Mnohobuněčné organismy se vyznačují typem regulace, která je spojena s interakcí mezi jednotlivými buňkami, tkáněmi nebo dokonce orgány. Rostlinné hormony se nazývají fytohormony. Fytohormony jsou látky produkované v procesu přirozeného metabolismu a mají regulační účinek, který koordinuje fyziologické procesy. Je známo pět skupin fytohormonů: auxiny, gibereliny, cytokininy, kyselina abscisová, plynný ethylen.
Auxiny – stimulanty růstu plodů (výhonek) rostlin, mají vysokou fyziologickou aktivitu. Hlavním fytohormonem auxinového typu je kyselina b-indolyloctová (IAA). Hlavním zdrojem pro tvorbu kyseliny b-indolyloctové (IAA) je aminokyselina tryptofan. IAA lze syntetizovat z indolu a indolglycerofosfátu.
Obsah auxinů se mění i v průběhu ontogeneze rostlinného organismu. Typicky se maximální obsah auxinu v listech vyskytuje během fáze květu. Kvetoucí poupata a klíčící semena obsahují velké množství auxinu. V období, kdy se růstové procesy zastaví (doba klidu), obsah auxinu klesá
Auxiny: 1. ovlivňují buněčný růst v elongačních fázích 2. stimulují růst buněk kambia 3. určují interakci jednotlivých orgánů 4. regulují korelativní růst.
Objev rostlinných hormonů gibereliny spojené se studiem onemocnění rýže. V jihovýchodních zemích, zejména v Japonsku, mají rostliny postižené touto chorobou protáhlé světlé výhonky. V současné době je známo více než 80 látek patřících do skupiny giberelinů.
1 podporuje růst stonku cukrové třtiny
2. zvyšuje produktivitu zelené hmoty.3. přerušení doby odpočinku.4. urychluje procesy klíčení.
Objev cytokininů je spojen s rozsáhlým výzkumem kultivace kalusu,
vytvořený z izolované tkáně jádra tabákového stonku na živném médiu. cytokininy – regulují proces buněčného dělení. Buňky apikálních výhonků a kořenových meristémů jsou bohaté na cytokininy. Cytokininy se tvoří především v kořenech a do nadzemních orgánů se přesouvají podél xylému. Cytokininy se tvoří v semenech (zralá embrya) a vyvíjejících se plodech. gen kódující klíčový enzym pro syntézu cytokininů – isopentenyltransferázu. Zlepšení výživy rostlin dusíkem podporuje tvorbu cytokininů.
Auxin (IAA, kyselina indolyloctová; prekurzor – aminokyselina tryptofan).
spolu s CK stimuluje buněčné dělení;
stimuluje růst buněk (izodiametrický) protahováním,
stimuluje tvorbu kořenů (rhizogenezi) a xylémových cév,
určuje apikální dominanci apikálního výhonku,
hraje důležitou roli v růstových pohybech – geo- a fototropismech rostlinných orgánů.
podílí se na regulaci kvetení, růstu a dozrávání plodů,
gibereliny (GK) – v chemii. příroda – tetracyklické, uhličité sloučeniny, je známo více než 100 forem HA.
stimuluje dělení a prodlužování buněk apikálních a interkalárních meristémů hlavně podél osy (ovlivňuje růst rostlin do výšky),
stimulovat růst rostlin do výšky, tvorbu květních stonků a také kvetení jednodenních rostlin,
zvýšit syntézu RNA, enzymových proteinů třídy hydroláz (amyláza, lipáza proteáza) v klíčících semenech,
stimulovat vzcházení semen a hlíz, cibulí z dormance,
stimulovat tvorbu velkých bezsemenných plodů v hroznech, peckovinách, jádrovinách, dýních,
zvýšit celkovou rychlost metabolismu
zlepšit iniciaci staminových (samčích) květů u jednodomých dvoudomých rostlin,
Cytokininy (CK) – deriváty dusíkatých zásad, především adeninu.
stimulovat buněčné dělení, ale pouze v přítomnosti IAA,
podporovat buněčnou diferenciaci. Při společném zpracování somatických látek
buňky cytokininy a auxiny získávají diferencované buňky schopnost se dělit,
indukovat aktivaci genetického programu tvorby výhonků, ale inhibovat růst kořenů,
zmírňuje apikální dominanci, stimuluje růst a vývoj postranních pupenů,
oddálit stárnutí listů, protože zvýšit tok plastových látek k nim,
přerušit klidový stav pupenů, semen, hlíz.
Abscisický to-ta (ABA, stresový hormon) – dle chem. povaha odkazuje na terpenoidy, širokospektrální inhibitor.
antagonista IAA, GC, CK, tzn. schopné potlačit aktivitu auxinů, cytokininů, giberelinů,
reguluje tvorbu stresových proteinů, které zvyšují odolnost vůči nepříznivým faktorům,
reguluje klidový stav pupenů, hlíz a dalších zimujících orgánů víceletých rostlin,
spolu s ethylenem způsobuje opad listů a plodů,
podílí se na regulaci stomatálních pohybů (způsobuje uvolňování iontů draslíku z ochranných buněk),
Stimuluje iniciaci pestíkovitých (samičích) květů u jednodomých rostlin.
Teorie tropismů od F. Venty – N.G. Studený.
Všechny pohyby rostlin vedou k určité orientaci orgánů v prostoru. Byly vyvinuty v procesu evoluce jako adaptace na lepší využití světla, živin a dalších podmínek prostředí. Negativní geotropismus a pozitivní fototropismus stonku tedy umožňují rostlině vystavit listy světlu. Směrný růst kořene a vyhýbání se světlu podporuje jeho pronikání do půdy a lepší využití živin. Změna směru růstu stonku při nízkých teplotách vede ke vzniku stabilnějších plazivých forem. Otevírání a zavírání květů v určitou denní dobu je adaptací pro lepší opylení. Základem všech růstových pohybů je nerovnoměrný růst různých stran orgánu. Při geotropických ohybech roste spodní strana stonku rychleji a horní strana kořene roste rychleji. Při pozitivním fototropním ohybu stonku roste zastíněná strana rychleji atd. Epinastické pohyby jsou spojeny s růstem morfologicky horní strany listového orgánu nebo květního plátku a hyponastické pohyby jsou spojeny s růstem morfologicky spodní strany. Všechny tyto pohyby jsou charakteristické pouze pro mladé orgány, které ještě neztratily schopnost růstu, a v podmínkách, ve kterých jsou růstové procesy proveditelné. V roce 1928 N.G. Kholodny a F. Vent předložili hormonální teorii tropismů, která byla později potvrzena četnými experimenty. Podle této teorie je při normálním osvětlení a svislé poloze sazenice proud hormonu (auxinu) produkovaný na vrcholu orgánu distribuován rovnoměrně. Důsledkem toho je rovnoměrný růst. Při jednostranném osvětlení nebo v horizontální poloze je auxin distribuován nerovnoměrně, což má za následek nerovnoměrný růst a ohýbání orgánu. V případě jednostranného osvětlení stonku se tedy auxin soustředí na zastíněné straně, díky čemuž rychleji roste a stonek se ohýbá směrem ke světlu. Experimentální výsledky ukazují roli rostoucího bodu ve fototropismu – místa, kde dochází k vnímání světla a syntéze auxinu. Bylo prokázáno, že dekapitované koleoptile obnoví schopnost reagovat na jednostranné osvětlení až po 3 hodinách. Aby došlo k reakci na nerovnoměrné osvětlení (fototropismus), musí existovat nějaký druh fotoreceptoru. Povaha takového fotoreceptoru (pigmentu) nebyla definitivně stanovena. Studie akčního spektra však ukázala, že nejúčinnější pro projev fototropismu je modré světlo. Předpokládá se, že fotoreceptorem je v tomto případě flavoprotein.
