Лечение

Абиотический стресс у растений

22.09.2018

Абиотические факторы среды и их влияние на живые организмы, биология, 9-й класс

Цель: раскрыть особенности абиотических факторов среды и рассмотреть их влияние на живые организмы.

Задачи: познакомить учащихся с экологическими факторами среды; раскрыть особенности абиотических факторов, рассмотреть влияние температуры, света и увлажнения на живые организмы; выделить различные группы живых организмов в зависимости от влияния на них разных абиотического фактора; выполнить практическое задание по определению групп организмов, в зависимости от абиотического фактора.

Оборудование: компьютерная презентация, задания по группам с картинками растений и животных, практическое задание.

Все живые организмы, населяющие Землю, испытывают влияние экологических факторов среды.

Экологические факторы – это отдельные свойства или элементы среды, воздействующие прямо или косвенно на живые организмы, хотя бы на протяжении одной из стадий индивидуального развития. Экологические факторы многообразны. Существует несколько квалификаций, в зависимости от подхода. Это по влиянию на жизнедеятельность организмов, по степени изменчивости во времени, по длительности действия. Рассмотрим классификацию экологических факторов, основанную на их происхождении.

Мы рассмотрим влияние первых трех абиотических факторов среды, так как их влияние более значительно – это температура, свет и влажность.

Например, у майского жука личиночная стадия проходит в почве. На него влияют абиотические факторы среды: почва, воздух, косвенно влажность, химический состав почвы – совсем не влияет свет.

Например, бактерии способны выжить в самых экстремальных условиях – их находят в гейзерах, сероводородных источниках, очень соленой воде, на глубине Мирового океана, очень глубоко в почве, во льдах Антарктиды, на самых высоких вершинах (даже Эвересте 8848 м), в телах живых организмов.

Большинство видов растений и животных приспособлены к довольно узкому диапазону температур. Некоторые организмы, особенно в состоянии покоя или анабиоза способны выдерживать довольно низкие температуры. Колебание температуры в воде обычно меньше, чем на суше, поэтому пределы устойчивости к температуре у водных организмов хуже, чем у наземных. От температуры зависит интенсивность обмена веществ. В основном организмы живут при температуре от 0 до +50 на поверхности песка в пустыни и до – 70 в некоторых областях Восточной Сибири. Средний диапазон температур находится в пределах от +50 до –50 в наземных местообитаниях и от +2 до +27 – в Мировом океане. Например, микроорганизмы выдерживают охлаждение до –200, отдельные виды бактерий и водорослей могут жить и размножаться в горячих источниках при температуре + 80, +88.

Различают животные организмы:

  1. с постоянной температурой тела (теплокровные);
  2. с непостоянной температурой тела (хладнокровные).

Организмы с непостоянной температурой тела (рыбы, земноводные, пресмыкающиеся)

В природе температура не постоянна. Организмы, которые живут в умеренных широтах и подвергаются колебанию температур, хуже переносят постоянную температуру. Резкие колебания – зной, морозы – неблагоприятны для организмов. Животные выработали приспособления для борьбы с охлаждением и перегревом. Например, с наступлением зимы растения и животные с непостоянной температурой тела впадают в состояние зимнего покоя. Интенсивность обмена веществ у них резко снижается. При подготовке к зиме в тканях животных запасается много жира, углеводов, количество воды в клетчатке уменьшается, накапливаются сахара, глицерин, препятствующий замерзанию. Так морозостойкость зимующих организмов увеличивается.

В жаркое время года наоборот, включаются физиологические механизмы, защищающие от перегрева. У растений усиливается испарение влаги через устьица, что приводит к снижению температуры листьев. У животных усиливается испарение воды через дыхательную систему и кожу.

Организмы с постоянной температурой тела. (птицы, млекопитающие)

У этих организмов произошли изменения во внутреннем строении органов, что способствовало их приспособленности к постоянной температуре тела. Это, например – 4-х камерное сердце и наличие одной дуги аорты, обеспечивающие полное разделение артериального и венозного кровотока, интенсивный обмен веществ благодаря снабжению тканей артериальной кровью, насыщенной кислородом, перьевой или волосяной покров тела, способствующий сохранению тепла, хорошо развитая нервная деятельность). Все это позволило представителям птиц и млекопитающим сохранять активность при резких перепадах температур и освоить все места обитания.

В природных условиях температура очень редко держится на уровне благоприятности для жизни. Поэтому у растений и животных возникает специальные приспособления, которые ослабляют резкие колебания температуры. У животных, например слонов большая ушная раковина, по сравнению с его предком мамонтом, живущем в холодном климате. Ушная раковина кроме органа слуха выполняет функцию терморегулятора. У растений для защиты от перегрева появляется восковой налет, плотная кутикула.

Свет обеспечивает все жизненные процессы, протекающие на Земле. Для организмов важна длина волны воспринимаемого излучения, его продолжительность и интенсивность воздействия. Например, у растений уменьшение длины светового дня и интенсивность освещения приводит к осеннему листопаду.

По отношению к свету растения делят на :

  • светолюбивые – имеют мелкие листья, сильно ветвящиеся побеги, много пигмента – хлебные злаки. Но увеличение интенсивности освещения сверх оптимального подавляет фотосинтез, поэтому в тропиках трудно получать хорошие урожаи.
  • тенелюбивые – имеют тонкие листья, крупные, расположены горизонтально, с меньшим количеством устьиц.
  • теневыносливые – растения способные обитать в условиях хорошего освещения, так и в условиях затенения
  • Важную роль в регуляции активности живых организмов и их развитии играет продолжительность и интенсивность воздействие света – фотопериод. В умеренных широтах цикл развития животных и растений приурочен к сезонам года, и сигналом для подготовки к изменению температуры служит продолжительность светового дня, которая в отличии от других факторов всегда остается постоянной в определенном месте и в определенное время. Фотопериодизм – это пусковой механизм, включающий физиологические процессы, приводящие к росту и цветению растений весной, плодоношению летом, сбрасыванию листьев осенью у растений. У животных к накоплению жира к осени, размножению животных, их миграции, перелету птиц и наступлению стадии покоя у насекомых. (Сообщение учащихся).

    Кроме сезонных, есть еще и суточные изменения режима освещенности, смена дня и ночи определяет суточный ритм физиологической активности организмов. Важное приспособление, которое обеспечивает выживание особи – это своего рода «биологические часы», способность ощущать время.

    Животные, активность которых зависит от времени суток, бывают с дневным, ночным и сумеречным образом жизни.

    Вода – это необходимый компонент клетки, поэтому ее количество в тех или иных местах обитания является ограничивающим фактором для растений и животных и определяет характер флоры и фауны данной местности.

    Избыток влаги в почве приводит к заболачиванию почвы и появлению болотной растительности. В зависимости от влажности почвы (количество осадков) видовой состав растительности меняется. Широколиственные леса сменяются мелколиственными, затем лесостепной растительностью. Далее низкотравье, и при 250 мл в год – пустыня. Осадки в течении года могут выпадать не равномерно, живым организмам приходится переносить длительные засухи. Например, растения и животные саванн, где интенсивность растительного покрова, а так же и интенсивное питание копытных животных зависит от сезона дождей.

    В природе происходят и суточные колебания влажности воздуха, которые влияют на активность организмов. Между влажностью и температурой есть тесная связь. Температура сильнее влияет на организм при влажность высокая или низкая. У растений и животных появились приспособления к разной влажности. Например, у растений – развита мощная корневая система, утолщена кутикула листа, листовая пластинка уменьшена или превращена в иголки и колючки. У саксаула фотосинтез идет зеленой частью стебля. Рост в период засухи у растений прекращается. Кактусы запасают влагу в расширенной части стебля, иголки вместо листьев уменьшают испарение.

    У животных тоже появились приспособленности, позволяющих переносить недостаток влаги. Мелкие животные – грызуны, змеи, черепахи, членистоногие – добывают влагу из пищи. Источником воды может стать жироподобное вещество например у верблюда. В жаркое время некоторые животные – грызуны, черепахи впадают в спячку, продолжавшуюся несколько месяцев. Растения – эфемеры к началу лета, после кратковременного цветения, могут сбрасывать листья, отмирать наземные части и так переживать период засухи. При этом до следующего сезона сохраняются луковицы, корневища.

