die Regulierung der Größe vom Licht. Die Eröffnung des Phytochroms

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bildet die Geschichte der Eröffnung des Phytochroms Anfang der fünfziger Jahre von der Gruppe der Forscher des Ministeriums der Landwirtschaft der USA einen der am meisten aufregenden Kapitel in der Geschichte des Studiums der Pflanzen. Diese Geschichte hat ungefähr auf 30 Jahre früher mit der Arbeit zwei Experimentatoren, die mit dem Tabak zu tun hatten angefangen. U.Garner und X. Allard versuchten, mutantnyj den Typ krupnolistnogo des Tabaks - Maryland Mammot zu vervielfältigen, der im einzigen Exemplar unter anderen Tabakpflanzen zufällig gewachsen ist. Zu einer bestimmten Zeit der Ausgangstyp reichlich sazwel, und Maryland gibt es keinen Mammot-. Wünschend, die Samen dieses wertvollen neuen Typs zu bekommen und, fürchtend, dass die Pflanze nicht sazwesti bis zu den herbstlichen Kälten kann, die Gelehrten haben sich entschieden, es zum Treibhaus zu verlegen. Jedoch blieb ungeachtet aller ergriffenen Maßnahmen, die Pflanze im vegetativen Zustand ungefähr bis zur Mitte des Dezembers hartnäckig, wenn darauf die Keime zwetkow - durch etwas Monate erschienen sind, nachdem bei den normalen Pflanzen die Bildung der Samen erfolgreich geendet ist.

hat die Analyse der vielfältigen Faktoren, die für dieses ungewöhnliche Verhalten verantwortlich sein könnten, Garnera und Allarda zur unvermeidlichen Schlussfolgerung, dass die Pflanze sazwelo unter Einfluß der sehr kleinen Länge des Tages in der Nordhalbkugel vor dem Weihnachten gebracht. Sie haben festgestellt, dass man die Blüte von der Versetzung der Pflanzen Maryland Mammot in die speziellen Kameras mit dem künstlich verringerten Lichttag herbeirufen kann.

der Tabak Maryland Mammot, das nur, falls die Länge des Tages weniger einiger kritischer Größe aufblüht, fingen an, als die Kurztagpflanze zu nennen. Zu dieser Kategorie verhalten sich auch andere Pflanzen, einschließlich einige Formen der Sojabohne, der Chrysanthemen und puansettii. Hingegen blühen, den Spinat und einige getreide- nur dann auf, wenn die Länge des Tages eine bestimmte kritische Größe übertritt; es ist die Langtagpflanzen. Endlich, es gibt die Gruppe der Pflanzen (tomaty u.a.), deren Blüte von der Länge des Tages (den neutralen Pflanzen) nicht abhängt. Die Reaktion der Pflanzen auf die Länge des Tages heißt fotoperiodismom.

wechselt die Kritische Fotoperiode für verschiedene Arten und sogar die Sorten der Pflanzen wie kurz, als auch des langen Tages wesentlich ab. Er bildet 14 tsch für Biloksi - korotkodnewnogo die Sorten Sojabohne, die auf der Breite 35 ° wächst, während die Sorte Batorawka, die gewöhnlich auf der Breite 45 ° und mehr gezüchtet wird, sogar bei der ununterbrochenen Beleuchtung blühen wird. Diese Unterschiede spielen die wichtige Rolle in der Verteilung der Pflanzen in der Erdkugel in der kritischen Fotoperiode.

In die Jahre, die der Eröffnung fotoperiodisma folgten, ist die Herde klar, dass viele Pflanzen auf die Dauer der ununterbrochenen Dunkelheit, und nicht auf die Länge der hellen Periode reagieren. Von anderen Wörtern, die sogenannte Kurztagpflanze ist in Wirklichkeit die Pflanze ' der langen Nacht '. Für saloschenija der Blumenhöcker ihm ist eine bestimmte minimale Dauer der Dunkelheit, die nicht vom Licht unterbrochen wird notwendig. Auf die gleiche Weise kann die Langtagpflanze tatsächlich Pflanze ' der kurzen Nacht ' sein: es wird nur blühen, falls die nächtliche Periode als einiges Maximum nicht länger ist.

die Wirksame Periode der Dunkelheit für korotkodnewnogo die Pflanzen kann man den nicht effektiven Weg der einfachen Beute - genug ein wenig machen, es zu verkürzen (alles auf etwas Minuten) oder Mitte den Ausbruch des schwachen Lichtes zu unterbrechen. Es sagt darüber, dass die Pflanze ' ' die Dauer der Dunkelheit mit der Genauigkeit bis den einigen Minuten messen kann und was fotoperiodism mit der Arbeit ungewöhnlich empfindlich swetowosprinimajuschtschej die Systeme verbunden ist. Die korotkodnewnoje Pflanze durnischnik blüht beim Regime 15 tsch des Lichtes + 9 tsch der Dunkelheit, aber wird nicht blühen, wenn die dunkle Periode 8,5 tsch bildet oder die 9-stündige dunkle Periode wird von der kurzen Lichtperiode (der Abb. 11.2) unterbrochen. Nur eine herankommende Periode der Dunkelheit kann zur Blüte bringen, selbst wenn die nachfolgenden dunklen Perioden ungenügend lang sind. Dieses Phänomen ist wie die fotoperiodische Induktion bekannt. Bei vielen Langtagpflanzen ist ähnlich, aber zurück das gerichtete Phänomen vorhanden: Die Unterbrechung der viel zu langen dunklen Periode vom Ausbruch des Lichtes bringt zur Induktion und zu saloscheniju zwetkow.

So verfügen die Pflanzen langen und kurzen Tag, des offenbar, über den ähnlichen fotoperiodischen Mechanismus, aber der Letzte gilt in verschiedenen Richtungen in irgendwelcher Weise.

Korotkodnewnyj ist die Sorte der Sojabohne Biloksi so gegen das Licht empfindlich, dass man den induktiven Effekt langwierig temnowych der Perioden sogar von der minutenlangen Bestrahlung mit Hilfe der Glühlampen (ohne Filter) Mitte der Nacht abnehmen kann. Aus diesem Grund X. Bord-wik und S.Chendriks mit den Mitarbeitern sind zum Schluss gekommen, dass diese Pflanze ein ideales Objekt für die Klärung der Frage darüber wäre, welche Längen der Wellen die Initiierung der Blüte am wirksamsten verhindern; und diese Nachrichten könnten in der Identifizierung fotorezeptornogo des Pigmentes seinerseits helfen, das an der Kontrolle der Blüte teilnimmt. Deshalb haben sie das Spektrum der Handlung für den gegebenen Prozess bestimmt, groß spektrograf für die gleichzeitige Bestrahlung der Gruppen der Pflanzen vom Licht mit verschiedener Länge der Welle (der Abb. 11.3) verwendend.

die Bekommenen Spektren der Handlung für ingibirowanija haben sich die Blüten korotkodnewnych der Pflanzen der Sojabohne und durnischnika und für die Aktivierung der Blüte dlinnodnewnych der Pflanzen Hordeum (der Gersten) und Hyoscyamus (das Bilsenkraut) auffallend ähnlich (die Abb. 11.4) erwiesen.

Für alle Fälle war Maximum der Aktivität auf dem roten Gebiet des Spektrums (daneben 660 nm) bei der fast vollen Ineffektivität anderer Gebiete aufgedeckt. Die Ähnlichkeit der Spektren ließ zu, wahrscheinlich zu meinen, dass sazwetanije der Pflanzen wie kurz, als auch des langen Tages von einem und derselbe Pigment kontrolliert wird. Die Analyse des Spektrums der Handlung hat zur Annahme gebracht, dass das absorbierende Pigment dem Pigment der Wasserpflanzen fikozianinom, der rodstwen den Gallenpigmenten der Tiere ähnlich ist. Leider, derartig der Pigmente haben die Autoren in podopytnych die Pflanzen und deshalb nicht gefunden fingen an, die Suche in anderer Richtung zu führen.

