8.11.2. Управління генеративним розвитком рослин

Для отримання спрямованих змін у формуванні органів, заради яких культивуються рослини, необхідно впливати певним комплексом факторів навколишнього середовища на етапі, коли йде закладання саме цих органів. Розглянемо кілька прикладів, які демонструють це положення.

На другому етапі органогенезу у злаків закладається кількість майбутніх вузлів і міжвузлів стебла і стеблових листків. За оптимальних умов росту і диференціації стебла на наступних етапах органогенезу кількість стеблових вузлів не буває більшою за ту кількість, яка закладена на другому етапі органогенезу. Ця кількість визначається генетичними та екзогенними факторами.

На третьому етапі органогенезу, коли відбувається диференціація осі суцвіття, можна відповідними агротехнічними прийомами збільшити кількість сегментів конуса наростання і цим збільшити розмір суцвіття.

Спостерігаючи за формуванням тих чи інших органів, можна активно впливати на хід ростових процесів і викликати збільшення розмірів суцвіть, листків, плодів, насіння. Щоб отримати більший колос у пшениці, треба провести підживлення до переходу рослин на IV-й етап органогенезу (за Ф.М. Куперман). Регулюючи світловий режим, можна підвищити продуктивність рослин, змінити час плодоношення. Використання ретардантів, етилену та інших синтетичних інгібіторів дозволяє деякою мірою виправити помилки селекції і формувати рослини з добре розвинутими листками, компактного габітусу, прискорити їх розвиток, підсилити ріст господарсько цінних органів.

Рослини у онтогененезі зазнають впливу численних екологічних факторів. Це визначає необхідність пристосування онтогенезу рослин, у першу чергу їх відтворення, до таких особливостей середовища. Протягом еволюції рослини сформували три типи принципово різних реакцій пристосування: 1) прямі реакції на сприятливі фактори середовища, які стимулюють активний хід процесів; 2) спеціальні системи реакцій на фізіологічно нейтральний, але провідний екологічний фактор, який забезпечує попередню підготовку рослин до несприятливого для життя сезону року або затримку розвитку внаслідок відсутності необхідного фактора; 3) незалежні від зовнішніх умов системи, які визначаються внутрішніми факторами.

Прикладом першого типу фізіологічних механізмів може бути, зокрема, початок проростання насіння, розпускання весною бруньок за умов певної вологості й сприятливих температур. Друга категорія механізмів пристосування відрізняється різноманітністю, серед яких найбільш вивченими є два типи – пристосування до тривалості дня і низьких температур. Найбільш поширені фотоперіодичні реакції у регулюванні циклів розвитку. Прикладом цього може бути відсутність диференціації конуса наростання на початку зими в озимої пшениці.

Автономне, або незалежне регулювання онтогененезу зумовлене системою генетичної інформації (нуклеїнові кислоти), системою упорядкованої послідовності етапів онтогенезу, яка визначається внутрішніми фізіолого-біохімічними процесами і створеної ними морфоструктури. Прикладом автономізації етапу відтворення є формування насіння, яке містить диференційований зачаток майбутньої рослини з достатнім запасом поживних і регуляційних речовин.