Регулювання росту світлом. Вплив тривалого опромінення джерелами світла із широким спектром

Ви перебуваєте: Регулювання росту світлом

У природних умовах рослини звичайно не зазнають впливу близького або далекого червоного світла - на них падає сонячне світло із широким спектром. У цих умовах приблизно половина фітохрому представлена формою Фдк. Тому що Фк і Фдк мають широкі спектри, що й перекриваються, поглинання, вони постійно трансформуються в обох напрямках, так що ті самі молекули при тривалім опроміненні не залишаються у формі Фдк. Імовірно, будь-яка окрема молекула безупинно переходить із однієї форми в іншу- феномен, відомий за назвою 'кругообертання' (cycling) пігменту. Швидкість кругообертання зростає зі збільшенням інтенсивності світла й при яскравім сонячнім висвітленні дуже велика.

При кругообертанні між Фк і Фдк фітохром не перетворюється безпосередньо з однієї форми в іншу, а проходить через ряд проміжних форм (мал. 11.10). Наприклад, коли Фк поглинає фотон, він швидко перетворюється у форму з максимумом поглинання при 692 нм. Ця форма існує дуже недовго. Через менш 1 мс вона спонтанно переходить в іншу проміжну форму з максимумом поглинання при трохи більшій довжині хвилі. Три або чотири такі проміжні форми швидко з'являються й потім зникають, перш ніж утворюється відносно стабільна форма Фдк. Проміжні форми виникають і при перетворенні Фдк у Фк. Тому що всі вони мають дуже короткий період напівжиття в порівнянні із Фк і Фдк, при короткочасному впливі світла вони відіграють незначну роль. Однак при тривалім опроміненні світлом високої інтенсивності молекули пігменту швидко проходять цикли Фкч=Фдк, безупинно утворюються проміжні форми й з'являється тенденція до нагромадження форм із найбільшим періодом напівжиття. При яскравім сонячнім світлі близько 20% фітохрому може перебувати в проміжних станах. Очевидно, що при аналізі дії фітохрому в природних умовах потрібно враховувати й проміжні форми.

Проміжні форми між Фк і Фдк могли б також відігравати роль у ряді реакцій на високе опромінення. Сюди ставляться такі морфогеиетические явища, як витягування гипокотиля, утвір антоцианинов у проростках і цвітіння деяких рослин довгого дня. Цим процесам сприяє тривале опромінення червоним, далеким червоним і синім світлом високої інтенсивності, а не вплив більш слабкого світла, що впливає на трансформацію фітохрому. Спектри дії для цих реакцій мають піки в області 420-480 нм і 710- 720 нм (мал. 11.13). Деякі із цих морфогенетических змін можна викликати коротким опроміненням при 660 нм і запобігти наступним настільки ж коротким опроміненням при 730 нм, але тривале опромінення завжди більш ефективне. Видиме, ці реакції скоріше вимагають низького рівня Фдк протягом тривалого часу, чому високого рівня протягом короткого періоду; до такого результату може приводити вплив синього світла або ж червоного світла з довжиною хвилі 710- 720 нм. Однак причини потреби в інтенсивнім опроміненні не ясні. Важливу роль могли б відіграти кругообертання пігменту й утвір його промежуточных.форм, тому що ці процеси залежать від інтенсивності світла. Однак були запропоновані й інші пояснення, і буде потрібно ще багато роботи, щоб зрозуміти реакції на високе опромінення. Не відомо, наприклад, чи обумовлений вплив синього світла поглинанням його фітохромами Фк і Фдк або в цьому бере участь пігмент начебто тих, які регулюють фототропізм