Из листьев делают гормоны роста. Реферат: Гормоны растений

Теория Лысенко

Любой растительный организм, для того, чтобы дать потомство, вынужден пройти свои специфические фазы развития, которые жестко зависят от условий внешней среды.

Яровизация - период воздействия низких положительных температур, для того, чтобы дать урожай.

Фотопериодизм - приспособление к опрделенной длине дня и ночи. В зависимости от этого растения делятся на короткодневные (менее 11 ч) - кукуруза,сорго, тыквенные, перец, хлопок, и длинодневные (озимые зерновые, картофель, лен, бобовые, более 12ч).

ТЕМА: "ФИТОГОРМОНЫ"

Являясь посредниками в физиологических процессах, они преобразуют специфические сигналы окружающей среды в биохимическую информацию. Гормоны растений переводятся с греч. фито - растение, гормон - двигаю. Это низкомолекулярные органические соединения, которые вырабатываются в микроколичествах самим растением для управления собственными растениями, Взаимодействие клеток, тканей и органов для запуска и регуляции физиологических и морфологических программ в течение онтогенеза. Фитогормоны - это соединения с помощью которых осуществляется взаимодействие в растительном организме между всеми биохимическими реакциями, протекающими в организме растения и факторами окружающей среды.

Все фитогормоны делятся на две группы:

Стимулирующие - цитокинины (ЦК), ауксины (ИУК), гиббереллины (ГК 1 , ГК 3 и т.д.), брассиностероиды (брассинолиды)

Ингибирующие - абцизовая кислота (АБК) и этилен.

Все классы фитогормонов называются по представителю.

Общие черты фитогормонов - низкомолекулярные в-ва, их действие проявляется в очень малых дозах (1 моль/г сузого в-ва), синтезируются в отдельных частях растений. Они способны распространяться вдругие части организма, образуя гормональное поле, регулируют крупные морфологические и физиологически епроцессы; экзогенные фитогормоны могут воздействовать на растение, если ткани и органы компетентны к ним. Это происходит только в том случае, когда содержание эндогенного фитогормона будет в данный момент низким.

В практике с/х-ва аналоги природных соединений очень широко применяются. В списке разрешенных препаратов они собраны в отдельный раздел - Регуляторы роста .

Они применяются для:

1. Повышения всхожести семян

2. Улучшение корнеобразования

3. Повышение устойчивости

4. Предотвращение опадения плодов

5. Ускорение созревания плодов

6. Для снятия фитотоксического стресса от применнения средств защиты растений

7. От полегания посевов

8. Подавление процессов роста

9. ускорение процессов цветения

10. повышение устойчивости растений к неблагоприятным условиям

Некоторые препараты обладают фунгицидными св-вами, но их основное биологическое действие на растение заключается в поднятии иммунного статуса организма.

Эффективно действуют регуляторы роста растений (РРР) против сапрофитов, которые предпочитают ослабленные растения и ткани, против насекомых путем утолщения листовой пластинки (янтарная кислота на бахчевых) - Личинки 1 возраста не способны испльзовать этот пищевой субстрат - увеличивая или уменьшая содержание сахаров в листьях, тем самым они становятся неблагоприятным пищевым субстратом. Смещают фазы развития растения хозяина.

Ауксины - в-ва индольной природы, которые продуцируются растущими верхушками (апиксами) стеблей и корней. Раньше других гормонов был открыт ауксин. Химическая формула была расшифрована в 1934 Кеглем (индолил - три уксус. к-та). Принципы физиологической активности группы ауксинов были развиты втрудах Холодного и Вента, которые считаются основоположниками учения о гормонах рстений.

Источником для образования ауксинов служит незаменимая аминокислота - триптофан. Она в свою очередь синтезируется из щекимомовой кислоты, возникающей в процессе дыхания.

Физиологические проявления действия ауксинов:

1) Активирует рост отрезка колеоптилей 2) Стимулирует образование корней и черенков 3) Вызывает партенокарпию у плодов 4) Вызывает тропизм 5) Задерживает опадение листьев и завязей 6) Обладает способностью притягивать воду и питательные в-ва 7) снимает апикальное доминирование 8) Максимальное содержание их в листьях, почвах, пыльце и т.д.

Ауксины индуцируют работу водородной помпы, активируют работу тРНК. Ауксины увеличивают интенсивность дыхания, тем самым увеличивается скорость роста. Передвигается строго полярно от верхушек к корням. Образование ауксинов зависит от обеспечения азотом. В некоторых случаях синтетические аналоги ауксинов действовали на растения даже активнее, чем сама ИУК. ни нашли практическое применение в области регуляторов роста и гербицидов. Ауксины преимуществено образуются в меристемах стебля, наиболее активно они синтезируются в верхушке главного побега и корня, а так же в молодых листьях.

Гиббереллины - были открыты значительно позже ауксинов, при изучении болезней риса. Они являются тетрациклическими карбоновыми кислотами. Идентифизировано более 70 видов гиббереллинов. Наиболее распространенным и изученным является ГА 3 (гибберелловая кислота).В основном эта кислота образуется в листьях (в пластидах). Они образуются из мевалоновой кислоты, синтезированной из ацетил коазин А. Установлено их участие в регуляции многих физиологических процессов в растениях: в ускорении деления клеток, усиление растяжения, повышение метотической активности, изменение размеров и формы листьев, а иногда и их числа. У злаков гиббереллины вызывают переход растений к цветению, действуют на формирование плодов, на содержание хлорофилла в листьях, на интенсивность транспирации растений, на их нуклеиновый обмен и др. физиологические процессы.

Развивающиеся семена являются источником эндогенных гиббереллинов, необходимых для роста и формирования плодов.

Гиббереллины синтезируются особенно интенсивно в растущих апикальных стеблевых почках растений, хлоропластах листьев и формирующихся семенах.

Цитокинины - были открыты в 1955 году Миллером и Скугом, поскольку их наличие в питательной среде вызывало переход клеток изолированной сердцевины табака к делению в-ва получило название кинетин (от слова кинез - деление). Активное в-во выделили в кристаллическом виде и установили что это фурфуроламинопурин. Были синтезированыы другие экзогенные препараты, которые обладали более высокой биологической активностью, чем сам кинетин. Все в-ва были объединены в группу под общим названием - цитокинины.

Хотя цитокинины были открыты как в-ва стимулирующие деление клеток, этим из физиологическое действие не ограничивается. В настоящее время установлено, что цитокинины участвуют в регуляции деления, роста, и ддефференциации клеток, а так же в образовании и регуляции процессов обмена в-в. Для цитокининов так же обнаружены св-ва задерживать старение листьев, повышать устойчивость растений, влиять на передвижение в-в по растению, стимулировать прорастание семян и т.д. Основное место синтеза цитокининов - апикальная меристема корней. Образуются они так же в молодых листьях и почках, развивающизся плодах и семенах.

АБК - по химическому строению это терпеноид. Существует два пути синтеза АБК в растительном организме - в результате деградации каратиноидов, или через цикл Кребса, а именно через ацетил коазин А и мевалоновую кислоту. Один из наиболее активных эндогенных ингибиторов, поэтоу ей отводят важную роль в обеспечении состояния покоя, в регуляции процессов старения и опадания органов, в реакциях на повржедающее воздействие, наступлении состояния покоя почек, клубней, семян, сопровождается заметным снижением содержания АБК. АБК ответственна за закрытие устьиц, что позволяет беречь воду при неблагоприятных условиях. Обработка листьев пшеницы, ячменя и т.д. синтетическим АБК приводит к закрытию устьиц. АБК ответственная так же за подавление роста корней и за их геотропическую реакцию; ингибитор обнаружен в корневом чехлике, который проявляет повышенную чувстсвительность и к свету и к действию гравитации. АБК может синтезироваться во всех органах растений, особенно в старых.

