Вплив фізіологічно активних речовин на анатомічну будову паростків машу при використанні гумату калію Agro.Bio

За останні роки в літературі широко відзначається ефективна дія фізіологічно активних речовин на анатомічну будову рослин. Позитивний ефект речовин, що прискорюють ріст, полягає в тому, що вони беруть участь у регулюванні синтезу білків, впливаючи на лабільні форми нуклеїнових кислот і перш за все на іРНК.

Процеси росту та морфогенезу строго пов’язані зі зміною вмісту нуклеїнових кислот, їх локалізацією в клітині та станом у цитоплазмі та ядрі. Утворенню клітинних структур передує накопичення в цих місцях нуклеїнових кислот. Оскільки фізіологічно активні речовини посилюють нуклеїновий обмін, вони повинні прискорювати освітні процеси всього організму рослини.

Є дані також про вплив диференційованих інгібіторів на ріст і розвиток рослин. Дія 8-азогуаніну — аналогу гуаніну — проявляється в тому, що він, входячи до складу лабільних форм РНК, спотворює матрицю, і в результаті продукується білок зі зміненою структурою. Оскільки освітні процеси в клітині тісно пов’язані з білковим обміном, можна припустити, що дія азогуаніну обов’язково проявиться на анатомічній будові рослин.

Інший інгібітор — 2,4-динітрофенол, значно активізуючи дихання, порушує окисно-відновне фосфорилювання, що відображається на функціональній діяльності всього організму і не може не вплинути на його анатомічну будову.

Фізіологічно активні речовини збільшують енергетичний потенціал рослини, утворюють аденозинтрифосфат (АТФ) і завдяки цьому сприяють регенерації нуклеозиддифосфатів у нуклеозидтрифосфати, що призводить до активації синтезу нуклеїнових кислот. Відповідно до цього до схеми досліду введено 8-азогуанін, 2,4-динітрофенол, АТФ та гумат калію.

Мета роботи:

вивчення впливу цих речовин на анатомічну будову паростків машу та зняття дії інгібіторів речовинами, що стимулюють ріст.

Методика досліджень

Насіння замочували у воді, АТФ (1,4·10⁻⁵ М), гуматі калію (3,1·10⁻⁵ М), 8-азогуаніні (10⁻⁴ М) та 2,4-динітрофенолі (10⁻³ М). Через 24 години паростки з інгібіторів пересаджували на воду, АТФ та гумат калію, що дозволило спостерігати вплив усіх перерахованих речовин на ріст і розвиток паростків, а також ефект зняття інгібіторної дії.

Анатомічні дослідження проводили на восьмиденних паростках машу. Вивчали листок, стебло та корінь. Для визначення кількості щілин та розміру замикаючих клітин готували тимчасові препарати листків.

Основна частина досліджень виконана на фіксованих за Карнуа та Навашиним постійних препаратах. Техніка робіт (від взяття проб до отримання препаратів) відповідала загальноприйнятим методикам.

Зрізи парафінованого матеріалу готували на санному мікротомі. Товщина зрізів варіювалася від 8 до 20 мк в залежності від розмірів клітин.

Кількісно-анатомічні дослідження стебла та кореня включали:

• Визначення загального діаметра зрізу та площі.
• Співвідношення тканин на поперечних зрізах.

Середні значення обчислювали на підставі 10 промірів та перегляду 10 зрізів кожного варіанту (всього 100 промірів). Зрізи кореня робили біля його основи, стебла — у нижній частині гіпокотиля.

Забарвлення зрізів проводили барвниками:

• Гематоксиліном з еозином за Генденгайном.
• Метиловим зеленим з піроніном за Унною та Браше.

Результати досліджень

Відмінності в анатомічній будові паростків машу, вирощених на різних фонах, стосуються кількісних співвідношень, характеру розвитку та ступеня диференціації тканин стебла, кореня та листка.

Інгібуюча дія:

• 8-азогуанін та 2,4-динітрофенол викликають порушення внутрішньоклітинного метаболізму, загибель покривних тканин, деформацію клітин, гальмування проростання насіння та росту паростків.

Стимулююча дія:

• АТФ та гумат калію збільшують загальну товщину та площу тканин стебла та кореня.
• При пересадці паростків з інгібіторів на АТФ або гумат калію спостерігається відновлення росту та формування тканин.

Таблиця 1. Вплив речовин на співвідношення тканин стебла паростків машу

Середовище замочування насіння	Середовище пересадки	Показники
		Середній діаметр зрізу, мк	Площа зрізу, мм²	Товщина тканин по радіусу, мк	Площа тканин, мм²	Загальна площа зрізу, % до контролю	Зона пучків та паренхіми, % до контролю
Вода	Вода (контроль)	127.4	0.012	25.8 / 37.9	0.008 / 0.001	100	100
АТФ, 1,4·10⁻⁵	АТФ, 1,4·10⁻⁵	187.2	0.026	60.1 / 33.5	0.023 / 0.003	216	287
Гумат калію, 3,1·10⁻⁵	Гумат калію, 3,1·10⁻⁵	168.8	0.022	52.4 / 32.4	0.020 / 0.002	183	250
8-азогуанін, 10⁻⁴	8-азогуанін, 10⁻⁴	72.0	0.004	16.5 / 24.5	0.0036 / 0.0004	33	45
8-азогуанін, 10⁻⁴	Вода	99.2	0.006	23.8 / 25.7	0.004 / 0.002	50	50
8-азогуанін, 10⁻⁴	АТФ, 1,4·10⁻⁵	175.0	0.024	16.1 / 41.4	0.014 / 0.010	200	175
8-азогуанін, 10⁻⁴	Гумат калію, 3,1·10⁻⁵	140.4	0.015	43.2 / 27.0	0.010 / 0.005	125	125
2,4-динітрофенол, 10⁻³	2,4-динітрофенол, 10⁻³	100.9	0.007	20.2 / 30.2	0.006 / 0.001	58	75
2,4-динітрофенол, 10⁻³	Вода	109.4	0.009	27.7 / 27.0	0.007 / 0.002	75	87
2,4-динітрофенол, 10⁻³	АТФ, 1,4·10⁻⁵	172.8	0.022	51.8 / 34.5	0.018 / 0.004	183	225
2,4-динітрофенол, 10⁻³	Гумат калію, 3,1·10⁻⁵	159.8	0.019	48.2 / 31.6	0.016 / 0.003	158	200

Таблиця 2. Вплив речовин на співвідношення тканин кореня паростків машу

Середовище замочування насіння	Середовище пересадки	Показники
		Середній діаметр зрізу, мк	Площа зрізу, мм²	Товщина тканин по радіусу, мк	Площа тканин, мм²	Загальна площа зрізу, % до контролю	Флоємно-ксилемна зона, % до контролю
Вода	Вода (контроль)	282.5	0.25	46.7 / 94.5	0.17 / 0.08	100	100
АТФ, 1,4·10⁻⁵	АТФ, 1,4·10⁻⁵	581.4	0.76	179.6 / 111.1	0.65 / 0.11	304	382
Гумат калію, 3,1·10⁻⁵	Гумат калію, 3,1·10⁻⁵	439.6	0.61	52.0 / 90.0	0.28 / 0.13	244	282
8-азогуанін, 10⁻⁴	8-азогуанін, 10⁻⁴	201.7	0.13	Немає диференціації	---	52	---
8-азогуанін, 10⁻⁴	Вода	280.6	0.25	21.5 / 18.8	0.10 / 0.15	100	60
8-азогуанін, 10⁻⁴	АТФ, 1,4·10⁻⁵	380.6	0.45	100.0 / 90.0	0.30 / 0.15	180	177
8-азогуанін, 10⁻⁴	Гумат калію, 3,1·10⁻⁵	360.3	0.41	90.0 / 90.1	0.28 / 0.13	164	164
2,4-динітрофенол, 10⁻³	2,4-динітрофенол, 10⁻³	267.3	0.22	39.3 / 94.3	0.10 / 0.12	88	59
2,4-динітрофенол, 10⁻³	Вода	280.3	0.24	42.0 / 98.1	0.18 / 0.06	96	105
2,4-динітрофенол, 10⁻³	АТФ, 1,4·10⁻⁵	390.5	0.48	105.0 / 90.2	0.24 / 0.24	192	141
2,4-динітрофенол, 10⁻³	Гумат калію, 3,1·10⁻⁵	389.3	0.47	104.3 / 90.3	0.22 / 0.25	188	129

Таблиця 3. Вплив речовин на кількість щілин та розмір замикаючих клітин

Середовище замочування насіння	Середовище пересадки	Кількість щілин (шт.)	Розмір замикаючих клітин (мк)
Вода	Вода (контроль)	93.2	25.8
АТФ, 1,4·10⁻⁵	АТФ, 1,4·10⁻⁵	164.4	60.1
Гумат калію, 3,1·10⁻⁵	Гумат калію, 3,1·10⁻⁵	127.0	52.4
8-азогуанін, 10⁻⁴	8-азогуанін, 10⁻⁴	77.6	16.5
8-азогуанін, 10⁻⁴	Вода	87.6	23.8
8-азогуанін, 10⁻⁴	АТФ, 1,4·10⁻⁵	140.8	51.8
8-азогуанін, 10⁻⁴	Гумат калію, 3,1·10⁻⁵	120.0	48.2
2,4-динітрофенол, 10⁻³	2,4-динітрофенол, 10⁻³	71.2	20.2
2,4-динітрофенол, 10⁻³	Вода	81.2	27.7
2,4-динітрофенол, 10⁻³	АТФ, 1,4·10⁻⁵	105.2	51.8
2,4-динітрофенол, 10⁻³	Гумат калію, 3,1·10⁻⁵	102.8	48.2

Висновки

1. Аденозинтрифосфат та гумат калію Agro.Bio стимулюють ріст та диференціацію клітин, що відображається на анатомічній будові кореня, стебла та листка паростків машу.
2. 8-азогуанін пригнічує білковий обмін, спотворюючи структуру РНК, що негативно впливає на ріст і розмноження клітин.
3. 2,4-динітрофенол пригнічує життєві процеси клітини, порушуючи дихання та фосфорилювання.
4. АТФ та гумат калію частково знімають інгібуючу дію 8-азогуаніну та 2,4-динітрофенолу, відновлюючи енергетичний потенціал та нормалізуючи ріст клітин.