Стресс и его регуляция у растений. Механизмы оксидативного стресса

классическое и современное определение стресса, его стадий;

описать основные стресс-факторы и

их общую значимость

-обозреть дополнительные ресурсы для глубого изучения стресса у растений

- рассмотреть современную схему стресс-реакции уэ- и ди-типа

дать определение активным формам кислорода и свободным радикалам, оксидатиному стрессу

начать изучение их типов и превращений

Селье –
это совокупность всех неспецифических изменений, возникающих в организме

под влиянием любых неблагоприятных и повреждающих факторов (стрессоров).

Селье полагал, что живые системы способны адаптироваться к стрессорам путем «концентрирования усилий, или напряжения».

Ганс Селье
(1977, 70 лет)

приводящей к приспособлению (адаптации) к стрессовым условиям

- дистресс отрицательная формы

стресса, ведущая к необратимому повреждению и гибели организма

Книга Селье «Стресс жизни»:
http://adaptometry.narod.ru/StressZhizni.htm

Ганс Селье
(1977, 70 лет)

– фаза истощения
«генерализованный адаптационный синдром»
эустресс
дистресс

подверглась «схожесть» первой фазы.

Она не могла быть названа фазой

тревоги.
Ее предложили в 60-70-е годы называть
первичной стрессовой реакцией, а потом в 90-2000-е
Реакцией рецепции или распознавания стресса
(stress perception or decoding)

Стадия 2
эустресс

Стадия 3
дистресс

Стадия 1
рецепция

или strain — растяжение, нагрузка, напряжение) — неспецифическая реакция организма

растения или его части на воздействие, нарушающее его нормальную жизнедеятельность.


В современной научной литературе под стрессом могут рассматриваться следующие понятия:
- совокупность ответных реакций растения на стресс-фактор
- стресс-фактор, вызывающий стресс
- акт воздействия на растение стресс-фактором (stress – как глагол)
- истощенное состояние растения после влияния стресс-фактора

В сельском хозяйстве – это состояние растений, вызванное неблагоприятными факторами и снижающее их продуктивность; в то же время, это и сами факторы, вызывающие это состояние.

unfavourable condition or substance that affects or blocks a plant’s

metabolism, growth or development’
Лихтенталер (1996): «любое неблагоприятное воздействие или негативно-влияющее вещество, повреждающие или блокирующие метаболизм, рост или развитие растения»

Strasser (2002) ‘a condition caused by factors that tend to alter
an equilibrium’
Страссер (2002): «условие, вызванное факторами, стремящимися сместить равновесие»

Larcher (2002) ‘changes in physiology that occur when species are exposed to extraordinary unfavourable conditions that need not represent a threat to life but will induce an alarm response’
Ларчер (2002) «изменение в физиологии, которые происходят, когда виды встречают исключительно неблагоприятные условия, которые необязательно будут угрожать жизни, но вызовут предупредительный ответ»

T, Franck T, Bisbis B, Kevers C, Jouve L, Hausman

JF, Dommes J (2002) Concepts in plant stress physiology. Application to plant tissue cultures.
Plant Growth Regulation 37: 263–285.

Lichtenthaler HK (1996) Vegetation stress: an introduction to the stress concept in plants. Plant Physiology 148: 4–14.

Kranner I, Minibayeva FV, Beckett RP, CE Seal (2010) What is stress?
Concepts, definitions and applications in seed science. New Phytologist 188: 655-673.

Orcutt DM, Nilsen ET (2000) The physiology of plants under stress. Soil and biotic factors. John Wiley and Sons. 683pp.

Demidchik V, Maathuis FJM (2010) Ion channels and plant stress responses. Springer. 237pp.

реакцию.

Стрессоры: абиотические и биотические.



засоление
засуха
механ. поврежд.
гипотермия
гипертермия
ксенобиотики
переувлажнение
ультрафиолет
тяжелые металлы
гипоксия
озон
т.д.
патогенные
грибы
бактерии
вирусы
животные
др. растения
(например,

инвазивная
флора)

у растений:

http://www.plantstress.com/

обеспечивающих возможность выживания определенного вида растений при действии неблагоприятных условий

среды.

Это широкое понятие и в научной литературе часто означает и «процесс», и «реакции», и «явление» (совокупность приспособлений) и «генетически-заложенные морфо-физиологические характеристики»

исследование по стресс-феномике:
ускоренный отбор устойчивых сортов
в условиях модельного стресса

повышение устойчивости растительного организма к другим стрессовым воздействиям.

Это явление

называется кросс-устойчивостью,
или кросс-адаптацией.

Важный практический феномен «закалки» растения, стимуляции их иммунитета малыми дозами стрессоров.

секунд до 4-12 часов), провидящий к неспецифической устойчивости (включающиеся в

самых различных стрессовых ситуациях) и специфический ответ (от 1-2 часов до нескольких недель) – совокупность процессов, инициируемых в растении только определенным типом стрессовых воздействий.

На формирование неспецифических элементов устойчивости (синтез антиоксидантов, перестройка цитоскелета, синтез белков теплового шока, полиаминов и осмотиков) обычно требуется значительно меньшее время и меньше энергии.

В случае специфического ответа для раскодирования стресс-сигнала и прохождения специфических адаптивных реакций, например, таких, как синтез белков-антифризов, новых ионной транспортеров, фитохелатинов, переключение фотосинтеза на САМ-метаболизм.

– 30% почв, самый большой ущерб (половина потенциальной продукции)

ущербу
(10-15% урожая по миру)

ущербу (10-15% урожая по миру)

Sorghum bicolor (L.) Moench 

ущербу
(10-15% урожая по миру)





Далее идут: ? ? ? назовите

Это

не патогенный стресс, а проявление недостатка увлажнения у томатов

responses. Springer. 237pp.
Ключевая реакция как для 1 и 3 стадий

стресса – генерация АФК – оксидативный стресс. Почему?

широко, и может включасть в себя «состояние», «фактор», и сам

«процесс».

основные стресс-факторы – абиотические и биотические – засоление, засуха, патогенные организмы и т.д.

- можно расшрить свой гругозор чтением монографий и статей по стрессу у растений

- современная схема стресс-ракций включает рецепторы, кальций, системы сигнализации и многие другие регуляторы

АФК – это с активным кислородом, радикалы – с неспаренным электроном, т.д.