07.11.2017
31.10.2017
21.10.2017
21.10.2017
21.10.2017
04.10.2017
04.10.2017
28.09.2017
01.09.2017
31.08.2017
Усвоение растениями аминокислот
 25.06.2014

Возможность поглощения корнями аминокислот из субстрата была доказана экспериментально. Петров приводит данные об усвоении растениями (кукурузой) аспарагина; Шулов, Прянишников, Бялосукня подтвердили эти данные. По их наблюдениям аспарагин является хорошим источником питания для гороха, кукурузы, капусты, горчицы и других растений.
Хютчинсон и Миллер показали, что растения гороха могут усваивать лейцин, глицин, аспарагиновую кислоту и тирозин. Клейн и Кизер установили, что овес в условиях стерильного роста усваивает аргинин не хуже, чем нитраты. По данным Виртанена и Лайна, горох и клевер хорошо усваивают аспарагиновую кислоту, тогда как пшеница и ячмень отрицательно реагируют на это вещество. Штейнберг показал вредное действие изолейцина на рост табака. Танака установил потребление растением Sisyrinchium bermudianum аспарагина, гликоколя и цистина. Миллер проследил усвояемость помидорами и табаком в условиях нестерильного опыта (в песчаных культурах) dl-метионина. В соке корней и наземных частей автор обнаружил эту аминокислоту в концентрации 1,0—2,5 мг на 5 мл сока. Миллер полагает, что растения усваивают аминокислоты.
В опытах Рикер и Гутше некоторые аминокислоты подавляли рост изолированных тканей подсолнечника. Авторы считают, что отрицательное действие аминокислот обусловлено их избытком, что ведет к нарушению обмена веществ в организме. Сандерс и Буркхольдер отмечают, что смесь аминокислот действует на растения более благоприятно, чем каждая из них в отдельности.
Виртанен и Линколь приписывают аминокислотам стимулирующую роль. По их мнению, аланин и фенилэтиламин (продукт декарбоксилирования фенилаланина) сильно влияют на рост растений гороха в малых концентрациях подобно тому, как это имеет место при воздействии гетероауксина. Заметно изменяются отдельные органы растения, становясь более мощными и более зелеными.
Чтобы показать всасываемость растениями аминокислот, Шавловский изучал потребление гречихой, кукурузой и горохом метионина, содержащего в своем составе радиоактивный изотоп серы S35. Эта аминокислота прибавлялась в среду Кнопа, в которой выращивались растения. Через 11 суток роста в тканях растений определялась радиоактивная сера. Результаты приведены в табл. 57.

Усвоение растениями аминокислот

Как видно из таблицы, потребление растениями аминокислот происходит достаточно энергично. Больше всего аминокислот обнаруживается в корнях. Скорость их поступления у разных растений различна. Интенсивность всасывания корнями этих веществ меняется в зависимости от состава среды и внешних условий.
В присутствии в среде витаминов B1 и B6 поглощение метионина растениями из субстрата происходит быстрее и в большем количестве.
Ратнер и Доброхотова показали активирующее влияние витаминов (тиамин, пиридоксин, пантотеновая кислота) на синтез глютаминовой кислоты и аланина в корнях подсолнечника.
Распределение радиоактивной серы аминокислоты в органах растений иное, чем серы S35, поглощенной в виде сульфатной соли. В первом случае сера концентрируется больше всего в корнях, во втором — в надземных частях. Это дает основание полагать, что метионин, а равно и другие аминокислоты усваиваются растениями без изменения молекул и используются ими для построения белка. В опытах Шавловского белки, экстрагированные из корней гороха, выросшего на среде с метионином, содержали значительную часть поглощенной радиоактивной серы метионина, которая обнаруживалась вообще в корнях. Один грамм сырых корней давал 23171 имп/мин, а выделенные из них белки — 13220 имп/мин.
Растения поглощают аминокислоты, образуемые и выделяемые в субстрат микробами. Это было показано в эксперименте Шавловского, применившего меченые молекулы аминокислот с радиоактивной серой S35. Как и в опытах с витаминами, Шавловский выращивал бактерии Ps. aurantiaca и дрожжи Sacchar. cerevisiae в среде, содержащей радиоактивную серу S35 в виде натриевой соли (Na2S35O4). Выросшие микробы подвергались автолизу, и автолизаты, содержащие аминокислоты с серой S35, прибавлялись в субстрат, в котором выращивались растения. На вторые сутки роста после внесения автолизатов растения анализировались на наличие S35. В тканях растений была обнаружена радиоактивная сера, причем в корнях ее было больше, чем в надземных частях. При наличии автолизата Ps. aurantiaca активность в тканях семядолей была 137 имп/мин, в стеблях — 356 имп/мин, а в корнях — 720 имп/мин; в присутствии автолизата дрожжей соответственные показатели были: 43 имп/мин, 199 и 569 имп/мин.
В последующих своих опытах Шавловский выращивал растения гречихи в среде, куда вносились живые культуры бактерий Ps. aurantiaca, предварительно выращенные в среде с радиоактивной серой. Этими бактериями заражались перед посевом семена гречихи. На каждое семя приходилось 700 млн. клеток с общей активностью 125 000 имп/мин.
На вторые сутки роста растений была установлена следующая активность тканей: семядолей — 228, стеблей — 181, корней — 132 имп/мин. Следовательно, на вторые сутки растения заимствовали от бактерий около 0,4% первоначальной их активности. Отмечается прямая зависимость количества поглощенного радиоактивного вещества от числа внесенных бактерий. При внесении с семенами 3,45 млрд клеток на одно семя, через семь суток роста в тканях растений обнаруживается около 1 % первоначальной активности внесенной массы бактерий.
Способность микроорганизмов передавать растениям продукты своей жизнедеятельности была показана в работе Ахромейко и Шестаковой. Эти авторы в своих исследованиях пользовались меченым фосфором P32. Они выращивали бактерии Az. chroococcum, Pseudomonas fluorescens и дрожжи, выделенные из почвы на средах, содержащих P32, служащий источником фосфорного питания. Выросшие культуры микроорганизмов тщательно промывались водой и вносились в песок, на котором выращивались сеянцы дуба и ясеня.
Опыты показали, что радиоактивный фосфор передается растению от микробной клетки в заметных количествах, причем разные виды микробов передают его в разных количествах и с различной скоростью. Наибольший эффект получается в опытах с дрожжами. Около 43% радиоактивного фосфора дрожжи передали растениям в первые дни их роста. Сеянцы дуба поглотили фосфора больше, чем сеянцы ясеня.
Приведенные опыты показывают, что образуемые микробами биотические вещества, аминокислоты и другие метаболиты поступают в субстрат, а из субстрата поглощаются корнями растений.