Детерминация пола у растений

Яровизация

Вторым важным фактором, влияющим на переход к генеративной фазе, являются низкие положительные температуры.

Индуцирование процесса цветения низкими температурами называется яровизацией.

Все растения делят на 3 группы:

1. Растения, которые не переходят к генеративной фазе без воздействия низких температур (озимые зерновые, двулетние растения – морковь, свекла, капуста и некоторые многолетники).

2. Растения, у которых развитие ускоряется под воздействием пониженных температур.

3. Растения, которые не требуют для перехода к цветению пониженных температур.

Растения, которые не нуждаются в воздействии низких температур, называют яровыми, нуждающиеся – озимыми.

Низкие температуры необходимы для формирования флорального стимула. Для яровизации озимых форм, с тем чтобы их можно было высевать весной, необходимым условием являются: наличие делящихся клеток и воздействие температур 1-5^оС в течение 1-3 месяцев. Для растений южных широт этот температурный диапазон около 10^оС. Причем некоторые растения (злаки) могут воспринять яровизационные воздействия в стадии наклюнувшихся семян, другие же (капуста, сельдерей) - только при наличии листьев. Выявлено, что в результате яровизации повышается концентрация гиббереллина, а он, как известно, является компонентом флоригена.

Яровизационные изменения обратимы, под действием высоких температур возможна разъяровизация.

Это формирование клеток, органов или особей определенного пола в зависимости от генетических факторов, локализованных в хромосомах (генетическое определение пола), и от условий внешней среды (фенотипическое определение пола).

Цветки бывают обоеполые (чаще) или раздельнополые (огурец). Раздельнополые цветы могут формироваться на одном растении – однодомные растения и на разных – двудомные (тополь, ива, конопля, хмель, крапива).

У некоторых двудомных растений выявлены половые хромосомы типа ХХ и ХУ, но гены, ответственные за определение пола, имеются не только в половых хромосомах, но и в аутосомах (т.е. всех остальных), тем более что у большинства растений специализированных половых хромосом нет. Процесс формирования пола в ходе онтогенеза может сильно меняться вплоть до превращения одного пола в другой. На это влияют факторы внешней среды, такие как длина дня, качество и количество света, температура, минеральное питание.

Хорошее снабжение азотом приводит к женской сексуализации, а калия – к мужской. Влажность атмосферы и почвы благоприятствует закладке женских цветов у однодомных и формированию женских растений у двудомных, этому же способствуют низкие температуры. Коротковолновый свет также усиливает женскую сексуализацию.

Действие факторов внешней среды осуществляется через изменение гормонального статуса. Выявлено, что гиббереллины усиливают маскулинизацию, а цитокинины, а также ауксины и этилен – феминизацию.

Работы Чайлахяна (80-е гг.) показали, что если у двудомных или однодомных растений удалять корни (где синтезируются цитокинины), то это ведет к маскулинизации, а если листья (место синтеза гиббереллинов), то это способствует усилению феминизации. А если удаленные листья компенсировать введением гиббереллинов, то снова увеличивается число мужских цветков на однодомных растениях. Пример с тополем: ежегодная обрезка листьев ведет к феминизации. Много пуха.

Итак, факторы внешней среды влияют на сексуализацию растений через взаимодействие с генетическим аппаратом.