    По отношению к воде растения делят:

  • водные растения повышенной влажности;
  • околоводные растения, наземно-водные;
  • наземные растения;
  • растения сухих и очень сухих мест, обитают в местах с недостаточным увлажнениям, могут переносить непродолжительную засуху;
  • суккуленты – сочные, накапливают воду в тканях своего тел.
  • По отношению к воде животных делят:

    Виды приспособленностей организмов к колебаниям температуры, влажности и света:

  • теплокровность поддержание организмом постоянной температуры тела;
  • зимняя спячка – продолжительный сон животных в зимнее время года;
  • анабиоз – временное состояние организма, при котором жизненные процессы замедленны до минимума и отсутствуют все видимые признаки жизни (наблюдается у холоднокровных и у животных зимой и в жаркий период времени);
  • морозостойкость – способность организмов переносить отрицательные температуры;
  • состояние покоя – приспособительное свойство многолетнего растения, для которого характерно прекращение видимого роста и жизнедеятельности, отмирание наземных побегов у травянистых форм растений и опадение листьев у древесных форм;
  • летний покой – приспособительное свойство раннецветущих растений (тюльпан, шафран) тропических районов, пустынь, полупустынь.
  • Сделаем вывод, на все живые организмы, т.е. на растения и животные действуют абиотические факторы среды (факторы неживой природы), особенно температура, свет и увлажненность. В зависимости от влияния факторов неживой природы, растения и животных делят на различные группы и у них появляются приспособленности к влиянию этих абиотических факторов.

    1. ЗАДАНИЕ: Из перечисленных животных назовите хладнокровных (т.е. с непостоянной температурой тела).

    2. ЗАДАНИЕ: Из перечисленных животных назовите теплокровных (т.е. с постоянной температурой тела).

    3. ЗАДАНИЕ: выберите из предложенных растений те, которые являются светолюбивыми, тенелюбивыми и теневыносливыми и запишите в таблицу.

    4. ЗАДАНИЕ: выберите животных, ведущих дневной, ночной и сумеречный образ жизни.

    5. ЗАДАНИЕ: выберите растения, относящиеся к разным группам по отношению к воде.

    6. ЗАДАНИЕ: выберите животных, относящихся к разным группам по отношению к воде.

    Задания по теме «абиотические факторы среды», ответы (Приложение 2)

    xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

    Понятие стресса растений

    В естественных условиях произрастания растения почти никогда не находятся в оптимальных ситуациях комплекса факторов внешней среды, постоянно испытывают действие стрессовых факторов разной силы и продолжительности.

    Некоторые из них могут действовать в течение короткого времени (порывы ветра, град), а другие — в течение многих дней (затопление, высокая или низкая температура), месяцев и даже лет (повышенная кислотность почвы, заболачивание и др.). Причем часто растения испытывают влияние сразу комплекса неблагоприятных факторов (например, одновременное влияние высокой температуры и дефицита влаги; избыточной влажности, недостатка кислорода и патогенных микроорганизмов).

    Более благоприятные условия могут быть созданы для растений искусственным путем, например, в условиях выращивания их в защищенном грунте или в опытных условиях в фитотронах. В фитотронах есть возможность поддерживать на оптимальном уровне для данного вида растений и отдельного сорта такие параметры, как освещенность, влажность почвы и воздуха, температура, причем можно поддерживать оптимальные параметры в соответствии с потребностями растений на этапах онтогенеза. Различия в условиях произрастания растений в природных условиях и в фитотронах определяют разницу в продуктивности растений в этих условиях. Так, урожайность пшеницы в фитотроне может достигать 2 и даже 3-х кг/м 2 , что в пересчете на 1 га составляет 200-300 ц/га (Н.Т. Ниловская и др., 1977). В то же время, средняя урожайность пшеницы в мире составляет лишь 22,3 ц/га.

    Все факторы внешней среды, действующие на растения, можно разделить на две основные группы: биотические и абиотические. Влияние биотических факторов определяется взаимодействием растений с другими живыми организмами. К ним относятся возбудители болезней и вредители, повреждение травоядными животными, вытаптывание, симбиоз и паразитизм. Абиотические факторы — это факторы неживой природы (температура, свет, влажность, питательные вещества концентрация CO2 и другие).

    Неблагоприятные факторы внешней среды, вызывающие у растений стрессовое состояние

    Действующий фактор внешней среды, способный вызвать в организме повреждение и даже привести к гибели, называют стрессовым фактором или стрессором. В ответ на действие стрессора у живого организма формируется особое состояние, которое называют, «стрессом», хотя более точным является термин «адаптационный синдром». Термин стресс (от англ. «stress» — напряжение) был предложен канадским ученым-физиологом Гансом Селье в 1936 г. для описания реакции животного организма на любое сильное неблагоприятное воздействие. Затем этот термин был заимствован физиологами растений. Под этим понятием подразумевается комплекс неспецифических ответных реакций организма на повреждающее воздействие неблагоприятных факторов.

    У растений, в соответствии с теорией Г. Селье, выделяют три последовательные фазы ответной реакции на воздействие неблагоприятных факторов: первичная стрессовая реакция (тревога и торможение процессов жизнедеятельности), адаптация (в течение которой растение приспосабливается к стрессору), истощение (если адаптивный потенциал растений недостаточен для того, чтобы противостоять влиянию стрессора).

    Фазы ответной реакции растений на действие стрессора (по Г. Селье)

    Первичная стрессовая реакция (фаза тревоги) сопровождается значительными отклонениями в физиолого-биохимических процессах, возникают симптомы начальных повреждений растений. Одновременно появляются защитные реакции, которые направлены на устранение этих повреждений. Если воздействие стрессора сильное и быстро нарастает, то организм может погибнуть уже в фазе тревоги. Если же он переживает эту фазу, то переходит в следующую — адаптации к стрессору.

    В фазе адаптации растение приспосабливается к новым условиям или повреждения усиливаются. Адаптация протекает более благополучно, если действие неблагоприятного фактора нарастает постепенно и растение успевает к нему приспособиться. После того как растения адаптировались к неблагоприятным условиям, они продолжают жизнедеятельность, но из-за значительных затрат энергии на адаптационные процессы и из-за ослабления синтетических процессов, продуктивность их падает.

    В фазе истощения усиливается распад органических веществ, нарушается энергетический обмен. Если в таком состоянии растение находится довольно продолжительное время, то возникают необратимые повреждения органов и тканей, и оно погибает. Если же воздействие стрессора прекращается, и условия среды нормализуются, то в организме включаются процессы устранения повреждений и восстановления функций (репарация).

    Чем меньше при стрессе физиологические функции отклоняются от своей нормы и быстрее функция возвращается к норме после прекращения воздействия фактора, тем выше устойчивость растения к этому фактору. Несильные и кратковременные изменения внешней среды в неблагоприятную для растений сторону обычно не приводят к существенным нарушениям физиологических процессов у растений. Это обусловлено всем комплексом приспособлений, позволяющих им сохранять относительное постоянство функции при изменяющихся условиях среды.

    К определению устойчивости близок другой термин — гомеостаз (от греч. гомойс — неизменный, статис — постоянный). Он обозначает способность организма к саморегуляции, сохранению постоянства своего внутреннего состояния посредством скоординированных реакций, направленных на поддержание динамического равновесия. Говорят о высоком гомеостазе у устойчивых растений и низком — у неустойчивых. Сущность гомеостаза состоит в физиологической буферности организма и его способности противостоять действию неблагоприятных факторов путем переключения метаболических путей при изменении условий обитания. У растений такие механизмы хорошо известны — это переключение путей дыхания (например, с гликолитического на пентозофосфатный путь или на окисление веществ путем брожения), фотосинтеза (с С3-пути на CAM-путь), синтеза специфических шоковых белков, образование изоферментов и другие.

    Если повреждающее действие стрессора превосходит защитные возможности организма, то происходит его гибель. В этом случае говорят об экстремальном факторе. Интенсивность или доза стрессора, которая вызывает гибель организма, называется летальной, она характеризуется показателем ЛД50 — интенсивностью действующего фактора, при котором погибает 50 % растений.

    Способность растений переносить действие неблагоприятных факторов и давать в таких условиях потомство называется устойчивостью или стресс-толерантностью (от лат. tolerantia — терпение).

    Виды и сорта растений по-разному переносят воздействие стрессоров: одни продолжают нормально

    функционировать, другие — сильно страдают, третьи — погибают. В этой связи различают генетически устойчивые и неустойчивые виды и сорта растений. Обычно требуется уточнение, в отношении какого фактора устойчиво растение. Можно говорить о жароустойчивости, засухоустойчивости, морозоустойчивости, радиоустойчивости и т.д. Устойчивость растения одновременно к нескольким стрессорам называется сопряженной устойчивостью. Например, закаливание озимой пшеницы к низкой температуре сопровождается увеличением устойчивости её к недостатку кислорода, который испытывают растения при образовании на озимых посевах ледяной корки. Растения часто проявляют устойчивость одновременно к почвенной засухе и высокой температуре воздуха, так как и в том и в другом случае в основе устойчивости лежит гомеостатичность водного обмена.

    Выделяют понятия биологической и агрономической устойчивости растений. Биологическая устойчивость характеризует максимальную меру воздействия, при котором растения могут дать жизнеспособные семена, и она связана со стратегией выживания вида.

    Главный результат действия неблагоприятных факторов на культурные растения — это снижение их продуктивности. Любой экстремальный фактор оказывает отрицательное влияние на рост, накопление биомассы и урожайность сельскохозяйственных культур. Поэтому способность растений переносить неблагоприятные воздействия среды без резкого снижения ростовых процессов и урожайности рассматривается как агрономическая устойчивость растений. Степень снижения урожая под влиянием стрессовых условий является показателем устойчивости к ним растений.

    Селекция высокоурожайных сортов часто приводит к снижению устойчивости. Причина в том, что чем больше энергетических ресурсов растение тратит на формирование высокой урожайности, тем меньше их остается для поддержания адаптационных процессов. Поэтому культурные растения дают высокий урожай только при создании для них благоприятных условий, то есть, при хорошей обеспеченности водой, элементами минерального питания, при хорошей агротехнике и т.д.

    В результате хозяйственной деятельности человека появляются новые неблагоприятные факторы, переносить которые растения не готовы. Эти факторы не участвовали в эволюции данного вида, Поэтому растения не имеют специфических механизмов формирования устойчивости к ним. Примером могут служить гербициды, вредные газы, тяжелые металлы и другие ксенобиотики, то есть, вещества, чужеродные живому организму.

    www.activestudy.info

    Plant Abiotic Stress Tolerance V: July 5-6, 2018

  • ??????????????
  • ???????????????
  • ??????????
  • ??????????
  • ??????????
  • ?????????????
  • ??????????????????
  • ?????????????
  • Abdel Bendahmane (??), Andrea Polle (??), Barry J. Pogson (????), Christine Foyer (??), Claudia Jonak (???), Diana Santelia (??), Elizabeth Vierling (??), Heribert Hirt (?????), Jian Xu (???), Markus Teige (???), Matthew J. Paul (??), Michael Wrzaczek (??), Michel Havaux (??), Ryan Lister (????), Sonia Gazzarrini (???), Yuichiroh Matsubayashi (??) ??

    (7? 5?-6?, 2018?, ????, ??????)

  • ?????,??,????????????
  • ??????,??,?????????????
  • ???????????????
  • ???????????????
  • ??????????????????
  • ??????????????????
  • ????????????????????
  • Abdel Bendahmane (????), Andrea Polle (???), Barry J. Pogson (???????), Christine Foyer (????), Claudia Jonak (??????), Diana Santelia (???), Elizabeth Vierling (????), Heribert Hirt (???????), Jian Xu (??????), Markus Teige (??????), Matthew J. Paul (????), Michael Wrzaczek (??????), Michel Havaux (????), Ryan Lister (???????), Sonia Gazzarrini (???), Yuichiroh Matsubayashi (??) ??.

    Alisher Touraev?? (??????????&??????, ??????, ??????)

    Claudia Jonak?? (??????????, ??????, ???????)

    Устойчивость растений к абиотическим стрессам V

    (Июль 5-6, 2018, Вена, Австрия)

    Добро пожаловать на 5-ую Международную Конференцию “Устойчивость растений к абиотическим стрессам ”!

    Абиотический стресс, определяемый как негативное воздействие неживых факторов на живые организмы в конкретной среде, является основной причиной потери урожая во всем мире. Абиотический стресс включает перепады температуры, соленость, засуху, наводнение, стресс тяжелого металла и многие другие факторы окружающей среды. Устойчивость растений к этим стрессам зависит от молекулярных сетей, участвующих в восприятии стресса, сигналинга и наличия определенных стрессовых генов и метаболитов.

    5-6 июля 2018 г. В Вене (Австрия) состоится 5-ая Международная Конференция “Устойчивость растений к абиотическим стрессам”, в которой будут обсуждаться последние достижения в области борьбы с абиотическими факторами стресса и толерантности растений, а также будут определены новые границы в этой области.

    Вена расположена в самом сердце Европы на берегу реки Дунай, и считается одним из важнейших экономических, культурных и туристических больших городов Центральной Европы. Конференция не только предоставляет возможность окунуться в первоклассную науку, но также улавливает дух города благодаря центральному месту проведения события, предлагая множество культурных мероприятий.

    Это двухдневное мероприятие предоставит ведущим академикам и ученым платформу для общения на тему последних достижений в области «Устойчивость растений к абиотическим стрессам», а также возможность наладить многостороннее сотрудничество.

    5-ая Международная Конференция “Устойчивость растений к абиотическим стрессам” будет охватывать следующие темы:

  • Реакция растений на холод, тепло и мороз
  • Реакция растений на засуху, соли и осмотические стрессы
  • Реакция растений на наводнение
  • Реакция растений на окислительные стрессы
  • Реакция растений на питательные стрессы
  • Сигнализация при абиотической толерантности к стрессу
  • Хроматин и эпигенетика толерантности к абиотическому стрессу
  • Биотехнология устойчивости к абиотическому стрессу
  • Среди приглашенных лекторов есть такие всемирно известные имена, как *:

    Abdel Bendahmane(Франция), Andrea Polle (Германия), Barry J. Pogson (Австралия), Christine Foyer (Великобритания), Claudia Jonak (Австрия), Diana Santelia (Швейцария), Elizabeth Vierling (США), Heribert Hirt (Саудовская Аравия), Jian Xu (Сингапур), Markus Teige (Австрия), Matthew J. Paul (Великобритания), Michael Wrzaczek (Финляндия), Michel Havaux (Франция), Ryan Lister (Австралия), Sonia Gazzarrini (Канада), Yuichiroh Matsubayashi (Япония) и другие.

    *Список приглашенных лекторов еще не подтвержден.

    Ожидается, что около 350 участников примут участие в этом интересном научном форуме, включая почти 40 лекций всемирно-известных приглашенных лекторов и молодых талантливых докладчиков, отобранных из представленных тезисов. Программа сочетает в себе пленарные лекции, стендовые доклады, банкетный ужин и обзорные экскурсии по Вене.

    Ждем вас в Вене с 5 по 6 июля 2018 года!

    Prof. Alisher Touraev (VISCEA, организатор)

    Скачать постер конференции можно ЗДЕСЬ

    Plant Abiotic Stress Tolerance V

    (July 5-6, 2018, Vienna, Austria)

    Welcome to the 5th International Conference “Plant Abiotic Stress Tolerance”!

    Abiotic stresses, defined as the negative impact of non-living factors on the living organisms in a specific environment are the primary causes of crop loss worldwide. Abiotic stresses include high and low temperatures, salinity, drought, flooding, heavy metal stress and many other environmental factors. Plant tolerance to these stresses is dependent on the molecular networks involved in stress perception, signaling, and the expression of specific stress-related genes and metabolites.

    The 5th International Conference “Plant Abiotic Stress Tolerance” to be held on July 5-6, 2018, in Vienna, Austria will discuss the most recent advances in understanding and combating plant abiotic stress and tolerance mechanisms and to define new frontiers in this field.

    Vienna is located in the heart of Europe on the banks of the Danube River, and considered as one of the most important economic, cultural and touristic large cities of central Europe. Apart from providing top science, the Conference will capture the spirit of the city thanks to the central location of the venue offering a multitude of cultural events.

    This two-day event will provide leading academy and industry scientists a platform to communicate recent advances in “Plant Abiotic Stress Tolerance”, and an opportunity to establish multilateral collaboration.

    The 5th International Conference “Plant Abiotic Stress Tolerance” will cover the following research topics:

  • Plant Response to Cold, Heat & Freezing Stress
  • Plant Response to Drought, Salt & Osmotic Stresses
  • Plant Response to Flooding Stress
  • Plant Response to Oxidative Stresses
  • Plant Response to Nutrient Stresses
  • Signaling in Abiotic Stress Tolerance
  • Chromatin & Epigenetics of Abiotic Stress Tolerance
  • Biotechnology of Abiotic Stress Tolerance
  • Among the invited speakers are internationally known names such as*:

    Abdel Bendahmane (France), Andrea Polle (Germany), Barry J. Pogson (Australia), Benjamin Neuhauser (Germany), Claudia Jonak (Austria), Claudia Jonak (Austria), Diana Santelia (Switzerland), Elizabeth Vierling (USA), Heribert Hirt (Saudi Arabia), Jian Xu (Singapore), Markus Teige (Austria), Matthew J. Paul (UK), Michael Wrzaczek (Finland), Michel Havaux (France), Motoaki Seki (Japan), Sonia Gazzarrini (Canada) and others.

