Реферат на тему фитогормоны

Обновлено: 05.07.2024

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Отдел образования администрации Лебедянского муниципального района Липецкой области

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

СОШ с.Мокрое Лебедянского муниципального района Липецкой области

учебно-исследовательская работа

"Использование фитогормонов в вегетативном размножении растений"

автор – Шамай Наталья Викторовна, 8а класс,

МБОУ СОШ с.Мокрое

руководитель – Пенькова Ольга Анатольевна,

учитель географии и биологии МБОУ СОШ с.Мокрое

Мокрое - 2016

Оглавление.

I. Введение ------------------------------------------------------------ 1

II. М етодика исследований --------------------------------------2

Что такое фитогормоны; их разновидности. ------------------2

2. Анализ форумов садоводов, с целью выявления наиболее применяемых способов стимуляции корнеобразования с помощью фитогормонов ----------------------------------------------------------------- 2

3. Б иологически е особенност и и правила размножения ф итонии -----3

4. Закладка опыта по выявлению наиболее действенного способа стимуляции корнеобразования с помощью фитогормонов --------- 4

4.1. стимуляции корнеобразования с помощью сока алоэ ---------- 4

4.2. стимуляции корнеобразования с помощью меда ---------------- 4

4.4. стимуляции корнеобразования с помощью ивовой воды ------ 5

III. Результаты исследований и их анализ -------------------- 5

Список используемой литературы ------------------------------- 8

Приложение ------------------------------------------------------------- 9

Введение.

Объект исследования: фитогормоны

Предмет исследования: влияние фитогормонов на скорость корнеобразования при вегетативном размножении растений

Цель исследования: выявить возможность замены промышленных стимуляторов натуральными фитогормонами

Найти информацию о фитогормонах и их действии на черенки растений

На сайтах садоводов выяснить информацию о наиболее применяемых способов стимуляции корнеобразования с помощью фитогормонов

Узнать о биологических особенностях и правилах размножения фитонии

Заложить опыты по выявлению наиболее действенного способа стимуляции корнеобразования с помощью фитогормонов

Сравнить сроки развития черенков фитонии, укореняемых с использованием стимуляторов роста, и черенков, укореняемых без стимуляторов;

Сделать выводы о возможности замены промышленных стимуляторов натуральными фитогормонами

Методы: работа с сайтами садоводов в сети интернет, эксперимент

Актуальность: для получения большого количества посадочного материала с одинаковыми свойствами применяют размножение с помощью черенков, но не всегда оно бывает удачным, т. к. у многих растений стимулировать образование корней достаточно сложно, а иногда невозможно без использования стимуляторов корнеобразования. Но стимуляторы не всегда можно купить (например, в деревне), да и стоят они не всегда дешево. Кроме этого, возможно, натуральные стимуляторы могут дать лучший результат в корнеобразовании, чем промышленные.

Практическое значение состоит в том, что проведенные исследования помогут любителям растений добиться более быстрого образования корней у стеблевых черенков.

II Методика и результаты исследования

1. Что такое фитогормоны; их классификация.

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. Меня интересуют стимуляторы, поэтому рассмотрим подробнее именно их.

Наиболее богаты ауксинами растущие части растительного организма: верхушки стебля, молодые растущие части листьев, почки, завязи, развивающиеся семена. Образование ауксинов идет преимущественно в меристематических(образовательных) тканях. Ауксины передвигаются из верхушки побега вниз к его основанию, а далее от основания корня к его окончанию. 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.

Содержание гиббереллинов тоже 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 , вызывают деление клеток в присутствии ауксина.

2. Анализ форумов садоводов, с целью выявления наиболее применяемых способов стимуляции корнеобразования с помощью фитогормонов

3. Б иологически е особенност и и правила размножения ф итонии

Фиттония (Fittonia) – это род травянистых растений из семейства Акантовые. Большинство представителей этого рода - многолетные низкорослые растения со стелющимися опушенными побегами, листья которых покрыты изящной сеточкой белого, желтого, или красновато-фиолетового цвета.

Как комнатные растения выращивают несколько видов фиттонии, и ценятся они за удивительную красоту узорных листьев. Цветки маленькие и невзрачные, особого интереса не представляют.

Чаще всего в домашних условиях встречаются фиттония Вершафельта и фиттония серебристая. Эти виды родом из влажных болотистых лесов Южной Америки, поэтому любят повышенную влажность воздуха и теплые условия содержания.

Считается, что выращивать фиттонию в домашних условиях сложно, так как она нуждается в повышенной влажности.

Размножают фиттонию черенками, делением куста, отводками и семенами (гибриды семян не дают).

