ФІТОГОРМОНИ: ВИДИ ТА ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКА - БІОЛОГІЯ - 2025

У фітогормони або рослинні гормони, органічні речовини , які продукують рослинні клітини рослин. Синтезовані на певній ділянці, вони можуть діяти для регулювання обміну речовин, росту та розвитку рослини.

Біологічне різноманіття характеризується наявністю особин з різною морфологією, пристосованою до конкретних місць існування та форм розмноження. Однак на фізіологічному рівні їм потрібні лише певні речовини, пов'язані з морфогенною експресією в процесі росту та розвитку.

Застосування рослинних гормонів. Джерело: pixabay.com

У зв'язку з цим рослинні гормони є природними сполуками, які мають властивість регулювати фізіологічні процеси в мінімальних концентраціях (<1 проміле). Вони зароджуються в одному місці і переміщуються в інше, де вони регулюють визначені фізіологічні процеси: стимуляцію, гальмування або модифікацію розвитку.

Ксилем і флоема

Дійсно, фітогормони циркулюють через рослини через судинні тканини: ксилему та флоему. Відповідаючи за різні механізми, такі як цвітіння, дозрівання плодів, опадання листя або ріст коренів і стебел.

У деяких процесах бере участь один фітогормон, хоча іноді виникає синергізм через втручання кількох речовин. Так само може виникати антагонізм, залежно від концентрації в рослинній тканині та конкретних фізіологічних процесів.

Відкриття

Відкриття рослинних гормонів або фітогормонів порівняно недавно. Стимуляція ділення клітин та утворення радикальних пагонів була одним із перших експериментальних застосувань цих речовин.

Першим синтезованим та комерційно використовуваним фітогормоном був ауксин, пізніше були виявлені цитокінін та гіберелін. Іншими речовинами, які виконують роль регуляторів, є абсцизова кислота (АБА), етилен та брасіностероїди.

Такі процеси, як подовження, диференціювання клітин та розмноження верхівкових та кореневих пагонів - це деякі його функції. Так само вони стимулюють проростання насіння, цвітіння, плодоношення та дозрівання плодів.

У цьому контексті фітогормони є доповненням до сільськогосподарських робіт. Його використання дозволяє отримати врожаї з міцною кореневою системою, стійкою листяною поверхнею, певними періодами цвітіння та плодоношення та рівномірним дозріванням.

характеристики

Фітогормони, пов'язані з різними фізіологічними механізмами під час диференціювання клітин та росту рослин, мало в природі. Незважаючи на їх малу кількість, вони наділені повноваженнями регулювати ріст та реакції розвитку рослини.

Дійсно, ці речовини є у всіх наземних та водних рослин, у різних екосистемах та формах життя. Його наявність є природною для всіх видів рослин, будучи комерційними видами, де її потенціал оцінений.

Як правило, це молекули з простою хімічною структурою, без пов'язаних з ними груп білків. Насправді один з цих рослинних гормонів, етилен, має газоподібну природу.

Його вплив не є точним, це залежить від його концентрації в навколишньому середовищі, крім фізичних та екологічних умов рослини. Так само його функцію можна виконувати в тому самому місці, або ж вона може бути перенесена на іншу структуру рослини.

В деяких випадках наявність двох рослинних гормонів може спонукати або обмежувати певний фізіологічний механізм. Регулярний рівень двох гормонів може призвести до проліферації стрільби та подальшої морфологічної диференціації.

Особливості

• Поділ і подовження клітин.
• Клітинна диференціація.
• Генерація радикальних, бічних і верхівкових пагонів.
• Вони сприяють поколінню прихильних коренів.
• Вони індукують проростання або спокій насіння.
• Вони затримують старіння листя.
• Вони викликають цвітіння та плодоношення.
• Вони сприяють дозріванню плодів.
• Стимулює рослину переносити стресові умови.

Механізм дії

Фітогормони діють у тканинах рослин за різними механізмами. Серед основних можна відзначити:

• Синергізм: реакція, яка спостерігається присутністю фітогормону в певній тканині та в певній концентрації, посилюється присутністю іншого фітогормону.
• Антагонізм: концентрація одного фітогормону перешкоджає експресії гормону іншого рослини.
• Пригнічення: концентрація фітогормону протікає як регулююча речовина, що сповільнює або знижує гормональну функцію.
• Кофактори: фітогормон діє як регулююча речовина, здійснюючи каталітичну дію.

Типи

В даний час існує п’ять видів речовин, які, синтезовані природним шляхом у рослині, називаються фітогормонами. Кожна молекула має специфічну структуру і проявляє регуляторні властивості на основі її концентрації та місця дії.

