Фитогормоны старения и стресса

33.Абсцизины – гормоны водного стресса. Они образуются во всех органах и тканях, особенно в старых и покоящихся, является ингибитором широкого спектра действия.

Функции:

1. Тормозят все процессы роста.
2. Вызывают покой у семян, клубней, луковиц и почек.
3. Регуляция водного обмена. Вызывают закрывание устьиц, снижая транспирацию, и улучшают поступление воды в корни. Таким образом, абсцизины уменьшают работу верхнего и стимулируют работу нижнего двигателя.
4. Уменьшение интенсивности дыхания и фотосинтеза.
5. Вызывают старение и опадение листьев (совместно с этиленом).

34.Этилен – гормон механического стресса. Этот газ образуется из аминокислоты метионина в любом органе растения, особенно в зрелых плодах и стареющих органах.

Функции:

1. Тормозит все процессы роста.
2. Вызывает увядание цветков, опадение листьев и плодов.
3. Ускоряет раскрывание цветков и созревание плодов.
4. Вызывают покой у семян, клубней, луковиц и почек.
5. Стимулирует цветение некоторых растений (ананаса).
6. Тормозит рост главного корня и стимулирует образование боковых корней.

 

Онтогенез растительной клетки

Онтогенез – это индивидуальное развитие от момента образования до естественной смерти. Онтогенез многих растительных клеток проходит от деления до смерти. Он состоит из 4 фаз.

Деление (эмбриональная фаза)

Все клетки происходят из клеток меристемы. Клетки меристемы делятся с помощью митоза. После 3-5 делений клетки переходят в следующую фазу.

Растяжение

В этой фазе клетки быстро увеличиваются в размерах за счет увеличения вакуоли. Одновременно растягиваются клеточные стенки. Растяжение существует только у растительных клеток. Клетки в фазе растяжения имеют максимальную интенсивность дыхания и поглощения воды и минеральных веществ и минимальную устойчивость к неблагоприятным факторам.

Дифференциация и активное функционирование

В этой фазе формируются различия между клетками, то есть происходит их специализация. Специализация клетки определяется положением клетки и работой разных генов у разных клеток. После дифференциации клетка выполняет функции, заложенные в ее структуре.

Особенностью растительной клетки является способность к ее дедифференциации, то есть переход от специализированной клетки обратно к делящейся. Это происходит при образовании каллуса и при получении культур тканей. К дедифференциации способна любая живая растительная клетка. У животных клеток подобные свойства сохраняют немногие стволовые клетки.

Старение и смерть

Эта фаза завершает развитие клеток. Процессы распада преобладают над процессами синтеза веществ. Гибель клеток подразделяется на некроз (внезапная смерть) и апоптоз (програмируемая смерть).

Апоптоз происходит, например, при образовании ксилемы, созревании плодов, опадании листьев.

Онтогенез, его этапы у растений

Основными критериями перехода от одного этапа к другому является возникновение характерных структур:

Эмбриональный этап – это образование зиготы;

Ювенильный этап – формирование только вегетативных органов;

Зрелость – заложение цветков;

Размножение - образование плодов;

Старость - увеличения количества мёртвых клеток.

В основе деления онтогенеза лежат процессы полового размножения. Переход от этапа к этапу закодирован в геноме. Включение этой программы зависит от гормонов, на образование которых влияют внешние факторы и внешние условия.

У монокарпических растений все этапы онтогенеза проходят последовательно и осуществляются один раз в жизни без повторений. К ним относятся все однолетники (кукуруза, подсолнечник), все двулетники (капуста, свекла) и некоторые из многолетников (агава, бамбук). У поликарпических растений эмбриональный и ювенильный этапы наступают и осуществляются тоже один раз в жизни, но могут продолжаться несколько лет. Этап зрелости наступает один раз, но как и этап размножения происходит ежегодно в течение многих лет. Этап старости у монокарпических растений протекает очень быстро и совпадает с периодом созревания плодов. Этап старости у поликарпических растений может длиться несколько лет.

Онтогенез - это жизненный цикл растения от образования зиготы до естественной смерти.

В онтогенезе растений выделяют 4 этапа:

Эмбриональный этап - проходит в цветке от оплодотворения яйцеклетки до созревания семян.

Ювенильный этап (или этап молодости) начинается с прорастания семян. На этом этапе формируются только вегетативные органы. Ювенильные растения не способны к размножению.

Генеративный этап – от первого до последнего цветения.

Зрелость - начинается от закладки букетов и завершается появлением семян.

Размножение (оплодотворение) длиться от появления семян до полного созревания семян и плодов.

Сенильный этап (или этап старости) длится от полного прекращения плодоношения до отмирания растения.

В неблагоприятных условиях среды растения быстрее стареют.

Фотопериодизм

Фотопериодизм – это способность растений переходить к цветению только при определенном соотношении длинного и светлого периода суток. Все растения делятся на 3 группы – длиннодневные, короткодневные и нейтральные.

Длиннодневные – требуют для своего развития длинного дня и короткой ночи, зацветают при длине дня больше определенной критической продолжительности (рожь, ячмень, пшеница, редис, репа, редька, укроп). Короткодневные растения требуют для своего развития длинной ночи и короткого дня, зацветают при длине дня меньше определенной критической продолжительности (просо, соя, рис, хризантема). Нейтральные растения зацветают при любой длине дня (томат, хлопчатник).

Яровизация

Яровизация – стимуляция цветения при действии низких положительных температур. Переход растений к цветению под действием низких положительных температур называется яровизацией. По отношению к яровизации растения делятся на следующие группы: озимые, яровые и двуручки.

Озимые растения переходят к цветению только при воздействии пониженными температурами. К ним относятся озимые формы ржи, пшеницы, ячменя, клевера; двулетние растения: свекла, репа, морковь, капуста, сельдерей.

Яровые растения не требуют для перехода к цветению яровизации.

Двуручки ускоряют развитие при воздействии пониженными температурами, но яровизация не является обязательной.

Для большинства видов растений оптимальная температура яровизации –+1 - +7˚С, время яровизации – 1 – 3 месяца. Для хризантемы время яровизации составляет 1-2 дня. У озимой пшеницы яровизация проходит при 0 - 5˚С в течение 35-60 суток. Яровизация обратима. Под воздействием повышенных температур возможна разъяровизация. Разъяровизация применяется при выращивании лука. У молодых луковиц, образующихся в первый год, из-за хранения при температуре около 0˚С может быть индуцировано цветение. Если перед посадкой их более 5 недель хранить при 30-35˚С, то они не зацветут, так как произойдет разъяровизация.