war es seit langem bekannt, dass das Licht das Keimen einiger Samen stark beeinflusst. Zum Beispiel, die befeuchteten Samen des Salates der Sorte der Grande die Zeitdehneraufnahme sprießen schlecht in der vollen Dunkelheit, aber schnell und gut beim Exponieren auf - dem Licht im Laufe von den einigen Minuten. Es Zeigte sich, dass das Spektrum der Handlung für diesen Effekt dem Spektrum der Handlung für die Blüte ähnlich ist! Es ist ihm der Keim der Erbse, der in der vollen Dunkelheit gezüchtet ist ähnlich, hat sehr lang, fein neligmentirowannyj den Stiel, der apikalnyj die Biegung und fast nicht die entlassenen Blätter gekrümmt ist. Wenn solcher etiolirowannyj der Keim, nur auf die kurze Zeit auf das Licht auszustellen, die Blätter danach wenden, beginnt die Biegung rasprjamljatsja und wird die Verlängerung des Stieles (die Abb. 11.5) verzögert. Das Spektrum der Handlung ist dem Spektrum für die Blüte eben hier tatsächlich identisch. Man muss schließen, dass solche ungleichartigen Reaktionen, wie das Keimen der Samen, die Veränderung etiolirowannogo des Keims (seiner ' deetio-ljazija ') und die Induktion der Blüte, von einem und derselbe Pigment-Rezeptor reguliert werden.

Aber was es für das Pigment? Die Antwort war infolge der Neuen Interpretation der alten Experimente nach dem Keimen der Samen des Salates, die in 1935 L.Flintom und E.Mak-Alisteroms durchgeführt sind gefunden. Diese Forscher haben gezeigt, dass das Keimen der Samen des Salates der Grande die Zeitdehneraufnahme nicht nur vom roten Licht gefördert wird, aber auch wird vom Licht des entfernten roten Gebietes des Spektrums mit der Länge der Welle daneben 730 nm (die Abb. 11.6) unterdrückt.

hat Diese Eröffnung zur Hypothese gebracht, dass das rote Licht das Pigment in einer Richtung, und entfernt rot - in anderem ändert. Die Experimente mit der konsequenten Einwirkung rot (und entfernt rot (DK) des Lichtes haben diese Hypothese bestätigt. In solchen Bedingungen reagierte der Samen nur auf die letzte Bestrahlung, als ob die Form des Pigmentes, die bei der letzten Exposition gefestigt ist, ein einziger wirksamer Faktor (die Abb. 11.7) war.

Sogar die Samen, oblutschennyje sprossen 100 Male vom Abwechselnd roten und entfernten roten Licht, ebenso, wie und oblutschennyje von jenem und anderem Licht nach einem Mal. Für alle Fälle die Reaktion des Keimens bestimmte die letzte Lichteinwirkung, die der Dunkelheit vorangeht.

Dann haben Bortwik und Chendriks den Einfluss des entfernten roten Lichtes auf die Reaktionen der Blüte und dietiolirowanija, herbeigerufen vom roten Licht studiert. Eben war ' die Umkehrbarkeit Zu - DK ' (die Abb. 11.8) hier aufgedeckt. Es hat zugelassen, vorauszusagen, dass ein aktives Pigment in zwei gegenseitig fotoumkehrbaren Formen existiert, eine von denen bildet sich unter dem Einfluß von rot, und andere - des entfernten roten Lichtes (der Abb. 11.9).

Umkehrbar, haben die Verschiebungen der Absorption bei 660 und 730 nm gleich nach der Bestrahlung entsprechend den rote und entfernte rote Licht leicht ermöglicht, das Pigment an den Tag zu bringen und, seine Zahl, besonders in etiolirowannych die Pflanzen zu messen, wo die Abschirmung vom Chlorophyll die Schwierigkeiten nicht schafft (siehe niedriger). Bald war das Pigment in den Extrakten der Pflanzen aufgedeckt, ist konzentriert, gereinigt, werden die Analyse unterziehen und ist teilweise charakterisiert. Es haben als das Phytochrom (von den Griechischwörtern genannt, die ' die Pflanze ' und ' den Farbstoff ') bedeuten. Seine zwei Formen waren entsprechend Fk (das Phytochrom,

das absorbierende rote Licht) und Fdk (des absorbierenden entfernten roten Lichtes). Das Phytochrom wird in Form von Fk synthetisiert. Deshalb etiolirowannyje enthalten die Keime Fk, und nicht Fdk. Die Bestrahlung vom roten Licht wandelt den großen Teil des Phytochroms in Fdk - die physiologisch aktive Form um, während die nachfolgende Bestrahlung vom entfernten roten Licht Fdk zurück in Fk umwandelt. (Die Abb. 11.10).