Феномен гетерогенности состояния покоя семян
УДК 58.084:581.543
Аннотация
Развившийся как адаптационная стратегия феномен покоя семян сохранил свойство эволюционировать и может меняться вместе с изменением условий среды (температура, влажность, свет, доступность питательных веществ). Покой семян является центром так называемой «термической памяти» (thermal memory), играя ключевую роль в акклиматизации растений в сезонном климате. Сохраняя информацию о прошлых температурных условиях существования вида, семена обнаруживают высокую степень гетерогенности по глубине и типу покоя, который меняется в зависимости от положения семени в плоде и плода на соцветии, размера семян, высотного и широтного ареала популяций растений, погодных условий созревания семени и сроков хранения в почве. Высокая степень пластичности состояния покоя требует и разных подходов к изучению этой проблемы. В связи с этим в статье дается ряд рекомендаций при постановке экспериментов и использованию методов. В опытах следует учитывать ареал вида, погодные условия созревания семян и сроки их хранения. Такие факторы, как температурный режим и освещенность, должны применяться дифференцировано, что поможет вскрыть отдельные механизмы становления и снятия покоя. Применение комплекса методов - мониторинг проращивания семян, культура изолированных зародышей, цитоэмбриологическое исследование - дает возможность оценить внутреннее состояние семени и локализацию механизма торможения доразвития и прорастания зародыша.
Скачивания
Metrics
Литература
Бутузова О. Г. Особенности формирования семян у Pulsatilla vulgaris и Helleborus niger (Ranunculaceae) с до-развитием зародыша // Бот. журн., 2018. - Т. 103, № 3. - С. 313-330. DOI: 10.1134/S0006813618030031
Николаева М. Г. Покой семян и способы его преодоления // Онтогенез, 1983. - Т. 24, № 24. - С. 85-86.
Эрст А. А. Особенности прорастания семян и развития зародышей представителей семейства Ranunculaceae // Экосистемы, 2020. - Т. 23. - С. 100-110. DOI: 10.37279/2414-4738-2020-23-100-110
Baskin J. M., Baskin C. C. A classification system for seed dormancy // Seed Science Research, 2004. - Vol. 14. -P. 1-16. DOI: 10.1079/SSR2003150
Brink H., Haaland T. R., Opedal 0. H. Seasonality and competition select for variable germination behavior in perennials // bioRxiv preprint, 2022. DOI: 10.1101/2022.01.13.476161
Butuzova O., Torshilova A., Andronova E. Seed dormancy in Cardiocrinum cordatum var. glehnii (Liliaceae) and ways of its overcoming // Int. J. Plant Repr. Biol., 2019. - Vol. 11, № 1. - P. 51-57. DOI: 10.14787/ijprb.2019 11.1
Chamorro D., Luna B., Moreno J. M. Local climate controls among-population variation in germination patterns in two Erica species across Western Iberia // Seed Sci. Res., 2018. - Vol. 28. - P. 112-122. DOI: 10.1017/S0960258518000041
Fernandez-Pascual E., Mattana E., Pritchard H. W. Seeds of future past: climate change and the thermal memory of plant reproductive traits // Biological Reviews, 2019. - Vol. 94, № 2. - P. 439-456. DOI: 10.1111/brVol.12461
Finkelstein R., Reeves W., Ariizumi T., Steber C. Molecular aspects of seed dormancy // Annu. ReVol. Plant Biol.,2008. - Vol. 59. - P. 387-415. DOI: 10.1146/annureVol.arplant.59.032607.092740
Gosling P. G., Shelagh A., McCartan, Peace A. J. Seed dormancy and germination characteristics of common alder (Alnus glutinosa L.) indicate some potential to adapt to climate change in Britain // Forestry: Inter. J. Forest Research, 2009. - Vol. 82, № 5. - P. 573-582. DOI: 10.1093/forestry/cpp024
Gremer J. R., Chiono A., Suglia E., Bontrager M., Okafor L., Schmitt J. Variation in the seasonal germination niche across an elevational gradient: the role of germination cueing in current and future climates // Amer. J. Bot., 2020. - Vol. 107, № 2. - P. 350-363. DOI: 10.1002/ajb2.1425
Hawkins T. S., Baskin C. C., Baskin J. M. Morphophysiological dormancy in seeds of three eastern North American Sanicula species Apiaceae subf. Saniculoideae): evolutionary implication for dormancy break // Plant Species Biology, 2010. - Vol. 25. - P. 103-113. DOI: 10.1111/j.1442-1984.2010.00273.x
Klupczynska E. A., Pawlowki T. A. Regulation of seed dormancy and germination mechanisms in a changing environment // Int. J. Mol. Sci., 2021. - Vol. 22. - P. 1357. DOI: 10.3390/ijms22031357
Martinez-Berdeja A., Stitzer M. C., Taylor M. A., Okada M., Ezcurra E., Runcie D. E., Schmitt J. Functional Variants of DOG1 Control Seed Chilling Responses and Variation in Seasonal Life-History Strategies in Arabidopsis thaliana // PNAS, 2020. - Vol. 117. - P. 2526-2534. DOI: 10.1073/pnas.1912451117
Mattana E., DawsM. I., Fenu G., Bacchetta G. Adaptation to habitat in Aquilegia species endemic to Sardinia (Italy): Seed dispersal, germination and persistence in the soil // Plant Biosystematics, 2012. - Vol. 146, № 2. - P. 374-383. DOI: 10.1080/11263504.2011.557097
Nomizy T., Niimi Y., Watanabe E. Embryo development and seed germination of Hepatica nobilis Schreber var. japonica as affected by temperature after sowing // Scientia Horticulturae, 2004. - Vol. 99. - P. 345-352. DOI: 10.1016/ S0304-4238(03)00115-8
Pelabon C., De Giorgi F., Opedal 0. H., Bolstad G. H., Raunsgard A., Armbruster W. S. Is there more to within-plant variation in seed size than developmental noise? // Evol. Biol., 2021. - Vol. 48. - P. 366-377. DOI: 10.1007/s11692-021-09544-y. Springer US
Wang W. Q., Song S. Q., Li S. H., Gan Y. Y., Wu J. H., Cheng H. Y. Seed dormancy and germination in Vitis amurensis and its variation // Seed Science Research, 2011. - Vol. 21. - P. 255-265. DOI: 10.1017/S0960258511000225
