Статья «ОСОБЕННОСТИ ВОДНОГО РЕЖИМА ПРИ ПРОРАСТАНИИ СЕМЯН, "Физиология растений"»

Жизненная стратегия растений зависит от успешного прорастания семян в заданных внешних условиях, важнейшим из которых является наличие в почве достаточного количества влаги. Рассмотрен вопрос о том, как осуществляются первые этапы прорастания у семян, кардинально отличающихся по своему водному статусу. В качестве основных показателей изучены влажность осевых органов зародыша, пути биогенеза вакуолей в них и участие аквапоринов в транспорте воды. Проведено сравнение двух типов семян: ортодоксальных, которые после созревания высыхают и сохраняют низкую влажность, и рекальцитрантных, которые созревают и опадают, имея высокую влажность, но гибнут при высыхании. У ортодоксальных воздушно-сухих семян кормовых бобов (Vicia faba minor), поддерживающих жизнеспособность при 8-10% влажности, вакуоли сохранены в виде белок-запасающих вакуолей; при набухании семян происходит мобилизация запасного белка и вакуоли реставрируются. Однако в меристематических, вновь образовавшихся клетках корня, вакуоли возникают из провакуолей. У рекальцитрантных семян конского каштана (Aesculus hippocastanum), имеющих влажность осевых органов 63-64%, нет белок-запасающих вакуолей, а сохраняются вакуоли, образованные при созревании. Независимо от типа биогенеза вакуолей, их дальнейшая судьба одинакова: они увеличиваются в объеме и сливаются, формируя осмотический компартмент, что предшествует и обязательно для начала растяжения клеток. До инициации роста вода поступает и передвигается путем диффузии, несмотря на наличие аквапоринов, образующих водные каналы в мембранах. У обоих типов семян водные каналы открываются и интенсивно функционируют после инициации растяжения клеток. Экспрессия генов и состав аквапоринов у кормовых бобов меняются в растягивающихся клетках. Тем самым достигается интенсивное поступление воды в растущие клетки проростка, независимо от различий в уровнях оводненности семян и типах биогенеза вакуолей.