Periodicita růstu.
Růstové procesy se vyznačují určitou periodicitou, a to jak z vnitřních důvodů spojených s periodicitou fyziologických procesů, tak z vnějších faktorů – periodicky se měnících podmínek prostředí.
Existují denní a sezónní období růstu rostlin.
Denní frekvence růstu spojené s cirkadiánními rytmy (cirkadiánní). Tito. perioda těchto rytmů je od 20 do 30. V tomto rytmu probíhá mnoho procesů v buňce (mitóza, dýchání, fotosyntéza, rytmické změny rychlosti růstu). Buněčný mechanismus, který generuje rytmus, se nazývábiologické hodiny. Cirkadiánní rytmy jsou spojeny s denními fluktuacemi faktorů prostředí (osvětlení, teplota), ale v experimentu jsou zachovány i za faktor-statistických podmínek. To dává důvod je považovat za endogenní. Vyvinuly se v procesu evoluce jako mechanismy pro vnímání změn teploty, délky dne a kvality světla a byly geneticky fixovány. Jaký je fyzikální základ endogenních cirkadiánních rytmů. Předpokládá se, že nedílnou součástí hodinového mechanismu jsou periodické změny stavu membrán, které regulují tok metabolitů do buněk a organel, čímž ovlivňují průběh biochemických reakcí a fyziologických procesů. Pozorování membrán jednobuněčných řas elektronovým mikroskopem umožnilo prokázat, že výskyt některých proteinových částic se mění s denní frekvencí.
Kromě denní periodicity podléhá růst rostlin sezónní frekvence. Období aktivního růstu je nahrazeno oslabením a úplným zastavením růstu. Rostlina upadá do klidového stavu, který se vyznačuje zastavením růstových jevů a extrémně nízkou intenzitou dýchání a dalších fyziologických procesů.
Rozlišuje se nucený a hluboký odpočinek. Odpočinek způsobený faktory prostředí se nazývá nucený nebo dočasný.
Dormance způsobená endogenními příčinami se nazývá hluboko nebo organické. Hluboká dormance je zřetelně pozorována na tzv. spících pupenech dřevin, které se kladou na jaře a začínají růst až o rok později. Tito. Období letního klidu těchto pupenů je způsobeno endogenními příčinami a zimní stadium je spojeno s nástupem nepříznivých podmínek.
Dormance u semen je způsobena buď morfologickou nevyvinutostí embrya nebo fyziologickou nezralostí (embryo má všechny morfologické struktury, ale semena nevyklíčí). Důvody pro mír: 1) blokování genů pro syntézu těch proteinů, které jsou nezbytné pro klíčení; 2) odpovídající koncentrace inhibičních hormonů v endospermu a obalech semen.
Mechanismy dormance nejsou dobře pochopeny, ale přesto byly vyvinuty techniky, které pomáhají buď rostliny z dormance odstranit, nebo naopak dormanci prodloužit.
Techniky pro vyvedení rostlin z dormance:
1) skarifikace – metoda mechanického působení na obaly semen, vedoucí k destrukci inhibitorů (bubny s rozbitým sklem);
2) stratifikace – vystavení semen nízkým teplotám;
3) metoda teplé koupele pro vynucení květin z okrasných keřů (šeřík, třešeň ptačí). Umístěte do teplé vody (12 o C) na 35 hodin, poté do podmínek vhodných pro růst (voda, teplota, dodatečné osvětlení).
Prodloužení dormance (bramborové hlízy) – léčba syntetickými inhibitory růstu (methylester kyseliny naftyloctové) nebo ozařování γ-paprsky.
Pohyby rostlin – tropismy a nasty,
Tropismus – (z řeckého tropos – obrat, směr), pohyby rostlinných orgánů v reakci na jednostranné působení světla, gravitace a dalších faktorů prostředí v důsledku rychlejšího růstu buněk na jedné straně výhonku, kořene nebo listu.
Geotropismus – pohyby způsobené jednostranným vlivem gravitace. Ohnutí kořene dolů (ve směru gravitační síly) se nazývá pozitivní geotropismus. Výhonek má negativní geotropismus.
Fototropismus – pohyby způsobené nerovnoměrným osvětlením různých stran orgánu. Pokud světlo dopadá z jedné strany, stonek se ohýbá směrem ke světlu – pozitivní fototropismus. Kořeny se obvykle ohýbají od světla v závislosti na síle jednosměrného osvětlení.
Hematropismus – jedná se o ohyby spojené s jednostranným působením chemikálií. Kořeny rostlin se ohýbají směrem k živinám
Hydrotropismus – Jedná se o ohyby, ke kterým dochází při nerovnoměrném rozložení vody. Kořenové systémy se vyznačují pozitivním hydrotropismem.
Aerotropismus – orientace v prostoru spojená s nerovnoměrným rozložením kyslíku. Aerotropismus je charakteristický především pro kořenové systémy.
Thigmotropismus — reakce rostlin na jednostranný mechanický vliv. Thigmotropismus je charakteristický pro popínavé a popínavé rostliny.
Nastia – změna orientace orgánů v reakci na difúzní změny parametrů faktorů prostředí. Ve většině případů jsou nastie způsobeny reverzibilními změnami turgoru ve specializovaných buňkách.
termonastie– pohyby způsobené změnami teploty. Řada rostlin (tulipány, krokusy) otevírá a zavírá květy v závislosti na teplotě.
Fotonastie– pohyby způsobené změnami světla a tmy. Květy některých rostlin (květí pampelišek) se zavírají, když padne tma a otevírají se na světle. Květy jiných rostlin (tabáku) se otevírají za soumraku.
Nyktinastie („nikti“ – noc) – pohyby květů a listů rostlin spojené s kombinovanou změnou světla i teploty. Tento jev se nazývá „spánek rostlin“.
Seismonastie – pohyby způsobené zatlačením nebo dotykem, například pohyb listů u stydlivé mimózy. V důsledku dotyku listy mimózy spadnou a listy se složí. Reakce probíhá extrémně rychle, již za 0,1 s. Tyto pohyby jsou spojeny se ztrátou turgoru na spodní straně listu.
9. Dormance rostlin. Druhy míru a jeho povaha
Je rozdíl mezi vynuceným a hlubokým mírem. Tyto typy odpočinku se liší v závislosti na vnějších podmínkách. Nucený odpočinek je způsoben nepříznivými podmínkami. Typicky rostlinný organismus vstoupí do nucené dormance v nepřítomnosti nějakého faktoru nezbytného pro růstové procesy. Jakmile se tento faktor změní příznivým směrem, obnoví se růstové procesy. Suchá semena nevyklíčí, dokud není dostatek vody. Některá semena potřebují ke klíčení světlo. Na jaře poupata vykvétají až ve chvíli, kdy teplota vystoupí na určitou hranici. Rostlina nebo orgán, jakmile jsou jí poskytnuty všechny potřebné podmínky pro růst, se tedy snadno vynoří z nucené dormance. Rostliny nebo orgány, které jsou hluboce spící, nezačnou růst ani za příznivých podmínek. Rostlinné organismy vycházejí z hluboké dormance až po dokončení určitých fyziologických a biochemických změn, které se připravují na následný růst. Vynucený a hluboký mír se mohou časově shodovat. Povaha dormance je různá a odlišné jsou i části rostliny, které se dostanou do klidového stavu. Existují však i společné rysy, které charakterizují klidový stav. To je nedostatek viditelného růstu. V období vegetačního klidu může dojít k latentnímu růstu. Pozorování tedy ukazují, že v zimě se pupeny mírně zvětšují. Spolu se zpomalením růstu v období klidu klesá intenzita všech metabolických procesů.
giberelinyhrají regulační roli při klíčení semen. Škrob v semenech mnoha obilovin, jako je ječmen, je během klíčení rychle hydrolyzován; pokud je klíček odstraněn, škrob není hydrolyzován. Škrob může být znovu hydrolyzován, když je giberelin použit k ošetření semen bez embrya, což dokazuje, že giberelin může nahradit embryo a způsobit hydrolýzu škrobu. Funkce: podporuje prodlužování buněk, způsobuje prodlužování stonků a růst rostlin; zmírnit dormanci semen a hlíz, podpořit klíčení auxinem.
Gibbereliny mohou nahradit červené světlo, aby podpořily klíčení semen v rostlině salátu citlivého na světlo a nahradily jarovizaci potřebnou pro kvetení mrkve. Gibbereliny mohou u některých rostlin také způsobit tvorbu partenokarpických plodů. U některých rostlin, zejména bezsemenných odrůd révy vinné, může ošetření giberelinem během květu podpořit vývoj bezsemenných plodů. Někdy však působí na určité fyziologické jevy inhibičně.
Růstový hormon
Auxiny jsou třídou endogenních hormonů obsahujících nenasycený aromatický kruh a acetátový postranní řetězec. Je syntetizován v rostoucích mladých listech a apikálních meristémech, transportován floémem na velké vzdálenosti a hromadí se shora dolů k základně.
Kořeny mohou také produkovat auxin, který je transportován zdola nahoru. Auxin má mnoho fyziologických účinků, které souvisí s jeho koncentrací. Nízké koncentrace mohou podporovat růst, zatímco vysoké koncentrace mohou růst inhibovat a dokonce způsobit smrt rostlin.
Cspojení a rozdíl
1. Auxin i giberelin jsou rostlinné hormony.
Auxin i giberelin jsou hormony, které rostliny potřebují, ale jejich vlastnosti se liší a liší se i prvky jejich chemického složení.
2. Rozdílné vlastnosti auxinu a giberelinu
Role auxinu je dvojí: může stimulovat růst a inhibovat růst; podporovat klíčení a inhibovat klíčení; Zabraňte pádu květin a plodů a jemných květin a plodů.
Gibberellin nemá dualitu, hlavní funkcí je podporovat prodlužování rostlinných buněk k dosažení výškového růstu rostlin, giberelin také podporuje dělení rostlinných buněk.
3. Existují rozdíly v místech působení auxinu a giberelinu.
Nejviditelnějším účinkem auxinu je stimulace růstu, ale stimulační účinek na růst stonku, pupenů a kořenů je závislý na koncentraci. Když je koncentrace nad určitou hodnotou, auxin inhibuje růst.
Místem působení giberelinu je obvykle podpora prodlužování stonků a podpora hlavičky a kvetení rostlin pod slunečním světlem během určitého období.
4. Chemické složení auxinu a giberelinu je odlišné
Auxin je třída endogenních hormonů obsahujících nenasycený aromatický kruh a postranní řetězec kyseliny octové, v angličtině zkráceně IAA a jeho chemickou entitou je kyselina indoleoctová. Auxin byl prvním objeveným rostlinným hormonem. Nejdůležitější chemickou látkou v auxinu je kyselina 3-indoloctová. Chemická struktura patří diterpenovým kyselinám, odvozeným od tetracyklického skeletu. Existuje nejméně 38 druhů giberelinů, které se používají v zemědělské výrobě ke stimulaci růstu listů a poupat a ke zvýšení výnosu.
Zhengzhou Delong Chemical CO., Ltd. je výrobní základna regulátorů růstu rostlin v Číně, založená v roce 2009, specializující se na výrobu přípravků na ochranu rostlin. Máte-li jakékoli dotazy, kontaktujte nás kdykoli.
