Фізіологія рослин - Мусієнко М.М. 2001

Фізіологія росту та розвитку рослин
Явище полярності у рослин

Полярність — фізіологічна нерівноцінність протилежних полюсів (верхівка/основа) певної клітини, органа або цілої рослини. її слід розглядати як властиву для рослин специфічну диференціацію процесів і структур в просторі. При цьому фізіолого-біохімічні та анатомо-морфо- логічні відміни змінюються в певному напрямку, внаслідок чого протилежні сторони рослинного організму відрізняються.

Наприклад, Клітина меристеми полярна уже завдяки своєму місцезнаходженню. У неї є верх і низ. Тому, якщо надалі поділ відбувається перпендикулярно до осі полярності, то дочірні клітини будуть різні за своїми фізіологічними та структурними особливостями, за факторами спадковості, розташованими в цитоплазмі, за наявністю фітогормонів, які регулюють активність геному, тощо. І це не зважаючи на те, що відбувався однаковий розподіл спадкового матеріалу (ДНК) між дочірніми клітинами. Полярним є утворення окремих органів. Наприклад, у живців корені утворюються завжди на нижньому кінці. Полярність проявляється в певному спрямуванні росту стебла і кореня, в певному напрямку пересування речовин. Вона може визначатися нерівномірним розподілом зарядів. Верхівка пагона має позитивний заряд по відношенню до основи, серцевина стебла — по відношенню до його поверхні.

Значно впливає на виникнення полярності взаємодія клітин. Виникнення полярності під впливом оточуючих клітин одержало назву «ефект поля». Клітини оточення можуть впливати на її формування завдяки нерівномірному хімічному, механічному або електричному впливу.

Полярність організму походить від полярності заплідненої яйцеклітини, з якої розвинувся Організм. Під час клітинного поділу дочірні клітини сприймають полярність материнської клітини. Це явище забезпечує специфічну орієнтацію процесів та структур в просторі, зумовлює появу морфо-фізіологічних градієнтів. У вищих рослин полярність проявляється уже в зиготі та зародку, що розвивається і де формуються два зародкові органи — пагін із зародковою брунькою і корінь. Провідна роль в формуванні процесів полярності належить фітогормонам.

Особливо чітко полярність проявляється в процесах регенерації. Так, у живців стебла чи кореня незалежно від положення їх в просторі, пагони розвиваються з апікального по відношенню до стебла кінця, а корені — з базального (рис. 168).

Як видно з даного рисунка, ця властивість характерна і для клітини. Ризоїд зеленої водорості формується з нижнього кінця, тоді як талом з верхнього. Це пояснюється тим, що Ауксини транспортуються полярно, базипетально, нагромаджуються в морфологічно нижньому кінці живця, чим включають генетичну програму коренеутворення.

Полярність клітин є передумовою впорядкованої диференціації, клітини одного органа мають однаково направлену полярність. Однак деякі частини рослинного організму, наприклад

Рис. 168. Полярність регенерації коренів та бруньок у стеблових живців верби (а), талома і ризоїду у виділеній з нитки клітини кладофори (б)

бульби, плоди, зовсім не мають полярності, або вона слабко виражена. У вищих рослин зафіксована полярність є стабільною і незворотною.