Этилен . Впервые был открыт русским ученым Д.Н. Нелюбовым в 1901 году. Этилен является ненасыщенным углеводородом. Ф-ции этилена многообразны. Отмечена причастность этилена к старению клеток, способность тормозить рост стебля. Участие этилена в процессе созревания плодов, применяется в этиловых камерах. Этилен образуется в любом органе растений. Наибольшая скорость биосинтеза этого фитогормона в стареющих плодах.

Брассинолиды - были выделены в 1949 году из пыльцы рапса.Обладают резким рост регулирующим эффектом. У брассинолидов отмечена способность регулировать деление и растяжение клеток. Обработка брассинолидами увеличивает устойчивость растений к неблагоприятным условиям.

Практическое применение РРР (регуляторы роста растений):

1. Применяют РРР при нехватке эндогенных фитогормонов, особенно в переходные моменты онтогенеза.

2. Пименяют РРР когда ткани растений восприимчивы, они восприимчивы только при наличии белков-рецепторов, которые способны распознавать фитогормоны.

3. Эффект от действия РРР способен при обеспечнии растений элементами минерального питания дать ощутимый результат.

4. Действие всех гормонов очень жестко зависит от концентрации.

Фитогормоны не получили экономически значимого практического распространения. Однако идея их использования в качестве эндогеных решуляторов роста и развития растений рпивела в конечном итоге к созданию синтетических препаратов, аналогичного действия. В настоящее время обнаружено более 5 тысяч соединений, обладающих рост-регулятрным действием.

Синтетические регуляторы роста нашли широкое применение в растениеводстве. С их помощью можно управлять процессами жизнедеятельности, добиваться реализации возможностей, заложенных в растительном организме, но не проявившихся в конкретных условиях. Действие этих веществ строго ограничено пределами возможностей генотипа растений. Экзогенные регуляторы роста лишь помогают растению лучше раскрыть унаследованный им жизненный потенциал, который в данных условиях по ряду причин остается нереализованным. Получают их химическими и микробиологическими методами.

ТЕМА: "УСТОЙЧИВОСТЬ РАСТЕНИЙ К АБИОТИЧЕСКИМ ФАКТОРАМ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ"

Для биологических систем характарна способность сочетать устойчивость к изменяющимся условиям внешней среды (относительная стабильность) - гомеостаз - и подвихность (способность к адаптации). Неблагоприятные условия внешней среды вызывают у растений стресс.

Стресс - состояние организма при отклонении от нормы.

Типы стресса:

1. физический (механические повреждения, засуха, избыток влаги, недостаток влаги); 2. Химический; 3. Биотический;

Все это вызвает неспицифические воздействия:

Первичные неспецифические процессы стресса:

1. Повышается проницаемость мембран;

2. Увеличивается поступление ионов кальция в цитоплазму;

3. Сдвиг pH среды в кислую сторону;

4. Возрастание вязкости цитоплазмы;

5. Усиленное поглощение кислорода;

6. Усиленная затрата АТФ;

7. Синтез белков стресса;

8. Увеличение синтеза фитогормонов;

Зимостойкость - зимой растения погибают, рвется корневая система, образуется ледяная корка.

Вымокание - недостаток кислорода

Низкая температура - ...

Холодостойкость - симптомы: завядание листьев, некротические пятна, повреждаюстя мембраны, увеличивается проницаемость, резко меняются св-ва хлоропластов и митохондрий, нарушается синтез АТФ, нарушается Цикл Кребса, нарушается солеустойчивость

Солеустойчивость - механизмы, запускающие реакции обмена в-в способны нейтрализовать действие солей. Один из таких механизмов - синтез аминокислоты - пролина, который способен нормализовать осмотическое давление в клетке. Данная аминокислота стабилизирует структуру нуклеиновых кислот.

Идет регулирование транспорта ионов из среды в клетку, за счет увеличения защитных функций мембран.

Для того, чтобы перевести воду в межклетники: 1) растение повышает концентрацию клеточного сока; 2) уменьшает объем клетки; 3) сдвигает рН среды в ту или иную сторону;

Закаливание - физиологическое приспособление организма к неблагоприятно низким температурам, производимых под влиянием внешней среды. Не все растения способны к закаливанию - это зависит от вида и происхождения.

Если древесные растения к зиме не произвели отток ассимилятов в орневую систему и не завершили рост гибрнут при низких температурах зимой, а весной не могут вегетировать.

Закаливание проходит в две стадии:

1) на свету при пониженных положительных температурах: днем ооло +10, ночью +2 0 С. Рост приостанавливается, идет накоелине сахарозы и поли сахаридов, температура снижает расщепление этих в-в при дыхании, сахароза накапливается в цитоплазме, клеточном соке, хлоропластах, увеличивается концентрация клеточного сока, снижается точка замерзания.

2) Без света при температуре около 0 0 С. Для травянистых растений эта фаза может проходить и под снегом. В этот период образуются специфические белки, фосфолипиды, ненасыщенные жирные кислоты, накапливается АТФ. В результате закаливания липиды образуются не в клетках, а в межклетниках.

Жаростойкость - большинство растений начинают страдать при температуре +35 0 С +45 0 С. Начинают страдать кактусы при +60 0 С. Грибы, водоросли, бактерии при +70 0 С.

Высокая температура вызывает повреждение мембран, белков, тормозится работа ферментов, накапливается N 2 , яды, следовательно наступает гибель растительного организма.

Особенно чувствиетлен процесс фотосинтеза. Процесс замедляется при +35 0 С, ингибируется работа фитогормонов, тормозится рост.

Морозостойкость - признак морозостойкости генетически закреплен, но проявляется при определенных условиях внешней среды. Губительное действие мороза зависит от оводненности ткани. В отличие от высокой температуры гибель осусловливается не свертыванием белков, а образованием льда.

Засухоустойчивость - засуха - это длительный период без дождя, который сопровождается падением относительной влажности воздуха и высокой температурой.

Различают засуху атмосферную (низкая относительная влажность - менее 30%) и почвенную (отсутствие доступной воды в почве). При недостатке воды - временное завядание и глубокое завядание. Временная - легко переносится растением, чаще всего причиной является атмосерная засуха. Длительное - все физхиологические процесы нарушаются. При длительном завядании повышается концентрация клет. сока, возрастает проницаемость мембран, повышается вязкость цитоплазмы, замедляется работа ферментов, белков, останавливается синтез ДНК, падает интенсивность процессов дыхания и фотосинтеза, накапливается АБК. По отношению к воде растения делятся на четыре группы: гидрофитные, гигрофитные, мезофитные и ксерофитные. По отношению к засухе ксерофитные растения делятся на группы эфимеры (избегают засухи), ложные ксерофиты запасают влагу (суккуленты, толстянковые) ограниченно транспирируют воду, неглубокая но широко распространенная корневая система. Гемоксерофиты - растения приспособлены для добывания воды. Высокая концентрация клеточного сока и глубоко залешающая корневая система. Пойкилоксерофиты - в период засухи впадают в анабиоз.

Основным определенным признаком для отдельных видов и сортов является способность переносить недостаток воды без резкого снижения ростовых процессов и урожайности. Это определяется устойчивостью цитоплазмы и особенно мембран, митохондрий и хлоропластов; устойчивость ферментативных систем;

Растительный организм имеет3 слабых места : ЭТЦ дыхания, фотосинтез, азотный обмен.

В 1904 году русский физиолог Зеленский установил: чем выше лист, тем активнее транспирация и фотосинтез, и что анатомическое строение листа зависит от ярусности.Чем меньше клетки, тем меньше величина устьиц. Все это получило закономерность Зеленского.

