АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Фитогормоны. Ингибиторы роста. Применение фитогормонов в практике растениеводства

Фитогормоны — это соединения, образующиеся в малых количествах в одних частях растений и обычно транспортирующиеся в другие части, вызывая специфический ростовой или формообразовательный эффект. Все фитогормоны тесно взаимодействуют между собой.

Различают несколько групп фитогормонов: ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота, газ этилен, брассины (брассиностероиды). Условно первые три группы и частично брассины относят к веществам-стимуляторам, абсцизовую кислоту и этилен — к ингибиторам.

Наиболее богаты ауксинами растущие части растительного организма: верхушки стебля, молодые растущие части листьев, почки, завязи, развивающиеся семена. Образование ауксинов идет преимущественно в меристематических тканях. Ауксины передвигаются из верхушки побега вниз к его основанию, а далее от основания корня к его окончанию, т. е. полярно, Полярное передвижение ауксинов идет по проводящим пучкам с затратой энергии и зависит от интенсивности дыхания. Во взрослом растении можно наблюдать и неполярное передвижение ауксина вместе с током воды по ксилеме.

Содержание ауксина изменяется в онтогенезе растения. Максимум содержания ауксина отмечается в листьях, в фазу бутонизации или цветения. Большое количество этого гормона содержат прорастающие семена и распускающиеся почки. В период покоя содержание ауксина резко снижается.

Современное представление о механизме действия ИУК основывается на индуцировании увеличения степени растяжимости клеточных стенок, усиления дыхания, синтеза белка и нуклеиновых кислот.

К группе ауксинов относятся также некоторые природные фенольные соединения, стимулирующие рост растений: феруловая кислота, конифериловый спирт, ванилин, кофейная кислота. Эти вещества обладают более слабым стимулирующим действием по сравнению с ИУК.

Содержание гиббереллинов меняется в онтогенезе, их количество резко возрастает при прорастании семян. Максимальное содержание данного фитогормона в растении отмечается к фазе цветения. Гиббереллины, подобно ауксинам, участвуют в разрастании завязи и образовании плодов, выходе почек из состояния покоя. Имеются сведения о том, что Гиббереллины накапливаются в хлоропластах и участвуют в фотосинтезе (Н. И. Якушкина, Г. П. Пушкина).

Цитокинины образуются главным образом в корнях и передвигаются в надземные органы по ксилеме.

Абсцизовая кислота (АБК) образуется из мевалоновой кислоты в основном в листьях, а накапливается в хлоропластах, хотя синтезируется в цитозоле. Однако ее синтез возможен и в других органах растения. АБК обнаружена в почках, сухих семенах, в клубнях картофеля. Содержание АБК резко увеличивается при низком содержании азота. АБК тормозит процессы роста во всех его проявлениях, тормозит процесс фотосинтетического фосфорилирования.

В некоторых случаях АБК оказывает аттрагирующее влияние в формирующихся плодах, способствуя их созреванию. В условиях водного стресса наблюдается быстрое увеличение содержания этого фитогормона в замыкающих клетках устьиц, что приводит к возрастанию проницаемости мембран и утечке ионов К⁺ из замыкающих клеток. С закрытием устьиц снижается интенсивность транспирации. Таким образом, обработка растений АБК в условиях водного дефицита увеличивает оводненность растения.

Применение фитогормонов

Для успешного практического применения всех фитогормонов или их синтетических заменителей необходимо соблюдение определенных условий:

1. Фитогормоны оказывают влияние лишь тогда, когда в растении их недостает. Это чаще всего наблюдается во время прорастания семян, цветения, образования плодов, а также когда нарушена целостность растительного организма, например, черенки, изолированные ткани. В некоторых случаях условия внешней среды препятствуют образованию гормонов, тогда этот недостаток может быть восполнен их экзогенным внесением.

2. Как уже упоминалось, клетки, ткани, органы должны быть компетентны (восприимчивы) к фитогормонам. Компетенция связана с наличием рецепторов, а также с общим состоянием внутриклеточных процессов. Клетка может быть на одной фазе роста компетентна к внесению данного фитогормона, а на другой — нет.

3. Необходимо достаточное снабжение растения водой и питательными веществами.

4. Действие всех гормонов зависит от концентрации. Избыточная концентрация вызывает не стимуляцию, а резкое торможение роста и даже гибель растений.

5. Эндогенные (естественные) фитогормоны определенным образом локализованы в отдельных компартментах (отсеках) клетки. При внесении извне распределение гормонов будет иным. В этой связи экзогенное внесение не может полностью заменить гормоны, образовавшиеся при естественном метаболизме.

Ингибиторы роста растений

Соединения, вызывающие кратковременное торможение роста растений или их переход в состояние покоя. К приходным ингибиторам относятся вещества, которые в большом количестве накапливаются в почках и семенах осенью при переходе растения в состояние покоя.

Применение фитогормонов в практике растениеводства

Для успешного практического применения всех фитогормонов или их синте­тических заменителей необходимо соблюдение определенных условий:

1. Фитогормоны оказывают влияние лишь тогда, когда в растении их недос­тает. Это чаще всего наблюдается во время прорастания семян, цветения, об­разования плодов, а также когда нарушена целостность растительного организ­ма, например, черенки, изолированные ткани. В некоторых случаях условия внешней среды препятствуют образованию гормонов, тогда этот недостаток мо­жет быть восполнен их экзогенным внесением.

2. Как уже упоминалось, клетки, ткани, органы должны быть компетентны (вос­приимчивы) к фитогормонам. Компетенция связана с наличием рецепторов, а также с общим состоянием внутриклеточных процессов. Клетка может быть на одной фазе роста компетентна к внесению данного фитогормона, а на другой — нет.

3. Необходимо достаточное снабжение растения водой и питательными ве­ществами.

4. Действие всех гормонов зависит от концентрации. Избыточная концентрация вызывает не стимуляцию, а резкое торможение роста и даже гибель растений.

5.Эндогенные (естественные) фитогормоны определенным образом лока­лизованы в отдельных компартментах (отсеках) клетки. При внесении извне рас­пределение гормонов будет иным. В этой связи экзогенное внесение не может полностью заменить гормоны, образовавшиеся при естественном метаболизме.

В настоящее время фитогормоны применяются в следующих направлениях.

Ауксины и их синтетические заменители:

1. Для усиления корнеобразования у черенков (Р.Х. Турецкая). Обработка ниж­них концов черенков ИУК в концентрации 50 мг/л или ее синтетическими ана­логами (индолилмасляной, а-нафтилуксусной кислотой) вызывает приток к ним питательных веществ, при этом процесс корнеобразования усиливается. Этот прием широко применяется при вегетативном размножении растений.

2. Для усиления корнеобразования и восстановления корневой системы при пересадке растений. Для этого саженцы окунают в пасту из глины с добавлени­ем ИУК или ИМК.

3. Для образования партенокарпических плодов, повышения урожая тома­тов и некоторых других культур. Опрыскивание цветков томатов раствором син­тетических регуляторов роста типа ауксина (например, трихлорфеноксиуксусной кислотой в концентрации 50 мг/л) приводит к образованию партенокарпических бессемянных плодов. Плоды растут быстрее и характеризуются более высоким содержанием Сахаров. Одновременно с усилением роста плодов в результате пе­рераспределения питательных веществ рост вегетативных органов (пасынков) замедляется. К недостаткам этого приема следует отнести большую подвержен­ность образующихся плодов различного рода заболеваниям.

4. Для предохранения плодов от предуборочного опадения. При большом ко­личестве завязавшихся плодов часть их опадает до созревания. Регуляторы типа ауксина, вызывая дополнительный приток питательных веществ к плодам, пре­пятствуют образованию отделительного слоя. Обработка деревьев проводится а-нафтилуксусной кислотой в концентрации 10 мг/л за две недели до уборки.

5. Для ускорения прорастания семян некоторых растений. Этот прием дает бла­гоприятные результаты лишь на мелкосемянных растениях, поскольку крупные семена содержат достаточное количество собственных гормонов. Хорошие результа­ты получены при обработке семян сахарной свеклы ИУК в концентрации 10 мг/л.

6. В высоких концентрациях регуляторы роста типа ауксина, например 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д), могут применяться как селектив­ные гербициды. Поскольку для разных видов растений оптимальные концентра­ции фитогормонов различны, то это позволяет использовать 2,4-Д в качестве селективного гербицида для борьбы с сорняками в посевах злаковых культур. Исследованиями (Ю.В. Ракитин, В.А. Земская) показано, что различная устой­чивость растений к 2,4-Д связана с различиями в скорости ее детоксикации (обез­вреживания) в растительном организме.

Гиббереллины.

1. Под влиянием гиббереллина заметно усиливается рост стебля конопли, са­харного тростника. Увеличивается выход волокна конопли с гектара.

2. Опрыскивание в концентрации 25 мг/л повышает урожай зеленой массы кормовых бобов. Увеличивается продуктивность растений, возделываемых для получения зеленой массы. Однако урожай семян при этом снижается.

Широкое применение получили этиленпродуценты — соединения, которые после опрыскивания растении распадаются с образованием этилена. Наиболее распространенным этиленпродуцентом является 2-хлорэтилфосфоновая кислота СlСН2СН2РО(ОН)2, которая при значении рН > 4 распадается с выделением эти­лена. Известно много препаратов, содержащих 2-ХЭФК: этрел, гидрел, кампозан, этефон.

Этилен-продуценты применяют:

1. Для ускорения созревания плодов.

2. Для ускорения созревания и облегчения уборки томатов, яблок, облепихи, винограда, цитрусовых, поскольку ускоряется образование отделительного слоя в плодоножке.

3. Для усиления отделения латекса у каучуконосных деревьев гевеи, ускорять выделение живицы у сосны.

4. Для ускорения опадения листьев — дефолиации. Дефолиация облегчает условия машинной уборки ряда культур, например хлопчатника.

5. Для индукции цветения манго, авокадо, ананасов и других культур.

6. Обработка этрелом растений огурца вызывает преимущественное образо­вание женских цветков.

7. Для борьбы с полеганием зерновых культур в посевах, например, ржи и ячменя, поскольку этиленпродуценты способствуют формированию укорочен­ного толстого стебля.

Дата добавления: 2015-02-02 | Просмотры: 2622 | Нарушение авторских прав