    *The list of invited speakers has yet to be confirmed.

    Approximately 350 participants are expected to attend this exciting scientific forum including almost 40 lectures delivered by worldwide known invited speakers and young, talented speakers selected from submitted abstracts. The program combines plenary lectures, poster sessions, a unique Conference Dinner Party and sightseeing tours of Vienna.

    We are looking forward to seeing you in Vienna on July 5-6, 2018!

    Prof. Alisher Touraev (VISCEA, Austria, Local Organizer)

    Prof. Claudia Jonak (Austrian Institute of Technology, Austria, Conference Co-Chair)

    viscea.org

    У растений тоже бывает стресс

    Понятие «стресс», изначально применявшееся в основном к животным, вполне приложимо также и к растениям. Стресс у растений – это комплексная защитная реакция, включающая как неспецифические (общие для разных типов стрессоров), так и специфические компоненты. У растений обнаружена способность распространять состояние стресса из области влияния стрессирующего фактора далеко за ее пределы с помощью дистанционных электрических сигналов.

    Понятие «стресс» введено в науку Гансом Селье, который называл это явление также «общим адаптационным синдромом». Под стрессом обычно понимают стереотипный (примерно одинаковый у разных особей) ответ организма на разные воздействия, сопровождающийся перестройкой его защитных сил. Считается, что главная роль стресса – мобилизация сил организма в критической ситуации.

    Сегодня хорошо известно, что понятие «стресс» вполне приложимо не только к животным, но и к растениям. Как отмечает в своей статье С.С.Пятыгин, в условиях «жесткой статичности положения подавляющего большинства растительных организмов они фактически вынуждены воспринимать влияние самых различных стрессоров, не избегая их и полагаясь исключительно на свои внутренние защитные ресурсы».

    Как же реагируют растения на стрессирующие факторы? Реакция обычно комплексная и включает в себя как неспецифические (общие для разных стрессоров), так и специфические компоненты. К неспецифической составляющей стресса относятся, в частности, следующие явления:

    • повышение проницаемости и деполяризация клеточных мембран,
    • повышение содержания в цитоплазме ионов кальция,
    • выход ионов калия из клеток,
    • увеличение вязкости цитоплазмы,
    • синтез особых «стрессорных» белков,
    • торможение роста и деления клеток,
    • усиление дыхания,
    • торможение фотосинтеза,
    • увеличение продукции гормонов стресса – абсцизовой и жасмоновой кислот, этилена.
    • Всего насчитывают от 15 до 20 «неспецифических» признаков стресса у растений. Некоторые исследователи полагают, что этими признаками все и исчерпывается, то есть стресс предлагается рассматривать как интегральный неспецифический ответ, направленный на мобилизацию защитных сил растения. Однако, как подчеркивает С.С.Пятыгин, существует еще и специфическая составляющая стресса, которую едва ли стоит игнорировать. Например, некоторые химические стрессоры, такие как эргостерол и хитозан (компоненты грибных клеток), при повторяющемся воздействии вызывают у растений специфическую реакцию, состоящую в снижении чувствительности к данным стрессорам (десенситизацию).

      Изучая реакцию проростков тыквы на охлаждение, С.С.Пятыгин и его коллеги установили, что стресс развивается в три этапа:

      1) первичная стрессовая деполяризация (при понижении температуры до определенного уровня),

      2) адаптивная реполяризация (если низкие температуры сохраняются долгое время),

      3) вторичная деполяризация (при слишком сильном охлаждении).

      Это соответствует классическим фазам стресса по Г.Селье: тревоги, адаптации и истощения ресурсов надежности. Аналогичная трехстадийная структура стресса у растений наблюдается и во многих других ситуациях.

      Сравнительно недавно стало известно, что у растений есть «уникальная возможность распространять состояние стресса из локальной области влияния стрессирующего фактора далеко за ее пределы с помощью дистанционных электрических сигналов» потенциалов действия (ПД) и вариабельных потенциалов (ВП), причем последние возникают только в условиях жесткого стресса, связанного с повреждением растения (о потенциалах действия у растений см.: «Нейробиология растений: нервные импульсы без нервной системы»). ПД и ВП при распространении по организму растения приводят к временному повышению резистентности (сопротивляемости) тканей и органов. Дистанционный электрический сигнал ведет себя как псевдострессор, имитируя влияние настоящего стрессора и вызывая те же неспецифические эффекты (изменение проницаемости мембран, усиление дыхания и др.), что и обычный стрессор в локальной зоне раздражения.

