Физиологические изменения при старении и старении растений
Старение и старение растений относятся к естественному процессу старения, который растения проходят по мере взросления. В ходе этого процесса растения претерпевают ряд физиологических изменений, которые в конечном итоге приводят к упадку и гибели организма. Понимание этих изменений имеет решающее значение для исследователей в области физиологии растений и управления ботаническими садами.
1. Старение листьев
Одним из наиболее очевидных физиологических изменений при старении растений является старение листьев. Этот процесс включает в себя дегенерацию хлоропластов и распад хлорофилла, в результате чего цвет листьев меняется с зеленого на желтый или коричневый. Распад хлорофилла также приводит к высвобождению питательных веществ из листьев, которые могут быть реабсорбированы растением для будущего роста. Кроме того, во время старения листьев накапливается гормон абсцизовая кислота (АБК), вызывая закрытие устьиц и снижение скорости транспирации.
Старение листьев является важной адаптацией растений, поскольку оно позволяет им эффективно перераспределять питательные вещества от старых листьев к более молодым тканям. Такое перераспределение гарантирует, что рост растения не ограничивается доступностью питательных веществ.
2. Изменения уровня гормонов
Растительные гормоны играют решающую роль в регуляции различных физиологических процессов, включая старение. Во время старения растений происходят значительные изменения в уровне гормонов, которые могут повлиять на рост и развитие растений.
Одним из ключевых гормонов, участвующих в старении, является этилен. Этилен способствует старению листьев и лепестков, созреванию плодов и опаданию (опаданию листьев, цветов или плодов). По мере старения растений увеличивается выработка этилена, что ускоряет процесс старения.
С другой стороны, уровни цитокининов (растительных гормонов, которые способствуют делению клеток и замедляют старение) снижаются во время старения растений. Это снижение цитокининов связано с уменьшением деления клеток и усилением старения.
3. Изменения в экспрессии генов
Еще одним важным физиологическим изменением во время старения и старения растений является изменение характера экспрессии генов. Многие гены, которые активны в молодости и на раннем этапе развития, подвергаются пониженной регуляции, в то время как активность других, участвующих в разрушении клеточных компонентов, повышается.
Активация специфических генов, известных как гены, связанные со старением (SAG), играет решающую роль в регулировании и инициировании процесса старения. ПАВ участвуют в таких процессах, как деградация хлорофилла, рециркуляция питательных веществ и гибель клеток.
Понимание изменений в экспрессии генов во время старения имеет важное значение для разгадки молекулярных механизмов, лежащих в основе старения растений, и разработки стратегий по замедлению или манипулированию процессом старения.
4. Изменения фотосинтеза и дыхания.
Фотосинтез и дыхание являются основными физиологическими процессами растений, которые затрагиваются при старении и старении.
В процессе старения происходит постепенное снижение фотосинтетической активности листьев. Это снижение во многом объясняется распадом хлорофилла, снижением уровня фотосинтетических ферментов и структурным повреждением хлоропластов. В результате способность растения улавливать солнечный свет и преобразовывать его в энергию снижается.
С другой стороны, дыхание обычно усиливается во время старения. Это увеличение происходит главным образом из-за распада клеточных компонентов и потребности в энергии для осуществления различных метаболических процессов, связанных со старением.
5. Изменения метаболизма.
Метаболизм является фундаментальным аспектом физиологии растений и претерпевает значительные изменения во время старения и старения.
По мере старения растений происходит сдвиг в распределении и использовании питательных веществ. Старые ткани, такие как листья, подвергаются ремобилизации питательных веществ, при этом питательные вещества переносятся в более молодые ткани и органы. Этот процесс помогает поддерживать рост и развитие в процессе старения.
Кроме того, во время старения увеличивается количество вторичных метаболитов, таких как антиоксиданты, полифенолы и флавоноиды. Считается, что эти метаболиты играют защитную роль против окислительного стресса, который может возникнуть в результате повреждения клеток во время старения.
Заключение
В заключение, старение и старение растений включают в себя ряд физиологических изменений, которые влияют на различные аспекты роста и развития растений. Старение листьев, изменения уровня гормонов, изменения в экспрессии генов, изменения в фотосинтезе и дыхании, а также изменения в метаболизме — вот некоторые из основных изменений, наблюдаемых во время старения растений. Понимание этих изменений имеет решающее значение для исследователей в области физиологии растений и эффективного управления ботаническими садами.
Дата публикации: