330315060068

Галибина Н.А., Новицкая Л.Л., Софронова И.Н. Динамика сахаров в тканях ствола Betula pendula (Betulaceae) при выходе из зимнего покоя. // Растительные ресурсы. 2012. Т. 48. № 4. С. 554 – 564.

Карелина Т.В., Новицкая Л.Л. Влияние различных концентраций сахарозы и продуктов ее расщепления на морфогенез проводящих тканей осины, ольхи и березы // Структурные и функциональные отклонения от нормального роста и развития растений под воздействием факторов среды: тезисы докл. межд. конф. (Петрозаводск, 20-24 июня 2011 г.). Петрозаводск, 2011. С. 107–112.

Новицкая Л.Л. Карельская береза: механизмы роста и развития структурных аномалий. Петрозаводск: Verso, 2008. 144 с.

Новицкая Л.Л. Карельская береза: механизмы образования узорчатой древесины // Растения в условиях глобальных и локальных природно-климатических и антропогенных воздействий: тезисы Всерос. конф. (Петрозаводск, 21-25 сентября 2015 г.). Петрозаводск, 2015. С. 14.

Aloni R. Ecophysiological implications of vascular differentiation and plant evolution // Trees. 2015. Vol. 29. P. 1–16. DOI 10.1007/s00468-014-1070-6

Magel E., Kruse S., Lütje G., Liese W. Soluble carbohydrates and acid invertases involved in the rapid growth of developing culms in Sasa palmata (Bean) Camus // Bamboo Science and Culture: J. Amer. Bamboo Soc. 2006. Vol. 19. N 1. P. 23-29.

Novitskaya L.L., Kushnir F.V. The role of sucrose in regulation of trunk tissue development in Betula pendula Roth // J. Plant Growth Regul. 2006. Vol. 25. N 1. P. 18-29. DOI: 10.1007/s00344-004-0419-2

Uggla C., Magel E., Moritz T., Sundberg B. Function and dynamics of auxin and carbohydrates during earlywood/latewood transition in Scots Pine // Plant Physiology, 2001. Vol. 125. N 4. P. 2029–2039. DOI: 10.1104/pp.125.4.2029

REFERENCES in ENGLISH

Barilskaya L.A. Sravnitelnyy strukturnyy analiz drevesiny berezy povisloy i karelskoy berezy [Comparative structural analysis of the wood of silver birch and Karelian birch]: dis. … kand. boil. nauk. Petrozavodsk, 1978. 157 s.

Galibina N.A., Novitskaya L.L., Krasavina M.S., Moshchenskaya Yu.L. Aktivnost' sakharozosintazy v tkanyakh stvola karel'skoi berezy v period kambial'nogo rosta [Activity of sucrose synthase in trunk tissues of Karelian birch during cambial growth]. Phyziologiya rasteniy. 2015 а. Т. 62. N 3. S. 410–419. DOI: 10.7868/S0015330315030057

Galibina N.A., Novitskaya L.L., Krasavina M.S., Moshchenskaya Yu.L. Aktivnost' ivertazy v tkanyakh stvola karel'skoi berezy v period kambial'nogo rosta [Activity of invertase in trunk tissues of Karelian birch]. Phyziologiya rasteniy. 2015 b. Т. 62. N 6. S. 804-813. DOI: 10.7868/S0015330315060068

Galibina N.A., Novitskaya L.L., Sofronova I.N. Dinamika sakharov v tkanyakh stvola Betula pendula (Betulaceae) pri vykhode iz zimnego pokoya [Sugar content dynamics in trunk tissues of Betula pendula (Betulaceae) during the breaking of dormancy]. Rastitel'nye resursy. 2012. Т. 48. N 4. S. 554 – 564.

Karelina T.V., Novitskaya L.L. Vliyanie razlichnykh kontsentratsii sakharozy i produktov ee rasshchepleniya na morfogenez provodyashchikh tkanei osiny, ol'khi i berezy [Influence of different concentrations of sucrose and products of its cleavage on the conducting tissues morphogenesis of Populus tremula L., Alnus incana (L.) Moench and Betula pendula Roth.]. Strukturnye i funktsional'nye otkloneniya ot normal'nogo rosta i razvitiya rastenii pod vozdeistviem faktorov sredy: tezysi mezhd. konf. (Petrozavodsk, 20-24 iyunya 2011 g.). Petrozavodsk, 2011. S. 107–112.

Novitskaya L.L. Karelskaya bereza: mekhanizmy rosta i razvitiya strukturnykh anomaliy [Karelian birch: mechanisms of growth and development of structural abnormalities]. Petrozavodsk: Verso, 2008. 144 s.

Novitskaya L.L. Karelskaya bereza: mekhanizmy obrazovanija uzorchatoi drevesiny [Curly birch: the mechanisms behind the formation of figured wood]. Rastenija v uslovijah globalnyh i lokalnyh prirodno-klimaticheskih i antropogennyh vozdeistviy: tezysi docl. Vseros. konf. (Petrozavodsk, 21-25 sentjabrja 2015 g.) Petrozavodsk, 2015. S. 14.

Aloni R. Ecophysiological implications of vascular differentiation and plant evolution. Trees. 2015. Vol. 29. P. 1–16. DOI 10.1007/s00468-014-1070-6

Magel E., Kruse S., Lütje G., Liese W. Soluble carbohydrates and acid invertases involved in the rapid growth of developing culms in Sasa palmata (Bean) Camus // Bamboo Science and Culture: J. Amer. Bamboo Soc.// 2006. Vol. 19. N 1. P. 23-29.

Novitskaya L. L., Kushnir F. V. The role of sucrose in regulation of trunk tissue development in Betula pendula Roth // J. Plant Growth Regul. 2006. Vol. 25. N 1. P. 18-29. DOI: 10.1007/s00344-004-0419-2

Uggla C., Magel E., Moritz T., Sundberg B. Function and dynamics of auxin and carbohydrates during earlywood/latewood transition in Scots Pine // Plant Physiology, 2001. Vol. 125. N 4. P. 2029–2039. DOI: 10.1104/pp.125.4.2029




DOI: http://dx.doi.org/10.17076/eb215

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© Труды КарНЦ РАН, 2014-2019