Черенок с 3-5 листьями срезают и укореняют в песке или легком грунте под стеклом. Обязательно должно быть тепло - температура в пределах 25-28 градусов. Укоренение происходит в течение месяца-полтора.

Делением размножают при пересадке - аккуратно разделяют кустик, стараясь не повреждать нежную корневую систему фиттонии.

Можно размножать фиттонию отводками от стебля. Если часть стебля присыпать влажной почвой, то вскоре могут появиться корешки. После укоренения побег отделяют и переносят в отдельную емкость. В широких контейнерах стелящиеся стебли иногда сами укореняются.

4. Закладка опыта по выявлению наиболее действенного способа стимуляции корнеобразования с помощью фитогормонов

Предпосадочная обработка черенков специальными средствами для стимулирования образования корней проводится с целью:

- появления корней на трудноукореняемых растениях;

- ускорения образования и роста корней;

- получения на черенках более мощной системы корней, способствующей усиленному потреблению питательных веществ из почвы и быстрому росту растения;

- повышения концентрации органических веществ в местах появления корней.

Свежеприготовленный раствор стимуляторов роста я применяла сразу после нарезки черенков; глубина погружения в раствор стимулятора роста зависит от длины черенков и степени их одревеснения. Зелёные черенки, именно такие я использовала, погружают в раствор на 2-4 см (не глубже, чем на треть длины). Небольшая длина и наличие листьев у зелёных черенков способствуют усиленному всасыванию черенками стимулятора вместе с водой. При нарезке черенков, для чистоты эксперимента, я брала их с одного растения (Приложени 1) и старалась, чтобы они были одинаковыми. Стаканчики с водой обозначила 1а, 2а, 3а, 4а, 5а. Стаканчики со стимуляторами обозначила 1б - мед, 2б- дрожжи, 3б — ива, 4б — картофель, 5б — алоэ. (Приложение 2)

4.1. Стимуляции корнеобразования с помощью сока алоэ

Алоэ издревле вошло в народную практику как хорошее средство, восстанавливающее силы ослабевшего после недуга человека, так как содержит оно в себе большой набор витаминов и веществ, обладающих бактерицидными свойствами. Воспользовавшись опытом медиков, садоводы, огородники, цветоводы стали использовать это растение в качестве стимулирующего вещества для сельскохозяйственных культур. Сок алое повышает иммунитет, укрепляет защитные силы растений, влияет на деление клеток, способствует ускоренному образованию корней. В 0.5 л воды я растворила 10 капель сока алое. В растворе советуют выдерживать черенки 24 часа, затем помещать в обычную воду, но я решила попробовать дать черенкам укорениться в самом растворе.

4.2. Стимуляции корнеобразования с помощью меда

Мёд является замечательным антисептиком и одновременно природным стимулятором роста для растений. Для укоренения черенка я одну чайную ложку натурального мёда размешала в 1,5 литрах воды и погрузила в него черенок на треть.

4.3. Стимуляции корнеобразования с помощью раствора дрожжей

Дрожжи богаты минеральными веществами, различными микроэлементами, 4

органическим железом, тиамином, витаминами группы B, ауксинами. При растворении в воде дрожжи способны оказывать стимулирующие действие на корневую систему растения. Кроме того, дрожжи выделяют фитогормоны – цитокинины. Данные гормоны регулируют деление и дифференциацию клеток. Особенность применения дрожжей заключается в следующем: они не отдают свои полезные свойства, если вносятся в холодную воду или почву, поэтому растворяла я их в теплой воде, 50 мг в 0.5 л воды.

4.4. Стимуляции корнеобразования с помощью ивовой воды

Самым сильным природным стимулятором корнеобразования, судя по комментариям, является ива. Я решила воспользоваться самым простым способом стимуляции - несколько молодых веточек ивы я поставила в воду и поместила к ним черенок фитонии.

4.5. Стимуляции корнеобразования с помощью клубней картофеля

Картофель является ингибитором, что позволяет задержать различные заболевания, кроме этого в его клубнях содержится много полезных веществ.
Я взяла крупную чистую картофелину и вырезала из неё все глазки, потом сделала надрез и поместите в него черенок, потом регулярно поливала.

III. Результаты исследований и их анализ

По результатам опыта я сравнила сроки развития черенков фиттонии, укореняемых с использованием стимуляторов роста, и черенков, укореняемых без стимуляторов, выяснилось, что наибольший эффект при укоренении фиттонии дают дрожжи и сок алоэ. Именно в их растворах корни появились быстрее всего - на 10 и 13 день (Приложение 3), тогда как в простой воде — на 27 день. На третьем месте — ивовая вода (корни появились на 16 день). Ветвление началось раньше всего в растворе дрожжей — на 17 день, в растворе алоэ на 25 день, в ивовой воде на 27 день. К 29 дню опыта корневая система у всех трех черенков была хорошо развита, их можно было посчитать готовыми к посадке в грунт. В растворе м ед а и в клуб не картофеля укоренить черенки не получилось (кроме этого от стаканчиков, в которые они были помещены, чувствовался неприятный запах, а на картофелине появилась плесень), поэтому эти образцы пришлось выбросить. Таким образом, можно утверждать, что натуральные стимуляторы корнеобразования действительно работают — корни на черенках появились почти на две недели раньше, а к тому времени, как появились корни на черенках помещенных в воду, они были уже разветвленными, достаточно хорошо развитыми и их было много. По ходу своего исследования, я заполняла лист наблюдений (Приложение 4).

IV. Выводы

В результате исследования влияния натуральных стимуляторов роста на укоренения черенков фетонии я выяснила, что:

Фитогормоны — это соединения, образующиеся в малых количествах в одних частях растений и обычно транспортирующиеся в другие части, вызывая специфический ростовой или формообразовательный эффект. Именно это свойство я проверяла в своих опытах.

На сайтах садоводов довольно активно обсуждается информация о наиболее применяемых способов стимуляции корнеобразования с помощью фитогормонов и в основном описываются пять способов стимуляции — ивовая вода, алоэ, мед, дрожжи и картофель. Эта информация и стала основой для дальнейшего плана моих действий — я решила испытать все пять способов ускорения корнеобразования.

К биологическим особенностям фиттонии (Fittonia) относится требовательность к повышенной влажности, поэтому считается, что выращивать и размножать ее сложно.

Закладывая опыты по выявлению наиболее действенного способа стимуляции корнеобразования с помощью фитогормонов, я взяла черенки с одного растения фиттонии, чтобы эксперимент был максимально показательным.

В целом, по результатам исследования, можно сказать, что натуральные стимуляторы — дрожжи, алоэ и ива хорошо себя показали и можно посоветовать их применять для укоренения черенков, т.к. у черенков в присутствии стимулятора развивается мощная корневая система с большим количеством мелких корней, соответственно они будут более жизнеспособными.

Данную технологию выращивания комнатных растений из черенков при помощи натуральных стимуляторов целесообразно применять, т. к. это позволит:

1. увеличить количество красивоцветущих растений

2. сократить сроки выращивания растений;

3. снизить расход посадочного материала;

4. снизить затраты на производство растений;

Хорошо развитая корневая система является одним из ключевых факторов, позволяющих растениям переживать неблагоприятные условия и успешно конкурировать за питательные ресурсы. При этом если развитие основного корня происходит в ходе эмбриогенеза, то образование боковых и придаточных корней зависит от внешних условий, а значит, на их образование можно повлиять.

Правильно подобранное питание растений – залог успешного роста .

Но достаточно ли базового питания для того, чтобы растение смогло реализовать весь свой генетический потенциал? Здесь уместно сравнение из области спорта. Если культурист качает мышцы и при этом кушает свежее мясо, творог и прочие продукты, благотворно влияющие на рост мышц, то результат бесспорно будет. Но ему никогда не достичь объема мышечной массы того культуриста, который использует спортивное питание.

Так вот стимуляторы для растений – это тоже своего рода спецпитание. С ними у растения активнее растут корни, ускоряется обмен веществ, повышается урожайность, увеличивается сопротивляемость к болезням и неблагоприятным внешним условиям.

Моя работа доказывает, что применять стимуляторы корнеобразования нужно обязательно, если Вы хотите достичь успеха в размножении растений.

4. Взаимодействие фитогормонов

В.И. Кефели (1991) считает, что для обеспечения каждой формы ростового процесса имеется доминирующий гормон, а другие гормоны сопровождают его. Регуляцию прорастания семян можно представить как доминирование гиббереллина, цитокинина или ауксина с редукционным содержанием эндогенного ингибитора; Регуляцию роста корня – как действие ауксина с редукционным содержанием ингибитора; регуляцию роста стебля – как функцию совместного действия гиббереллина и ингибитора; старение стебля - как доминирование ингибиторов с редукционным содержанием гиббереллинов; старение листьев – как доминирование АБК с редуцированным содержанием цитокинина. Следует подчеркнуть, что ауксин индуцирует, а гиббереллин приостанавливает процесс образования корней; зеленение листа запускает цитокинин, а АБК его останавливает. Цитокинин вызывает рост боковой почки, а ауксин приостанавливает его. Стареющие органы обедняются ауксином, и обогащаются этиленом, начинается формирование отделительного слоя. Если ауксины способствуют биосинтезу белков, клетчатки и пектинов в растении, то этилен – их распаду.

Антагонизм цитокинина и абсцизовой кислоты проявляется в ростовых явлениях, движении устьиц, процессе старения и др. Повышение концентрации ауксина в одном органе растения приводит к накоплению этилена и АБК в других.

Взаимодействие фитогормонов в растении на уровне биосинтеза возможно благодаря их общему предшественнику и взаимодействию метаболических ветвей, ведущих к активации или подавлению биосинтеза гормонов конечным продуктом.

5. Влияние фитогормонов на рост и морфогенез растений

Прорастание семян. В набухающем семени центром образования или высвобождения гиббереллинов, цитокининов и ауксинов из связанного состояния является зародыш. Из зародыша первые порции этих гормонов обеспечивают мобилизацию запасных белков, углеводов и др., способствуя питанию зародыша, а также стимулируют начало процессов деления и растяжения клеток в осевых органах зародыша, запуск всего ростового процесса молодого растения. Ведущая роль на этом этапе принадлежит гиббереллину. Гиббереллин вызывает в эндосперме синтез новых порций гидролитических ферментов, которые расщепляют связанные гормонально-белковые комплексы ауксинов и цитокининов. Апикальная меристема начавшего рост зародышевого корня синтезирует цитокинины, которые стимулируют рост калеоптиля и тормозят развитие боковых корней. Синтезируемый в верхушке калеоптиля ауксин активирует растяжение клеток в калеоптиле, а также заложение боковых и придаточных корней. Апикальные меристемы образующихся корней интенсивно синтезируют цитокинины и гиббереллины, стимулируя рост побега.

Развитие проростка. В дальнейшем лист прорывает калеоптиль, и проросток превращается в ювенильное растение, способное к автотрофному питанию. Регуляция роста отдельных органов растения (стебель, корень, листья) осуществляется, прежде всего, за счет изменения соотношения эндогенных гормонов и определяется различиями в реакции каждого органа на сходные изменения баланса фитогормонов.

В процессе ориентации роста основную роль играет ауксин и абсцизовая кислота. Пробившись на поверхность почвы, побег ориентируется в сторону света в результате повышения содержания ауксина на теневой стороне проростка (положительный фототропизм) и усиленного растяжения клеток этой зоны.

На свету проросток разворачивает листья, линейный рост стебля несколько затормаживается, он утолщается, начинается фотосинтез. В хлоропластах накапливается гиббереллины, АБК, ряд полифенолов. В листья из корней поступают цитокинины. Активно растущие листья посредством движения черешков (филлотаксис) располагаются на стебле так, чтобы фотосинтез был максимальным. Филлотаксис определяется ауксинами. Растущий лист кроме собственных продуктов фотосинтеза использует ассимилянты других листьев за счет синтеза и накопления в молодом листе фитогормонов, способствующих притоку питательных веществ. В полностью развившемся листе снижается содержание этих гормонов и повышается концентрация ингибиторов роста.

Размножение. Перед цветением уменьшается активность ауксина, а ряд растений синтезирует большое количество ингибиторов. Уровень гиббереллинов у длиннодневных растений резко возрастает. Для растущей пыльцевой трубки характерно повышенное содержание ауксинов; после оплодотворения в семяпочке возрастает уровень цитокининов, а затем ауксинов. Семя становится активным центром притяжения питательных веществ из других органов растения. В нём накапливаются также фитогормоны в связанной форме. В период активного роста семя обычно сильно оводнено, т.к. ауксины интенсивно притягивают воду.

В последующем содержание ауксинов и гиббереллинов в семени снижается при одновременном возрастании АБК. Накапливающиеся ингибиторы роста способствуют экспорту питательных веществ в семена и плоды. В сочных плодах при созревании семян количество стимуляторов в из мякоти снижается при одновременном увеличении содержания этилена и АБК.

В зимующих органах растений формируются зародышевые структуры: почки с зачаточным стеблем, клубни с глазками, луковицы и др., переходящие в состояние покоя. В растениях снижается содержание гормонов-стимуляторов, накапливаются ингибиторы, и усиливается их активность. Первоначально накапливаясь в листьях, ингибиторы затем перемещаются в почки, обеспечивая переход растений в покой. В период глубокого покоя в растениях уменьшается количество ингибиторов, а содержание стимуляторов интенсивно увеличивается весной при возобновлении роста. Состояние покоя, сопутствующие ему ингибиторы роста защищают многолетние и зимующие растения и их органы размножения от неблагоприятных условий зимовки, препятствуют неожиданному развитию ростовых процессов.

Гормональная регуляция клубнеобразования. Все фитогормоны принимают участие в клубнеобразовании растений. Процесс клубнеобразования проходит две фазы: возникновение и рост столонов; формирование и рост клубней. Функциональная роль фитогормонов в этих процессах следующая: ауксины синтезируются в стеблевых почках и прилегающих молодых листьях, стимулируют корнеобразование и тормозят образование клубней; гиббереллины синтезируются в листьях, стимулируют рост столонов, задерживая образование клубней; абсцизины задерживают рост столонов и тем самым стимулируют образование клубней; цитокинины синтезируются в корнях и вызывают утолщение столонов и образование клубней.

Между содержанием в растущих клубнях картофеля фитогормонов – стимуляторов роста и интенсивностью притока в них ассимилянтов из ботвы имеется прямая связь. Осенние клубни картофеля содержат большое количество тормозящих веществ, поступивших из ботвы. Это АБК, фенольные ингибиторы, наиболее активные в кожуре и периферийной части паренхимы клубней. С началом зимы уровень ингибиторов в клубнях снижается, а весной они почти полностью исчезают.

Гормоны растений, или фитогормоны (греч. hormon — побуждающий, вызывающий), — низкомолекулярные органические соединения, которые участвуют во взаимодействии клеток, тканей и органов. Необходимы в небольших количествах для инициирования и регуляции физиологических и морфологических процессов онтогенеза растений.

Гормоны растений

Гормоны являются посредниками в физиологических процессах, преобразуют специфические сигналы окружающей среды в биохимическую информацию. Гормоны, образующиеся в растениях, называют эндогенными, применяемые человеком для обработки растений — экзогенными.

Потребность растения в гормонах составляет 10-13⋅10 -5 моль/л, в большинстве случаев синтезируются в достаточных количествах самим растением. Синтезируются в отдельных частях растения, но распространяются по всему организму. Под их действием происходит регулирование обмена веществ. Гормоны проявляют физиологическое действие на:

ферменты и ферментные системы;
обмен белков, липидов, нуклеиновых кислот;
информационные и транспортные рибонуклеиновые кислоты;
дезоксирибонуклеиновую кислоту.

Эффект действия гормонов в одних случаях сводится к временному изменению интенсивности биохимических реакций, в других — проявляется в устойчивом отклонении процессов, в-третьих — в морфологических изменениях, затрагивающих соматическую сферу организма, в-четвёртых — в наследственных морфологических изменениях.

К числу наиболее активным и изученным соединениям гормонального действия растительного происхождения относятся ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота и этилен.

В отличие от животных в растениях отсутствуют железы, секретирующие гормоны.

Действие гормонов на обмен веществ растительного организма специфично: гиббереллины участвуют в транскрипции, то есть переносе информации о нуклеотидной последовательности ДНК на информационную РНК при синтеза белков, цитокинины — в трансляции, то есть процессе перевода последовательности нуклеотидов информационной РНК в последовательность аминокислот синтезируемого полипептида, ауксины — в изменении проницаемости мембран, абсцизины ингибируют ионный транспорт и связанные с ним процессы роста клеток, этилен выступает в качестве “разрешающего” фактора роста, контролирует баланс в системе стимуляторы-ингибиторы.

Ауксины

Ауксины, или соединения индолилуксусной кислоты (ИУК), образуются в зонах с высокой меристематической активностью: в апексах стеблей, в формирующихся семенах, откуда они перемещаются в базипетальном направлении, попадая в боковые побеги и листья.

Ауксины инициируют деление клеток и влияют на скорость их растяжения, регулируют формирование проводящих пучков, обусловливают явления фото- и геотропизма растений, связанные с несимметричностью их распределения. Активация растяжения клеток происходит при стимулировании ауксином секреции протонов в клеточную стенку. Возникающая при этом повышенная концентрация ионов водорода приводит к более активному ферментативному расщеплению поперечных связей, соединяющих между собой целлюлозные микрофибриллы.

Другими свойствами ауксинов являются способность вызывать партенокарпию, задерживать опадание листьев и завязей, активировать корнеобразование у черенков. Ткани, обогащенные ауксином, обладают аттрагирующим действием, то есть способны притягивать питательные вещества. Ауксин обеспечивает корреляционное взаимодействие между органами растущего растения.

Гиббереллины

Гиббереллины — фитогормоны, производные флуоренового ряда. Стимулируют деление и растяжение клеток апикальных и интеркалярных меристем. Под действием гиббереллинов удлиняются листья, цветки и соцветия. Гиббереллины усиливают рост стеблей сильнее, чем ауксины. В то же время гиббереллины практически не влияют на рост корней. Участвуют в процессах прорастания семян и перехода длиннодневных растений к цветению. Способствуют образованию партенокарпических плодов.

Гиббереллины способны смещать пол растений в мужскую сторону. Влияние на метаболизм растения связано с их участием в нуклеиновом обмене: под их действием индуцируется синтез матричных РНК, которые кодируют образование гидролитических ферментов, прежде всего амилаз.

Гиббереллины синтезируются в основном в листьях и оттуда перемещаются вверх и вниз по стеблю.

Цитокинины

Цитокинины — фитогормоны, производные пуринов, стимулируют цитогенез, прорастание семян, способствуют дифференциации почек. Обладают способностью задерживать процессы старения растительных организмов и поддерживать нормальный обмен веществ у пожелтевших листьев, вызывать их вторичное позеленение.

Цитокинины участвуют в мобилизации-притягивании питательных веществ к местам локализации: плодам, семенам, клубням. Освобождают боковые почки от апикального доминирования, вызываемого ауксином, стимулируют их рост. На молекулярном уровне цитокинины в комплексе со специфическим белковым рецептором увеличивают активность РНК-полимеразы и матричную активность хроматина, при этом повышается количество полирибосом и синтез белков. Цитокинины участвуют в синтезе фермента нитратредуктазы и транспорте ионов Н + , K + , Са 2+ .

Образуются в корнях, откуда передвигаются вверх по стеблю в акропетальном направлении.

Абсцизины

Абсцизины — естественные ингибиторы терпеноидной природы. Задерживают рост в фазе деления и растяжения клеток, не проявляют токсического действия даже в высоких концентрациях. Индуцируют наступление состояния покоя у растений, ускоряют опадание листьев и плодов (абсцизия), тормозят рост колеоптилей, задерживают прорастание семян.

Сдерживая избыточный рост стебля, абсцизины направляют метаболиты на формирование фотосинтетического аппарата, то есть координируют ростовой процесс. Участвуют в механизмах стресса, регулируя устьичные движения.

Абсцизовая кислота быстро накапливается в тканях при действии на растения неблагоприятных факторов внешней среды, прежде всего при водном дефиците, вызывая закрытие устьиц, снижая транспирацию и сокращая энергетические затраты. На молекулярном уровне абсцизины ингибируют синтез ДНК, РНК и белков. Могут снижать функциональную активность Н + -помпы.

Абсцизовая кислота синтезируются в листьях, транспортируются вверх и вниз по стеблю. Кроме того, образуется в корневом чехлике.

Этилен

Этилен — специфический гормон, синтезируется во всех органах растения из метионина. Вносит вклад в регуляцию роста и развития растений. Участвует в поддержании апикального изгиба у выращенных в темноте проростков, вызывает эпинастию, то есть быстрый рост верхней стороны органа, в результате которого лист или лепесток изгибается книзу. По этой причине его используют для ускорения раскрывания цветков. Опускание листьев под действием этилена сокращает транспирацию.

Этилен отвечает за контролируемое ауксином подавление роста латеральных почек, обнаруживающих апикальное доминирование. Тормозит деление клеток и удлинение проростков, изменяет направление роста клеток с продольного на поперечное, уменьшая длину и утолщая стебель. Способствуя старению тканей, этилен ускоряет опадание листьев, увядание цветков и ускоряет созревание плодов.

В большинстве случаев увеличивает период покоя семян и клубней, способствует смещению пола растений в женскую сторону, играет роль медиатора гормонального комплекса в процессах корреляционных взаимодействий в растении. Тормозит полярный транспорт ауксина и способствует образованию его конъюгатов. Этилен регулирует реакцию стресса в растениях. На молекулярном уровне повышает проницаемость клеточных мембран и скорость синтеза белка.

Брассиностероиды

Брассиностероиды — гормоны, поддерживающие работу иммунной системы растения, прежде всего в стрессовых ситуациях. Стероиды, также как гиббереллины и абсцизовая кислота, входят в класс терпеноидов.

Брассиностероиды содержатся в каждой растительной клетке, однако их естественный уровень в изменившейся экологической ситуации оказывается недостаточным для поддержания иммунитета и нормального развития в течение всей вегетации.

Препараты - стимуляторы роста растений

Гумат натрия

Кампозан М

Кампозан М применяется для предотвращения полегания льна-долгунца, озимой ржи, ячменя озимого.

Розалин

Розалин используют на хлопчатнике для предотвращения опадения коробочек и повышения урожая хлопка-сырца.

Фоспинол

Фоспинол увеличивает урожай картофеля на 15-20%, уменьшает поражаемость грибными и вирусными болезнями, улучшает лежкоспособность клубней.

Тур, или хлормекват хлорид, и хлорхолинхлорид применяют в посевах зерновых культур, прежде всего озимых. Препятствует полеганию высокоурожайных хлебов за счет утолщения соломины, упрочения механических тканей и уменьшения длины стебля.

Иммуноцитофит

Иммуноцитофит — смесь полиненасыщенных жирных кислот с высоким содержанием архидоновой кислоты. Применяется на зерновых, зернобобовых, корне- и клубнеплодных, овощных, технических и плодовых культурах в качестве многоцелевого стимулятора защитных реакций, роста и развития растений.

Стимулирует естественный иммунитет к болезням, таким как фитофтороз, различные виды парши, черная ножка, мучнистая роса, гнили, бактериозы. Ускоряет прорастание семян, созревание плодов, образование пробкового слоя на клубнях и корнеплодах; увеличивает размеры цветков, зеленую массу и кустистость; обеспечивает повышение урожая на 20-30%, снижает потери урожая при хранении.

Применение регуляторов роста растений

Для эффективного применения регуляторов роста растений необходимо соблюдать условия:

положительный эффект может достигаться только в случае, если в растении или в отдельных органах не хватает эндогенных фитогормонов;
клетки, ткани и органы должны быть восприимчивы к фитогормонам;
действие всех регуляторов роста зависит от концентрации, передозировка приводит к ингибирующему эффекту;
оптимальное обеспечение растений водой и питательными веществами.

Регуляторы роста не заменяют питание растений. По мнению М.Х. Чайлахана (1976), они повышают “аппетит” и поэтому стимулируют ростовые процессы.

Регуляторы роста растений используют для:

стимулирования укоренения черенков;
получения партенокарпических (бессемянных) плодов;
повышения производства бессемянных сортов винограда;
прореживания цветков и завязей плодовых культур;
уничтожения сорной растительности;
торможения удлинения стебля;
регуляции покоя;
ускорения созревания плодов.

Из регуляторов роста ауксиновой природы получили применение в сельском хозяйстве 1-нафтилуксусная кислота (1-НУК), индометил-3-масляная кислота (ИМК), 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д), 2,4,5-трихлорфеноксиуксусная кислота (2,4,5-Т), 2-нафтоксиуксусная кислота (2-НОУК), 4-хлорфеноксиуксусная кислота (4Х), гидразид малеиновая кислота (ГМК), 2-метил-4-хлорфеноуксусная кислота (2М 4Х) и 2,4-дихлорфеноксимасляная кислота (2,4-ДМ). 1-НУК и ИМК успешно применяются в садоводстве для укоренения черенков, повышения приживаемости саженцев и восстановления корневой системы у пересаженных кустарников и деревьев.

Практическое применение имеют гиббереллины. Опрыскивание виноградных растений во время цветения водным раствором, содержащим 30-35 г/га гибберелловой кислоты, повышает урожайность бессемянных (кишмишных) сортов на 10-15%. Применяется также при выращивании цитрусовых.

Цитокинины нашли применение в культуре ткани. Они являются фактором, необходимым для получения культуры дедифференцированной каллусной ткани, а также для индукции затем органогенеза и соматического эмбриогенеза. Цитокинин необходим также для поддержания функциональной активности изолированных тканей и органов.

Этилен используется в качестве стимулятора созревания плодов и овощей.

Ретарданты

Ретарданты — синтетические вещества, тормозящие синтез гиббереллинов, подавляющие рост стебля и вегетативных побегов, придающие растению устойчивость к полеганию.

Ретарданты избирательно тормозят рост стебля, не оказывают при этом отрицательного действия на физиолого-биохимические процессы. Действие основано на торможении деления клеток срединной и подверхушечной зон меристемы конуса нарастания, образующих стебель. На верхушечную зону меристемы, из которой развиваются листья и генеративные органы, ретарданты не оказывают влияния. Эти регуляторы тормозят рост клеток стебля в длину и усиливают их деление в поперечном направлении, за счет чего стебель становится более коротким и толстым. Одновременно усиливается развитие механических тканей: утолщаются клеточные стенки, увеличивается число сосудистоволокнистых пучков. Одновременно ретарданты способствуют росту корней, увеличивают площадь ассимиляционной поверхности листьев и содержания пластидных пигментов, повышают устойчивость растений к неблагоприятным факторам внешней среды.

В настоящее время изучено более тысячи химических соединений с ретардантными свойствами. Большинство относятся к четырем группам веществ:

четвертичным ониевые соединения;
производным гидразина;
производные триазола;
этиленпродуцирующие.

Среди ретардантов на основе четвертичных ониевых солей распространены хлорхолинхлорид (ССС), морфол и пике. Характерный ретардантный эффект этих препаратов обусловлен их способностью прерывать биосинтез гиббереллинов. Их введение блокирует образование геранилгеранилпирофосфата и последующую его циклизацию в энткаурен, который является промежуточным звеном в синтезе гиббереллинов.

Производные триазола блокируют биосинтез гиббереллинов, препятствуя окислению энткаурена в кауреновую кислоту.

Этиленпродуцирующие препараты не прерывают биосинтез гиббереллина, их действие связано с антигиббереллиновым эффектом, который проявляется при образовании гормон-рецепторного комплекса или на последующих этапах реализации гормональной активности гиббереллинов.

Механизм действия производных гидразина также не связан с ингибированием синтеза гиббереллинов, а обусловлен подавлением их гормональной активности.

Из всех известных ретардантов наибольшее практическое значение имеет хлорхолинхлорид (ССС), более известный под названием Тур. Этот ретардант дает хорошие результаты в посевах зерновых культур. Для повышения устойчивости к полеганию хлорхолинхлорид вносят в период кущения — начала трубкования в расчете 3-12 кг/га. Не снижает качество зерна, увеличивает урожай, уменьшает экономические затраты на уборку.

Решающая роль в регулировании роста и развития в настоящее время отводится фитогормонам— веществам, образующимся внутри растений, обладающим большой физиологической активностью, способностью к передвижению из места образования в другие органы и ткани и вызывающим специфический ростовой или формообразовательный эффект.

Регуляторы роста и развития — это органические соединения иного типа, чем питательные вещества, вызывающие стимуляцию (усиление) или ингибирование (ослабление) процессов роста и развития. Они могут быть как природными веществами (фитогормоны, образующиеся внутри растений), так и синтезированными человеком препаратами, используемыми в растениеводстве.

Фитогормоны влияют на деление и растяжение клеток, образование корней на побегах (черенках), дифференциацию тканей, апикальное доминирование, геотропическую и фототропическую реакции растений, переход к цветению, покою и выход из состояния покоя.

У растений выделено пять групп (классов) фитогормонов - ауксины, гиббереллины, цитокинины, ингибиторы роста и этилен.

Ауксины — фитогормоны преимущественно индольной природы: индолилуксусная кислота и ее производные ( 50), вызывающие растяжение клеток, активирующие рост отрезков колеоптилей, стеблей, листьев и корней, вызывающие тропические изгибы, стимулирующие образование корней у черенков растений. Ауксины синтезируются в апикальной меристеме и в растущих тканях.

Гиббереллины (ГК) - фитогормоны - преимущественно гибберел- ловая кислота ГК3 ( 51) и другие гиббереллины (их известно более 50), - стимулирующие деление или растяжение клеток, индуцирующие или активирующие рост стебля, прорастание семян, образование партенокарпических плодов, нарушающие период покоя и индуцирующие цветение длинно дневных видов. Синтезируются в молодых листьях, молодых семенах, плодах, в верхушках корней.

Цитокинины — фитогормоны, главным образом производные пуринов ( 52), стимулирующие деление клеток, прорастание семян, способствующие заложению почек у целых растений и изолированных тканей. Источниками цитокининов служат плоды и ткани эндосперма.

Кроме веществ гормональной природы свойством стимулировать рост и развитие растений обладают и некоторые природные соединения негормональной природы - витамины, некоторые фенолы, произволные мочевины и другие вещества. Как и фитогормоиы, они образуются в растениях в очень малых количествах, но обладают лишь частью регу- ляториых свойств фитогормонов. Так. не все витамины могут транспортироваться по растению, а ростовой и формативный эффект они окашивают лишь в сочетании с фитогормонами. Таким образом, они могут быть отнесены к группе сопутствующих регуляторов с синергистиче- ским принципом действия, усиливающим действие фитогормонов.

Все природные фитогормоны, стимулирующие рост растений, - ауксины, гиббереллины, цитокинины и негормональные соединения со стимулирующим действием объединяются понятием ростовые вещества.

В практике растениеводства широко используются синтетические регуляторы роста, также стимулирующие рост и развитие. Все регуляторы роста, активирующие отдельные фазы роста и органогенеза растений, т. е. природные ростовые вещества и синтезированные, объединяются в группу стимуляторов роста. Синтетическими аналогами фитогормонов — ауксинов и цитокининов — являются а-нафтилуксусная кислота (а-НУК), О-инцолилмасляная кислота (0-ИМК), 2,4-дихлор- феноксиуксусная кислота (2,4-Д), кинетин, 6-бензиламинопурии (6- БАП). Стимуляторы роста типа ауксинов (а-НУК, (3-ИМК, 2,4-Д) применяют для активации корнеобразования, опадения листьев, плодов; типа гиббереллинов — для стимуляции роста стеблей и увеличения размеров цветков и плодов; типа цитокининов (кинетин, 6-БАП) -для активации роста культуры тканей.

Читайте также: