Становление проростка (часть 4)

В 1962 г. в советской лаборатории были проведены исследования по изменению веса отдельных частей зерна кукурузы во время прорастания. Опыт был поставлен так: 23 января семь проб по 20 зерен кукурузы были заложены на прорастание. Начиная с 24 января очередную пробу из 20 зерен при помощи копьевидной иглы разделяли на оболочку, эндосперм, щиток и росток (рис. 25). Эти части высушивали и взвешивали.

Их суммарный вес давал вес всего зерна пробы на дату подсчета.

Несмотря на то, что отдельные пробы различались по суммарному весу 20 зерен, из приведенных данных можно отчетливо увидеть следующие явления: 1) вес оболочки в течение всего опыта остается неизменным; 2) вес эндосперма заметно и последовательно убывает с каждой очередной пробой; 3) вес щитка в ходе прорастания в течение 5—6 дней почти не меняется b только при дальнейших подсчетах заметно снижается; 4) росток с каждой последующей пробой до конца опыта увеличивается в весе. Отмеченные явления можно объяснить: оболочка, выполнив свои функции по регулированию поступления воды в семя и ограждению его от выщелачивания, никак в процессе питания и становления проростка не участвует. Эндосперм, являясь основным вместилищем запасных питательных веществ, очень скоро после набухания щедро отдает свои запасы растущему проростку. Как же ведет себя зародыш? К зародышу хлебов относят щиток и росток. В нашем опыте они были расчленены, и это позволило увидеть, что росток с каждой новой пробой наращивает свой вес, а вес щитка изменяется очень медленно. Щиток — место сосредоточения ферментов, откуда они диффундируют в другие части семени; на границе его соприкосновения с эндоспермом имеется слой особых всасывающих клеток. Таким образом, его функции сводятся, во всяком случае в первое время, к активизации превращения питательных веществ эндосперма и их подаче проростку. На эти процессы собственные питательные вещества щиток не затрагивает. Для улучшения всхожести семян также можно использовать кабель для прогева почвы. Это способствует повышению урожайности и является полностью безопасным для людей и животных. При помощи кабельного электрообогрева можно создать тропический микроклимат в пределах парника либо зимнего сада.
Если, по нашим данным, сопоставить общий расход веществ эндоспермом и щитком с их приростом в ростке, то получится отрицательный баланс, то есть расход веществ прорастающим зерном превысил их накопление у развивающегося проростка. Этот факт давно известен физиологам и объясняется тем, что значительную часть своих запасов семя расходует на дыхание. Всегда ли это целесообразно и всегда ли все запасы семени расходуются для выхода проростка на свет?
Конечно, усиление дыхания — необходимое условие нормального хода процесса прорастания семян, что связано с расходом запасов семени. Однако можно наблюдать случаи значительного усиления дыхания семян без их прорастания. Зерно пшеницы начнет прорастать, если содержание влаги в нем достигнет 40—45%. В недостаточно влажной среде оно может увеличить свою влажность до 30—32%, отчего дыхание значительно усилится, хотя роста проростка при этом не произойдет, а расходуемые вещества эндосперма будут потеряны. Такие зерна дадут ослабленные всходы.
При прорастании семян в них также увеличивается содержание витаминов. Этот период связан с усиленными процессами перестройки белков, углеводов, масел и других запасных веществ. Их превращение в соединения, необходимые для создания вновь образующихся тканей и органов растения, происходят при участии витаминов.