Фізіологія рослин - Мусієнко М.М. 2001

Загальні принципи регуляції росту та морфогенезу рослин
Фітогормональна регуляція процесів росту і розвитку рослин

Рослинні гормони відіграють основну роль в системі регуляції та інтеграції процесів росту і розвитку. Фітогормони — органічні речовини, що синтезуються спеціалізованими тканинами рослин і діють в надзвичайно малих дозах (10^-3-10^-5 моль/л) як регулятори і координатори онтогенезу. Це сполуки, за допомогою яких здійснюється взаємодія клітин, тканин та органів. Вони потрібні для запуску і регуляції різноманітних фізіологічних та морфогенетичних програм. Слід зауважити, що фітогормональна система менш спеціалізована порівняно з ендокринною системою тваринних організмів.

В рослинному організмі для включення-виключення всіх морфогенетичних та фізіологічних програм використовують ті самі гормони, тільки в різних співвідношеннях. Перші здогадки про існування гормонів висловив ще Ч. Дарвін (1881) у праці «The Power of Movement in Plant», присвяченій дослідженню рухів у рослин. Проростки в нормі тягнуться в напрямку до світла (рис. 172, а). Якщо їхню верхівку закрити світлонепроникним ковпачком, вигин не спостерігається (рис. 172, б). Якщо ж ковпачок світлопроникний (рис. 172, в) або розташований нижче верхівки, має місце характерний вигин у цій зоні (рис. 172, г). Ч. Дарвін зробив висновок, що під впливом світла певний хімічний «стимул вигинання» передається від верхівки до даної зони.

Class="center">

Рис. 172. Експеримент Ч. Дарвіна

Та чи не найбільший вклад в розвиток гормонального напрямку в фізіології рослин вніс відомий український фітофі- зіолог М.Г. Холодний, який тривалий час працював у Київському університеті, та ім’я якого тепер присвоєно Інституту ботаніки НАН України. Уже в своїй працях 1918 р. він висловлює думку про те, що верхівка кореня, стебла, клітини молодих листків є органами внутрішньої секреції, які виділяють в зону росту якісь речовини гормонального характеру. Пізніше, використовуючи секреторну активність верхівки кореня, М.Г. Холодний довів можливість впливу за допомогою гормонів росту на Рухи рослин і створив фітогормональну теорію тропізмів. В літературі вона відома як теорія або гіпотеза Холодного — Вента, бо незалежно від М.Г. Холодного аналогічні погляди висловив та експериментальне обгрунтував і голландський фітофізіолог Ф. Вент (Went, 1928).

Дослідження причини рухів, кореляцій, переходу рослин від спокою до активного росту привели його до висновку, що каталізаторами та регуляторами ростових і морфогенетичних процесів виступають гормони, Вітаміни, Ферменти. Монографія М.Г. Холодного «Фітогормони» (1939) надзвичайно глибоко вплинула на подальший розвиток досліджень з фітогормонології, фізіології росту серед науковців України. Продовжуючи традиції М.Г. Холодного, в інституті ботаніки НАН України розгорнуті дослідження з проблем фізіології росту і розвитку рослин, розкриття механізмів, які лежать в основі корелятивних зв’язків між їхніми органами, а також фітогормонології (Ситник, Мусатенко, Богданова, 1978).

Встановлено, що у вищих рослин міститься кілька важливих класів гормонів: Ауксини, Гібереліни, Цитокініни, Абсцизова кислота та Етилен (рис. 173). Останнім часом до них відносять! бра-

Рис. 173. Формули фітогормонів

сини (брасиностероїди) та жасмонову кислоту. Умовно перші три групи (ауксини, гібереліни та цитокініни) та частково брасини можна віднести до речовин стимулюючої дії, тоді як абсцизову кислоту, етилен і жасмонову кислоту — до інгібіторів.

Гібереліни та цитокініни зустрічаються у вигляді споріднених, подібно діючих груп молекул, тоді як кожен з трьох, що залишились, в природі представлений лише однією сполукою. В цілому, РІСТ І РОЗВИТОК тієї або іншої Тканини зумовлений наявністю всіх цих сполук, які синтезуються в різних частинах рослини (рис. 174).

Рис 174. Основні ділянки синтезу фітогормонів і напрямок їх транспортування у рослин

Гормони та їхні синтетичні аналоги широко використовують як регулятори цвітіння, плодоношення, дозрівання, спокою, а також як стимулятори коренеутворення та гербіциди вибіркової дії. Фітогормони надзвичайно чутливі і діють у взаємозв’язку з іншими речовинами.