ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИПМех РАН |
||
Клеточная стенка (КС) корня, являющаяся частью апопласта – сложноорганизованная и многофункциональная система. Этот компартмент первым контактирует с наружным раствором и модифицирует его состав за счет реакций обмена между ионогенными группами полимерного матрикса и ионами среды, тем самым регулируя поступление веществ в корни растений. Эффективность такой модификации определяется физико-химическими свойствами стенки, которые находятся под контролем клетки: клеточные стенки являются не только чрезвычайно сложными, но и динамичными системами, состав и организация которых могут изменяться в процессе онтогенеза и под действием внешних факторов. Оценка физико-химических характеристик КС корня с использованием методов химии полимеров позволила выявить существенные механизмы, контролирующие поглощающую способность корней как в нормальных, так и экстремальных условиях минерального питания, получить информацию о том, как модифицируются свойства апопласта в разных условиях питания, какова роль физико-химических свойств этого компартмента в минеральном питании и водном режиме растений в разных условиях окружающей среды. КС – природный ионообменник, является твердой мембраной, а происходящие в ней процессы набухания, взаимодействие с водой, определяют ее осмотическое давление. Выявлено, что изменение в набухании, которое определяется физико-химическими свойствами КС, в ответ на варьирование внешних или внутренних условий, представляет собой элемент механизма регулирования объемного тока воды по корню. Установлено, что ионообменные свойства КС отличаются не только у растений разных систематических групп, но изменяются также в разных тканях одного растения. Принято считать, что сосуды проводящих элементов, обеспечивающие дальний транспорт воды и ионов по ксилеме, служат для переноса массового транспирационного тока. Наши результаты расширяют эти представления, демонстрируя взаимодействие катионов раствора и ионогенных групп КС сосудов, характер которых зависит от условий минерального питания. Показано, что КС сосудов ксилемы представляют собой компартмент, одна из физиологических функций которого заключается в поддержании ионного гомеостаза в клетках растущих органов при изменении условий питания. Оценка ионообменных свойств полимерного матрикса КС разных по солеустойчивости растений позволила установить, что ионообменные реакции в КС являются важным специфическим звеном в развитии реакций устойчивости растений на действие засоления. Выявлена роль внеклеточного механизма защиты клеток корня от токсического воздействия Ni2+ и Cu2+ у растений Triticum aestivum L. и Vigna radiata (L.). Результаты дают основание полагать, что у этих растений в некоторых диапазонах концентраций Ме2+ депонирование Ni2+ и Cu2+ в клеточные стенки, физико-химические свойства которых определяют эффективность связывания металлов, является основным механизмом защиты клеток от воздействия избыточных концентраций этих токсичных ионов.