В статье даются основополагающие сведения о фитогормонах и их роли в организме растений на всех этапах их жизненного цикла, в т.ч. приводится их классификация, дается краткая характеристика их природы и свойств, а также рассматриваются в общих чертах механизмы их воздействия на различных уровнях организма растений в процессе их роста, развития и реакции на воздействие факторов окружающей среды. Тема рассматривается с привязкой к агропрепаратам - регуляторам роста.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Фитогормонами называют вещества, вырабатываемые растениями для управления собственным ростом и развитием, а также реакцией на воздействия окружающей среды. Фитогормоны управляют прорастанием семян, образованием и ростом корней, побегов и листьев, цветением, завязыванием и ростом плодов и, наконец, торможением всех процессов обмена веществ в конце сезона с окончательным увяданием всего растения или его переходом в зимнюю спячку. Кроме того, они отвечают за адаптацию растений к таким факторам, как гравитация, освещение, температурный режим, недостаток влаги и питания, а также за сопротивляемость вредителям и инфекциям.

У растений нет специальных органов для выработки фитогормонов, аналогичных железам внутренней секреции у животных. Фитогормоны вырабатываются непосредственно клетками тканей растений, однако при этом существует определенное распределение зон выработки, т.е. одни фитогормоны вырабатываются, премущественно, в верхушках растений, другие в корнях, третьи в листьях и т.д. Необходимый для начального роста запас фитогормонов присутствует в семенах.

Фитогормоны делятся на категории в зависимости от химической структуры и спектра действия. Интернет-источники для садоводов обычно ограничиваются рассмотрением пяти-шести наиболее известных, однако современная наука насчитывает уже не менее 9-ти хорошо изученных категорий: ауксины, цитокинины, гиббереллины, брассиностероиды, жасмонаты, салицилаты, стриголактоны, абсцизиновую кислоту и этилен. Кроме того, имеются еще и недостаточно изученные категории полипептидных фитогормонов (системин и др.) и фитогормонов-полисахаринов. Процесс открытия новых фитогормонов продолжается.

Спектр действия фитогормонов разнообразен и каждый из них выполняет не одну, а несколько функций, зависящих от типа растительной ткани, места воздействия и внешних условий. Более того, фитогормоны, по большей части, работают не в одиночку, а в тесном взаимодействии друг с другом, образуя перекрестные связи. Полное рассмотрение всех сторон и механизмов их функционирования требует серьезной начальной подготовки и весьма объемно, поэтому ограничимся лишь кратким обзором наиболее важных моментов.

АУКСИНЫ И ЦИТОКИНИНЫ

Ауксины и цитокинины в большинстве популярных публикаций рассматривают как независимые компоненты гормональной системы с различными функциями. На самом же деле они имеют, в основном, идентичные, но зеркально-симметричные функции и действуют совместно, а эффект их воздействия на базовые процессы роста и развития определяется их суммарным балансом в тканях. В частности:

ауксины формируются в растущем апексе (верхушке) побега и распространяются по транспортной системе в сторону апекса корня, стимулируя в нем формирование цитокининов, а цитокинины формируются в растущем апексе (верхушке) корня и распространяются по транспортной системе в сторону апекса побега, стимулируя в нем формирование ауксинов;
ауксины и цитокинины совместно стимулируют деление клеток и рост их в длину, изменение свойств клеток (дифференцировку) после деления с образованием тканей других типов, а также поступление в меристемы (зоны роста) необходимых питательных веществ;
ауксины подавляют развитие боковых побегов и стимулируют образование боковых корней и корневых придатков стебля, в то время, как цитокинины подавляют развитие боковых корней и стимулируют развитие боковых побегов;

Функции ауксинов и цитокининов

Именно благодаря такой зеркальной симметрии росторегулирующих функций ауксинов и цитокининов и их совместному действию формируется требуемая форма кроны и корня, а также регулирование соотношения их размеров по длине и диаметру.

Однако у этих фитогормонов есть и асимметрия, в частности:

в стимуляции деления клеток ведущая роль принадлежит цитокининам, а в росте клеток растяжением в длину - ауксинам, хотя в обоих случаях обязательно необходимы оба фитогормона;
цитокинины стимулируют открытие дыхательных устьиц листьев, являясь индикатором нормального поступления воды от корней, а также выполняют ряд других специфических функций, связанных с цветением и образованием семян;
благодаря ведущей роли ауксинов в стимуляции роста клеток в длину именно они ответственны за процессы гео-, фото- и тигмотропизма.

Функция, связанная с тропизмами, необходима для правильной ориентации растения относительно внешних факторов - гравитации, света и опор (для вьющихся растений). Она реализуется перераспределением ауксинов в поперечном сечении, вследствие чего клетки с разных сторон органов удлиняются по-разному, что приводит к изгибу органов в нужную сторону. Тропизмы представляют особый интерес, но их подробное рассмотрение является предметом отдельной публикации.

Наиболее распространенными из ауксинов являются индолил-3-уксусная кислота - гетероауксин , и индолил-3-масляная кислота . Как и все другие ауксины, они являются производными индола , что отражено в их наименовании. Цитокинины по своей химической природе являются производными 6-аминопурина (аденина ), наиболее распространенными из которых являются зеатин , 6-бензиламинопурин и 6-изопентиниламинопурин .

Химическая структура ауксинов и цитокининов

Синтетические аналоги ауксинов используются в регуляторах роста - стимуляторах корнеобразования. В частности, индилол-3-уксусная кислота является основой одноименных препаратов Гетероауксин, производимых фирмами Ортон и Техноэкспорт, а ее калиевая соль служит основой препарата Корнерост. Другой ауксин - индолил-3-масляная кислота является основой популярного препарата Корневин и его аналогов - препаратов Корнестим, Укоренитъ и Корень-супер. Следует иметь в виду, что недостаточная доза ауксина может не обеспечить требуемый эффект, а излишняя может привести к угнетению растения, т.к. высокие дозы ауксина стимулируют синтез этилена (см. ниже).

Природные цитокинины и их синтетические аналоги в настоящее время в регуляторах роста не используются. В то же время нашел применение ряд веществ - производных фенилмочевины, обладающих цитокининовым эффектом. Наиболее известным в этой категории является зарубежный регулятор роста - дефолиант тидиазурон (дропп) , предназначенный, в основном, для хлопчатника (в настоящее время в РФ не разрешен). Отечественным препаратом аналогичного действия является цитодеф (также в настоящее время в РФ не разрешен).

ГИББЕРЕЛЛИНЫ

Гиббереллины образно именуются «гормонами благополучия зеленого листа», поскольку синтезируются, по большей части, в листовых зачатках (примордиях) и в молодых листьях, откуда транспортируются к нужным органам. Необходимый для прорастания и начального роста запас гиббереллинов содержится в семенах. По сравнению с ауксинами и цитокининами гиббереллины являются несколько более сложными веществами и разнообразие их существенно выше (более 80 видов, по некоторым данным до 120).

Гиббереллины способствуют одновременному росту и делению клеток, но механизм их действия иной, чем у ауксинов и цитокининов, и воздействуют они, в основном, на другие клетки, в первую очередь стимулируя рост в длину междоузлий, на рост которых ауксины и цитокинины не влияют. Это их наиболее значимая функция, хорошо наблюдаемая в экспериментах. Кроме того, гиббереллины также причастны к стимуляции процессов прорастания семян, цветения, закладки пола цветков, опыления и в некоторых других. Однако наиболее известной и практически востребованной является функция стимуляции образования завязей, в связи с чем они используются в качестве основы регуляторов роста - стимуляторов плодообразования.

Функции и химическая структура гиббереллинов

По химической природе гиббереллины являются производными гиббереллиновых кислот , называемых также гибберреловыми и обозначаемых аббревиатурой GA (от giberellic acid ) с добавлением порядкового номера. Самой распространенной является кислота GA3, менее распространены GA1, GA4, GA5, GA7 и GA8. Производные натуральных гиббереллиновых кислот широко используются в качестве основы регуляторов роста - стимуляторов плодобразования, в частности, препаратов Завязь, Бутон, Гибберсиб, Гибберросс, Плодостим, Расцвет и Цветень.

БРАССИНОСТЕРОИДЫ

Брассиностероиды присутствуют в каждой клетке растений, но в исключительно малых количествах. Их разнообразие достаточно велико (более 60). Наиболее известной их разновидностью является брассинолид - первый из обнаруженных брассиностероидов.

Роль брассиностероидов пока изучена далеко не полностью. Однако в целом можно констатировать, что они усиливают действие других фитогормонов - продлевают рост и деление клеток, вызываемых ауксинами, цитокининами и гиббереллинами, усиливают реакции тропизмов, способствуют дифференцировке тканей, повышают чувствительность и эффективность защитных систем растений по отношению к отрицательным факторам окружающей среды, выступая таким образом в роли адаптогенов, в т.ч. иммуномодуляторов и антистрессантов. Однако действие брассиностероидов на разные растения может быть различным, а в ряде случаев противоположным действию остальных фитогормонов.

Функции и химическая структура брассиностероидов

Использование брассиностероидов в качестве основы регуляторов роста считается весьма перспективным, т.к. они оказывают комплексное стимулирующее воздействие на многие системы и органы растений при весьма малых концентрациях. Однако разработка таких препаратов достаточно сложна, в т.ч. в связи со сложностью получения брассиностероидов из природного сырья, что влечет необходимость его замены синтетическими аналогами. В РФ пока выпускается только один препарат такого типа - Эпин-экстра на основе 24-эпибрассинолида - синтетического аналога природного брассинолида .

ЖАСМОНАТЫ

Жасмонаты в растениях выполняют несколько функций, которые условно можно поделить на две категории:

Функции, связанные с защитой от внешних неблагоприятных факторов, в т.ч.:

поддержание (в синергизме с абсцизовой кислотой) водного тургора клеток тканей путем закрытия дыхательных устьиц при водном дефиците;
активацию (в синергизме с этиленом) процессов заживления механических повреждениий тканей;

Функции, связанные с завершением вегетационного периода, в т.ч.

подавление процессов образования хлоропластов (носителей хлорофилла);
стимуляция процессов накопление запасных белков в клубнях, луковицах и семенах.

Функции и химическая структура жасмонатов

К категории жасмонатов относятся жасминовая кислота , называемая также жасмоновой , и некоторые ее эфиры, наиболее распространенным из которых является метиловый эфир - метилжасмонат . В настоящее время жасмонаты в препаратах для регулирования роста или улучшения защитных функций растений не используются.

САЛИЦИЛАТЫ

Салициллаты выполняют функцию активации механизмов защиты растения от патогенных мкроорганизмов, действуя при этом в синергизме с жасмонатами и этиленом. Сигналом к аткивации этих механизмов служит повреждение тканей растения, вызываемое патогенами. В результате, кроме синтеза жасминовой кислоты, описанного выше, запускается синтез салицилатов, которые далее активируют две цепочки иммунных реакций:

запуск механизма т.н. сверхчувствительности , в результате чего стимулируется ускоренная гибель поврежденных клеток растения и патогены локально лишаются источника питания;
запуск глобального механизма синтеза антипатогенных белков (PR-белков, от pathogenesis-related proteins), подавляющих вредоносные микроорганизмы и создающих барьеры для их проникновения в ткани, т.е. стимуляция активности иммунной системы растения в целом.

Функции и химическая структура салицилатов

Самым распространенным салицилатом является салициловая кислота - близкий родственник ацетилсалициловой кислоты , т.е. всем известного аспирина. Исследования влияния обработки салицилатами на иммунитет растений ведутся достаточно широким фронтом, однако на сегодня регуляторов роста - адаптогенов на основе или с добавлением салицилатов нет. В то же время в народной практике с определенным успехом для укрепления и оздоровления ослабленных растений применяется богатый салицилатами настой ивовой коры, а некоторые регуляторы роста (например, Альбит) содержат действующие вещества, запускающие синтез в тканях растений салицилатов, запуская таким образом глобальный иммунный механизм.

АБСЦИЗОВАЯ КИСЛОТА

Если ауксины, цитокинины, гиббереллины и брассиностероиды выполняют все «созидательные» функции, стимулируя рост и деление клеток и, соответственно, рост и развитие растений и их органов, а также активацию их систем и жизненных процессов, и поэтому на схеме обозначены «живым» зеленым цветом, то абсцизовая кислота в первую очередь причастна к процессам торможения жизнедеятельности, причем, как при завершения цикла вегетации, так и при возникновении неблагоприятных условий - похолодания, недостатка влаги, засоленности почвы.

Абсцизовая кислота выполняет следующие функции:

при пониженных температурах и недостатке влаги тормозит все реакции, вызванные ауксинами, цитокининами и гиббереллинами, в т.ч. останавливает рост растения и раскрытие почек, уменьшает транспирацию, закрывая устьица, стимулирует опадение листьев;
регулирует состояние физиологического покоя деревьев в середине периода вегетации, в. т.ч. блокирует апикальное доминирование ауксинов, разрешая раскрытие боковых почек и рост боковых побегов;
регулирует состояние покоя семян, в т.ч. обеспечивает их обезвоживание и ингибирует прорастание в отсутствие влаги;

Для производства регуляторов роста в настоящее время абсцизовая кислота не используется.

Функции и химическая структура абсцизовой кислоты

ЭТИЛЕН

Этилен образуется, практически, во всех тканях и его действие проявляется на всех этапах жизненного цикла растения - от прорастания семян до созревания плодов. Образовываться этилен может как в результате реакции на внешние механические воздействия, так и в соответствии с фазами вегетационного цикла. В первом случае он выполняет следующие наиболее важные функции:

оптимизирует геометрические параметры проростка в случае упирания его в препятствия в процессе прорастания;
выступает синергистом в запуске механизмов защитных реакций на механические повреждения, способствуя образованию в тканях жасмонатов и салицилатов;
стимулирует образование т.н. раневой перидермы - пробкоподобной отделительной прослойки либо между поврежденными и здоровыми тканями, либо в основании поврежденного листа или плода, в результате чего поврежденные ткани, листья или плоды вместе с повредившими их вредителями или патогенами отделяются от растения и опадают;
непосредственно подавляет некоторые патогены, например, возбудители ржавчин ;
стимулирует опадение ненужных органов оплодотворенных цветков с началом образования завязи в результате ее механического давления на окружающие ткани;

Во втором случае этилен тормозит процессы роста в конце вегетационного периода, в т.ч. стимулирует разрушение хлорофилла и старение листьев с образованием отделительной перидермы в их основании, а также стимулирует процессы созревания плодов по окончании их роста с образованием такой же, как у листьев, отделительной перидермы в их основании.

Кроме того, у ряда культур этилен может вызывать специфические реакции, например преимущественное образование цветков одного пола.

Функции и химическая структура этилена

Продуцируемый растениями этилен может распространяться не только по сосудистой системе растений, но и через атмосферу, что резко сокращает время реакции, а также синхронизирует процессы, вызываемые этиленом, в рядом расположенных растениях и плодах. Это свойство широко используется в быту для ускорения дозревания томатов, когда вместе с зелеными кладут несколько спелых, этиленом которых стимулируется дозревание остальных. Обработка овощей и фруктов этиленом широко практикуется в промышленных масштабах для стимуляции дозревания недозрелых плодов и придания им товарного вида после их хранения или транспортировки.

В чистом виде применение этилена в агропрепаратах - регуляторах роста в связи с его летучестью невозможно. Поэтому растения обрабатывают т.н. этиленпродуцентами , т.е. препаратами, выделяющими этилен при контакте с тканями растений. На данный момент в этом качестве используется 2-хлорэтилфосфоновая кислота , на основе которой производятся препараты ХЭФК (Скороспел), Дозреватель и Зеленец. Первые два препарата предназначены для ускорения дозревания томатов и лука, а последний - для повышения завязываемости и ускорения выхода ранней продукции огурцов.

ПРОЧИЕ ФИТОГОРМОНЫ

Выше были рассмотрены основные, достаточно известные фитогормоны. Менее известны стриголактоны, полипептиды и полисахарины .

СТРИГОЛАКТОНЫ

Стриголактоны образуются в корнях растений при недостатке элементов минерального питания - азота, фосфора и других. Они транспортируются в надземную часть и в целях экономии минерального питания тормозят рост боковых побегов. Одновременно они стимулируют выделение в почву веществ-аттрактантов, привлекающих в корневую систему грибы-симбионты, улучшающие снабжение корней недостающими минеральными веществами.

ПОЛИПЕПТИДНЫЕ ФИТОГОРМОНЫ

Полипептидные фитогормоны обнаруживаются не у всех растений и при этом могут выполнять различные функции. В частности, у томатов и картофеля имеется полипептидный фитогормон системин , участвующий в запуске глобальной иммунной реакции в ответ на механические повреждения. У ряда других растений обнаруживется полипептидный фитогормон фитосульфокин , участвующий в процессах деления клеток и образования боковых корней и побегов. Известны фитогормоны этой категории, управляющие размером апикальной зоны роста побега, блокирующие процессы самоопыления, а также ряд других.

ОЛИГОСАХАРИНЫ

Олигосахарины в организме растений образуются в результате расщепления полисахаридов клеточных стенок. На сегодня известно, что фитогормоны этой категории участвуют в процессах стимуляции созревания.

Процесс открытия новых фитогормонов и новых свойств уже известных фитогормонов продолжается.

РЕЗЮМЕ

Как видно, фитогормоны выполняют в организме растений очень широкий спектр функций, связанных с саморегулированием их роста и сбалансированного развития их органов, с адаптивными реакциями как на жизненно важные, так и на негативные факторы внешней среды, с созреванием плодов, с образованием семян, сезонным увяданием и пр. При этом их действие носит комплексный характер со множеством взаимных перекрестных связей, синергизмом, антагонизмом и прочими эффектами. Знание и понимание этих сложных механизмов играет важную роль в разработке агротехнологий, в т.ч. в разработке и применении специальных агропрепаратов для регулирования роста и развития культур.

С наступлением менопаузы многие женщины испытывают неприятные ощущения: организм негативно реагирует на гормональный дисбаланс. С угасанием функции яичников снижается уровень эстрогенов, появляются мучительные «приливы», нарушение сна, раздражительность, накапливается жир на животе, ухудшается состояние волос и кожи.

Для устранения дисбаланса при недостаточной выработке эстрогенов женщина получает заместительную гормональную терапию. При слабых и умеренных проявлениях можно заменить синтетические препараты натуральными средствами. Фитогормоны содержатся во многих продуктах и растениях. Важно знать правила терапии с применением природных аналогов эстрогена.

Показания к применению

В период климакса снижается продуцирование , эстрона и эстриола. Дефицит стероидных гормонов влияет на нервную, половую, сердечно-сосудистую систему. При умеренной силе симптомов климакса можно обойтись без синтетических гормонов: достаточно регулярно получать растительные средства, в составе которых содержатся вещества с гормоноподобным действием. Лигнаны, куместаны, флавоны и изофлавоны положительно влияют на состояние организма.

Медики также советуют женщинам принимать фитоэстрогены в пременопаузе и после 45 лет, пока сохранена функциональная способность яичников. С наступлением климакса неизбежен, но можно сгладить негативную симптоматику, избежать значительного дефицита половых гормонов, если вовремя начать профилактический прием натуральных составов. Многие женщины подтверждают эффективность растительных средств. Травяные отвары, семена льна, природные масла стабилизируют гормональный баланс, восполняют дефицит эстрогенов при угасании функции яичников.

Симптомы климакса:

«приливы». Специфические проявления климактерического синдрома сложно спутать с симптомами других патологий. Приступ длится от 10-15 секунд до 5-7 минут: резко краснеет лицо, ощущается сильный жар в верхней части тела. В заключительной фазе обильно выделяется пот, может появиться озноб. «Приливы» беспокоят от одного-двух раз в несколько дней до пяти-семи раз в сутки;
скачки артериального давления. Нарушение обменных процессов, снижение скорости переработки пищи постепенно приводит к отложению холестерина на стенках сосудов, развитию артериальной гипертензии;
остепороз. На фоне гипоэстрогении нарушается процесс усваивания Ca. При дефиците кальция истончаются кости, можно получить перелом даже при небольшом ушибе или после падения;
недостаточное увлажнение влагалища. Уменьшение выработки секрета провоцирует дискомфорт в зоне половых органов: появляется жжение и зуд. Во время половых контактов возможно травмирование слизистой, инфицирование на фоне микротрещин и повышенной сухости тканей;
отложение жира в специфических «женских» зонах. С наступлением климакса вес нередко повышается без видимых причин на 5-6 кг. Признак гормонального сбоя - повышение слоя подкожной жировой клетчатки на талии и в зоне живота;
перепады настроения, излишняя нервозность, плаксивость, изменение характера, повышенная чувствительность к эмоциональным раздражителям часто сопровождают период климакса. После 45-50 лет ухудшается память, появляются сложности с запоминанием и переработкой новой информации, замедляются психомоторные реакции. Эти признаки также указывают на гормональный сбой;
истончение и сухость эпидермиса, ломкость ногтей, ухудшение состояния волос, поредение шевелюры - внешние симптомы дефицита эстрогенов. Недостаток женских гормонов приводит к появлению морщинок, сухости кожи, увяданию эпидермиса.

Полезные свойства фитоэстрогенов

Действие фитоэстрогенов:

уменьшается раздражительность;
улучшается сон;
снижается частота и сила «приливов»;
исчезает сонливость и апатия;
реже появляется нагрубание и болезненность груди;
стабилизируется вес;
активнее протекают обменные процессы;
нормализуется артериальное давление (в комплексе с антигипертензивными препаратами для постоянного применения);
улучшается состояние волос и кожных покровов.

На заметку! Регулярное получение полезных продуктов и составов на основе растительного сырья положительно влияет на организм. Действие натуральных средств более деликатное, чем у гормональных препаратов. Многие женщины отмечают, что после начала терапии с применением фитогормонов климакс протекает менее выраженно.

Когда фитогормоны не приносят пользы

При неправильном применении растительных средств, чрезмерном потреблении отдельных продуктов и трав уровень эстрогенов может стать выше нормы. Если женщина получает фитопрепараты с гормоноподобными веществами, то не стоит усиленно потреблять травяные отвары с фитоэстрогенами.

Где находятся: содержание в продуктах и растениях

Продукты:

чеснок;
зародыши пшеницы;
кокос;
брокколи;
кисломолочные продукты;
бобовые;
ячмень.

Растения с фитогормонами:

календула;
манжетка;
ежевика;
шишки хмеля;
люцерна;
лапчатка белая;
алоэ;
женьшень;
арника горная;
шалфей.

Узнайте о соблюдении правильного для людей с избыточным весом.

О симптомах гиперандрогении смешанного генеза и о способах лечения заболевания написано странице.

Перейдите по адресу и прочтите о том, чем и как лечить многоузловой зоб щитовидной железы.

Природные масла с фитогормонами:

авокадо;
черного тмина;
примулы вечерней;
герани;
льна;
фенхеля;
шалфея;
аниса.

Проверенные рецепты народной медицины

Для нормализации гормонального баланса применяют многие природные средства:

отвар из листьев шалфея. На 2 ч. л. природного сырья взять 500 мл кипятка. Настаивать состав с фитоэстрогенами на протяжении получаса. Настой выпить за 2 дня, по 3 приема на одни сутки. Режим применения: за 20 минут до еды, трижды на день;
отвар на основе манжетки. Целебное растение активно используют в качестве основного средства и в составе фитосборов. На 250 мл кипятка достаточно взять чайную ложку мелко нарезанной травы. Настаивать полезный чай 30 минут. Процеженное средство выпить за 2 раза;
настой из шишек хмеля. Пропорции и способ приготовления такие же, как в предыдущем рецепте. Каждый день употреблять по стакану настоя. Курс лечения - две недели;
смесь из алоэ и меда. Эффективный «эликсир молодости», полезное и недорогое средство для сохранения здоровья. Состав проявляет противовоспалительное и антиоксидантное действие, насыщает организм микроэлементами, фитогормонами, витаминами, органическими кислотами. Понадобится 1 ст. л. мякоти мясистого листа из растения, которому более трех лет и 2 ст. л. негустого меда. Питательное средство употребить за три приема в течение дня. Курс терапии - 10 дней;
льняное масло. Оптимальный вариант - получать натуральный продукт каждый день, с утра, обязательно натощак. Дозировка - чайная ложка. Длительность терапии - 1 месяц, затем на 10 дней перерыв, после повторить прием ценного масла. Продукт из семян льна - природное средство, эффективность которого подтверждена многочисленными исследованиями. При нарушении работы органов пищеварения можно заправлять маслом с приятным, слегка горьковатым, специфическим вкусом, легкие салаты или употреблять фитосредство после еды;
отвар с седативным действием. Перемены настроения, избыточная нервозность, плаксивость - частые «спутники» климакса. Травяной сбор содержит фитоэстрогены и компоненты с седативным действием. Соединить по столовой ложке корня валерианы, травы пустырника, листьев мяты и ежевики, цветов ромашки, шишек хмеля. На один день понадобится пару столовых ложек сбора и 0,5 л кипятка. Проварить фитосредство 5 минут, остудить, полезный чай отфильтровать. Выпить за три приема, по 150 мл, обязательно перед едой;
семена пажитника и льна. Натуральные продукты положительно влияют на уровень эстрогенов в организме. Семена принимать по чайной ложке каждый день на протяжении полутора месяцев. Можно смолоть натуральный продукт и добавлять в салаты. При таком способе обработки в организм попадает намного больше ценных веществ, чем при получении целых семян.

Еще несколько эффективных средств:

спиртовая настойка на основе корней лапчатки белой. Проверенное средство для нормализации гормонального фона. Во время климакса часто нарушается структура и функционирование щитовидной железы, что негативно влияет на половую систему. Настойка улучшает состояние проблемной железы. Готовить средство несложно: в бутылку сложить нарезанный корень растения (1 часть), влить качественную водку (взять 10 частей), убрать в прохладное место (обязательно без доступа света) на 30 дней. Процедить состав, пить дважды в день на протяжении месяца. Перед применением развести 25 капель настойки водой без газа (50 мл). После первого курса перерыв на неделю;
мятный чай для снижения нервозности. Напиток с приятным вкусом и ароматом полезен для уменьшения раздражительности, улучшения сна. При климаксе нужно курсами получать фитосредства с седативным эффектом. Мятный чай готовить просто: в стакан положить два средних листа мяты, влить кипяток, накрыть блюдцем либо металлической крышкой. Полезный напиток готов спустя 15 минут. Слишком крепкий чай делать не стоит. По желанию можно добавить мед либо таблетку сахарозаменителя. Полезный напиток также избавляет от головных болей на почве нарушения психоэмоционального равновесия;
отвар из листьев ежевики. Чай насыщает женский организм фитогормонами. Фитотерапевты рекомендуют пить ароматный чай после 40 лет курсами протяженностью 1 месяц, далее на 60 дней перерыв, потом повторить прием фитосредства. Полезно сочетать листья ежевики и смородины: каждого компонента взять по столовой ложке, поместить в термос, влить литр кипятка. Ароматный чай готов по истечении 35-40 минут. Отфильтровать природное средство, выпить за 6 приемов (по 3 для каждого дня), оптимально - до еды, за 20 минут;
маска с фитоэстрогенами для молодости кожи. Хорошее дополнение к приему натуральных составов. Некоторые растительные средства для наружного применения действуют так же эффективно, как дорогие маски и кремы. Косметологи предлагают простое и эффективное средство с фитогормонами. В 100 мл кипятка запарить семена льна (1 чайная, без горки, ложка). Подождать 30 минут, пока семена набухнут: жидкость станет маслянистой. Ватным тампоном нанести питательное средство на лицо и шею, можно смазать кисти рук. Смыть состав через четверть часа: кожа будет нежной, бархатистой. Курс - 15 масок, далее перерыв на 10 дней. Первые результаты заметны уже через две-три процедуры.

Не стоит ждать, пока симптомы климакса проявятся с полной силой: для профилактики и снижения последствий гормонального сбоя нужно получать растительные средства с природными аналогами эстрогенов. Травяные чаи, продукты с фитогормонами, природные масла нужно курсами получать всем женщинам старше 40-45 лет. Перед началом траволечения нужно проконсультироваться с эндокринологом или гинекологом.

Сегодня хотелось бы доступно и понятным языком рассказать о том, как регуляторы роста влияют на развитие растений о применении стимуляторов и ингибиторов. Для обычного садовода эта информация может показаться непонятной и сложной, но если разобраться в том как регуляторы роста влияют на развитие растений, то данный материал будет полезен.

Фитогормоны и их физиологическая роль.

Рост растений обусловлен наследственностью и управляется с помощью специфических физиологически активных веществ - фитогормонов. Они делятся на две группы:

Стимуляторы роста - вызывают ускорение роста и развития растений.
Ингибиторы роста - угнетают активность стимуляторов, тормозят развитие и рост растений.

Фитогормоны регулируют процессы:
1. Рост и развитие растений.
2. Структурные и функциональные изменения в растительном организме.
3. Направленность метаболизма.

Общие свойства фитогормонов:

1. Гормоны - высокоактивные вещества, действующие в малых концентрациях.

2. Гормоны вырабатываются в одних частях растения и передвигаются в другие его части, где и проявляют свое действие.

3. Каждый фитогормон участвует в регуляции ряда структурных и функциональных процессов, то есть обладает полифункциональными свойствами.

4. Система гормональной регуляции жизнедеятельности, роста и развития обычно многокомпонентна - в ней принимают участие не один, а несколько гормонов.

5. Регуляторное действие гормонов на растительный организм тесно связано с трофическим фактором (минеральное и углеродное питание), водным режимом, метаболизмом фенольных соединений, климатическими условиями.

Регуляторы роста растений

Стимуляторы роста образуются в небольших количествах преимущественно в меристематических тканях, а также в листьях и перемещаются по мере надобности в те части растений, где идут ростовые процессы или формообразовательные процессы. Стимуляция роста наблюдается лишь при очень низких концентрациях этих веществ в клетках растений. В больших концентрациях стимуляторы начинают действовать как ингибиторы роста. К стимуляторам роста относятся цитокинины, гиббереллины, ауксины.

Цитокинины и их роль

А. Регулируют деление клеток.

Б. Принимают участи е в процессах, связанных с начальной (эмбриональной) фазой роста.

В. Являются производными пурина (аденина), то есть имеют родство с НК.

Г. Синтезируются в корнях и транспортируются в точки роста побегов.

Д. Их физиологическое действие основано на усилении синтеза ДНК, что ведет к активации процессов деления клеток, общей стимуляции обмена веществ, синтеза белков и РНК.

Е. Они обладают аттрагирующим эффектом, вызывая приток аминокислот, фосфатов и других соединений.

Ж. Они влияют на физиологическое состояние семян, почек, на процессы, связанные с периодом покоя, индуцируют образование придаточных почек.

З. Они повышают устойчивость растений к неблагоприятным условиям окружающей среды.

И. Из природный цитокининов известен зеатин, из синтетических - кинетин.

Экзогенные (внесенные извне) цитокинины задерживают старение листьев растений. Их действие распространяется на структурное и функциональное состояние клеток листа - увеличивается размер ядер, ядрышек, число рибосом, число крист в митохондриях, ламелл стромы хлоропластов, разрастается ЭПС. Это приводит к активизации физиологических процессов в листе (синтез нуклеиновых кислот, белков, хлорофилла, интенсивности фотосинтеза), также к полной перестройке всего метаболизма листа и его структурной организации. Цитокинин в цитоплазме клеток листа взаимодействует с рецептором - веществом, воспринимающем гормональный сигнал, проникает в ядро, активизирует деятельность ядерных РНК-полимераз и тем самым синтез РНК. Это ведет к усилению биосинтеза различных белков. Происходит не только задержка старения листа, но и его омоложение. С помощью цитокининов можно существенно увеличить время активной жизнедеятельности зеленого листа, его фотосинтетическую продуктивность, а также защитить от повреждений.

Использование регуляторов роста цитокининового типа:

1. При обработке растений раствором кинетина происходит предотвращение старения листьев и активация прорастания семян.

2. Они стимулируют способность вызывать рост стеблевых (боковых) почек, изменяя апикальное доминирование - получается более густой куст.

3. Они способны вызывать дифференциацию почек у каллусов, то есть используются широко в биотехнологии растений.

Ауксины и их роль

А. Являются производными индола.

Б. В малых концентрациях стимулирую рост, в больших ингибируют.

В. Самый известный ауксин - индолилмасляная кислота (ИУК) - природное вещество, синтетические ауксины - альфа-нафтилуксусная кислота (альфа-НУК) и 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д).

Свойства и роль ИУК в клетке

1. Синтезируется в точках роста, меристемах побегов, в растущих зародышах и семяпочках, в семядолях и листьях.

2. Содержится в семенах, в пыльце растений, в низших растениях и бактериях.

3. Она вызывает усиленное образование боковых и придаточных корней, стимулирует рост плодов, задерживает преждевременное опадение листьев и плодов.

4. Она повышает проницаемость цитоплазмы и дыхание клеток, стимулирует синтез РНК и белков, усиливает поглощение клетками воды и растворенных веществ.

5. Она способствует разрыхлению плотных участков микрофибрилл, делает их более эластичными путем разрыва водородных связей между молекулами целлюлозы.

6. Участвует в формировании и росте клеточной стенки.

7. Большие концентрации ИУК приводят к торможению роста пазушных почек растений, препятствуют опадению листьев и плодоножек.

Применение регуляторов ауксинового типа

1. Для стимуляции укоренения черенков - черенки обрабатывают растворами альф-НУК и ИМК.

2. Для получения партенокарпических (бессемянных) плодов и стимуляции плодообразования, что делается с помощью опрыскивания цветков томатов, огурцов и других культур растворами синтетических ауксинов (обычно в теплицах).

3. Для уменьшения предуборочного опадения плодов. Проводится обработка крон яблонь и груш альфа-НУК и 2,4-Д, которые задерживают образование отделительного слоя в плодоножках и снижают потери урожая. Этот прием также задерживает созревание плодов, благоприятствуя их дальнейшему хранению.

4. Для прореживания цветков и завязей у плодовых. Для борьбы с периодичностью плодоношения опрыскивают раствором альфа-НУК кроны деревьев во время цветения, вызывая частичное опадение лишних цветов.

5. Для уничтожения сорняков - 2,4-Д в определенных концентрациях используется для уничтожения широколиственных сорняков в посевах пшеницы, риса, кукурузы.

Гиббереллины и их роль

А. Наиболее известен гиббереллин А3 или гибберелловая кислота.

Б. Они стимулируют рост надземных частей растений, в два-три раза увеличивая длину стеблей по сравнению с контролем.

В. Они излечивают карликовость и розеточность растений, вызывая растяжение междоузлий стеблей.

Г. Они усиливают синтез РНК и белков.

Д. Они активируют нециклическое фосфорилирование.

Е. Они ускоряю рост плодов и прорастание семян.

Ж. Они индуцируют цветение.

З. Они задерживают образование боковых и придаточных корней.

И. Они образуются в молодых листьях, корнях, а также в незрелых семенах.

Применение регуляторов гиббереллинового типа:

1. Для повышения производства бессемянных сортов винограда.

2. Для стимуляции роста надземной части растений.

3. Для стимуляции образования солода. Обрабатывают ячмень для улучшения качества солода, используемого в производстве пива.

4. Для выведения растений из состояния покоя. Обработка клубней картофеля в южных районах нашей страны для получения второго урожая для пробуждения глазков смесью гиббереллином и тиомочевинной.

5. Смесью гиббереллина и гетероауксина обрабатывают луковицы гладиолусов и других цветочных культур для ускорения роста и повышения декоративности во время цветения.

Ингибиторы роста растений

Роль ингибиторов и их особенности:
1. Угнетают активность стимуляторов роста и их синтез.

2. Подавляют рост растений, замедляя их обмен веществ.

3. Влияют на нуклеиновый обмен, притормаживая его.

4. Нарушают процессы синтеза белков, ДНК, окислительное фосфорилирование.

5. Они находятся в семенах, покоящихся почках, глазках картофеля.

6. Большие количества ингибиторов накапливаются в растениях осенью, а весной, когда их количество снижается, растения выходят из состояния покоя, трогаясь в рост.

7. С ингибиторами роста связано одревеснение побегов древесных растений, способствующее их успешной перезимовке.

8. Ингибиторы являются производными фенолов или терпеноидов.

9. Наиболее известные ингибиторы растений - бензойная, коричная, салициловая кислоты, кумарин, абсцизовая кислота (АБК), которая вызывает опадение листьев, переход растений в состояние покоя, накапливается в зрелых плодах и старых листьях, покоящихся почках

В растениях необходимо поддержание определенного соотношения стимуляторов и ингибиторов роста. Особенно это важно для древесных растений при их переходе от вегетативного роста к репродуктивному, от вегетации к состоянию покоя.

Использование ингибиторов роста растений:

1. Используют в качестве гербицидов для борьбы с травянистыми сорняками и арборицидов для борьбы с древесными сорняками. Эти вещества, воздействуя на целые ферментные, нарушают обмен веществ и энергии, приводят растения к гибели. Главная особенность гербицидов - избирательность их действия - уничтожая сорняки, они не влияют на рост полезных растений. В качестве гербицидов применяют 2,4-Д, гидразид малеиновой кислоты (ГМК), симазин, атразин. В современной практике садоводства широко применяются гербициды общего действия - раундап и торнадо, уничтожающие все травянистые растения. Используется избирательный гербицид для газонов, уничтожающий широколистные сорняки - лонтрел.

2. Ретарданды - вещества, тормозящие удлинение стебля и предотвращающие полегание растений. Их действие основано на ингибировании роста стебля при одновременном активировании развития механической ткани в последнем, что приводит к большей сопротивляемости к, полеганию. Ретарданты отрицательно влияют на синтез гиббереллинов в растениях. Наиболее известные - хлорхолинхлорид (ХХХ), бромхолинхлорид, используемые для предотвращения полегания хлебов, для торможения вытягивания рассады овощей, декоративных культур, роста кустарников. Алар используется для получения более компактной кроны у плодовых деревьев и ускорения перехода молодых деревьев к плодоношению, а также для предотвращения предуборочного опадения плодов.

3. Дефолианты (дефолиация) - листопад, который вызывается искусственно при обработке некоторыми веществами (цианамиды, хлораты, аминотриазол). Проводят перед уборкой картофеля, чтобы предотвратить развитие фитофторы и ускорить созревание клубней.

4. Десиканты (десикация) - предуборочное высушивание листьев и стеблей бобовых. Принцип действия десикантов основан на образовании под их влиянием отделительного слоя клеток возле основания черешка листа. Наиболее известные десиканты - энтадол, пентахлорфенол.

Применение этилена

Этилен используют в хранилищах для ускорения созревания плодов перед их продажей. Производное этилена - эстрел (гидрел) применяют для стимуляции одновременного созревания плодов с последующей их машинной переработкой, а также для прореживания цветков и завязей. Опрыскивание эстрелом растений огурцов, тыквы и др. приводит к образованию большего количества женских цветков и увеличению урожая плодов.

Многие знают о существовании регуляторов роста и развития – гормонов – у животных и человека, но не всем известно, что сходные регуляторы – фитогормоны – есть и у растений. Они вырабатываются клетками в ничтожных количествах, разносятся по проводящей системе и не только влияют на процессы роста, цветения, созревания плодов, но могут, передаваясь по воздуху, воздействовать на соседние растения. Но обо всем по порядку.

В конце XIX в. Чарлз Дарвин вместе со своим сыном Фрэнсисом экспериментировал с проростками канареечной травы, которую они, вероятно, выращивали для своих любимых голубей. Наблюдения над голубями позволили Дарвину сформулировать представление об искусственном отборе, которые затем он распространил на дикую природу... Но это совсем другая история.

Каждый видел, как поворачиваются к освещенному окну листья комнатных растений, но задумывались ли вы, почему это происходит? Чарлз и Френсис Дарвины провели несколько опытов, доступных любому школьнику: надевали на верхушки проростков непроницаемые для света колпачки, и поворот листьев растений к свету прекращался. Вывод был сделан такой: если проростки освещаются сбоку, то от верхней их части к нижней передается какой-то стимул, заставляющий последнюю изгибаться. Именно поэтому, если затенить верхушку, сигнал не поступает и листья к свету не поворачиваются.

Понадобилось еще 50 лет, чтобы голландец Ф.Вент выделил это ростовое вещество и назвал его ауксином (от греч. auxs – выращивать, увеличивать). Так был открыт первый фитогормон. Оказалось, что если свет падает на растение с одной стороны, то в освещенной части ауксина вырабатывается меньше, поэтому с затененной стороны клетки растягиваются быстрее и верхушка поворачивается к свету. По этой же причине сильно вытягиваются затененные побеги – вспомните проросший в подвале картофель!

Теперь ауксины (а это целая группа близких по составу веществ) не только хорошо изучены, но и нашли широкое применение в практике. Интересно, что образуются ауксины в основном в верхушках стеблей, молодых листьях, почках, а влияют главным образом на рост и развитие корней. Поэтому ауксины обычно используют для ускорения укоренения черенков – их просто опускают в раствор ауксинов. Только не нужно забывать, что избыток гормона оказывает тормозящее действие на рост и необходимо строго соблюдать дозировку, указанную на упаковке.

Спускаясь от верхушки растения вниз, ауксин подавляет развитие боковых почек, это препятствует ветвлению побега. Если отщипнуть верхушку стебля, гормон перестанет выделяться и боковые почки тронутся в рост. Получится пушистый кустик. Умело обрезая растения, можно создавать «скульптуры» причудливой формы.

Еще одна особенность ауксинов – влияние на образование плодов. Садоводам хорошо известно, что если опыления не произошло, то плоды не завязываются. Но если обработать ауксином цветки томатов, огурцов или баклажанов, то без оплодотворения образуются бессемянные плоды, называемые партенокарпическими.

В середине XX в. была обнаружена новая группа гормонов, названных цитокининами . Американцы Скуг и Миллер разрабатывали методику получения растений из культур их клеток. Это позволило бы из отдельных клеток получать любое количество новых растений, т.е. таким образом можно было бы получать клоны редких экземпляров хризантем, орхидей, лекарственных и других растений.

В начале работы исследователи столкнулись с тем, что клетки в культуре не хотели делиться. Добавление к культуре ауксина вызывало их рост, иногда до гигантских размеров, но для деления клеток было необходимо действие еще какого-то фактора. Сначала удалось экспериментальным путем подобрать его синтетический аналог, а затем и выделить природные соединения – цитокинины.

Оказалось, что цитокинины вырабатываются кончиками корней, а действуют в основном на развитие побегов. Вы, наверное, обращали внимание на то, какие сочные побеги с крупными листьями растут от пней спиленных деревьев – на них действует избыток цитокининов. Цитокинины еще и задерживают старение – если обрызгать ими половинку листа, то она будет оставаться молодой и зеленой, даже когда другая пожелтеет.

При пересадке рассады мы обычно отщипываем кончик корня, при этом уменьшение количества цитокинина приводит к быстрому развитию боковых корней, растение поглощает больше питательных веществ и лучше развивается. Весомый вклад в изучение этого гормона внесла наша соотечественница и современница профессор О.Н. Кулаева.

В рамках небольшой статьи трудно рассказать обо всех чудесах, связанных с фитогормонами. Как, например, вам понравится томат высотой в несколько метров, урожай с которого нужно собирать с лестницы? Такое возможно не только в кино, но и в реальной жизни под действием фитогормона гиббереллина , которым обрабатывают верхушку побега.

Этот гормон открыли в Японии, изучая болезнь риса, называемую «баканэ», или болезнь дурных побегов. Грибок гибберелла, выделяя ростовое вещество, вызывает вытягивание и полегание стеблей риса. Как выяснилось, многие вредители растений, такие как грибы, бактерии, некоторые насекомые, предпринимают «химическую атаку», используя вещества, аналогичные фитогормонам. В результате на растениях могут образовываться опухоли, наросты, «ведьмины метлы». В сельском хозяйстве гиббереллином опрыскивают цветки винограда и так же, как в случае с ауксинами, получают бессемянные плоды – чтобы изюм был без косточек.

Кроме стимуляторов роста к фитогормонам относят и вещества, оказывающие преимущественно тормозящее действие. Многие читатели слышали о процессе яровизации. Если озимую пшеницу посеять не осенью, а весной, то она не даст урожая. Но если смочить семена водой и выдержать их при низких температурах, т.е. произвести яровизацию, растения будут нормально развиваться. Сходную процедуру, возможно, приходилось проделывать и вам, помещая в холодильник набухшие семена огурцов для повышения их всхожести. Что же при этом происходит? При низких температурах разрушается абсцизовая кислота , обеспечивающая покой семян и почек, что защищает их от развития в неподходящее время года. Процесс яровизации имитирует действие зимних холодов и позволяет вывести растение из периода покоя. Абсцизовая кислота помогает растениям пережить и период засухи.

Но, пожалуй, самым замечательным фитогормоном является этилен . Да-да, тот самый газ, который изучают на уроках химии! Вы замечали, что на кухне с газовой плитой хуже себя чувствуют комнатные растения, быстрее вянут срезанные цветы? Это действие этилена, который в небольшом количестве выделяется при сгорании газа. Он вызывает листопад, увядание цветков, созревание плодов.

Этилен обильно выделяется стареющими частями растения. Поэтому если вы хотите подольше сохранить букет, то из него нужно удалять уже увядшие цветы. А если вы собрали зеленые помидоры и хотите, чтобы они быстрее дозрели, к ним нужно положить спелый помидор (а можно и банан!) и накрыть чем-нибудь, чтобы этилен не улетучивался. Используя препараты, выделяющие этилен, можно перевозить на большие расстояния незрелые плоды и в конце пути вызывать их быстрое дозревание. Но не забывайте, если сложить вместе много яблок, да еще накрыть их, то выделяющийся газ вызовет перезревание и урожай будет испорчен.

У этилена есть еще много интересных свойств. Например, каждому дачнику хочется, чтобы на растениях огурцов было поменьше пустоцвета, побольше огурчиков. Этого можно добиться, используя этилен, а также изменяя соотношение между количеством цитокинина и ауксина. Если подземная корневая часть растения развита хорошо, то цитокининов выделяется больше, чем ауксинов, и образуется много женских цветков, а значит, и огурчиков. А вот мощные плети, дающие большое количество ауксинов, при слабой корневой системе часто бывают покрыты мужскими цветками – пустоцветами.

В заключение следует заметить, что перечисленными пятью типами фитогормонов не исчерпывается комплекс гормонов растений. У растений есть и другие гормоны. Кроме того, невозможно приписать какое-либо четко определенное одно – тормозящее или стимулирующее – действие каждому фитогормону. Действие того или иного фитогормона зависит от уровней других гормонов и от многих других факторов. Для выяснения полного спектра действия каждого фитогормона, деталей метаболизма и взаимодействия фитогормонов еще предстоит провести многочисленные и глубокие исследования.