воопрос

ОРМОНЫ РАСТЕНИЙ: ГЛАВНЫЕ КЛАССЫ ГОРМОНОВ РАСТЕНИЙ К статье ГОРМОНЫ РАСТЕНИЙГормоны растений можно объединить в несколько главных классов в зависимости либо от их химической природы, либо от оказываемого ими действия.

Ауксины. Вещества, стимулирующие растяжение клеток растений, известны под общим названием "ауксины". Ауксины вырабатываются и накапливаются в высоких концентрациях в верхушечных меристемах (конусах нарастания побега и корня), т.е. в тех местах, где клетки особенно быстро делятся. Отсюда они перемещаются в другие части растений. Нанесенные на срез стебля ауксины ускоряют образование корней у черенков. Однако в чрезмерно больших дозах они подавляют корнеобразование. Ауксины ответственны и за фототропизм - ростовые изгибы органов в ответ на одностороннее освещение. Поскольку под действием света распад ауксина в меристемах, по-видимому, несколько ускоряется, клетки на затененной стороне растягиваются сильнее, чем на освещенной, что заставляет верхушку побега изгибаться по направлению к источнику света. Так называемое апикальное доминирование - явление, при котором присутствие верхушечной почки не дает пробуждаться боковым почкам, - тоже зависит от ауксинов. Рост завязи связан с растяжением клеток - процессом, в котором участвуют ауксины. Теперь известно, что некоторые плоды можно получить и без опыления, если в подходящее время нанести ауксин на какой-нибудь орган цветка, например на рыльце. Такое образование плодов - без опыления - называют партенокарпией. Партенокарпические плоды лишены семян.. Из природных ауксинов шире всего распространена в растениях индолил-3-уксусная кислота (ИУК). Однако этот природный ауксин применяется в сельском хозяйстве значительно реже, чем такие синтетические ауксины, как индолилмасляная кислота, нафтилуксусная кислота и 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д). Дело в том, что ИУК под действием ферментов растения непрерывно разрушается, тогда как синтетические соединения не подвержены ферментативному разрушению, и потому малые их дозы способны вызывать заметный и долго сохраняющийся эффект. Синтетические ауксины находят широкое применение. Их используют для усиления корнеобразования у черенков, которые без этого плохо укореняются; для получения партенокарпических плодов,

Гиббереллины. Гиббереллины широко распространены в растениях и регулируют целый ряд функций. К 1965 было идентифицировано 13 молекулярных форм гиббереллинов, очень сходных химически, но весьма различающихся по своей биологической активности. Среди синтетических гиббереллинов чаще всего применяется вырабатываемая микробиологической промышленностью гибберелловая кислота. Важный физиологический эффект гиббереллинов - ускорение роста растений. Известна, например, генетическая карликовость у растений, при которой резко укорочены междоузлия (участки стебля между узлами, от которых отходят листья); как выяснилось, это связано с тем, что у таких растений генетически заблокировано образование гиббереллинов в процессе метаболизма. Если, однако, ввести в них гиббереллины извне, то растения будут расти и развиваться нормально. Многим двулетним растениям для того, чтобы выбросить стрелку и зацвести, требуется в течение определенного времени пребывание либо при низкой температуре, либо на коротком дне, а иногда и то и другое. Обработав такие растения гибберелловой кислотой, их можно заставить зацвести в условиях, при которых возможен только вегетативный рост. Подобно ауксинам, гиббереллины способны вызывать партенокарпию. Во время прорастания семян решающую роль играет взаимодействие гиббереллинов и ауксинов. После набухания семени в зародыше синтезируются гиббереллины, которые индуцируют синтез ферментов, ответственных за образование ауксина. Гиббереллины также ускоряют рост первичного корешка зародыша в то время, когда под влиянием ауксина оболочка семени разрыхляется и зародыш растет. Первым из семени появляется корешок, а за ним и само растеньице.

. Цитокинины. Гормоны, известные как цитокинины, или кинины, стимулируют не растяжение, а деление клеток. Цитокинины образуются в корнях и отсюда поступают в побеги. Возможно, они синтезируются также в молодых листьях и почках. Первый открытый цитокинин - кинетин - был получен с использованием ДНК спермы сельди. Цитокинины - "великие организаторы", регулирующие рост растений и обеспечивающие у высших растений нормальное развитие их формы и структур. В стерильных тканевых культурах добавление цитокининов в надлежащей концентрации вызывает дифференцировку; появляются примордии - нерасчлененные зачатки органов, т.е. группы клеток, из которых со временем развиваются различные части растения. Еще одно важное свойство цитокининов - их способность замедлять старение, что особенно ценно для зеленых листовых овощей. Цитокинины способствуют удержанию в клетках ряда веществ, в частности аминокислот, которые могут быть направлены на ресинтез белков, необходимых для роста растений и обновления его тканей. Благодаря этому замедляются старение и пожелтение, т.е. листовые овощи не так быстро теряют товарный вид.

. Гормоны цветения. Гормонами цветения считают флориген и верналин. Предположение о существовании особого фактора цветения высказал в 1937 русский исследователь М.Чайлахян. Позднейшие работы Чайлахяна позволили сделать вывод, что флориген состоит их двух главных компонентов: гиббереллинов и еще одной группы факторов цветения, названных антезинами. Для зацветания растений необходимы оба этих компонента. Предполагается, что гиббереллины необходимы длиннодневным растениям, т.е. таким, которым для зацветания требуется достаточно длительный светлый период суток. Гормон цветения верналин (выявленный И.Мельхерсом в 1939) необходим, как полагают, двулетним растениям, нуждающимся на протяжении некоторого времени в воздействии низких температур, например зимних холодов. Он образуется в зародышах прорастающих семян или в делящихся клетках верхушечных меристем взрослых растений.

Дормины. Дормины - это ингибиторы роста растений: под их воздействием активно растущие вегетативные почки возвращаются в состояние покоя. Это один из последних открытых классов фитогормонов. Они были обнаружены почти одновременно, в 1963 и 1964, английскими и американскими исследователями. Последние назвали главное выделенное ими вещество "абсцизин II". По своей химической природе абсцизин II оказался абсцизовой кислотой и идентичен дормину, открытому Ф.Вейрингом. Возможно, он также регулирует опадение листьев и плодов. Витамины группы В. К фитогормонам иногда относят и некоторые витамины группы В, а именно тиамин, ниацин (никотиновую кислоту) и пиридоксин. Эти вещества, образующиеся в листьях, регулируют не столько формообразовательные процессы, сколько рост и питание растений. Синтетические ретарданты. Под действием некоторых синтетических фитогормонов, созданных в последние полвека, укорачиваются междоузлия растений, стебли становятся более жесткими, а листья приобретают темно-зеленую окраску. Повышается устойчивость растений к засухе, холоду и загрязнению воздуха.

10 вопрос

Ростовые движения растений, изменения положения органов растений в пространстве, обусловленные различиями в росте разных частей органа (настии, тропизмы).

Тропизмы (от греч. trоpos — поворот, направление), движения органов растений в ответ на одностороннее действие света, силы тяжести и др. факторов внешней среды в результате более быстрого роста клеток на одной стороне побега, корня или листа. В основе Т. (как и настий) лежит явление раздражимости. Начинается процесс с восприятия растением внешнего раздражения, которое индуцирует физиологические различия между двумя сторонами растительного органа, затем следует фаза передачи сигнала и в завершение наступает реакция — изгиб вследствие неравномерности скорости роста двух сторон органа. Наибольшее распространение получила гормональная теория Т., лучше всего демонстрируемая на примере фототропизма и геотропизма. Проросток овса, освещенный с одной стороны, изгибается в сторону источника света вследствие того, что его освещенная сторона растет медленнее, а затенённая быстрее. При этом содержание ауксина оказывается больше в затенённой, быстрее растущей половинке, то есть фототропический изгиб — результат неравномерного распределения ауксина. В горизонтально лежащем стебле ауксин скапливается в нижней части, что приводит к усилению роста этой части стебля и его изгибу вверх (положительный геотропизм); в горизонтально расположенном корне ауксин концентрируется также в нижней части, но при его избытке рост клеток корня, чувствителен к ауксину, затормаживается, в результате чего корень изгибается вниз (отрицательный геотропизм). См. также Движения у растений.

настии,— движения, вызванные общим диффузным изменением какого-либо фактора (света, температуры и др.).

Двигательные реакции органов растений на ненаправленные факторы воздействия внешней среды называются настии. Обычной причиной, вызывающей настии, является изменение в тканях растения концентрации кальция и хлора.

Вопрос

Развитие — это весь жизненный цикл, который проходит организм от формирования зародыша до естественной смерти. В своем развитии каждое живое существо проходит шесть жизненных фаз: эмбриональную (зародышевую), фазу юности, половой зрелости, размножения, старения, смерти.

Развитие особи, т. е. отдельного растения, животного, человека, называется индивидуальным развитием или онтогенезом (от греческих слов «онтос» — существо и «генезис» — происхождение). У каждого организма характер роста, длительность жизни, особый ритм жизненного цикла зависят от того, какие свойства и признаки этот организм унаследовал от своих предков, в каких условиях развивались его предки в течение многих миллионов лет эволюции. История развития предков данной особи — процесс родового развития, он называется филогенезом (от греческих слов «филон» — род и «генезис» — происхождение). Для нормального хода развития данной особи необходимы такие внешние условия, к которым приспособились в процессе филогенеза ее ближайшие предки.

Рост и развитие не одно и то же, хотя они неотделимы друг от друга. Развитие может происходить и тогда, когда нет сильного роста.

Разным растениям нужно разное время для перехода от образования листьев (вегетативного развития) к образованию цветков, к половой зрелости. У них неодинаковы длительность периода размножения, сроки наступления упадка ростовых процессов и старения. Отсюда и разная продолжительность жизни растений, их долговечность..

По продолжительности жизни растения подразделяют на многолетние, т. е. живущие много лет (яблоня, смородина, клевер, люцерна), однолетние (яровая пшеница, подсолнечник) и двулетние (капуста, морковь, репа). Продолжительность жизни некоторых многолетних растений очень велика. Например, отдельные экземпляры дуба живут до 2 тыс. лет. Однако дуб еще не самое долговечное растение. Мамонтово дерево живет и растет до 6 тыс. лет. А однолетние растения — гречиха, горох, яровая пшеница и многие другие — живут всего лишь 90— 100 дней.

Кроме того, все растения делятся на две большие группы: однократноплодоносящие и многократно-плодоносящие в течение жизни. К первой группе растений относятся все однолетние, двулетние и те из многолетних растений, которые умирают после первого плодоношения (агава, бамбук, ферула, некоторые пальмы).

Ко второй группе относятся все многолетние растения, которые в начале жизни растут, но не плодоносят, а затем начиная с определенного возраста ежегодно до самой старости цветут и плодоносят (яблоня, груша, вишня, слива, липа, клен, береза, дуб и др.).

Особую группу составляют растения, размножающиеся вегетативно, — картофель, земляника, мята и др. Эти растения в течение жизни цветут и плодоносят многократно, но размножаются главным образом не семенами, а с помощью клубней, усов или корневищ.

В одинаковых условиях внешней среды у различных видов растений темпы роста и развития не одинаковы.

Выходцы из тропиков и субтропиков (20—40° на север и юг от экватора) образовали группу растений короткого дня. Для перехода их к цветению необходимы сравнительно длинные ночи и короткие дни. К таким растениям относятся южные сорта кукурузы, сахарный тростник, сорго, рис, соя, южные сорта проса, конопля, хлопчатник, акация белая, многие декоративные растения, например хризантема, канна и др. Растения, происходящие из умеренных и холодных широт (50—60° на север и юг от экватора), составляют группу растений длинного дня. К ним относятся северные сорта пшеницы, ячмень, рожь, лен, горчица, люпин, редис, салат, смородина, левкой, гортензия и др.

Растения длинного дня, предки которых развивались в северных широтах, не будут цвести на юге, например в Египте, в условиях коротких дней (не больше 15 ч) и высоких температур. Заставить северное растение цвести в Египте можно, давая растениям холод, т. е. с помощью искусственной яровизации, а также увеличивая длину дней путем добавочного освещения или с помощью обработки растений раствором гиббереллина, о чем будет сказано дальше.

Нормальный, наследственный ритм жизни однолетних и двулетних растений почти полностью соответствует ритму тех природных условий, в которых развивались предки этих растений.

У наших северных деревьев замедление роста и подготовка к зиме начинаются уже в первых числах июля, в самые теплые дни, когда, казалось бы, ничто не предвещает зимних холодов.

Вопрос

Комнатные растения чаще размножают вегета­тивным путем — черенками, отводками, усами, де­лением куста, прививкой. Семенной способ раз­множения применяют сравнительно редко — он более трудоемкий, так как требует соблюдения оп­ределенных режимов температуры, влажности воз­духа и субстрата. Семена некоторых теплолюбивых растений (камелия, фейхоа) должны пройти стра­тификацию, то есть содержаться в течение не­скольких месяцев при температуре 6 — 8 оС. Семена пальм, чая, лавра, антуриума и др. во избежание по­тери всхожести следует высевать осенью, сразу по­сле сбора, что в комнатных условиях связано со значительными трудностями. Ряд растений в ком­натных условиях вообще не дают семян.

Главное преимущество вегетативного способа размножения — точное сохранение всех имею­щихся признаков и сортовых особенностей сорта. Размножение семенами. В этом случае но­вое растение получает признаки родителей, а так­же дальних и близких предков. Поэтому при раз­множении семенами у сеянцев часто появляются признаки, не свойственные родительским формам (георгины, фуксии, тюльпаны, нарциссы и др.). Тем не менее это сравнительно легкий и деше­вый способ получения посадочного материала.

Для большинства посевов лучшим считается субстрат «Роза». Можно приготовить субстрат и самим, используя для этого дерновую, листовую землю, перегной и песок, взятые в соотношении 1:1:1:1. Для обеззараживания субстрата рекомендуется добавить немного толченого древесного угля. Для удобства работы субстрат в ящике дол­жен быть на 2,5 см ниже его края. Землю для посе­ва слегка разровняйте и разрыхлите. Очень мел­кие семена и споры субстратом не засыпают, а слегка прижимают к почве стеклом или накрыва­ют влажной бумагой.

Перед посевом семена проверьте на всхожесть. Крупные семена посадите на глубину, в два раза превосходящую их размеры, засыпьте небольшим слоем почвы, смочив ее водой из пульверизатора, и закройте стеклом.

Посевы держите в теплом затененном месте при постоянной температуре 22 — 25 °С, поливайте во­дой комнатной температуры через мелкое ситечко или из пульверизатора. Как только появятся всходы, стекло или бумагу удалите. Многолетние растения требуют двойной пикировки. Размножение папоротников спорами. Па­поротники можно размножать не только делением корневищ, но и спорами. Находятся они на нижней стороне листьев (вай). При созревании они хорошо видны. Созревший лист папоротника следует со­рвать и на несколько дней поместить в целлофано­вый пакет. Собранные таким образом споры посейте на хорошо прогретый и продезинфицированный субстрат, находящийся в плоских плошках. После посева спор субстрат обязательно поливайте, осо­бенно в жаркую погоду. Через два — три месяца спо­ры прорастут и появятся маленькие заростки. Расте­ния, выросшие из заростков, пикируйте, когда они достигнут высоты 4 — 5 см. Вегетативное размножение. Самый распро­страненный способ вегетативного размножения — черенкование. Этим способом размножают пелар­гонии, фикусы, бегонии, олеандры, фуксии, фило­дендроны и др. Размножение черенками. Срезают стебли с тремя — четырьмя листочками. Верхняя часть стебля называется верхушечным черенком. Размером он должен быть не менее 9 см. Укоренившиеся верху­шечные черенки растут немного быстрее, чем черен­ки, взятые с серединной части побегов. Черенки сре­зают острым ножом так чтобы срез проходил под самым узлом (место прикрепления листьев и нахож­дения почек). Для укоренения можно выламывать не­большие побеги непосредственно из пазух листа. С нижней части отделенного черенка удалите листья. Готовый черенок перед укоренением поместите на несколько часов в раствор, содержащий ростовые ве­щества. Укоренение можно проводить в воде или крупнозернистом песке. В первом случае черенок на 2/3 поместите в бутылку с водой. Через некоторое время на нижней части черенка образуются корни. Чтобы укоренить черенки в песке, в подготовленном ящике или горшке сделайте дренаж из гальки слоем 2 — 3 см, затем насыпьте слой субстрата толщиной 3 — 5 см, а сверху — крупнозернистый песок слоем 3 — 5 см. В песок поместите черенок, устанавливая его чуть косо на глубину 2 см, полейте, а почву вок­руг него примните. Через три — четыре недели у растений появятся первые корни. Лучшее время для черенкования: март — май. Размножение листовыми черенками. Некоторые комнатные растения — декоративно-листные бегонии, сенполии, глоксинии, сансевиерии — легко размножить листовыми черенками и их частями.Острым ножом у основания растения срежьте лист с черешком длиной 3 — 5 см, поставьте его в ста­кан с водой на две недели или поместите на несколь­ко часов в раствор, содержащий ростовые вещесгва. В подготовленном субстрате сделайте углубление и установите черешок с наклоном 45° так, чтобы ниж­няя поверхность листа была обращена к стенке горшка. Полейте. Почву вокруг черешка примните. Частью листа размножают бегонию реке, глок­синию, сансевиерию. Здоровые листья этих расте­ний разрезайте с таким расчетом, чтобы каждый ку­сочек имел хорошо различимые жилки, где и образу­ются корни и побеги. Поместите их, как и обычные черенки, под углом в 45° в крупнозернистый проде­зинфицированный влажный песок на 1/3 высоты и накройте стеклом или целлофановым пакетом. Че­рез три — четыре недели у них образуются корни.Размножение делением куста. Это один из простейших способов размножения комнатных растений, применяемый для сильно разрастаю­щихся растений (аспидистра, циперус, папоротни­ки, бегонии и др.). Растение выньте из горшка, стряхните с корней субстрат и острым ножом раз­режьте так чтобы на каждой части оставались ли­стья и ростовая почка. Отделенные от материнско­го растения делянки высаживают в горшок с соот­ветствующим субстратом. Размножение отводками. Многие ампельные растения размножают отводками — молодыми здо­ровыми побегами, которые рекомендуется для луч­шего укоренения прижать к почве шпилькой или проволокой. Укоренившийся побег с молодой по­рослью необходимо отсадить в другой горшок. Размножение отпрысками. Так размножает­ся бриофиллум Дегремона, у которого по краям ли­стьев образуется большое количество отпрысков — полностью сформированных дочерних растеньиц с воздушными корнями. Большинство бромелиевых, суккуленты и кактусы также размножаются отпры­сками, отходящими от основного стебля. Их отделя­ют и высаживают в небольшие горшочки. Размножение усами. Некоторые комнатные растения легко размножаются усами (хлорофитум хохлатый, камнеломка плетеносная и др.), которые следует прикопать в почву для укоренения, а затем отделить от материнского растения и пересадить в отдельный горшочек. Размножение корневыми черенками. Аза­лию, драцену, сансевиерию, ананас и некоторые другие растения размножают корневыми черенка­ми. В этом случае корни разрезают на отрезки длиной 4 — 6 см и высаживают в пикировочные ящики на глубину 1 — 2 см. Размножение проводят ранней весной или в середине лета. Размножение прививкой. Цитрусовые, фа­нат, розы и многие виды кактусов размножают при­вивкой, то есть небольшой черепок или почку пере­носят с культурного растения (привой) на сеянец (подвой).