Фитогормоны растений

На сегодняшний день мы часто прибегаем к использованию различных ростовых препаратов, например, при пересадке деревьев, проращивании семян и черенков, для улучшения роста и развития растений. На рынке такие препараты представлены различными торговыми марками, такие как «Корневин», «Гетероауксин», «НВ −101», «Завязь», «Бутон», «Эпин», «Циркон» и т.д. Все они оказывают на растительные организмы гормональное действие, другими словами являются искусственными фитогормонами, стимулирующие рост, развитие, защиту от внешних неблагоприятных условий и регуляцию других физиологических процессов.

 

Фитогормоны — это сигналы внутренней среды растений, которые регулируют развитие растений. Долгое время фитогормоны рассматривали только как регуляторы роста, но исследования показывают, что они участвуют практически во всех процессах развития. Действие каждого гормона специфично и каждый гормон может влиять на многие процессы, в то же время на один и тот же процесс могут влиять несколько гормонов. Например, гормон ауксин вызывает верхушечный рост растения, а цитокинин отвечает за развитие боковых почек.

Основные фитогормоны, которые наиболее изучены это ауксины, гиббереллины, цитокинины, этилен, абсцизовая кислота.

Ауксины. Наиболее распространенными ауксинами являются: индол — 3 — уксусная кислота(ИУК), индол — 3 — масляная кислота(ИМК) и 4 — хлор — индолуксусная кислота(4-Cl-ИУК)( чаще всего встречается у сосны и бобовых). Ауксины играют главную роль в ростовых процессах развития, растяжении и делении клеток. Обработка корней ауксинами способствует их новообразованию, а также стимулирует корнеобразование при обработке срезанных черенков. Также ауксины используют для завязи плодов. Семена при этом не образуются.

Установлено, что высокая концентрация ауксинов вызывают обратные действие — происходит торможение роста. А обработка ауксинами растений концентрациями вызывающими активный рост побегов, действуют на сильное подавление роста корней. Излишек ауксина приводит к опадению листьев. Это объясняется способностью ауксинов в активации образования гормона этилена.

Гиббереллины. Изначально химическое вещество было выделено из жидкости гриба Gibberella, отсюда получив свое название. Гиббереллины образуются в молодых ростовых частях растений: верхушках корней, растущих листьях, цветках, незрелых семенах и плодах. Эффект от обработки гиббереллинами — это активное увеличение роста стебля в высоту, делающие растения гигантами. Рост может быть увеличен в 3-5 раз. Обработка гиббереллинами могут ускорять цветение, активировать развитие плодов, при этом подавлять образование семян. Благодаря этому свойству гиббереллины используют при обработке сортов винограда, например кишмиш. Стимулирует прорастание семян, которые находятся в неглубоком покое, например луковицы, клубни. На рост корней гиббереллины оказывают незначительное влияние.

Цитокинины. Цитокинез означает клеточное деление. Больше всего цитокининов в делящихся клетках растений. Этот фитогормон обычно действует вместе с ауксинами. Например, при повышенном уровне ауксина происходит активный рост верхушечной почки, замедляя развитие боковых побегов. Цитокинин в этом случае действует как антагонист ауксина, замедляя рост верхушечных побегов, развивая боковые побеги. Цитокинины стимулируют прорастание семян и клубней некоторых растений, задерживают процессы старения.

Абсцизовая кислота (АБК). АБК встречается чаще всего в старых листьях, покоящихся семенах и почках, зрелых плодах, в тканях растений при засухе, способствует закрыванию устьиц при неблагоприятных условиях. При увеличении АБК в клетках семян, клубней, почек они приходят в состояние покоя, а при уменьшении концентрации этого гормона происходит повышение гиббереллинов или цитокининов, что приводит к пробуждению. При резких перепадах температуры, водном дефиците или засолении происходят колебания изменений концентрации АБК. Фитогормон АБК часто называют стрессовым гормоном.

Этилен. Как и АБК этилен образуется при стрессовых воздействиях. Много этилена в опадающих листьях, цветках, созревающих плодах. Также этилен образуется в местах повреждения растений. Наиболее изучен эффект воздействия этого гормона на растения, при котором происходит замедление роста в длину, утолщение стебля и развитие горизонтальных побегов. Но обычно этилен используют в качестве торможения роста. Цитокинин и этилен участвуют в регуляции жизненных процессов в листьях. Этилен является регулятором опадения листьев. Высокая концентрация ауксинов может привести к образованию этилена в листьях, что приведет к опаданию листьев.

Наряду с данными фитогормонами рассматриваются гормоны:

Брассиностероиды — оказывают влияние на рост, повышают устойчивость к стрессовым воздействиям. Оксилипины — участвуют в ответных реакциях при повреждении растений, стимулируют клубнеобразование, регулируют образование клубеньковых бактерий на бобовых растениях. Салициловая кислота — играет важную роль в защите растений от патогенных вредителей, способствует формированию иммунитета растений.