Ph.D докторант Кертаева Н.П.

Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, Казахстан

Растительные гормоны и их действие

К природным регуляторам роста растений относятся вещества вырабатываемые растениями и способствующие его росту. Из них особый интерес представляют фитогормоны- соединения, участвующие в регуляции ростовых процессов у целого растения, обладающие тремя общими основными свойствами. Во-первых, фитогормоны синтезируются в одном из органов растения (молодые листья, почки, верхушки корней и побегов) и транспортируются в другие места, где активируются процессы роста. Во-вторых, они синтезируются и функционируют в растениях в микроколичествах. В-третьих, гормоны в отличие от других метаболитов (и в том числе от витаминов) способны вызывать в растении формативный эффект, например гиббереллины индуцируют рост стебля, ауксины- рост корня, кинины-процессы клеточного деления [1].

В таблице №1 можно увидеть фитогормонов и их физиологические действие.

Таблица №1

Растительные гормоны и их действие

Название	Химическая природа	Физиологическое действие и роль
Ауксин	Индолил-3-уксусная кислота, фенилуксусная кислота	Апикальное доминирование, гравитропизм и фототропизм, дифференцировка проводящих тканей; тормозит опадение, стимулирует синтез этилена, подавляет или стимулирует цветение, стимулирует развитие плода, вызывает образование корней на черенках
Цитокинин	М-производные аденина, соединения фенилмочевины	Апикальное доминирование, рост побега, развитие плода; задерживает старение листьев
Этилен	CH2=CH2	Созревание плодов (особенно климактерических плодов, таких, как яблоки, бананы, авокадо), старение листьев и цветков, опадение частей растения
Гиббереллин	Гибберелловая кислота (ГК3, ГК1)	Стимулирование плодов у длиннодневных растений и двулетников, удлинение побегов; регулирует образование ферментов в семенах злаков
Абсцизовая кислота	АБК	Закрывание устьиц; возможно, необходимо для опадения частей растений и сохранения покаящегося состояния у некоторых видов

Все фитогормоны объединяют некоторые общие свойства: они синтезируются в самом растении и являются высокоэффективными регуляторами физиологических программ. Их действие проявляется в крайне низких концентрациях ввиду исключительно высокой чувствительности к ним растительных клеток. С помощью фитогормонов одни типы клеток и тканей растений регулируют физиологические процессы в других типах клеток и тканей [2].

Первый из открытых фитогормонов - ауксин. К настоящему времени довольно подробно описаны строение, метаболизм ауксина в растениях, а также его влияние и механизм действия на клеток растений. Очень важным эффектом ауксина является, обнаруженный в опытах с черенками, стимуляция образования адвентивных корней. Если вначале считалось, что ауксин стимулирует главным образом растяжение клеток, то затем было показано его определяющее влияние на деление и дифференциацию клеток. Установлено, что ауксин затрагивает самые разнообразные системы метаболизма: синтез нуклеиновых кислот, белка, обмен веществ клеточных стенок, дыхание, углеводный и липидный обмен, синтез фотосинтетических пигментов, фотосинтез и синтез вторичных веществ [3].

Другую группу природных регуляторов роста, физиологическое действие которых отлично от ауксинов, представляют гиббереллины. Гиббереллины представлены в растениях большим семейством соединений. Как выяснилось, гиббереллины играют крайне важную роль в переходе растений к цветению у растений, называемых длиннодневными, потому что весной в условиях короткого дня они не зацветают даже при наступлении теплых дней. Первых из отмеченных и наиболее очевидных эффектов гиббереллинов является стимуляция роста интактных растений. Они также влияют на состояние покоя растений, на цветение, фотосинтез, дыхание, водный обмен, азотный, углеводный и нуклеиновый обмен [4].

Среди гормонов особое место занимают цитокинины – производные пурина, важнейшим представителем которых является кинетин. К цитокининам относятся фитогормоны, обладающие определенной совокупностью биологической активности, которая весьма многообразна и проявляется при регуляции роста, органообразования, процессов старения и покоя [5].

Цитокинины стимулируют деление клеток, при этом влияют на рост клеток не только за счет их деления, но и за счет растяжения, влияют на процесс дифференциации, на снятие семян, продлевают жизнь срезанных листьев растений, повышает устойчивость клеток к различным неблагоприятным воздействиям [6].

В целом растении цитокинины синтезируются в растущих кончиках корней, а затем по сосудам ксилемы поступают вместе с пасокой (раствором, который корни нагнетают в побеге) в надземных физиологических процессов [7].

Этилен также относится к числу гормонов растений. Оно было открыто в 1901 году Д.Н. Нелюбовым. Этот фитогормон вызывает старение листьев и ускоряет созревание плодов. Этим объясняется тот факт, что завернутые плоды помидоров или бананов быстрее дозревают, чем находящиеся на воздухе, т. к. выделяемый ими этилен сохраняется в атмосфере хранения плодов и ускоряет их созревание. Кулаева О.Н. подчеркивает, что этилен принимает участие в ответе растений на различные патогенны грибного, бактериального и вирусного происхождения [7].

К числу гормонов растений относится абсцизовая кислота (АБК), выделенная в 1963 г. Ф. Уорингом из листьев березы и явора и Ф. Милборроу и К. Окумой из молодых коробочек хлопчатника [8]. АБК подавляет ростовые реакции растений, вызванные ауксином, цитокинином и гиббереллином, она тормозит дифференцировку хлоропластов, активируемого цитокинином. АБК не только ингибирует процессы вызываемые другими гормонами, но и играет важную роль в индукции ряда физиологических программ, например, синтеза запасных белков семян, формирования клубней, а также АБК играет крайне важную роль в ответе растений на стрессовое воздействие – обезвоживание, засоление, действие низких температур [7].

Фитогормоны играют важную роль регуляции жизни растений. Изучая их можно понять регуляции роста и развития, а также многих других процессов в жизни растений.

Литературы:

1. Кефели В.И., Турецкая Р.Х. Рост растений и природные регуляторы М.: Наука, 1977

2. Кулаева О.Н. Гормоналбная регуляция физиологических процессов у растений на уровне синтеза РНК и белка М.: Наука, 1982

3. Гамбург К.З. Биохимия ауксина и его действие на клетки растений Новосибирск, Наука, 1976

4. Муромцев Г.С. и др. Рост растений. Первичный механизм М.: Наука 1987

5. Кулаева О.Н. Цитокинины их структура и функция М.: Наука, 1973

6. Рахимбаев И.Р., Соломина В.Ф. и др. Фитогормоны регуляторы роста растений М.: Наука, 1980

7. Кулаева О.Н. Как регулируются жизнь растений // Соросовский Образовательный Журнал, №1, 1995, С. 20-27

8. Уоринг Ф., Филипс И. Рост растений и дифференцировка М.: Мир, 1984