ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Количество и форма поступающего в растение азота влияет на многие физиологические параметры, в частности на поглощение и транспорт других элементов минерального питания. Поскольку ионообменные свойства клеточных стенок корня также оказывают существенное влияние на эти процессы, представляет особый интерес изучить взаимосвязь между азотным питанием растений и составом ионообменных групп клеточных стенок корня. Наше исследование позволит оценить изменения состава структурных полимеров и ионообменных свойств полимерного матрикса клеточных стенок корней растений, выращенных в присутствии различных форм азота (аммония и нитрата) в среде, а также в условиях азотного голодания. Полученные результаты внесут существенный вклад в понимание механизмов функционирования минерального питания растений в условиях снабжения различными формами азота, что имеет важное практическое значение для сельского хозяйства.
За срок выполнения проекта было показано, что форма поступающего в растения азота и его наличие в среде оказывает существенное влияние на состав ионообменных групп, содержание структурных белков и азота в клеточных стенках корней пшеницы. При отсутствии азота в среде выращивания у пшеницы наблюдается преимущественное включение азота в состав клеточной стенки, ее утолщение и увеличение содержания в ней лигнина, а также снижение катионообменной способности клеточной стенки, связанное со снижением содержания полигалактуроновых кислот. Содержание структурных белков в клеточной стенке максимально при снабжении растений пшеницы нитратом аммония. В то же время, в клеточных стенках корней маша и огурца при изменении азотного снабжения достоверно различается только процентное содержание свободных аминогрупп. Таким образом, состав клеточной стенки корней пшеницы более чувствителен к изменениям условий азотного питания. Также показано различие в составе азотсодержащих полимеров клеточных стенок, изолированных из корней растений и из клеток суспензионной культуры.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2016 г.-31 января 2016 г. | Влияние азотного питания на биохимический состав и ионообменные свойства клеточных стенок корней растений |
Результаты этапа: Исследовано влияние различных форм азота в среде (NH4NO3, NO3–, NH4+) и отсутствия азота в среде на некоторые биохимические свойства клеточных стенок корней пшеницы и маша. Анализ полученных данных показал, что у обоих видов при отсутствии азота в среде выращивания содержания этого элемента клеточной стенке минимально, а при смешанном питании (среда с NH4NO3) – максимально. Во всех вариантах клеточные стенки корней маша характеризовались примерно тем же, что у пшеницы, содержанием первичных аминогрупп - 0,55-0,6 ммоль/г сухой массы. Однако за счет большего содержания общего азота в клеточной стенке процентное содержание свободных аминогрупп у маша ниже, чем у пшеницы. При отсутствии азота в среде у пшеницы наблюдается преимущественное включение азота в состав клеточной стенки, о чем свидетельствует высокая доля азота клеточной стенки от общего содержания азота в корнях (43,4%), которая на 15–25% выше, чем в других вариантах. Вместе с тем, результаты показывают, что в –N варианте азот включается не в структурные белки, а в другие компоненты клеточной стенки. Исходя из высокой доли азота первичных аминогрупп от общего азота клеточной стенки (63%), можно предположить, что этими компонентами являются гидроксиаминокислоты (Hyp, Tyr, Ser, Thr), связанные по гидроксильной группе с углеводной частью гликопротеинов или других компонентов клеточной стенки. Содержание структурных белков в клеточной стенке маша (9,6-10,1% сухой массы) в 2-3 раза выше, чем у пшеницы, что согласуется с данными литературы о различиях в содержании этих полимеров между злаками и бобовыми растениями. Таким образом, форма поступающего в растения азота и его наличие в среде оказывает существенное влияние на состав азотсодержащих структурных полимеров клеточных стенок корней пшеницы, в то время как для маша это влияние менее выражено. Результаты исследования изложены в публикации. | ||
2 | 5 мая 2017 г.-12 апреля 2018 г. | Влияние азотного питания на биохимический состав и ионообменные свойства клеточных стенок корней растений |
Результаты этапа: За срок выполнения проекта было показано, что форма поступающего в растения азота и его наличие в среде оказывает существенное влияние на состав ионообменных групп, содержание структурных белков и азота в клеточных стенках корней пшеницы. При отсутствии азота в среде выращивания у пшеницы наблюдается преимущественное включение азота в состав клеточной стенки, ее утолщение и увеличение содержания в ней лигнина, а также снижение катионообменной способности клеточной стенки, связанное со снижением содержания полигалактуроновой кислоты. Содержание структурных белков в клеточной стенке максимально при снабжении растений пшеницы нитратом аммония. В то же время, в клеточных стенках корней маша и огурца при изменении азотного снабжения достоверно различается только процентное содержание свободных аминогрупп и доля клеточной стенки от сухой массы корня (только для огурца). Таким образом, состав клеточной стенки корней пшеницы более чувствителен к изменениям условий азотного питания. Также показано различие в составе структурных полимеров клеточных стенок, изолированных из корней растений и из клеток суспензионной культуры. |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".