ФОТОСИНТЕТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ В ЛИСТЬЯХ ПШЕНИЦЫ, ВЫРАЩЕННОЙ В УСЛОВИЯХ АЗОТНОГО ГОЛОДАНИЯ

Макарова В. В., Кукарских Г. П., Дроздова И. С., Бухов Н. Г., Кренделева Т. Е.
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, биологический факультет, кафедра биофизики, 119899 Москва; *, Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН, 127276 Москва
Изучены морфогенетические параметры, поглощение СО2, а также процессы тушения флуоресценции хлорофилла у растений пшеницы (Triticum aestivum L.), выращенных в нормальных условиях и при отсутствии азота в питательной среде. Для измерений использовали второй лист 17-дневных проростков. Было показано, что у растений безазотного варианта уменьшался размер листа, снижалось содержание азота и хлорофилла в расчете как на лист, так и на единицу площади. Характер световых кривых фотосинтеза, измеряемого при 21% О2 и 0,03% или 0,1% СО2 в газовой камере, одинаков у обоих вариантов, однако скорость фотосинтеза на единицу площади при насыщающей интенсивности света при 0,03% СО2 была на 35 - 40 % ниже в листе безазотного варианта. Уменьшение О2 в газовой среде до 1%, ингибирующее процесс фотодыхания, повышало активность фотосинтеза на 40% у обоих вариантов. Была установлена линейная зависимость между квантовым выходом флуоресценции хлорофилла фотосистемы 2 и квантовым выходом видимого фотосинтеза как у нормальных, так и у голодающих растений. Таким образом, азотное голодание не изменяет координации электронного транспорта с реакциями темнового метаболизма углерода. В результате изучения световой зависимости процессов фотохимического (qP) и нефотохимического (qN) тушения установлены более высокие значения qP и меньшие значение qN на слабом свету у безазотного варианта по сравнению с контролем. Анализ кинетики темновой релаксации qN позволил выявить отсутствие быстро релаксирующей компоненты, связанной с развитием транстилакоидного протонного градиента у голодающих растений. При ярком освещении существенных различий между вариантами в исследуемых параметрах флуоресценции не найдено.