Основними фітогормонами є ауксин, гіберелін, цитокінін, етилен та абсцизова кислота. Також брасиностероїди, саліцилати та жасмонати можна згадати як речовини, властивості яких схожі на фітогормони.

Ауксини

Вони є гормонами, які регулюють ріст рослин, стимулюють поділ клітин, подовження та орієнтацію стебел та коріння. Вони сприяють розвитку рослинних клітин, накопичуючи воду, стимулюють цвітіння та плодоношення.

Він зазвичай зустрічається в рослинах у вигляді індолеоцтової кислоти (ІАА), у дуже низьких концентраціях. Інші природні форми - це 4-хлор-індолеоцтова кислота (4-Cl-IAA), фенілоцтова кислота (PAA), масляна кислота індолу (IBA) та індолова пропіонова кислота (IPA).

Ауксин (Індолаксутна кислота - IAA) Джерело: wikipedia.org

Вони синтезуються в меристемах верхівки стебел і листя, переміщуючись в інші ділянки рослини шляхом переміщення. Рух здійснюється через паренхіму судинних пучків, переважно в напрямку до базальної ділянки та коріння.

Ауксини беруть участь у процесах росту та руху поживних речовин у рослині, їх відсутність викликає несприятливі наслідки. Рослина може зупинити свій ріст, не відкрити вирощування бутонів, а квіти і плоди будуть недозрілі.

У міру зростання рослини нові тканини генерують ауксини, сприяючи розвитку бічних бутонів, цвітіння та плодоношення. Як тільки рослина досягає свого максимального фізіологічного розвитку, ауксин опускається до коріння, гальмуючи розвиток радикальних пагонів.

Врешті-решт рослина припиняє формувати примхливі коріння і починається процес старіння. Таким чином збільшується концентрація ауксину на ділянках цвітіння, сприяючи плодоношенню та подальшому дозріванню.

Цитокініни

Цитокініни - це фітогормони, які діють на клітинний поділ немеристематичних тканин, виробляючись у кореневих меристемах. Найвідоміший природний цитокінін - Зеатин; аналогічно, кінетин і 6-бензиладенин мають цитокінінову активність.

Ці гормони діють у процесах клітинної диференціації та в регуляції фізіологічних механізмів рослин. Крім того, вони втручаються в регуляцію росту, старіння листя і транспортування поживних речовин на рівні флоеми.

Цитокінін (Зеатин) https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f7/Zeatin.svg

Існує безперервна взаємодія цитокінінів та ауксинів у різних фізіологічних процесах рослини. Наявність цитокінінів стимулює утворення гілок і листя, які виробляють ауксини, які переселяються до коріння.

Пізніше накопичення ауксинів у коренях сприяє виробленню нових кореневих волосків, які генерують цитокінін. Цей взаємозв'язок перекладається на:

• Більш висока концентрація ауксинів = більший ріст кореня
• Більш висока концентрація цитокінінів = більший приріст листя та листя.

Як правило, високий відсоток ауксину та низький цитокінін сприяє утворенню придатних коренів. Навпаки, коли відсоток ауксину низький, а відсоток цитокініну високий, сприяє утворенню пагонів.

На комерційному рівні ці фітогормони використовуються разом з ауксинами, при безстатевому розмноженні декоративних та плодових рослин. Завдяки їх здатності стимулювати ділення та диференціювання клітин, вони дозволяють отримати клональний матеріал відмінної якості.

Так само завдяки своїй здатності затримувати старість рослини широко застосовується у квітникарстві. Застосовуючи в квіткових культурах, це дозволяє стеблам довше зберігати зелене листя під час збирання та комерціалізації.

Гіббереліни

Гіббереліни - це фітогормони росту, які діють у різних процесах подовження клітин та розвитку рослин. Її відкриття випливає з досліджень, проведених на рисових плантаціях, які породили стебла невизначеного росту та низького виробництва зерна.

Цей фітогормон діє в індукції росту стебел і розвитку суцвіть і цвітіння. Так само сприяє проростанню насіння, полегшує накопичення запасів у зернах та сприяє розвитку плодів.

Gibberellins (Ac. Gibberellic A3) Кальверо. (Selfmade with ChemDraw.), Via Wikimedia Commons Синтез гіберелінів відбувається всередині клітини та сприяє засвоєнню та переміщенню поживних речовин у клітину. Ці поживні речовини забезпечують енергією та елементами для росту та подовження клітин.

Гібберелін зберігається в вузлах стебла, сприяє розміру клітин і стимулює розвиток бічних бруньок. Це досить корисно для тих культур, які потребують високого виробництва гілок та листя для підвищення своєї продуктивності.

