Периодичность роста

Процессам роста свойственна определенная периодичность, обусловленная как внутренними причинами, связанными с периодичностью физиологических процессов, так и внешними – периодически изменяющимися условиями среды обитания.

Различают суточную и сезонную периодичность роста растений.

Суточная периодичность роста связана с циркадными ритмами (околосуточными). Т.е. период этих ритмов от 20 до 30. С такой ритмичностью осуществляются многие процессы в клетке (митоз, дыхание, фотосинтез, ритмические изменения скорости роста). Клеточный механизм, генерирующий ритм, называют биологическими часами. Циркадные ритмы связаны с суточными колебаниями факторов среды (освещенностью, температурой), но в эксперименте сохраняются и при факторостатных условиях. Это дает основание считать их эндогенными. Они сложились в процессе эволюции как механизмы для восприятия изменений температуры, длины дня, качества света и закрепились генетически. Что является физической основой эндогенных циркадных ритмов. Предполагается, что составной частью часового механизма являются периодические изменения в состоянии мембран, которые регулируют потоки метаболитов в клетки, органеллы, влияя тем самым на ход биохимических реакций и физиологических процессов. Наблюдения в электронный микроскоп за мембранами одноклеточных водорослей позволили установить, что встречаемость некоторых белковых частиц изменяется с околосуточной периодичностью.

Кроме суточной периодичности рост растений подвержен сезонной периодичности. Период активного роста сменяется ослаблением и полным прекращением роста. Растение впадает в состояние покоя, которое характеризуется прекращением ростовых явлений и крайне низкой интенсивностью процессов дыхания и других физиологических процессов.

Различают вынужденный и глубокий покой. Покой, причинами которого являются факторы внешней среды, называется вынужденным или временным.

Покой, вызванный эндогенными причинами, называется глубокий или органический. Глубокий покой наблюдается наглядно на так называемых спящих почках древесных пород, которые закладываются весной, а пускаются в рост только через год. Т.е. период летнего покоя этих почек вызван эндогенными причинами, а зимняя стадия связана с наступлением неблагоприятных условий.

Покой у семян вызван или морфологической недоразвитостью зародыша или физиологической незрелостью (зародыш имеет все морфологические структуры, но тем не менее семена не прорастают). Причины покоя: 1) блокировка генов синтеза тех белков, которые необходимы для прорастания; 2) соответствующие концентрации гормонов ингибиторов в эндосперме, семенных покровах.

Механизмы покоя недостаточно поняты, но тем не менее разработаны приемы, способствующие или выведению растений из состояния покоя, или, наоборот, продлению покоя.

Приемы выведения растений из покоя:

1) скарификация – метод механического воздействия на семенные покровы, приводящий к разрушению ингибиторов (барабаны с битым стеклом);

2) стратификация – воздействие на семена низкими температурами;

3) метод теплых ванн для выгонки цветов из декоративных кустарников (сирень, черемуха). На 12 часов помещают в теплую воду (35^оС), после этого в благоприятные для роста условия (вода, температура, дополнительное освещение).

Продление покоя (клубни картофеля) - обработка синтетическими ингибиторами роста (метиловый эфир нафтилуксусной кислоты) или облучение γ – лучами.