Читать доклад по биологии: "Методы повышения устойчивости растений к стрессовых факторам" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Актуальность и перспективы развития устойчивости растений к различным стрессовым факторам

Экстремальное влияние окружающей среды, такое как засуха, из­быточное увлажнение, воздействие высоких или низких температур, засоление и кислотность почв приводит к значительным потерям сельскохозяйственной продукции. Поэтому использование сортов растений, толерантных к стрессовым воздействиям, имеет большое экономическое значение.

Сложность селекционной работы по повышению устойчивости к абиотическим стрессам состоит в наличии большого комплекса генов, контролирующих реакцию растений на абиотические стрессы, многие из этих генов к тому же характеризуются сложной регуляцией. Для достижения существенного увеличения стрессоустойчивости необходим отбор по многим генам, контролирующим этот комплексный признак. Этим в основном и объясняется отсутствие значительных достижений в традиционной селекции растений по устойчивости к абиотическим стрессам. В связи со значительным отрицательным экономическим эффектом абиотических стрессов в последние годы внимание биотехнологов привлекают гены, изменяющие реакцию растений на стрессовые условия. Результатом биотехнологических разработок по модификации толерантности растений должно стать повышение стабильности урожая в стрессовых условиях. Современная биотехнология в отличие от предыдущего этапа молекулярно-генетических исследований, целью которого было определение генов, изменяющих экспрессию в ответ на стресс, пытается связать изменения физиологических и фенотипических признаков при стрессе с регуляцией транскрипции, синтезом белков и их комплексов с устойчивостью вследствие мутаций генов или генно-инженерных манипуляций.

Генетическая обусловленность стрессоустойчивости растений. Механизм реализации эффектов

Можно следующим образом сгруппировать гены, влияющие на толерантность растений к абиотическим стрессам:

гены, которые кодируют ферменты, участвующие в синтезе различных видов осмотических и других протекторов;гены, кодирующие белки, которые активно синтезируются на поздних стадиях эмбриогенеза;регуляторные гены, контролирующие развитие стрессового ответа; гены, регулирующие уровень фитогормонов;гены ответа на оксидативный стресс;гены молекулярных шаперонов;гены, кодирующие белки транспорта ионов (антипортеры и транспортеры, локализованные в плазмалемме и мембранах вакуолей и органелл);другие.

В стрессовых условиях у растений происходит индукция генов, которые контролируют синтез соединений, вызывающих ответную реакцию растений на абиотические стрессы, в том числе гены ферментов синтеза и деградации осмолитов – низкомолекулярных органических соединений, не тормозящих в высоких концентрациях протекание клеточного метаболизма. К таким осмолитам относятся аминокислоты (пролин, аланин), четвертичные ионы (бетаин, глицинбетаин), сахара и сахароспирты (маннитол, сорбитол, трегалоза, инозитол), углеводы. Они понижают водный потенциал клеток, защищают ферменты от инактивации, обеспечивают целостность структурных белков и пр. Роль аминокислоты пролина в создании солеустойчивых растений

Достаточно интенсивно изучается роль пролина при абиотических стрессах: засолении,

Похожие работы