СОДЕРЖАНИЕ РАСТВОРИМЫХ САХАРОВ В ТКАНЯХ СТВОЛА БЕРЕЗЫ, ОЛЬХИ И ОСИНЫ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ С ВВЕДЕНИЕМ ЭКЗОГЕННОЙ САХАРОЗЫ - ТАРЕЛКИНА Т.В.; НОВИЦКАЯ Л.Л.; ГАЛИБИНА Н.А. (Учреждение Российской академии наук Карельский научный центр Российской академии наук, 2015)
Ранее было показано, что формирование включений паренхимной ткани в древесине карельской березы (Betula pendula Roth var. carelica) связано с высокой активностью апопластной инвертазы. Наши опыты с введением растворов экзогенной сахарозы (1,0; 2,5; 5,0; 10 %) в камбиальную зону обычной березы повислой (B. pendula var. pendula) привели к росту активности апопластной инвертазы в области экспериментального воздействия. Активность фермента медленно возрастала с увеличением концентрации экзогенного раствора от 1 до 5 % и резко увеличилась в варианте с 10%-й сахарозой. Содержание сахарозы соответствовало этим данным: с ростом концентрации раствора от 1 до 5 % ее уровень поднимался и резко снизился при введении 10%-го раствора. При этой концентрации наблюдалось усиление паренхиматизации флоэмы и ксилемы: во флоэме заметно увеличилась доля паренхимных клеток, в ксилеме была сформирована толстая прослойка паренхимной ткани. Аналогичные опыты на стволах ольхи серой (Alnus incana (L.) Moench) и осины (Populus tremula L.) показали, что их реакция на введение дополнительной сахарозы отличается от реакции березы. У ольхи структурно-функциональных изменений клеток и тканей не наблюдалось. У осины соотношение структурных элементов проводящих тканей осталось прежним, но изменилось их функциональное состояние, о чем свидетельствовало увеличение доли паренхимных клеток с крупной центральной вакуолью. Сахароза в тканях ольхи и осины в эксперименте практически отсутствовала. Глюкоза была представлена в минимальных количествах, уровни фруктозы были существенно выше. Полученные данные свидетельствуют о способности ольхи и осины утилизировать большие количества сахарозы, не допуская ее аккумулирования в тканях ствола. Отсутствие у данных пород структурных нарушений флоэмы и ксилемы при введении высоких концентраций сахарозы может быть связано с этой способностью. В ходе дальнейших исследований предстоит выяснить причины быстрой утилизации сахарозы у осины и ольхи. It has been shown elsewhere that the formation of parenchyma tissue inclusions in the wood of Karelian birch (Betula pendula Roth var. carelica) is associated with high activity of apoplastic invertase. In our experiments with injection of sucrose solutions (1.0; 2.5; 5.0; 10 %) into the cambial zone of silver birch (B. pendula var. pendula) the activity of apoplastic invertase in the zone of experimental treatment also rose. The activity of this enzyme gradually increased with the rise in the sucrose solution concentration from 1 to 5 %, and sharply increased in the variant with 10 % sucrose. Sucrose content in tissues changed accordingly: its level rose as the sucrose concentration increased from 1 to 5 %, and decreased sharply in the variant with 10 % sucrose. At this concentration of exogenous sucrose a growth of parenchyma volume was observed: the proportion of parenchyma cells increased significantly in the phloem; a thick parenchyma layer formed in the xylem. Similar experiments performed on the trunks of alder (Alnus incana (L.) Moench) and aspen (Populus tremula L.) showed these species responded differently than birch. No signs of structural or functional changes were detected in alder tissues. The ratio of structural elements in conducting tissues in aspen remained the same but their functional state changed, as evidenced by an increase in the proportion of parenchyma cells with the large central vacuole. Aspen and alder tissues in the experiment contained practically no sucrose. Glucose was present in minor amounts, fructose levels were significantly higher. These data suggest that alder and aspen tissues can utilize large amounts of sucrose, not allowing its accumulation in trunk tissues. This may be the possible reason for the absence of structural deviations in phloem and xylem of these species in the variants with high sucrose concentration. The causes for rapid sucrose utilization in aspen and alder are yet to be investigated.