У цитокининов, как и у ауксинов и гиббереллинов,
разнообразный и
сложный характер действия. Главная особенность цитокининов - стимуляция
деления клеток. Но для этого необходимо присутствие другого гормона -
ауксина. Сам ауксин, так же как и кинетин, в отдельности не стимулирует
деления клеток. Только совместно они активизируют синтез нуклеиновых
кислот, вызывая митозы и деление клеток.
Низкая концентрация кинетина от тысячной до сотой долей миллиграмма на
литр может очень активно воздействовать на деление клеток и
образовывать рыхлые непрочные ткани растений, но обязательно в
присутствии ауксина. Однако высокая концентрация кинетина - несколько
миллиграммов на литр - подавляет это деление. При помощи кинетина и
ауксина ученые совершили с каллусом стеблей табака
необычные
превращения. Меняя соотношение фитогормонов
в питательной среде, они
направляли развитие бесформенной массы клеток в сторону образования
корней или побегов. При соотношении 2 миллиграмма на литр ауксина и
0,02 миллиграмма на литр кинетина у каллуса стебля табака интенсивно
делились клетки, и на поверхности клеточной массы появлялись корешки.
Повышение концентрации кинетина до 0,5-1 миллиграмма на литр угнетало
образование корешков и способствовало появлению побегов. Дальнейшее
увеличение концентрации кинетина до 2 миллиграммов на литр вообще
подавляло рост каллуса и образование органов.
Примечательно, что цитокининами можно влиять на пол растений. И тогда у
раздельнополых растений появляется больше цветков женского типа.
Цитокинины также прерывают покой спящих почек деревьев и многих семян.
Так у семян салата во время прорастания в темноте они заменяют красный
свет, а луковиц гладиолуса - низкую температуру, столь необходимую для
хранения растений. Очень заметно действие цитокининов, в частности на
срезанные листья травянистых растений. Известно, что если срезанный
лист положить на несколько дней в воду, то он быстро пожелтеет и
постареет. Кажется, лист погибает. И вдруг он… снова
зеленеет, восстанавливает свои фотосинтетические способности и
продолжает жить вне растения долгое время. Что же случилось? У него
появились корни, которые и дали ему вторую жизнь.
Рис.1. Совместное действие кинетина и ауксина на рост и образование
побегов, корней в культуре ткани сердцевины табака. Числа показывают
концентрации гормонов (в г/мл) в питательном агаре.
В 30-е годы уже прошлого столетия родилась гипотеза о том, что в корнях
синтезируются жизненно необходимые для листьев физиологически активные
вещества. Эту гипотезу поддержали и развили немецкий ученый академик К.
Мотес и советский исследователь профессор Д. А. Сабинин. Еще в 1949
году профессор Д. А. Сабинин в своем докладе "О значении корневой
системы в жизнедеятельности растений" нарисовал картину корневой
системы как органа, где происходит образование фитогормонов роста,
которые поддерживают меристемы растения в деятельном состоянии.
Открытие цитокининов экспериментально подтвердило гипотезу о сложной
связи между листьями и корнями.
Исследования ученых ГДР под руководством академика Н. Мотеса и
советских ученых во главе с профессором О. Н. Кулаевой показали, что
цитокинины в срезанных листьях восстанавливают распад хлорофилла, белка
и РНК, подавляя активность ферментов, их разрушающих, то есть
задерживают их старение. По наблюдениям К. Мотеса, у обработанных
цитокинином участков листьев повышается способность притягивать и
удерживать важнейшие питательные вещества с других участков листа, не
подвергавшихся воздействию гормоном. Это подтвердили и опыты с мечеными
аминокислотами и углеводами. Вот почему в цветках и молодых плодах
находят большое количество гормонов - цитокининов. Они мобилизуют
накопление питательных веществ для будущего потомства.
На интересное явление природы обратила внимание немецкий исследователь
Л. Энгельбрехт. Было обнаружено, что на уже желтеющих листьях некоторых
деревьев появляются "зеленые островки". Оказывается, виноваты личинки
насекомых, которые выделяют цитокинин из слюнных желез в ткань листа,
что невольно защищает его пораженные участки от пожелтения.
В то же время в обычных условиях задержать старение листа
на растении с
помощью цитокининов, как правило, не удается. Дело в том, что в
большинстве случаев содержание собственных цитокининов в растении
бывает достаточным, поэтому опрыскивание этими же гормонами не вызывает
сколько-нибудь заметных изменений в листе. По сравнению с
гиббереллинами цитокинины не оказывают столь большого влияния на рост
целых растений, но могут способствовать некоторому увеличению размеров
листьев. Кроме того, в последнее время обратили внимание на следующий
факт: у обработанных цитокинином растений повышается общая защитная
реакция па самые различные неблагоприятные внешние воздействия, такие,
как повышенная и пониженная температура, засуха, болезни. Возможно, что
Свойство удивительного гормона вырабатывать у растений повышенную
защиту от всех невзгод будет взято на вооружение в растениеводстве.
Но на этом удивительные свойства цитокининов не заканчиваются.
Вспомним: ауксины подавляют рост боковых почек и усиливают рост
верхушечной. Стебель при этом растет обычно без боковых побегов. Так
вот, цитокинины могут становиться антиауксинами - они снимают
ингибирующее, то есть подавляющее, действие ауксинов. Главный побег
перестает расти, зато усиленно растут боковые. Эта способность
цитокининов все более широко используется в цветоводстве
и садоводстве
для увеличения кустистости растения.
Мы познакомились только с некоторыми возможностями цитокининов.
Остальные еще не изученные свойства гормонов ждут исследователей.
