2. Стимуляторы роста растений (ауксины и гибберелины)

Многие виды сапротрофных и фитопатогенных грибов в процессе жизнедеятельности и при определенных условиях культивирования выделяют в значительном количестве в окружающую среду такие вещества, как ауксины, гиббереллины и витамины.

Вещества, которые в малых количествах стимулируют, изменяют процессы роста и развития растений, называют ростовыми веществами, или регуляторами роста.

Открытие стимуляторов роста типа ауксинов в 30-х годах привело к установлению группы соединений, которые относятся с -индолилуксусной кислоте.

Ауксины образуются в процессе метаболизма микроорганизмов и высших растений и проявляют стимулирующее действие на рост и развитие растений. В растительном организме ауксины обычно содержатся в точках роста и принимают участие в процессах роста растений, прорастания семян и тропизмах.

Соединения группы ауксинов образуют многие виды почвенных сапрофитных бактерий, грибов, актиномицетов и др.

Гиббереллины являются специфическими стимуляторами роста, которые образуются грибами Fusarium moniliforme, F. oxysporum и некоторыми другими грибами. Гиббереллины обнаружены также и в растительных и животных организмах.

Впервые гиббереллины были обнаружены в 1935 г.в Японии при изучении вредоносного заболевания риса, вызванного Fusarium moniliforme, который является конидиальной стадией гриба Gibberella fujikuroi. При этой болезни у многих растений наряду с нормальными появлялись удлиненные побеги с более узкими листьями, удлиненными междуузлиями. Они имели укороченные колосья, которые раньше выбрасываются и зацветают, что приводит к резкому снижению урожая. Если проростки риса обработать стерильными фильтратами культуры F. moniliforme, то они начинают вытягиваться и по мере созревания становятся похожими на больные растения. Вещества, находящиеся в культуральной жидкости гриба, назвали гиббереллинами.

Различные гиббереллины обозначают буквой А и цифрой (например, А_1, А_2, А₃). Гиббереллиновая кислота – один из наиболее физиологически активных гиббереллинов. Одним из характерных признаков физиологического действия гиббереллинов является их способность вызывать удлинение стеблей без увеличения числа междуузлий. Это свойство наиболее четко проявляется у карликовых сортов растений, которые используются в качестве тестов. Малые дозы гиббереллина снимают у карликовых растений генетический признак – карликовость, а также физиологическую патологическую карликовость.

Вообще, в зависимости от биологических особенностей растения, фаз его роста, концентрации и времени воздействия гиббереллин может вызывать значительные изменения в морфогенезе растений.

Наряду с выраженным действием гиббереллина на изменение морфологии растений и митотическую активность он оказывает влияние на многие стороны обмена веществ растений – изменение содержания углеводов, азотистых веществ, активность многих ферментов.

Обработка растений гиббереллином изменяет фотопериодичность отдельных растений. Гиббереллины влияют на состояние покоя растений и семян. Под влиянием гиббереллина ускоряется распускание почек у многих древесных растений – березы, каштана, липы, осины, тополя, находящихся в состоянии вынужденного покоя.

Таким образом, гиббереллины, продукты метаболизма определенных видов грибов, представляют специфическую группу ростактивирующих веществ, отличную от ауксинов. Наиболее существенными отличиями являются такие, как реакция на разные тесты.

Взаимосвязь этих двух типов регуляторов роста в тканях растений разнообразна и многогранна – под влиянием гиббереллина увеличивается образование ауксинов в растениях. Гиббереллины могут ингибировать активность некоторых ферментов, инактивирующих ауксины. В некоторых случаях отмечено синергическое действие этих регуляторов роста и, наоборот, антагонистическое.

Гиббереллины могут проникать в ткани растений через корневую систему. Источником гиббереллинов в растениях могут быть грибы, обитающие на корнях растений, например фузарии.

В настоящее время гиббереллины получают при культивтровании определенных штаммов Fusarium moniliforme.