Регуляторы роста

Растительные организмы построены из большого числа различных клеток, тканей и органов, и поэтому им необходима система, которая обеспечивала бы координацию его отдельных частей и регулирование на уровне целого растения. Гормоны растений наз. фитогормонами. Фитогормоны- это вещества, которые синтезируются в растениях, транспортируются по ним и в малых концентрациях способны вызывать ростовые или формообразовательные эффекты по месту образования и на расстоянии от него.

Молекулярные механизмы действия ФГ. Практическое использование ФГ основано на знании молекулярных механизмов их действия. В наст. время, выявлена общая принципиальная схема образования ФГ, включающая: 1) биосинтез предшественников. 2) связывание со специфичным к данному гормону белковым рецептором и образование активированного гормон-рецепторного комплекса. 3) воздействие этого комплекса на геном растения и на активность определенных ферментных систем. При воздействии этого комплекса на геном растения происходят такие важнейшие процессы в жизни растения как дифференцировка и дедифференцировка, деление, рост и адаптация к новым метаболическим условиям. Молекулы ФГ способны проникать в клетки-мишени двумя способами: 1) перемещаться в соответствии с градиентом концентрации по плазмодесмам - протопластным каналам, связывающим соседние клетки, 2) путем активного транспорта через плазмоглемму - пограничную мембрану клетки.

Фитогормоны контролируют и управляют всем метаболизмом растения в онтогенезе.

Классификация, структура и функции ФГ

В настоящее время известно семь групп ФГ: ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота, этилен, брассиностероиды, фузикокцины.

Ауксины

Функции ИУК: активирует деление и растяжение клеток; необходим для формирования сосудов и боковых корней; играет главную роль в ростовых движениях; обусловливает явление апикального доминирования, т.е тормозящего влияния апикальной почки на рост пазушной почки, индуцирует деления клеток в каллусной культуре, индуцирует образование этилена. В растительных тканях ИУК синтезируется несколькими путями, но три основных основаны на синтезе из а/к триптофана в зависимости от вида растения. ИУК преимущественно (80-85%) транспортируется базипетально ( от верхушки к основанию)

Гиббереллины. Впервые гиббереллины были обнаружены в мицелии гриба Gibbirella, паразитирующего на растениях риса (Ланг, 1956, 1957; а позже и в тканях высших растений. Дж. Мак-Миллланом в 1960 г. Наиболее характерный эффект, который Г. вызывают у растений – удлинение их стебля. Гиббереллины передвигаются по растению и вверх (акропетально) и вниз (безипетально). Г. Синтезируются в молодых, интенсивно растущих тканях растений – молодые листья, части цветков, формирующиеся семена, верхушки корня.

Цитокинины, получили свое название из-за своей способности стимулировать цитокинез (клеточное деление). Первый природный цитокинин – зеатин – был выделен из незрелых зерновок кукурузы в 1963 г. Сейчас известно ещё 12 ЦК, их химическое строение близко к строению зеатина. ЦК синтезируются главным образом в апикальных меристемах корня, откуда они активно транспортируются по ксилеме. Поэтому скорость передвижения ЦК намного выше, чем А. Обработка цитокининами устраняет эффект апикального доминирования и активизирует рост боковых почек. Эффект совместного действия ауксинов и цитокининов очень ярко проявляется на каллусных культурах.

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое рост и развитие растений?

2. Что такое дифференциация и чем она определяется?

3. Назовите основные классы регуляторов роста растений.

4. Каково основное действие гиббереллинов?

5. Каково основное действие цитокининов?

3. Какими свойствами обладают ауксины? Минеральное питание – это

А) поглощение света растениями

В) поглощение углекислого газа растениями

С)+поглощение, передвижение и усвоение химических элементов в форме ионов минеральных солей

D) поглощение кислорода растениями

На долю элементов минерального питания приходится

А)10-15 % сухого вещества растения

В) +5—7% сухого вещества растения

С) 25—30 % сухого вещества растения

D) 1-5 % сухого вещества растения

Е) 50-70% сухого вещества растения

Гетеротрофы – это организмы, которые

А) питаются мёртвыми органическими остатками

В) живут за счёт органических соединений других живых организмов

С) усваивают углерод из углекислого газа и восстанавливают его до органических соединений.

D)+ используют углерод органических соединений

Наружные слои коры называются

А) эндодерма

В) +экзодерма

С) меристема

D) эпиблема

Е) ксилема

ЛЕКЦИЯ 9-10

Синтетические регуляторы роста. Фазы развития высших растений. Внешние факторы, регулирующие рост и развитие. Фитохромная система. Фотопериодизм. Яровизация. Дифференцировка и её механизмы. Дифференциальная активность генов. Механизмы морфогенеза. Тотипотентность. Регенерация у растений. Способы регенерации in vivo и in vitro.