2020-08-05
2575
Покой — такое состояние целого растения или отдельных органов, когда отсутствует видимый рост. В покое могут находиться семена, почки, луковицы, клубни и корневища. В период покоя, несмотря на отсутствие видимого роста, в почках функционируют меристемы, закладываются листья, а у некоторых растений — цветки. Покоящиеся органы дышат, в них идет превращение запасных веществ, но скорость этих процессов мала. Так, в начале зимы в почках и ветках деревьев постепенно исчезает крахмал, накапливаются сахара и липиды, изменяется химический состав клеток, что увеличивает устойчивость к низким температурам. Покой может наступить в любое время года: зимой — у деревьев, во время летней засухи — у степных растений; осенью находятся в покое свежеубранные клубни картофеля. Выделяют два вида покоя:
Вынужденный покой — состояние, когда видимого роста нет из-за отсутствия в окружающей среде необходимых условий (пониженные температуры, отсутствие воды, недостаток кислорода, света). Достаточно создать нормальные условия, как вынужденный покой немедленно прекращается. Сухие семена не прорастают до тех пор, пока не будет достаточного количества воды. Вынужденный покой, вызванный неблагоприятными условиями в период прорастания семян, называется вторичным. Хорошо известно, что наклюнувшиеся семена белой горчицы, попав в атмосферу с повышенной концентрацией СО2, опять впадают в покой.— это приспособление к весенним переменным температурам.
Глубокий, или органический, покой — это отсутствие видимого роста, несмотря на благоприятные условия внешней среды, вызванное внутренними факторами. Например, клубни картофеля, георгин, луковицы и корневища находятся в покое и не прорастают в течение определенного времени даже в хороших условиях.
Почки, закладывающиеся в начале каждого лета в пазухах листьев на растущих побегах, после короткого периода роста впадают в покоящееся состояние. В тропиках наблюдаются случаи, когда у одного и того же дерева один побег потерял все листья и перешел в состояниие покоя, на другом — листья распускаются, третий побег цве тет, а четвертый — плодоносит. Глубокий и вынужденный покой могут совпадать во времени. Так, многие деревья и кустарники, на пример, дуб, сирень, зимой находятся одновременно в состоянии глубокого и вынужденного покоя.
Сигналом для перехода в состояние вынужденного покоя является продолжительность дня.
В период подготовки к вынужденному покою в клетках изменяется химический состав мембран: насыщенные липиды заменяются на ненасыщенные, — что уменьшает проницаемость мембран в 20 раз; подавляется обмен веществ; увеличивается вязкость цитоплазмы; плазмалемма отходит от клеточной стенки, а плазмадесмы втягиваются внутрь протопласта; связь между клетками, следовательно, и транспорт веществ нарушаются. Перед наступлением покоя увеличивается выделение веществ из клетки. В клетках накапливаются гормоны, ингибирующие рост. Благодаря пониженному содержанию воды и повышенному количеству запасных веществ покоящиеся органы и ткани растений обладают значительно большей устойчивостью против неблагоприятных условий, чем интенсивно растущие.
Глубокий покой вызывается в основном внутренними, эндогенными причинами. У некоторых растений, например, у орхидей, ясеня в созревшем плоде зародыш недоразвит: не имеет еще стебля, корешка, почечки; состоит только из небольшой группы клеток. В период покоя происходит формирование зародыша.
Длительная задержка прорастания может быть вызвана особенностями семенной кожуры. У многих растений, особенно у бобовых, есть так называемые твердые семена, которые не прорастают потому, что их кожура непроницаема для воды.
Накопление ингибиторов роста в самом зародыше, в эндосперме, особенно часто в семенной кожуре или в мякоти плодов, тоже является причиной глубокого покоя. Продолжительность периода покоя зависит от скорости их разрушения.
Итак, глубокий покой — наследственно закрепленное состояние, возникшее в процессе эволюции под влиянием неблагоприятных условий и сохраняемое даже тогда, когда внешние условия благо приятны для роста, и трудно прерываемое с помощью обычных факторов (тепла, воды, света, кислорода).
Во время покоя растение устойчивее к неблагоприятным факторам. В этом приспособительное значение вынужденного покоя. Однако, если растение не прошло периода покоя, впоследствии темпы роста снижаются, ухудшается плодоношение. Таким образом, в период покоя проходят определенные процессы, подготавливающие начало видимого роста. В покоящихся почках происходит накопление нуклеиновых кислот, идет дифференцировка клеточных структур. Следовательно, у некоторых растений по кой — это не только приспособление к переживанию неблагоприятных условий внешней среды, но и необходимый этап онтогенеза.
Знание причин глубокого покоя позволяет управлять его продолжительностью. Так как глубокий покой вызывают разные причины, то и методы его прерывания тоже различны. Если причиной глубокого покоя семян является накопление ингибиторов роста, то можно нарушить покой, поместив их в марлевых мешочках на 1—2 дня в проточную воду.
Есть семена, которым для прорастания необходим свет (табак, салат-латук, морковь) или темнота (кресс-салат, тыква), длинный или короткий день.
Существуют методы продления покоя. Если клубни картофеля обработать метиловым эфиром а-нафтилуксусной кислоты, то они могут лежать, но не прорастая и не меняя своих вкусовых качеств, в течение трех лет.
