Синтетичні регулятори росту рослин.

Застосування фітогормонів у практиці рослинництва

Синтетичні регулятори росту використовуються з 40-х років. Їх роль в сільському господарстві рік за роком зростає. Для успішного застосування всіх синтетичних фітогормонів необхідно дотримуватись ряду вимог:

1. Вони діють лише при нестачі їх у рослині. Наприклад, у критичні періоди рослинного організму (проростання насіння, квітування, утворення плодів), при порушенні цілісності рослинного організму (ізольовані тканини). У деяких випадках умови зовнішнього середовища перешкоджають утворенню гормонів, тоді цей недолік можна усунути їх екзогенним внесенням.

2. Клітини, тканини повинні бути компетентними до фітогормонів. Компетентність пов’язана із загальним станом внутрішньоклітинних процесів. На одній фазі розвитку клітини можуть бути компетентними до внесення даного фітогормону, а на іншій - ні.

3. Необхідне достатнє забезпечення рослини водою та поживними речовинами.

4. Дія фітогормонів залежить від їх концентрації. Підвищена концентрація гальмує ріст рослини аж до її загибелі.

5. Ендогенні (природні) фітогормони локалізовані в окремих відділах клітини. При внесенні ззовні розподіл фітогормонів буде іншим. Тому зовнішнє внесення не може повністю замінити природні фітогормони.

Напрямки застосування фітогормонів.

І. Ауксини та їх синтетичні замінники.

1. Для посилення коренеутворення живців.

2. Для утворення партенокарпічних (без запліднення) плодів. Так, обробка квітів томатів розчином синтетичних регуляторів рослин типу ауксинів (наприклад, 3-хлорфеноксиоцтовою кислотою) призводить до утворення партенокарпічних плодів. Вони ростуть швидше і характеризуються більшим вмістом цукрів. Недоліком такого застосування є те, що плоди легко вражаються різними захворюваннями.

3. Для попередження опадання плодів перед збором врожаю.

4. Для прискорення проростання насіння дрібнонасінних рослин. Велике насіння має достатню кількість власних фітогормонів.

5. У високих концентраціях ауксини використовують як селективні гербіциди.

ІІ. Гібереліни.

1. Для посилення росту стебла коноплі. Збільшує вихід волокна.

2. Обприскування ГПР підвищує врожай зеленої маси бобів, але врожай насіння зменшується.

3. ГПР сприяє утворенню безнасінних плодів винограду та підвищує їх врожайність при обробці ними жіночих квітів.

4. Для переривання періоду спокою бульб картоплі та насіння деяких рослин.

5. Іноді обробка гіберелінами замінює процеси стратифікації (пошкодження насінної оболонки для покращення проростання) насіння.

6. Для прискорення проростання насіння ячменю, що використовується у виробництві пива для отримання солоду.

ІІІ. Цитокініни.

Кінетін. Ним можна регулювати ріст та морфогенез ізольованих тканин. При застосуванні кінетіну можна отримувати велику кількість тканин, що містять певну кількість лікарських речовин, а також чисті лінії (одного генетичного покоління) в селекції.

ІV. Ретарданти – синтетичні інгібітори росту.

При необхідності затримки росту стебла з метою одержання більш стійких рослин до полягання, що підвищує врожай та полегшує його збір. Затримка росту вегетативних органів іноді корисна для кращого росту плодів та насіння. Синтезовано багато речовин, що затримують ріст рослин. Наприклад:

1. Хлорхолінхлорид (ССС). Затримує ріст стебла, гальмує проростання насіння та квітування рослин довгого дня. Гальмування, напевне пов’язане з тим, що ССС інгібує утворення гіберелінів.

2. Гідразид малеїнової кислоти (ГМК) гальмує ріст рослин. Особливо ефективне його використання на травах.

Застосування етилену. Його використовують для прискорення дозрівання зелених плодів. З іншою метою застосовують похідне етилену – етрел, молекули якого стійкі у кислому розчині, але розпадаються, проникаючи в клітини в умовах слабколужного середовища. При цьому звільняється етилен. Етрел застосовують для стимуляції одночасного дозрівання плодів із наступним машинним збиранням, а також для проріджування квітів та зав’язі. Обробка огірків, гарбузів та інших культур розчином етрелу призводить до утворення великої кількості жіночих квітів та підвищення врожаю плодів.

12. Способи руху рослин. Внутрішньоклітинні рухи, таксиси, верхівковий ріст

Рухи – переміщення організму або його частин у просторі. Здатність до руху – характерна властивість живих організмів. Наприклад, колові рухи пагонів, квіток, закривання квітів, рухи мімози та комахоїдних, рух продихів.

Класифікація способів руху:

1. Рух цитоплазми та органоїдів.

2. Локомоторні рухи за допомогою джгутиків (таксиси).

3. Верхівковий рух (кореневі волоски, пилкові трубки, протонема моху).

4. Ростові рухи (подовження осьових органів, колові нутації, тропізми, ростові настії).

5. Тургорні рухи (повільні тургорні рухи – рух продихів, тургорні настії – хемонастії, тигмонастії, - швидкі тургорні рухи – сейсмонастії)

1-2 загальні для рослин та тварин, здійснюються з участю скоротливих білкових систем, відносяться до нем’язевих форм руху. 3-5 характерно тільки для рослин. Крім того, деякі вчені виділяють шосту групу рухів - пасивні механічні рухи: розтріскування спорангіїв, сухих плодів, пасивне перенесення пилку та насіння тощо.

Внутрішньоклітинні рухи.

1. Рух цитоплазми. На зовнішні та внутрішні дії клітина відповідає зміною швидкості руху цитоплазми. Розрізняють такі типи рухів:

- коливні (без певного переміщення компонентів) характерні для клітин спірогіри.

- Циркуляційні (у клітинах тичинкових ниток традесканції та інших видів з протоплазматичними тяжами, які перетинають вакуолю).

- Ротаційний (у клітині з великою вакуолею характерний для міжвузля харових водоростей).

- Фонтануючий (у клітин з верхівковим ростом характерний для кореневих волосків).

- По типу приливу (у гіфів грибів рух ривками в напрямку до ростучих кінчиків гіфів).

Найбільш вивчені ротаційні рухи. Вдовж стінки шар цитоплазми біля мембрани не рухається. Біля нього – ендоплазма – рухається. Рушійна сила руху цитоплазми на межі ектоплазми (стан гелю, розташовані мікротрубочки) та ендоплазми (стан золю фібрили та мікротрубочки). Необхідна енергія АТФ та Са²⁺ (не менше, ніж 0,1 мкмоль/л). Са²⁺ регулює структуру білків. Підвищений вміст кальцію веде до перетворення золю на гель, при цьому рух уповільнюється. Депо Са²⁺ - пектини клітинних стінок.

Середня швидкість цитоплазми 2-5 мкм/с – 50 мкм/с – 1350 мкм/с.

2. Рух органоїдів. Рух хлоропластів. Рух навколо осі (обертальні) 1 об/с. З затратою енергії АТФ. Зв’язок хлоропластів з пучками цитоплазматичних мікрофіламентів.

Таксиси. В основі локомоторних рухів лежить функціонування системи скоротливих білків. У рослин ці рухи характерні клітинам, які переміщуються за допомогою джгутиків. Таксиси – це переміщення організму в просторі під дією однобічної дії факторів. Такі рухи характерні для одноклітинних джгутикових, гамет, зооспор, сперматозоїдів мохів, плаунів, хвощів, папоротей. Розрізняють такі типи таксисів:

1. Хемотаксиси. Рухи до джерела живлення або до клітин іншої статі.

2. Фототаксиси. Реакція на світло. Якщо джерело світла має не велику інтенсивність, спостерігається позитивний фототропізм. Якщо ж інтенсивність світла дуже значна, то буде спостерігатись позитивний фототропізм.

3. Інші таксиси, які класифікують в залежності від характеру збудника.

Механізм руху джгутиків пов’язаний з роботою мікротрубочок, які утворюють сам джгутик. Необхідна енергія АТФ, Са2+, Mg2+, Co2+, рН 6,8-8,5.

Верхівковий ріст. Це рух у просторі кореневих волосків, пилкових трубок, гіф грибів, протонеми мохів, які здійснюються за рахунок верхівкового росту. Ці рухи пов’язані з просторовою локалізацією інтенсивності синтезу стінки вздовж осі клітини.

Рослинний організм має здатність до певної орієнтації своїх органів у просторі. Змінюючи орієнтацію рослини реагують на ті чи інші зовнішні дії.

Колові нутації. Колові або коливні рухи органів рослин ендогенного характеру. Ростучий пагін та корінь коливаються. Ці нутації здійснюються за рахунок прискорення росту клітин в зоні розтягнення, яке відбувається по колу. В основі цих нутацій лежить геотропічне коректування в гравітаційному полі та автотропізм.

13. Ростові рухи

Ростові рухи – це рухи рослин, які пов’язані з нерівномірним ростом окремих органів рослин. Ці рухи необоротні. До ростових рухів відносять:

- подовження осьових органів;

- колові нутації;

- тропічні рухи або тропізми – рухи, що викликані однобічною дією якогось фактора зовнішнього середовища (світла, земного тяжіння тощо);

- ростові настичні рухи або ростові настії – рухи, які викликані загальними дифузними змінами якогось фактора навколишнього середовища (світла, температури тощо).

Дата добавления: 2015-07-26