      О механизмах восприятия клетками растений различных стрессоров пока известно немногое. Есть основания считать, что важную роль в этом восприятии играют клеточные мембраны, которые могут, например, менять свою текучесть в ответ на изменения температуры, электрического поля или концентрации двухвалентных ионов.

      Изучение стресса у растений позволило по-новому взглянуть на физиологию растительного организма. Завершая, статью С.С.Пятыгин отмечает, что «в последние годы сформировалось принципиально новое отношение к растениям, поднимающее их до уровня «понимающих» (intelligent) организмов (Trewavas, 2005), у которых есть даже элементы своего рода памяти».

      elementy.ru

      Абиотический стресс растений — как с ним бороться

      Из-за изменений климата абиотический стресс становится самым опасным для урожайности сельскохозяйственных культур. Для того, чтобы помочь растениям пережить капризы природы, повышайте их иммунитет в профилактических целях!

      Стрессовые условия, связанные с неживыми факторами природы и широко известные под названием абиотический стресс, на данный момент становятся первостепенным и самыми проблемным в современном сельском хозяйстве.

      До недавнего времени главной заботой для фермера было внесение минеральных удобрений в почву и санитарное состояние посевов. Сегодня неблагоприятные условия окружающей среды становятся основным фактором, который ограничивает урожайность и влияет на качество продукции.

      Многие экспертные агросообщества отмечают, что современным производителям надо обращать внимание на абиотический стресс как на самую главную причину падения урожайности.

      И, к сожалению, стоит готовиться к тому, что именно этот фактор повлияет на снижение урожайности сельскохозяйственных культур в большинстве стран в течение следующих нескольких десятилетий.

      Главной характеристикой — и бедой — абиотического стресса является то, что мы не можем (и вряд ли когда-нибудь сможем) избежать его возникновения. В зависимости от источника побочных эффектов данное явление можно отсортировать на две категории:

    • Первая группа включает все те постоянные неприятности, которые преследуют наши конкретные культуры в конкретной местности: соленость почвы, недостаток влаги, дефицит элементов питания в почве, неудачное размещение участка и так далее.
      • Вторая группа состоит из неожиданных событий, которые в течение короткого периода времени подвергают урожай разным опасностям вплоть до гибели: засуха, заморозки, затяжные дожди и тому подобное.
      • Сценарий событий усугубляется климатическими изменениями, которые наблюдаются по всему миру.

        Когда фермеров опрашивают об эволюции погодных условий, они обычно рассказывают о неестественных и неожиданных событиях. Другими словами, «странная погода становится страннее». Авторитетные организации, такие как ФАО или НАСА, также отмечают совершенно неожиданные погодные явления на всей планете за последние годы.

        Что касаемо прогнозов Росгидрометцентра, которые (по словам же самого Росгидрометцентра сбываются на 70%), то лето 2018 года в ЦФО ожидается примерно таким: июнь — дождливо и холодно, июль — возможны засушливые периоды, август — без аномалий. Кому не повезет по прогнозам синоптиков, так это сибирякам. В июне аномальная жара может ударить по Сибири и задержаться там вплоть до сентября.

        Понимание того, как справиться с этими ситуациями, является ключом к повышению производительности сельскохозяйственных культур и рентабельности.

        В случае постоянных стрессовых условий решающим становится правильный выбор урожая и улучшение адаптивных возможностей растений. Профилактическая подкормка по листу поможет растениям лучше подготовиться к возможным негативным событиям. Так, превентивное применение жидких листовых удобрений Фолирус доказано повышает иммунитет и производительность культур. А сильным растениям пережить абиотический стресс проще, нежели ослабленным.

        Жидкие минеральные удобрения линейки Фолирус, содержащие элементы питания в разных концентрациях, и моноудобрения Фолирус для овощных, бобовых, плодовых, ягодных, зеленных культур, — ваши надежные помощники в борьбе с непредсказуемостью погоды. Купить листовые удобрения Фолирус вы можете в интернет-магазине по ссылке.

        Как гласит пословица, я погоды не боюсь — у меня есть Фолирус!

        www.agroxxi.ru