Фізіологічні причини старіння насіння

Після дозрівання у насінні проходять катаболічні процеси, що спричинюють виснаження запасів поживних речовин, зміну активності ферментів, посилення окиснення ліпідів, проникності мембран …Усі ці зміни в процесі старіння покладені в основу різних гіпотез, для пояснення причин загибелі насіння.

1. Накопичення шкідливих продуктів метаболізму: неактивних форм ферментів, нуклеїнових кислот, інертних і мутагенних речовин…

2. «Виснаження», тобто зниження ефективності роботи органел клітин і органів.

3. Соматичні мутації. З усіх запропонованих гіпотез саме ця отримала найбільше визнання.

Автори вище перерахованих гіпотез вважають головною причиною загибелі внутрішні фактори, інші ж надають перевагу зовнішнім - іонізуюча радіація, токсиканти, що виділяються мікроорганізмами…

Іонізуюче випромінювання. Лі (1932), Джаймс (1940), Робертс (1972) на основі співставлення дози природного радіаційного фону і рівня частоти мутаційних змін у рослин дійшли висновку, що звична фонова радіація не може суттєво вплинути на довголіття насіння. Проте, Varner (1961) вважав, що акумуляція навіть невеликих доз у продовж усього періоду зберігання може виявити виразний ефект. Особливо актуальні такі висновки стають у наше сьогодення. Так, наприклад, Соколов М.В., Сорочинський Б. В. (2001) показали, що хід процесу деградації ДНК клітин насіння люпину сформованого в умовах хронічного опромінення може суттєво модифікуватись хронічним низькодозовим опроміненням.

Розвиток мікроорганізмів. Насіння під час формування і зберігання інфікується різними м/організмами, головним чином грибами. Гриби, що поселяються у насінні, продукують токсини, які можуть пришвидшити послаблення життєздатності насіння (підвищення температури, використання запасних речовин, виділення газів..).

Навіть свіжо зібране насіння сильно заражене м/ організмами: морква – 813 млн на 1 гр насіння, буряк – 718. пастернак -300, і лише гладеньке насіння редису – 3,6 млн. на 1 грам насіння. Рівень зараженості залежить від метеорологічних умов вирощування.

Розвиток грибів у зерновій масі припиняється за вологості менше 70%, а бактерій-90%.

В икористання запасних речовин. – у першу чергу білків та нередукуючих цукрів і накопичення редукуючих та вільних жирних кислот. Ця точка зору має мало прихильників, і більше критиків. Донині не вдалось здобути переконливих доказів щодо зв’язку між втратою життєздатності і виснаженням запасів речовин насінині.

Накопичення інгібіторів росту (молочна кислота у насінні люцерни, конюшини, лядвенцю – Віттенбах, (Wуttenbach,1965); жирні кислоти Раulоsе, Асhayа, 1964; ІОК І АБК, ацетальдегід (Sircar, 1967). На жаль не встановлено, чи ці сполуки є причиною чи наслідком старіння насіння.

Накопичення мутагенів – похідних аденіну і продуктів його деградації урацилу, тиміну, аденозину…

Останнім часом вважають, що мутагени:

1. можуть утворюватись у насінні de novo або

2. вони присутні у клітинах завжди, але тоді:

- неактивний попередник за відповідних умов перетворюється в активний,

- речовини, що є в клітинах в дуже незначних концентраціях під час старіння досягають

мутагенних концентрацій. Причому збільшення концентрації мутагенів може відбуватись:

- завдяки активації ензиматичної системи, відповідальної за утворення мутагенів, або ж навпаки,

- у разі руйнування системи, відповідальної за деструкцію мутагенів, який із цих механізмів діє?.

4. концентрація мутагенів у клітинах залишається постійною але інші умови з часом стають сприятливими для їхньої дії, наприклад, збільшується проникність мембран чи послаблюється дія захисних систем.

Зміна проникності мембран може спричинятись окисненням ліпідів мембран, клітинних органел і перш за все мітохондрій, як це було показано на насінні соняшника, гірчиці, перили, сої. Деструктивні зміни у мембранах викликаються вільними радикалами, що утворюються при окисненні жирних кислот.

Дуже важко проаналізувати усі можливі причини втрати життєздатності насіння під час зберігання і тим більше віддати перевагу одній із них.Можна лише констатувати їх складність і, очевидно, взаємопов’язаність, а, отже, нагальну необхідність подальшої вдумливо і копіткої праці по вивченню цього феномену життя.

Поиск по сайту: