Цель лекции: в растительном организме помимо гормонов активаторов (ауксины, цитокинины, гибберелленины) существуют также вещества, которые тормозят ростовые процессы, т.Е. Ингибиторы роста.

К природным ингибиторам роста относятся абсцизовая кислота, этилен а также различные фенольные соединения (кумарин, скополетин, коричная и паракумаровая кислоты, арбутин и другие).

Абсцизовая кислота (АБК) впервые выделена в 1964 г. из молодых коробочек хлопчатника. АБК синтезируется во всех органах растений. Интенсивность ее образования увеличивается по мере старения, а также при неблагоприятных воздействиях, особенно при недостатке влаги. Она задерживает прорастание семян, тормозит рост отрезков колеоптилей и ускоряет опадение черешков листьев.

АБК играет ведущую роль в регулировании покоя, поскольку является ингибитором прорастания семян и роста почек. Явление покоя имеет очень большое значение для растений, поскольку позволяет переждать им неблагоприятные условия среды. У однолетних растений в состояние покоя переходят семена, у многолетних – почки, семена, клубни, корнеплоды, луковицы.

Различают покой физиологический и вынужденный. Причиной вынужденного покоя являются факторы внешней среды, которые препятствуют прорастанию семян. Физиологический покой зависит от физиологического состояния растения и определяется соотношением гормонов ингибиторов и активаторов роста.

Другой ингибитор — продукт жизнедеятельности растительных тканей — этилен.

Этилен синтезируется практически во всех частях раст. орг-ма, однако более активно он образуется в меристематических тканях. Синтез этилена индуцируется при стрессовых воздействиях (затопление, охлаждение, высокие температуры, засуха, патогены) поэтому иногда его наз. стрессовым гормоном. Единственным источником для синтеза этилена является серосодержащая аминокислота – метионин. Физиологические процессы, которые контролируются в растении этиленом: созревание плодов и старение тканей, прорастание семян, рост клеток растяжением, развитие цветков, образование корневых волосков, защита от патогенов.

Синтетические ингибиторы роста. К синтетическим ингибиторам принадлежат искусственные препараты: гербициды, ретарданты, дефолианты и десиканты.

Гербициды — синтетические препараты, уничтожающие сорную растительность. Имеется очень много гербицидов (неорганических и органических).

Гербициды могут быть общеистребительные и избирательного действия. Первые уничтожают все зеленые растения, произрастающие на данном участке. Их употребляют при обработке жнивья, для уничтожения сорной растительности вдоль дорог и т. д.

Ретарданты — синтетические вещества, замедляющие рост растений. Они подавляют деление клеток в верхушечных меристемах. Их применяют в полеводстве для укорачивания стеблей злаков, чтобы они не полегали. В садоводстве ретарданты используют для задержки роста вегетативных побегов и усиления плодоношения.

Знание механизмов фитогормональной регуляции представляет большие возможности для регуляции роста и развития растений. Направленное воздействие на фитогормональную систему растений осуществляется с помощью регуляторов роста и развития растений (фиторегуляторов). Фиторегуляторы - это природные или синтетические вещества, способные вызывать ростовые или формообразовательные эффекты и не являющиеся в применяемых концентрациях источником питания или фитотоксином. Аналогами ауксинов служат – ИМК, НУК, которые используются для индукции корнеобразования., при вегетативном размножении растений методом черенкования в биотехнологическом процессе и в растениеводстве. Среди аналогов ауксина особое место занимают 2,4-Д,4-хлорфеноксиуксусная кислота, 2,4,5-Т, пропионовая кислота. Все эти соединения обладают крайне высокой ауксиновой активностью. В малых концентрациях (0,5-2 мг/л) данные вещества применяют для каллусообразования, а в больших – как гербициды. К аналогам ЦК относятся кинетин, БАП. Эти соединения обладают антистрессовой активностью. В биотехнологии растений их применяют для активации деления клеток при получении каллусных тканей, индукции дифференцирования побегов в каллусе, а также для снятия апикального доминирования и повышения коэффициента размножения при клональном микроразмножении. Аналоги ГБ получают путем м/б синтеза из патогенного гриба Gibberella fucicuroi. Они представляют собой точные копии ГБ продуцируемых растениями. ГА ₃, ГА _4, ГА ₇ В биотехнологии растений ГБ применяют для получения безвирусного растительного материала, для стимуляции деления и растяжения клеток апикальной меристемы,

Процесс индивидуального развития организма, сопровождающийся последовательной сменой его возрастных этапов наз. онтогенезом.

У растительных организмов выделяют четыре этапа онтогенеза:

1 – эмбриональный- от зиготы до созревания семени

2 – вегетативный – от прорастания семени до образования репродуктивных органов

3 – генеративный – закладка и формирование репродуктивных органов, образование плодов и семян

4- сенильный (от англ. Senile- старческий) от момента потери способности к цветению до отмирания.

Отдельные этапы онтогенеза не изолированы друг от друга, а являются взаимопереходящими друг в друга периодами развития.

1 – эмбриональный - от зиготы до созревания семени. У растений, размножающихся семенами, эмбриональный этап онтогенеза включает период формирования зародыша и семени – от оплодотворения яйцеклетки до созревания семени. Все процессы эмбриогенеза у покрытосеменных растений происходят в семязачатке. Он состоит из нуцеллуса (ядра), интегументов (покровов), пыльцевой трубки, зародышевого мешка.

Женский гаметофит покрытосемянного растения, в котором после оплодотворения формируется зародыш, называется зародышевым мешком. Мужской гаметофит цветковых растений представляет пыльца, которая формируется в пыльниках, расположенных на тычинках.

Зародыш проходит ряд последовательных фаз развития. Для большинства двудольных растений выделяют стадии проэмбрио, глобулы, сердцевидной, торпедо и зрелого зародыша. На стадии проэмбрио в результате деления клеток образуется восьмиклеточный зародыш. На стадии глобулы восьмиклеточный зародыш продолжает делиться и формируется глобулярный зародыш. В течение сердцевидной стадии происходит закладка семядолей и апекса побега. В этот период развития образуется поверхностный ряд клеток – протодерма, из которой затем возникают эпидермальные ткани растения. На стадии торпедо появляются клетки, из которых формируется корень и гипокотиль. В центре зародыша образуется клетки, которые дают начало проводящим тканям растения.

В течении эмбриогенеза закладываются 3 основных элемента, на основе которых в дальнейшем м. строиться растительный организм:

1 – апикально-базальная ось симметрии – основа разметки общего плана строения раст.

2 - радиальная ось симметрии – основа для развития растения в радиальном направлении

3 - первичные меристемы – основа для формирования органов в течение последующих этапов онтогенеза.