Практичне використання гіберелінів пов'язане з ауксинами. Насправді ауксини сприяють поздовжньому зростанню, а гібереліни сприяють бічному зростанню.

Рекомендується дозувати обидва фітогормони, щоб урожай рівномірно розвивався. Таким чином, уникнути утворення слабких і коротких стебел, які можуть спричинити “поселення” через вплив вітру.

Як правило, гібереліни використовуються для припинення періоду спокою насіння, наприклад, бульб картоплі. Вони також стимулюють посів насіння, таких як персики, персики або сливи.

Етилен

Етилен - це газоподібна речовина, яка діє як рослинний гормон. Її переміщення всередині рослини здійснюється шляхом дифузії через тканини, і це потрібно в мінімальних кількостях для сприяння фізіологічних змін.

Основна функція етилену полягає в регулюванні руху гормонів. У зв'язку з цим його синтез залежить від фізіологічних умов, або стресових ситуацій рослини.

Джерело етилену: wikipedia.org

На фізіологічному рівні синтезується етилен для контролю руху ауксинів. В іншому випадку поживні речовини будуть спрямовані лише на меристематичні тканини на шкоду кореням, квітам і плодам.

Так само він контролює репродуктивну зрілість рослини, сприяючи процесам цвітіння та плодоношення. Крім того, у міру старіння рослини його виробництво збільшується, щоб сприяти дозріванню плодів.

В умовах стресу він сприяє синтезу білків, що дає можливість подолати несприятливі умови. Надмірна кількість сприяє старінню та загибелі клітин.

Взагалі етилен діє на утримання листя, квітів і плодів, дозрівання плодів і старіння рослини. Крім того, вона втручається в різні реакції рослини на несприятливі умови, такі як рани, водяний стрес або атака збудниками хвороб.

Кислота

Абсцизова кислота (ABA) - це рослинний гормон, який бере участь у процесі абсцизії різних органів рослини. У зв'язку з цим сприяє опаді листя і плодів, сприяючи хлорозу фотосинтетичних тканин.

Недавні дослідження встановили, що ABA сприяє закриттю вуст при високих температурах. Таким чином запобігається втрата води через листя, тим самим зменшується попит на життєво важливу рідину.

Абсцизова кислота. Джерело: wikipedia.org

Інші механізми управління АБА включають синтез білка та ліпідів у насінні. Крім того, він забезпечує толерантність до висихання насіння та полегшує перехідний процес між проростанням і зростанням.

ABA сприяє толерантності до різних умов навколишнього середовища, таких як висока солоність, низька температура та дефіцит води. ABA прискорює надходження іонів К + до кореневих клітин, сприяючи надходженню та утриманню води в тканинах.

Таким же чином він діє на пригнічення росту рослин, головним чином стебла, генеруючи рослини з появою «карликів». Недавні дослідження рослин, оброблених ABA, зуміли встановити, що цей фітогормон сприяє спокою вегетативних бруньок.

Брассіностероїди

Брассіностероїди - це група речовин, що діють на структурні зміни рослини в дуже низьких концентраціях. Його використання та застосування дуже недавно, тому його використання в сільському господарстві ще не набуло широкого поширення.

Його відкриття було здійснено шляхом синтезу сполуки під назвою Бразиноліда з пилку ріпи. Ця речовина стероїдної структури, що використовується в дуже низьких концентраціях, вдається генерувати структурні зміни на рівні меристематичних тканин.

Найкращі результати при застосуванні цього гормону отримуються, коли потрібно отримати продуктивну реакцію від рослини. У зв'язку з цим Бразиноліда втручається в процеси поділу, подовження та диференціювання клітин, її застосування є корисним у цвітінні та плодоношенні.

Список літератури

1. Azcon-Bieto, J. (2008) Основи фізіології рослин. McGraw-Hill. Інтерамерікан Іспанії. 655 с.
2. Фітогормони: регулятори росту та біостимулятори (2007) Від семантики до агрономії. Харчування. Відновлено у: redagricola.com
3. Гумес Каденас Ауреліо та Гарсія Агустін Пілар (2006) Фітогормони: обмін речовин та спосіб дії. Castelló de la Plana: Публікації університету Jaume I. DL. ISBN 84-8021-561-5
4. Йордан, М., Касаретто, Дж. (2006). Гормони та регулятори росту: ауксини, гібереліни та цитокініни. Squeo, F, A., & Cardemil, L. (ред.). Фізіологія рослин, 1-28.
5. Йордан, М., Касаретто, Дж. (2006). Гормони та регулятори росту: етилен, абсцизова кислота, брасіностероїди, поліаміни, саліцилова кислота та жасмонова кислота. Фізіологія рослин, 1-28.