Страшная болезнь риса, или гиббереллин
– гормон роста (часть 2)
А как действует гиббереллин на листья и корни?
Обычно под влиянием
гормона изменяются их размер и форма. У злаков увеличивается длина
листовой пластинки и влагалища листа. Листья становятся узкими. Это
чем-то напоминает признаки "баканэ". В отличие от первого открытого
гормона ауксина гиббереллин почти всегда ослабляет рост корней, а у
черенков даже подавляет их образование. Порой наблюдается
несоответствие между ростом надземной и подземной частей растения.
Еще одну интересную особенность действия гиббереллина обнаружил
американский ученый А. Ланг. У розеточных растений гормон ускоряет
стрелкование - образование прямых высоких побегов и тем самым
компенсирует отсутствие столь необходимой для этого низкой температуры.
А у длиннодневных растений вызывает цветение
при коротком дне. Разница
лишь в том, что при длинном дне образование стебля и закладка цветков
происходят почти одновременно, а после воздействия гормона сначала
быстро растет стебель, а потом идет закладка цветков.
Но этим влияние гиббереллина как заменителя низких температур не
ограничивается. Например, чтобы вывести из состояния покоя спящие почки
деревьев и кустарников, требуется длительное воздействие холодом, а
иногда и длинный день. Часто вместо этого достаточно воздействия
гиббереллина. Данные показывают, что благодаря ему быстрее распускаются
почки сирени, клена, березы после выхода их из состояния глубокого
покоя. Подобное действие гиббереллина можно использовать на юге нашей
страны с длинным летом для получения двух урожаев
картофеля в год. Дело
в том, что после уборки клубни картофеля долгое время находятся в
состоянии покоя и не прорастают. Это задерживает выращивание второго
урожая. Замачивание клубней в растворе гиббереллина (40 миллиграммов на
литр) нарушает покой уже через несколько дней. А в сочетании с 2 % -ным
раствором тиомочевины гормон стимулирует прорастание в еще более низкой
концентрации (1 миллиграмм на литр).
Интересно действует гиббереллин на соцветия, цветки и плоды. В
соцветиях декоративных растений под влиянием гормона появляются
махровые и трубчатые цветки. У древесных растений - винограда, яблони,
цитрусовых - гиббереллин способствует появлению крупных, продолговатых
плодов правильной формы.
Все это дало основание для широкого обсуждения вопроса: "Что лежит в
основе действия гиббереллина - стимуляция деления клеток или стимуляция
роста в фазе растяжения?" Тщательные исследования показали, что
гиббереллины, подобно ауксинам, влияют и на рост в фазе растяжения, и
на деление клеток. Причем скорость роста зависит от количества
гиббереллинов.
В опытах обычно применяется гиббереллин А3, или
гибберелловая кислота -
продукт синтеза гриба "Гибберелла". А3 обладает
высокой активностью и
его можно получать в большом количестве микробиологическим способом. Но
в растениях такого вида гиббереллина мало. У многих цветковых растений
найдены вещества со схожей физиологической активностью,
называемые гиббереллиноподобными веществами. Выделить их индивидуально
из растений и установить формулу сегодня дело очень трудное.
В растениях постоянно происходит передвижение и накопление
гиббереллинов, что затрудняет определение места синтеза. Не обязательно
таким местом бывают богатые гиббереллином органы. Многие, порой
противоречивые, данные позволяют все же предполагать, что гиббереллины
интенсивно синтезируются в растущих органах: верхушечных стеблевых
почках, корнях, развивающихся семенах и листьях. Но все-таки лист
считают главным местом синтеза гиббереллинов.
Передвижение природных гиббереллинов изучено пока недостаточно хорошо.
Большинство ученых утверждают, что движение этих гормонов не имеет
строгого направления. Академик М. Х. Чайлахян и его коллеги выяснили
следующее: в растениях периллы гиббереллин перемещается как в
акропетальном - по побегу вверх к верхушке, - так и в базипетальном
направлении - от верхушки побега к его основанию. Имеются
доказательства передвижения гормона в поперечном направлении через ряды
клеток ксилемы и флоэмы. О механизмах, обеспечивающих передвижение
гиббереллинов, известно очень мало. Возможно, что в целых растениях
такое передвижение происходит по сосудистой системе пассивно с током
продуктов фотосинтеза или воды.
В растениях гиббереллипы находятся преимущественно не в свободной, а в
связанной форме, образуя комплексы, часто с углеводами. Низкое
содержание гиббереллинов и многообразие свойств затрудняют их изучение.
Наиболее богаты ими прорастающие или созревающие семена. Так, из 100
килограммов незрелых семян ипомеи удалось выделить 500 миллиграммов
гиббереллина. А из 77 килограммов листьев табака
- только несколько
миллиграммов. В созревших семенах свободных активных гиббереллинов
почти нет.
Сегодня все больше появляется данных, свидетельствующих, что
гиббереллины содержатся во многих органах растений и их присутствие
определяет рост и развитие.
Однако можно констатировать: изменение содержания гиббереллинов в
растущих органах подтверждает тот факт, что эти гормоны входят в состав
природной системы, которая регулирует рост цветковых растений. Они,
по-видимому, играют не последнюю роль в создании определенной формы
растения. Особенно заметно их действие на рост стеблей, а также
листьев, цветков и плодов.
