Физиологични промени по време на стареене и стареене на растенията
Стареенето и стареенето на растенията се отнасят до естествения процес на стареене, през който преминават растенията, докато узряват. По време на този процес растенията претърпяват серия от физиологични промени, които в крайна сметка водят до упадък и смърт на организма. Разбирането на тези промени е от решаващо значение за изследователите в областта на физиологията на растенията и за управлението на ботаническите градини.
1. Стареене на листата
Една от най-очевидните физиологични промени по време на стареенето на растенията е стареенето на листата. Този процес включва дегенерация на хлоропласти и разграждане на хлорофила, което води до промяна в цвета на листата от зелено до жълто или кафяво. Разграждането на хлорофила също води до освобождаване на хранителни вещества от листата, които могат да бъдат реабсорбирани от растението за бъдещ растеж. Освен това, по време на стареене на листата, хормонът абсцицинова киселина (ABA) се натрупва, което води до затваряне на устицата и намаляване на скоростта на транспирация.
Стареенето на листата е важна адаптация за растенията, тъй като им позволява ефективно да преразпределят хранителните вещества от по-старите листа към по-младите тъкани. Това преразпределение гарантира, че растежът на растението не е ограничен от наличието на хранителни вещества.
2. Промени в нивата на хормоните
Растителните хормони играят решаваща роля в регулирането на различни физиологични процеси, включително стареенето. По време на стареенето на растенията има значителни промени в нивата на хормоните, които могат да повлияят на растежа и развитието на растенията.
Един от ключовите хормони, участващи в стареенето, е етиленът. Етиленът насърчава стареенето на листата и венчелистчетата, узряването на плодовете и опадането (опадане на листа, цветя или плодове). С напредването на възрастта на растенията производството на етилен се увеличава, което ускорява процеса на стареене.
От друга страна, нивата на цитокинините (растителни хормони, които насърчават деленето на клетките и забавят стареенето) намаляват по време на стареенето на растенията. Това намаляване на цитокинините е свързано с намалено клетъчно делене и повишено стареене.
3. Промени в генната експресия
Друга значителна физиологична промяна по време на стареене и стареене на растенията е промяната в моделите на генна експресия. Много гени, които са активни по време на младостта и ранното развитие, се регулират надолу, докато други, които участват в разграждането на клетъчните компоненти, се регулират нагоре.
Активирането на специфични гени, известни като гени, свързани със стареенето (SAG), играе решаваща роля в регулирането и инициирането на процеса на стареене. SAG участват в процеси като разграждане на хлорофила, рециклиране на хранителни вещества и клетъчна смърт.
Разбирането на промените в генната експресия по време на стареенето е от съществено значение за разгадаването на молекулярните механизми, които са в основата на стареенето на растенията и разработването на стратегии за забавяне или манипулиране на процеса на стареене.
4. Промени във фотосинтезата и дишането
Фотосинтезата и дишането са първични физиологични процеси в растенията, които се влияят по време на стареене и стареене.
По време на стареенето се наблюдава постепенно намаляване на фотосинтетичната активност на листата. Този спад до голяма степен се дължи на разграждането на хлорофила, намалените нива на фотосинтетичните ензими и структурното увреждане на хлоропластите. В резултат на това способността на растението да улавя слънчевата светлина и да я превръща в енергия намалява.
Дишането, от друга страна, обикновено се увеличава по време на стареене. Това увеличение се дължи главно на разграждането на клетъчните компоненти и нуждата от енергия за извършване на различни метаболитни процеси, свързани със стареенето.
5. Промени в метаболизма
Метаболизмът е основен аспект на физиологията на растенията и претърпява значителни промени по време на стареене и стареене.
С възрастта на растенията има промяна в разпределението и използването на хранителни вещества. По-старите тъкани, като листата, претърпяват ремобилизация на хранителните вещества, където хранителните вещества се преместват в по-млади тъкани и органи. Този процес помага за поддържане на растежа и развитието по време на процеса на стареене.
В допълнение, вторичните метаболити, като антиоксиданти, полифеноли и флавоноиди, се увеличават по време на стареене. Смята се, че тези метаболити играят защитна роля срещу оксидативен стрес, който може да възникне в резултат на клетъчно увреждане по време на стареене.
Заключение
В заключение, стареенето и стареенето на растенията включва поредица от физиологични промени, които влияят върху различни аспекти на растежа и развитието на растенията. Стареенето на листата, промените в нивата на хормоните, промените в генната експресия, промените във фотосинтезата и дишането и промените в метаболизма са някои от основните промени, наблюдавани по време на стареенето на растенията. Разбирането на тези промени е от решаващо значение за изследователите в областта на физиологията на растенията и за ефективното управление на ботаническите градини.
Дата на публикуване: