Этилен (гормон растений). Гормон растений этилен
Этилен (гормон растений)
Этилен (СН2=СН) – гормон старения (гормональный фактор газоподобного типа). Давно известно, что одно гнилое яблоко в бочке вызывает порчу всех остальных. Как оказалось, в гнилом яблоке вырабатывается летучее вещество – этилен, вызывающее разрушительное действие в здоровых плодах.
Впервые физиологический эффект этилена на растения был описан Д. А. Нелюбовым в 1901 г. Он выявил, что в этиолированных проростках (гороха) этилен вызывает тройную реакцию стебля: ингибирование растяжения, утолщение и горизонтальную ориентацию. В 20-х гг. было показано, что этилен способен ускорять спелость плодов и регулировать процесс старения у растений. Тот факт, что действие этилена можно снять повышенной концентрацией СО2 в окружающей среде, лежит в основе практического приема хранения яблок и других плодов. Этилен вызывает образование апикального изгиба во многих этиолированных проростках; действие света на выпрямление изгиба связано с тем, что свет ингибирует образование этилена. Этилен может также влиять на геотропизм и другие опосредованные ауксином реакции (например, подавление роста боковых почек).
Этилен тормозит полярный транспорт ауксина, усиливает процессы старения, опадения листьев и плодов, устраняет апикальное доминирование, а также ускоряет поспевание плодов (рис. 6.8).
Рис. 6.8. Схема основных функций этилена
Образуется этилен из серосодержащей аминокислоты метионина, который превращается в S-аденозилметионин. Затем с помощью фермента АЦК-синтазы синтезируются 1-амино-циклопропан-1-карбоновая кислота (АЦК) и 5/-метилтиоаденазин. Последний этап синтеза этилена происходит в присутствии кислорода и катализируется ферментом АЦК-оксидазой. Постоянное пополнение L-метионина происходит в результате превращения 5/-метилтиоаденазина через последовательное образование 5/-метилтиорибозы, 5/-метилрибозо-1-фосфат и α-кето-γ-метилтиомасляной кислоты (цикл Янга) (рис.6.9).
Рис. 6.9. Схема биосинтеза этилена
biofile.ru
Этилен как гормон растений - Справочник химика 21
Большое значение в жизни растений имеет простейший непредельный углеводород этилен. Он является растительным гормоном (фитогормоном), регулирующим определенные физиологические процессы во всем растительном мире. [c.15]
Гормоны представляют собой органические молекулы, контролирующие и интегрирующие функции растений. Образуясь в незначительных количествах в одном органе или ткани, они перемещаются к другому органу или ткани и благодаря специфическим реакциям в ткани-мишени контролируют такие процессы, как рост, развитие и дифференциация. В настоящее время выделяют пять классов растительных гормонов ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовую кислоту и этилен. [c.300]
Созревание плодов и другие аспекты развития и старения в растениях регулируются путем образования газообразного гормона— этилена. Тот факт, что действие этилена можно устранить, повысив концентрацию СОг в окружающей среде, лежит в основе практического приема хранения яблок и других плодов при высокой концентрации СОг. Этилен вызывает образование апикального изгиба у многих этиолированных проростков, и [c.327]
Содержание четырех различных гормонов (гиббереллинов, цитокининов, этилена и ауксина) в тканях растений, выращенных в темноте, быстро изменяется после короткого облучения красным светом, тогда как уровень пятого (абсцизовой кислоты) изменяется при длительном влиянии красного света. Поскольку влияние красного света на гиббереллины, цитокинины и этилен можно снять дальним красным светом, фоторецептором [c.353]
По-видимому, в регуляции изменения величины клеток, приводящего к закручиванию, участвуют два гормона — ауксин и этилен. Отрезанные усики гороха и других изученных растений при обработке ауксином закручиваются в кольца без тактильной стимуляции (рис. 13.9) это не удивительно, так как ауксин стимулирует рост, а образование колец связано с большим увеличением скорости растяжения клеток. Однако оно зависит от [c.402]
Этилен ускоряет созревание плодов и способствует старению всех частей растения. Это гормон старения. Он весьма реакционноспособен. Этилен образуется в незначительных количествах в тканях высших растений и животных как промежуточный продукт обмена веществ, синтезируется также бактериями, грибами и низшими растениями. У высших растений этилен образуется из аминокислоты метионина, что было доказано на срезах яблок [c.449]
У растений имеется своеобразная циркуляторная система, в которой жидкость транспортируется вверх от корней по ксилеме и вниз от листьев по флоеме. Таким путем происходит перенос между клеткайй большого количества различных веществ. В то же время существует активный транспорт веществ через клеточные мембраны и против fpa-диента концентрации. Ряд соединений, транспортируемых от клетки к клетке по одному из этих двух способов, можно классифицировать как гормоны, причем с течением времени их обнаруживается все больше. Сейчас известно пять соединений или групп соединений, относящиеся к категории гормонов растения. Это ауксины (гл. 14, разд. И), гибберел-лины (гл. 5, разд. Д гл. 12, разд. 3,1), цитокинины (гл. 15, разд. Б,4), абсцизовая кислота (рис. 12-13) и этилен (гл. 14, разд. Г, 4). [c.323]
РЕГУЛЯТОРЫ РОСТА РАСТЕНИЙ, вызывают те или иные изменения в развитии растений, не приводя их к гибели. Различают стимуляторы роста, ингибиторы и ретарданты (последние тормозят рост в высоту, но не влияют на плодоношение). Природные Р. р. р. (гормоны растений) — ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая к-та, эндогенный (образующийся внутри растений) этилен и др. Наиб, важные пром. Р. р. р. арил- и арилоксиалифатич. карбоновые к-ты и их производные четвертичные соли аммония и фосфония производные индола, пиридазина, пиримидина, пиразола. Широко примен. (для борьбы с полеганием злаков, ускорения илн замедления роста, цветения, кущения, созревания, образования побегов, продления или нарушения периода покоя и т. д.) хлормекват-хлорид, ГМК, этефон, моно-М,Ы-диметилгидразид янтарной к-ты (дами-нозид), гибберелловая к-та. В зависимости от дозы, сроков обработки, обрабатываемой с.-х. культуры многие Р. р. р. могут действовать и как гербициды, дефолианты, десиканты. [c.500]
Этилен продуцируется многими микроорганизмами и растениями и действует как газовый гормон растений. Культура клеток и тканей растений является удобной моделью для изучения этиленового метаболизма [4]. В отечественной литературе такие данные практически отсутствуют [5]. В настоящей работе методом газоадсорбционной хроматографии изучен метаболизм этилена в пшенице и суспензионной [c.60]
ТИ и пиролиза природного газа и этана. Этен — ключевое соединение в современной органической технологии. Почти половина его идет на производство полиэтилена, остальное — на синтез этанола, хлороэтана (для получения тетраэтилсвинца), этилен-оксида (для получения этиленгликоля и его производных), эти-лендихлорида (для получения винилхлорида), этилбензола (для получения стирола), винилацетата и ацетальдегида. Этен ускоряет созревание фруктов (является гормоном роста растений) и с этой целью используется на практике. [c.250]
Недавно обнаружилось, что многие бактерии, стимулирующие рост растений, синтезируют фермент, способный регулировать уровень растительного гормона этилена. Этот фермент, 1-аминоциклопропан-1-карбоксилат(АЦК)-де-заминаза, гидролизует АЦК, который является непосредственным предшественником этилена при биосинтезе в растениях. Одно из объяснений роли этого фермента состоит в следующем. Бактерия связывается с оболочкой семени или с корнями растения, а затем поглощает и гидролизует АЦК, понижая концентрацию этилена в тканях растения. Во многих растениях этилен стимулирует прорастание семян и выводит их из состояния покоя однако, если после прорастания уровень этилена оказывается слишком высоким, удлинение корней замедляется. Таким образом, бактериальная АЦК—дезаминаза предотвращает уменьшение скорости роста корней, и растение развивается быстрее. Кроме того, многие бактерии, стимулирующие рост растений, синтезируют ИУК, а избыток ИУК, не израсходованный на стимуляцию удлинения растительных клеток или ускорение деления, активирует АЦК-синтазу, что приводит к повышению концентрации этилена. Присутствие активной АЦК-дезаминазы препятствует накоп- [c.326]
Этилен (Ethylen) Газ, действующий как растительный гормон. Способствует созреванию плодов, сохранению цветков, прорастанию семян, образованию корней участвует в ответе растения на стрессовые воздействия. [c.565]
Этилен — бесцветный газ, хорошо растворимый в воде. Из всех форм живой материи только грибь[ и высшие растения способны синтезировать этот фитогормон. Он образуется из метионина через 5-аденозилметионин. По мере старения ткани синтез этилена увеличивается. Этилен является регулятором роста и развития растений. Этот гормон стимулирует процессы опадания плодов и листьев и оказывает заметное влияние на проницаемость мембран клеток. [c.142]
Среди такого рода растительных биорегуляторов различают фитогормоны, природные стимуляторы и ингибиторы. К растительным гормонам, или фитогормонам, относятся ауксины, гибберел-лины, цитокиннны, абсцизовая кислота и этилен. В отличие от многих других биологически активных соединений, фитогормоны общие для всех растений биорегуляторы, которые синтезируются в активно делящихся клетках меристемы (верхушке побега, кончике корня, молодых листьях, семенах) и затем транспортируются в другие органы и ткани, где при низких концентрациях (10 10 М) осуществляют химический запуск физиологических программ. Существует четкая сбалансированность действия этих соединений а растительном организме, схематически показанная на рисунке 360. Молекулярные механизмы действия фитогормонов [c.715]
Этилен стимулирует цветение растений ананаса. Так, Трауб и сотр. [94] нашли, что при концентрации этилена в воздухе, равной 1000 частей на миллион, начинается раннее и дружное цветение ананаса. В свое время на Гавайских островах с этой целью в широких масштабах использовалось опрыскивание растений ананаса водным раствором этилена. В настоящее время вместо этилена применяют нафталинук-сусную кислоту. Льюкок [61] обнаружил, что водные растворы ацетилена также стимулируют цветение у этого вида растений. Ананас — это единственное растение, у которого этилен (или ацетилен) служит в качестве гормона цветения или же является агентом, стимулирующим образование такого гормона. [c.391]
Специфичность действия каждого регулятора определяется типом гормона. Для каждого класса соединений можно назвать несколько наиболее характерных эффектов. Пока нет единого мнения относительно того, насколько важен этилен и каковы его положение в системе ростовых веществ растений и роль в биорегуляции. Это соединение постоянно образуется в растениях и выделяется из них в виде газа. Казалось бы, излишне описывать в данном случае химические реакции в различных частях растения, но, чтобы показать влияние этилена, необходимо коснуться и этой области. Этилен даже в чрезвычайно малых количествах влияет на многие процессы в растении. С начала 60-х годов он получает все более широкое признание. Многие исследователи полагают, что влияние как природных, так и синтетических регуляторов роста растений опосредовано их действием на образование и (или) активность этилена. [c.13]
Известно много веществ, влияющих на опадение. Однако, как было показано, немногие из них влияют на пектиназу и целлюлазу — ферменты, необходимые, по-видимому, для растворения серединной пластинки и ослабления первичных клеточных стенок в этой зоне, что, в свою очередь, приводит к опадению. Ауксины, этилен и абсцизовая кислота скорее всего непосредственно участвуют в этом процессе, в то время как другие вещества и другие гормоны могут воздействовать на опадение косвенно, оказывая влияние на эти три гормона. По-видимому, опадение контролируется не каким-либо одним гормоном или фактором внешней среды. Это результат комплексного взаимодействия факторов внешней среды, гормонов и физиологического состояния растений. [c.32]
В ходе эволюции растения выработали собственную систему защиты от патогенов и вредителей. Сигнальным и регуляторным центром этой системы является фитогормон этилен. Биосинтез этилена резко усиливается под действием повреждений, вызываемых вредителем или патогеном. Свойство автокатализа синтеза этилена приводит к тому, что концентрация этого фитогормона повышается не только в зоне поражения, но и во всем растении. При этом может наблюдаться и аллелопатический эффект этилена, обусловленный его способностью диффундировать из растения и разноситься ветром, увеличивая, вследствие автокатализа, уровень данного гормона в растениях, находящихся в зоне его распространения. [c.364]
К настоящему времени получен достаточно обширный материал по фитогормонам — соединениям, выполн щим функции гормонов в растениях. К ним можно отнести ауксины, цитокинины, абсцизины, гиббе-реллины и этилен. Фитогормоны регулируют многие процессы жизне- [c.306]
Любой гормон представляет собой вещество, образуемое в малых количествах в одной части организма и транспортируемое затем в другую часть растения, где он производит специфический эффект. Расстояние, на которое транспортируется гормон, может быть относительно большим, например от листа до почки, но оно может быть и меньше—от апикальной меристемы до лежащих ниже клеток — или даже совсем незначительным— от одной органеллы до другой в пределах одной клетки. Решающим критерием является миграция гормона из зоны синтеза к месту его действия, где он выступает в качестве химического курьера . Было установлено, что в высших растениях содержится несколько важных классов регулирующих рост гормонов ауксин, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота и этилен, которые мы сейчас и рассмотрим. Гиббереллины и цитокинины встречаются в виде групп родственных, сходно дейсивую-щих молекул, тогда как каждый из трех остальных классов в природе представлен только одним соединением. Из-за сложных химических и физиологических различий между гормонами мы будем рассматривать их так, как будто бы они действуют на клеточные процессы по отдельности. Но это разграничение искусственное. В любой данный момент в клетке или ткани присутствуют несколько или даже все из этих ростовых веществ. Следовательно, рост или раз1витие той или иной ткани обусловлено присутствием и взаимодействием всех этих соедииений. [c.258]
Хотя ученые зналн об этих довольно простых фактах очень давно, они не предполагали, что влияние этилена на клетки растения н противоположное ему влияние двуокиси углерода — это компоненты нормальной физиологической регуляции в растении. Считалось, что этилен образуется в (результате заражения растения определенным патогеном или, возможно, вследствие физиологического разрушения растительных клеток, обусловленного их повреждением, неблагоприятной температурой хранения или просто старением. Однако недавние эксперименты показали, что этилен представляет собой вы рабатываемый здоровыми клетками растений обычный метаболит, осуществляющий нормальный регуляторный контроль таких морфогенетических явлений, ак созревание плодов и опадение листьев. [Гак как этилен образуется в незначительных количествах и может проявлять активность и в тех клетках, в которых он не производится, его по праву можно рассматривать как растительный гормон. [c.304]
Разнообразные мо рфологические реакции, возникающие в интактных растениях в ответ на обработку их этиленом, были известны задолго до того, как стало ясно, что этилен играет роль природного регулятора -в растениях. Воздействие этиленом на этиолированные проростки гороха оказывает, например,значительное влияние на их рост. Эта реакция использовалась в качестве биотеста для определения данного гормона. Выращенные в темноте семидневные проростки гороха состоят из вытянутого тонкого непигментированного стебля, резко загнутого крючком апекса, желтоватой верхушечной почки и корней. При помещении проростков в ток воздуха, содержащий этилеи, их растяжение в длину подавляется, а латеральный рост актнви [c.304]
Самая главная роль этилена в растении, вероятно, заключается в его влиянии на старение или созрева ие плодов. Мы уже упоминали, что этилен индуцирует созревание здоровых плодов, расположенных вблизи больных. Он участвует также и в естественном процессе созревания. Крупный плод развивается из стенки завязи меньшего размера под влиянием гормонов ауксина и гиббереллина, стимулирующих деление и растяжение клеток. После того как плод достигает максимальных размеров, в нем начинаются тонкие химические изменения, которые в конечном счете приводят к созреванию плода и делают его съедобным. Многие зрелые плоды, подобно закончившим рост яблокам, несъедобны из-за их кислого вкуса и твердости. Процесс созревания яблока состоит частично в исчезновении значительной доли яблочной кислоты, которая придает незрелому плоду кислый вкус. Затем следует утончение клеточных стенок, что позволяет уменьшить механическое усилие, необходимое для отделения одной клетки от другой. Многие плоды созревают быстрее после уборки, а это означает, что сигналы о созревании возникают в самом плоде или что торможение созревания производится другими частями растения. [c.309]
НО в сто раз. Когда созревание приостанавливается под воздействием такого фактора, как низкая температура, образование этилена тоже подавляется. Из этого можно заключить, что он представляет собой естественный гормон созревания плодов у растений. Дальнейшее доказательство в поддержку этого заключения было получено в опытах, в которых из плодов при поии-женном давлении удаляли этилен сразу же после его образования. При этом концентрация Ог поддерживалась на том же уровне, что и в атмосфере. В этих условиях созревание замедлялось. [c.310]
Описанный выше эффект возникает при искусственной обработке черешков этиленом. Однако ясно, что этилен является также природным агентом, вызывающим опадение листьев, поскольку его выделение клетками отделительной зоны усиливается еще до начала опадения./Отделительная зона по существу представляет собой группу мгСб коспециализированных клеток, и этилен оказывает влияние главным образом именно на- этд. клетки, часто лишь на один слой. Указанные клетки — э то единственные клетки в черешке и, вероятно, в целом растении, которые в природных условиях вырабатывают большие количества целлюлазы. Данный пример опять-таки служит иллюстрацией того, что есть две взаимодействующие системы, регулирующие рост и развитие растений гормоны, обеспечивающие сиг- [c.314]
Одним из растительных гормонов, которому приписывается способность индуцировать деятельность ферментов, является этилен [Неггего, Hall, 1960 Riov et al., 1982]. Молекула этилена имеет в своем составе ненасыщенную двойную связь (Н2С = СНг), и поэтому он весьма реакционноспособен и оказывает действие на все вегетативные органы растения. Внутриклеточно образование этилена может идти прн превращениях многих молекул в присутствии перекисного окисления. Так, например, ионы меди индуцируют светозависимое перекисное окисление [c.34]
Авторы приведенной схемы (см. рис. 22) считают, что в самом начале процесса, очень быстро реагируя на любой стресс, активируются основные пероксидазы как первый щаг ответа, а изменения, связанные с метаболизмом ауксина и этилена, индуцируют усиление синтеза кислых пероксидаз как второй, и более поздний, щаг ответа или защиты. Предполагаемая последовательность реакций, составленная по имеющимся данным, показывает, что только два гормона тесно связаны через посредство пероксидазы с процессами ответа на различные нарущения. Ауксин и этилеи, как циркулирующие гормоны, регулируют метаболизм растения в целом. Ауксин, пероксидаза и этилен взаимосвязаны при лигнификации тканей и проявляют свое действие в местах образования локальных повреждений. Сигналом, транспортируемым на расстояние, может быть АЦК, присутствие которой в различных частях растения является лимитирующим и определяющим фактором. АЦК-зависимый синтез этилена выражается как градиент реакций по всему растению. Такой тип сигнальных реакций обусловливает повыщение активности пероксидазы на значительном расстоянии от клеток, пораженных вирусом, обеспечивая проявление вирусиндуцированной системной устойчивости. [c.105]
Кто бы мог подумать, что столь простое химическое соединение может иметь важнейшее значение для роста, функционирования и эволюции растений Этилен (СН2=СНг) при обычных температурах находится в газообразном состоянии. Как правило, клеточную дифференцировку и эволюцию связывают с генами, поэтому немыслимо предположить, чтобы растительный гормон представлял собой простое газообразное вещество. Констатируя это противоречие, Уоринг и Филлипс С Уаге1п ,. РЬНИрз, 1978) пишут Этилен в роли гормона может показаться курьезом . И все же этилен — это просто газообразный гормон, образующийся у высших растений из аминокислоты Ь-метионина (считающегося его единственным природным биохимическим предшественником). Этилен регулирует процессы развития через механизмы, не связанные непосредственно с биосинтезом белков. По-видимому, он воздействует на пролиферацию клеток, изменяя перенос протонов. [c.93]
Г. Фиттинг, в 1909—1910 гг. изучавший особенности опыления и оплодотворения у орхидей, обнаружил, что в пол-линиях (комочки пыльцы орхидей) присутствует какое-то вещество, вызывающее разрастание завязи и формирование партенокарпических (бессемянных) плодов. Фиттинг первым предложил ввести в физиологию растений термин гормон . Так как в дальнейшем исследования сосредоточились главным образом на изучении участия этих физиологически активных веществ в процессах роста и ростовых движений, их стали называть ростовыми гормонами или ростовыми веществами. За 60 лет с начала XX в. были открыты этилен, индолил-З-уксусная кислота (ауксин), цитокинины, гиббереллины, абсцизины, изучены фенольные ингибиторы роста негормональной природы. По мере открытия все новых фитогормонов и изучения разных аспектов их действия становилось очевидным, что физиологически активные вещества этого класса принимают участие не только в процессах роста, но и в [c.38]
Алейроновым слоем называют периферический слой клеток,, содержащих большое количество белка и расположенных вокруг эндосперма семян злаков. Эта ткань очень активна при прорастании и на ранних стадиях роста проростков, а затем быстро дегенерирует и отмирает. До прорастания алейроновый слой служит запасающей тканью, а при прорастании он является источником ряда гидролитических ферментов, секретируе-мых в эндосперм и участвующих в мобилизации его запасных веществ. Таким образом, алейроновый слой представляет собой однородную ткань, состоящую из одинаковых клеток, запрограммированных на выполнение небольшого числа функций на ранних этапах жизни растения. После набухания семян, вышедших из состояния покоя, клетки алейронового слоя выполняют свои функции при условии получения ими соответствующих гормональных сигналов. Основным гормоном, регулирующим метаболизм алейронового слоя у семян ячменя, является гиббереллин, поступающий из прорастающего зародыша. Одпако он, очевидно, вступает в сложное взаимодействие с абсцизовой кислотой и, возможно, с этиленом. Подавляющее большинство экспериментов было проведено на алейроновом слое семян ячменя, но такая же ситуация типична и для семян других злаков. Исключение составляют -семена пшеницы, у которых в регуляции начала гидролиза принимают участие таюке ауксипы и цитокииины. [c.148]
У некоторых растений, главным образом у видов, растущих под водой (например, рис и altitri he), растяжение междоуз- лий и корней не подавляется, а в присутствии этилена проис- однт быстрее. Такая реакция водных растений иа этилен мог-.ла возникнуть как адаптация к гораздо меньшей скорости диффузии этилена в воде по сравнению со скоростью диффузии в воздухе. В результате этого в водной среде удаление выделяемого этилена от поверхности растения происходит гораздо медленнее и в погрулеенных тканях растения молеет возникнуть высокая концентрация газа. Чтобы справиться с этой проблемой, водные растения в процессе эволюции выработали иные ответные реакции на этилен и изменили свою чувствительность к гормону. [c.184]
О роли цитокининов в регуляции активности камбия известно немного, но работа, проведенная на изолироваииых отрезках стеблей гороха, показала, что эти гормоны также могут стимулировать деления клеток в камбии и усиливать лигнификацию развивающихся клеток ксилемы. Обработка растений этиленом и абсцизовой кислотой влияет на активность камбия, ио пока нет данных об участии этих веществ в естественном процессе регуляции деления камбиальных клеток и диффереицировки проводящей ткани. [c.191]
chem21.info
Этилен — гормон старения | Земная флора
Издавна известно, что одно гнилое яблоко в бочке вызывает порчу всех остальных. Это наблюдение получило простое научное объяснение. В гнилом яблоке вырабатывается летучее вещество— этилен (С2Н4), вызывающий разрушительные изменения в соседних здоровых плодах. Это приводит к их порче, и они в свою очередь начинают выделять этилен, который действует на другие плоды. Таким образом, происходит цепная реакция, и в результате незначительное количество этилена производит очень большой эффект. Обычная практика хранения яблок при повышенной концентрации СО2 основана на том, что двуокись углерода подавляет действие этилена.
Хотя ученые знали об этих довольно простых фактах очень давно, они не предполагали, что влияние этилена на клетки растения и противоположное ему влияние двуокиси углерода — это компоненты нормальной физиологической регуляции в растении. Считалось, что этилен образуется в результате заражения растения определенным патогеном или, возможно, вследствие физиологического разрушения растительных клеток, обусловленного их повреждением, неблагоприятной температурой хранения или просто старением. Однако недавние эксперименты показали, что этилен представляет собой вырабатываемый здоровыми клетками растений обычный метаболит, осуществляющий нормальный регуляторный контроль таких морфогенетических явлений, «ак созревание плодов и опадение листьев. (Так как этилен образуется в незначительных количествах и может проявлять активность и в тех клетках, в которых он не производится, его по праву можно рассматривать как растительный гормон.
Разнообразные морфологические реакции, возникающие в интактных растениях в ответ на обработку их этиленом, были известны задолго до того, как стало ясно, что этилен играет роль природного регулятора в растениях. Воздействие этиленом на этиолированные проростки гороха оказывает, например,значительное влияние на их рост. Эта реакция использовалась а качестве биотеста для определения данного гормона. Выращенные в темноте семидневные проростки гороха состоят из вытянутого тонкого непигментированного стебля, резко загнутого крючком апекса, желтоватой верхушечной почки и корней. При помещении проростков в ток воздуха, содержащий этилеи, их растяжение в длину подавляется, а латеральный рост активируется. В результате непосредственно под апикальной точкой образуется утолщение стебля. Стебли утрачивают также овою обычную чувствительность к силе земного притяжения, становясь диагеотропными или агеотропными. Как мы уже видели, нормальная ориентация стеблей и корней, обусловленная геотропизмом, является, по крайней мере частично, следствием поперечной миграции ауксина в ответ на различные односторонние раздражения, включая силу тяжести и свет. Этилен, по-видимому, подавляет этот нормальный латеральный транспорт ауксина и таким образом предотвращает реакции, которые приводят к нормальной геотропической ориентации растения.
Воздействия этилена на выращенные на свету растения не менее удивительны. У многих растений, таких, как картофель и томаты, этилен вызывает резко выраженную эпинастию (изгибание вниз) листьев, что объясняется латеральным набуханием клеток на верхней стороне основания черешка и средней жилки листа. Иногда на стебле развивается большое число придаточных корней, что обусловлено активацией клеточного деления в камбии. Эти группы клеток организуются в корневую меристему, из которой затем на стебле формируется корень. Таким образом, этилен не только препятствует растяжению клеток и нормальной геотропической ориентации растения, но, возможно, вызывает также латеральное набухание клеток и влияет на клеточное деление. В течение многих лет этилен выявляли и количественно определяли с помощью биотестов, подобных описанным выше реакциям проростков гороха. Теперь все определения этилена проводят методом газовой хроматографии, что очень удобно, так как этилен— это газ и перед определением его не нужно превращать в летучее производное. Пробу воздуха из ткани или вокруг нее отбирают шприцем и вводят в колонку, в которой этилен отделяется от остальных присутствующих в пробе газов. На другом конце колонки газы обнаруживают с помощью пламенно-ионизационного детектора, чувствительного к очень низкой концентрации этилена (1 ч. на млрд.). Эта концентрация намного «иже той, которая вызывает физиологичес-кривая, записанная самописцем,
geo-plant.ru
41. Гормоны роста растений. Ауксины. Гиббереллины. Цитокинины.
Для многоклеточных организмов характерен тип регуляции, который связан с взаимодействием между отдельными клетками, тканями или даже органами. Гормоны растений получили название фитогормонов. Фитогормоны — это вещества, вырабатывающиеся в процессе естественного обмена веществ и оказывающие регуляторное влияние, координирующее физиологические процессы. Известны пять групп фитогормонов: ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота, газ этилен.
Ауксины — стимуляторы роста плодов (побегов) растений, обладают высокой физиологической активностью. Основным фитогормоном типа ауксина является b-индолилуксусная кислота (ИУК). Основным источником для образования b-индолилуксусной кислоты (ИУК) является аминокислота триптофан. ИУК может синтезироваться из индола и индолглицерофосфата.
содержание ауксинов меняется и в процессе онтогенеза растительного организма. Обычно в листьях максимум содержания ауксинов наступает в фазе цветения. Распускающиеся почки, прорастающие семена содержат большое количество ауксина. В период, когда процессы роста прекращаются (период покоя), содержание ауксинов падает
ауксины:1.влияют на рост клетки в фазах растяжения.2.стимулируют рост клеток камбия.3.обуславливают взаимодействие отдельных органов.4регулируют коррелятивный рост.
Открытие гормонов растений гиббереллинов связано с изучением болезни риса. В юго-восточных странах, в частности в Японии, У растений, пораженных этой болезнью, вытянутые бледные побеги. В настоящее время известно более 80 веществ, относящихся к группе гиббереллинов.
Ф-ции:1 усильвают рост стебля сахарного трасника
2. повышает урожайность зеленой массы.3. прерывания периода покоя.4. ускаряет процессы проростания.
Открытие цитокининов связано с обширными исследованиями по выращиванию каллуса,
образовавшегося из изолированной ткани сердцевины стебля табака на питательной среде. цитокинины –регулируют процесс деления клеток,. Богаты цитокининами клетки апикальных побегов и меристем корня. Цитокинины образуются главным образом в корнях, передвигаются в надземные органы по ксилеме. Образуются цитокинины в семенах (зрелые зародыши) и развивающихся плодах . ген, кодирующий ключевой фермент синтеза цитокининов — изопентенилтрансферазу. улучшение питания растений азотом усиливает образование цитокининов.
42. Гормоны роста растений. Абсцизовая кислота. Этилен. Брассины (брассиностероиды).
Открытие абсцизовой кислоты (АБК) связано с изучением— покоя почек и опадения листьев и плодов. вещество, относящееся к ингибиторам роста, которое и было названо абсцизовой кислотой. По химическому строению образ из меваловой к-ты. Органы синтеза листья. Накапливается в хлоропластах в вакуолях. В корнях возможен синтез АБК. При завядании винограда содерж АБК увел на 40%.АБК резко мен свою скорось образования АБК- гормон стресса, он тормозит процесс роста. Задерживает прорастание семян и даже переводит их в покоящ состояние. Абк накапливается само много зимой. АБК уменьшает транспирацию увеличивает устойчивость к засухе.
Этилен — это газ. Этилен отнесен к фитогормонам недавно. в 1911 г. русский ученый Д.Н. Нелюбов установил, что этилен тормозит рост стебля в длину, одновременно вызывая его утолщение и изгиб в горизонтальном направлении. предшественником образования этилена является аминокислота метионин. Этилен образуется в созревающих плодах, стареющих листьях, в проростках до того, как они выходят на поверхность почвы. проявление действия этилена — это регуляция процессов созревания плодов. Этилен влияет на пол цветков, вызывая образование женских цветков у однодомных растений. При затоплении растений этилен индуцирует образование корней на стебле и формирование аэренхимы — ткани стебля, по которой кислород поступает в корни. Это позволяет растениям выживать в условиях кислородного голодания корней.
Впервые в пыльце panca (Brassica napus) были обнаружены вещества, обладающие регулирующей рост активностью и названные брассинами. Для получения 4 мг кристаллического вещества было переработано 4 кг пыльцы рапса. В настоящее время известно 60 брассиностероидов. Эти соединения содержатся в различных органах растений, причем наиболее высоким содержанием отличается пыльца. обработка брассиностероидами оказывает резкое стимулирующее влияние на увеличение длины и толщины второго междоузлия проростков фасоли, усиливая деление и растяжение клеток. Брассиностероиды вызывают дифференциацию ксилемы, замедляют старение и опадение листьев. с помощью обработки брассиностероидами можно повысить устойчивость растений к неблагоприятным условиям. Жасмоновая кислота образуется в растениях из мевалоновой кислоты. Синтез жасмоновой кислоты начинается в хлоропластах, продолжается в пероксисомах и заканчивается в цитоплазме. жасмоновая кислота регулирует развитие пыльцы, индуцирует созревание плодов, активирует гены, кодирующие ингибиторы протеаз. Особую роль жасмоновая кислота играет в защитных реакциях растений. Поранение и патогены индуцируют синтез жасмоновой кислоты.
studfiles.net
Этилен, растительный гормон - Справочник химика 21
Большое значение в жизни растений имеет простейший непредельный углеводород этилен. Он является растительным гормоном (фитогормоном), регулирующим определенные физиологические процессы во всем растительном мире. [c.15]
Этилен в природе встречается в незначительных количествах, но способен выступать в качестве растительного гормона (гормонами назьшают вещества, которые действуют как носители информации и регуляторы в биологических процессах). Даже незначительные количества этилена способны ускорять созревание многих фруктов. Это свойство этилена широко применяют, в частности, при сборе и хранении бананов. Бананы собирают в тропических странах зелеными и хранят значительное время в хранилищах с ограниченным содержанием этилена в атмосфере. При необходимости содержание этилена повышают, вызывая тем самым быстрое дозревание плодов. [c.336]Чаще всего определяют органические примеси в атмосфере с применением ионизационно-пламенного детектора [43—52]. Этилен, присутствующий в воздухе, является активным растительным гормоном, даже при содержании его на уровне 10" % (об.) [20,46]. На рис. 9.1,6 показана возможность определения этилена на уровне 5-10 % (об.) с применением обогатительного устройства [20]. [c.193]
Гормоны представляют собой органические молекулы, контролирующие и интегрирующие функции растений. Образуясь в незначительных количествах в одном органе или ткани, они перемещаются к другому органу или ткани и благодаря специфическим реакциям в ткани-мишени контролируют такие процессы, как рост, развитие и дифференциация. В настоящее время выделяют пять классов растительных гормонов ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовую кислоту и этилен. [c.300]
Этилен, простое газообразное вещество, является растительным гормоном [c.93]
Координированные процессы клеточного деления, роста и дифференцировки контролируются многими факторами. Среди них особенно выделяется группа сигнальных молекул, называемых фитогормонами (или регуляторами роста растений), которые специфически действуют на рост растений и играют ключевую роль в их развитии Известно пять классов таких соединений ауксины, гиббереллины, цитокинины, абсцизовая кислота и газ этилен. Как показано на рис. 20-67, все это небольшие молекулы, способные легко проходить через клеточную стенку. Эти вещества вырабатываются в растительных клетках и либо действуют на месте, либо транспортируются по определенным путям к клеткам-мишеням. Так, например, суммарный поток ауксинов в побегах направлен от верхушки к основанию (скорость его около 1 см/ч). Несмотря на относительно малое число гормонов, растения справляются со своими регуляторными задачами благодаря многообразному использованию каждого гормона их клетки, как правило, реагируют на определенные комбинации этих веществ. Так, сам по себе ауксин способствует образованию корней, в сочетании с гиббереллином вызывает удлинение стебля, вместе с цитокинином контролирует рост боковых почек, а с этиленом стимулирует рост боковых корней. [c.436]
Недавно обнаружилось, что многие бактерии, стимулирующие рост растений, синтезируют фермент, способный регулировать уровень растительного гормона этилена. Этот фермент, 1-аминоциклопропан-1-карбоксилат(АЦК)-де-заминаза, гидролизует АЦК, который является непосредственным предшественником этилена при биосинтезе в растениях. Одно из объяснений роли этого фермента состоит в следующем. Бактерия связывается с оболочкой семени или с корнями растения, а затем поглощает и гидролизует АЦК, понижая концентрацию этилена в тканях растения. Во многих растениях этилен стимулирует прорастание семян и выводит их из состояния покоя однако, если после прорастания уровень этилена оказывается слишком высоким, удлинение корней замедляется. Таким образом, бактериальная АЦК—дезаминаза предотвращает уменьшение скорости роста корней, и растение развивается быстрее. Кроме того, многие бактерии, стимулирующие рост растений, синтезируют ИУК, а избыток ИУК, не израсходованный на стимуляцию удлинения растительных клеток или ускорение деления, активирует АЦК-синтазу, что приводит к повышению концентрации этилена. Присутствие активной АЦК-дезаминазы препятствует накоп- [c.326]
Этилен (Ethylen) Газ, действующий как растительный гормон. Способствует созреванию плодов, сохранению цветков, прорастанию семян, образованию корней участвует в ответе растения на стрессовые воздействия. [c.565]
Среди такого рода растительных биорегуляторов различают фитогормоны, природные стимуляторы и ингибиторы. К растительным гормонам, или фитогормонам, относятся ауксины, гибберел-лины, цитокиннны, абсцизовая кислота и этилен. В отличие от многих других биологически активных соединений, фитогормоны общие для всех растений биорегуляторы, которые синтезируются в активно делящихся клетках меристемы (верхушке побега, кончике корня, молодых листьях, семенах) и затем транспортируются в другие органы и ткани, где при низких концентрациях (10 10 М) осуществляют химический запуск физиологических программ. Существует четкая сбалансированность действия этих соединений а растительном организме, схематически показанная на рисунке 360. Молекулярные механизмы действия фитогормонов [c.715]
Хотя ученые зналн об этих довольно простых фактах очень давно, они не предполагали, что влияние этилена на клетки растения н противоположное ему влияние двуокиси углерода — это компоненты нормальной физиологической регуляции в растении. Считалось, что этилен образуется в (результате заражения растения определенным патогеном или, возможно, вследствие физиологического разрушения растительных клеток, обусловленного их повреждением, неблагоприятной температурой хранения или просто старением. Однако недавние эксперименты показали, что этилен представляет собой вы рабатываемый здоровыми клетками растений обычный метаболит, осуществляющий нормальный регуляторный контроль таких морфогенетических явлений, ак созревание плодов и опадение листьев. [Гак как этилен образуется в незначительных количествах и может проявлять активность и в тех клетках, в которых он не производится, его по праву можно рассматривать как растительный гормон. [c.304]
Одним из растительных гормонов, которому приписывается способность индуцировать деятельность ферментов, является этилен [Неггего, Hall, 1960 Riov et al., 1982]. Молекула этилена имеет в своем составе ненасыщенную двойную связь (Н2С = СНг), и поэтому он весьма реакционноспособен и оказывает действие на все вегетативные органы растения. Внутриклеточно образование этилена может идти прн превращениях многих молекул в присутствии перекисного окисления. Так, например, ионы меди индуцируют светозависимое перекисное окисление [c.34]
Кто бы мог подумать, что столь простое химическое соединение может иметь важнейшее значение для роста, функционирования и эволюции растений Этилен (СН2=СНг) при обычных температурах находится в газообразном состоянии. Как правило, клеточную дифференцировку и эволюцию связывают с генами, поэтому немыслимо предположить, чтобы растительный гормон представлял собой простое газообразное вещество. Констатируя это противоречие, Уоринг и Филлипс С Уаге1п ,. РЬНИрз, 1978) пишут Этилен в роли гормона может показаться курьезом . И все же этилен — это просто газообразный гормон, образующийся у высших растений из аминокислоты Ь-метионина (считающегося его единственным природным биохимическим предшественником). Этилен регулирует процессы развития через механизмы, не связанные непосредственно с биосинтезом белков. По-видимому, он воздействует на пролиферацию клеток, изменяя перенос протонов. [c.93]
Нам хорошо известно, что ауксины, а, возможно, также и другие гормоны роста, такие, как гиббереллины и этилен, могут изменять механические свойства стеиок растительных клеток, одиако до сих пор неизвестно, каким образом достигаются эти эффекты. Поскольку большая часть данных по связанным с ростом изменениям в клеточной стенке получена для ауксинов, в последующем изложении мы в основном и будем рассматривать рост, индуцированный этим гормоном. [c.137]
chem21.info
Фитогормоны и этилен - путеводитель
Фитогормоны и этилен
Завядание цветка как на материнском растении, так и в срезке – одна из форм старения растительных тканей. Между старением растительных тканей и содержанием в них ауксинов и ингибиторов роста имеется определенная связь. Опадение бутонов, иногда наблюдаемое в срезке, вызывается нарушением баланса между ауксинами и ингибиторами, и в стареющих тканях происходит замедление передвижения ауксинов и цитокининов. Продление жизни срезанных цветов в вазе до тех же сроков, что и в естественных условиях на материнском растении, возможно при добавлении к воде со срезкой сахарозы или глюкозы, стабилизирующих дыхание и метаболические процессы в растении. Большая роль в этом процессе принадлежит регуляторам роста, в частности эндогенным ауксинам и хлорогеновой кислоте, что было подтверждено опытами со срезкой тюльпанов, находящихся в дистиллированной воде и в 6%-ном растворе сахарозы.
Вначале, при появлении окраски в бутонах (первый день), количество ауксинов в околоцветнике и пестике одинаково как в срезке, так и в цветках на растении. Затем вместо характерного для материнского растения резкого возрастания количества ауксинов наблюдается противоположное явление – снижение их содержания. При этом уменьшение количества ауксинов остается необратимым. Добавление к воде сахарозы вызывает (по сравнению со срезкой в чистой воде) повышение содержания ростактивирующих веществ, снижение количества ингибиторов роста. Это задерживает завядание – околоцветник в варианте с чистой водой осыпается к восьмому дню, в то время как у цветков в растворе сахарозы остается свежим, сохраняя свои декоративные качества. Действие сахарозы связано с увеличением интенсивности дыхания цветка, способствующим повышению уровня его жизнедеятельности, направленной на усиление синтеза ауксинов при снижении синтеза ингибиторов. Такое изменение между регуляторами роста интенсифицирует перемещение в срезанный цветок метаболитов, еще сохранившихся в тканях цветочного побега.
Аналогичная картина наблюдается и в отношении кинетики содержания ингибитора некоторых ферментов – хлорогеновой кислоты. Добавление сахарозы способствует усилению синтеза хлорогеновой кислоты, что изменяет соотношение между регуляторами роста, приближая состояние срезанного цветка к физиологическому его состоянию на растении.
К фитогормонам, вырабатываемым как здоровыми клетками растений, так и в особенности клетками, подвергшимися физиологическому разрушению, относится этилен. Известно, что одно гнилое яблоко в контейнере вызывает порчу остальных. Это связано с тем, что в нем вырабатывается летучий газ – этилен, вызывающий разрушительные изменения в соседних здоровых плодах. Плоды портятся и, в свою очередь, начинают выделять этилен, в результате чего возникает цепная реакция порчи.
Среди эндогенных регуляторов метаболических процессов, таких как созревание плодов или опадение листьев, этилен вследствие его летучести занимает особое место. В отличие от других гормонов транспорт этилена не требует каких-то специализированных механизмов и осуществляется практически беспрепятственно. Чтобы устранить избыточное количество фитогормонов, нет нужды и в специальных системах инактивации – газ выводится в окружающее пространство. Некоторые проблемы возникают лишь тогда, когда это пространство ограниченно, например объем хранилища. Такое своеобразие свойств этилена обусловило довольно позднее признание его в качестве регулятора метаболических процессов, а не как сопутствующий этим процессам побочный продукт.
Этилен – ненасыщенный углеводород (С2 Н4 ), представляет собой бесцветный газ с запахом, напоминающим запах диэтилового эфира. Этилен легко вступает в реакцию с галогенами, водой, серной кислотой, легко окисляется кислородом, озоном, перманганатом калия. Способность этилена инактивироваться под воздействием окислителей имеет большое значение в технологии хранения плодов, овощей, цветов. Добавление марганцовокислого калия в герметизированный контейнер предотвращает накопление этилена и порчу срезки цветов или посевного материала (семена, луковицы, клубнелуковицы и т. п.). Этой же цели служит и обработка озоном с помощью, например, барьерного разряда (см. главу 3 ).
Для этилена характерна высокая активность при очень малых концентрациях (единицы или десятки мкл/л). Выявление этилена в таких концентрациях возможно лишь чувствительными методами хроматографического анализа.
Определенным антагонистом этилена служит углекислый газ, причем соотношение между этими компонентами таково. Чтобы нейтрализовать активность одной молекулы этилена, необходимо 10 5 молекул углекислого газа. Хранение цветов в модифицированной среде, обогащенной углекислым газом, дает возможность нейтрализовать действие продуцируемого растениями этилена, если концентрация углекислого газа достаточно высока. Этилен способен быстро перемещаться по клеточным тканям и свободному межклеточному пространству – при обработке этиленом одного листа его активность быстро проявляется во всех органах растения. Перемещение этилена происходит практически беспрепятственно, с чем и связана его способность выполнять функции посредника в процессах метаболизма с участием фитогормонов.
Этилен вызывает старение клеток, тканей и органов, тормозит деление клеток. Весьма велика роль этилена, индуцированного повреждением растения. Такой стрессовый этилен образуется при экстремальных температурных воздействиях, ухудшении водоснабжения, при заболеваниях, вызванных бактериями и грибами, при механических травмах, поскольку стрессовый этилен способствует отторжению поврежденных тканей и органов.
Инактивация как эндогенного, так и стрессового этилена имеет большое значение в технологии хранения. Как срезка, так и материал для размножения растений (семена, луковицы, клубни) выделяют этилен, ускоряющий созревание и сокращающий сроки хранения. Повышение концентрации углекислого газа и снижение содержания кислорода способны резко замедлить синтез этилена. Этим путем можно обеспечить более продолжительное хранение срезки и семенного фонда, особенно в условиях пониженных температур.
Физиологическое действие этилена определяется тремя главными факторами: концентрацией, длительностью воздействия и температурой. Иногда целесообразно рассматривать воздействие дозы этилена, которая представляет собой произведение концентрации на продолжительность его действия во времени. Такой подход наиболее удобен при изучении действия этилена на срезку цветов, например гвоздики (Вагdеn, 1972). На рисунке 3 представлена зависимость относительного срока хранения срезки гвоздики Уайт Сим от дозы этилена. Предварительно было установлено, что этилен обладает кумулятивным действием – один и тот же эффект увядания наблюдается при концентрации 0,4 мкл/л в течение 10 ч и 0,04 мкл/л в течение 100 ч.
Рис.3. Влияние этилена на сроки хранения гвоздики Уайт Сим:сплошная линия – срезка; пунктирная – черенки.
Анализ кривых, приведенных на рисунке, свидетельствует о том, что гвоздика в бутонах лучше сопротивляется действию этилена, чем распустившиеся цветы. Весьма существенно и действие температуры. Раскрывшиеся цветки гвоздики в 1000 раз более чувствительны к этилену при повышении температуры с 1,7 до 21°С. Гвоздика в полуроспуске в 10 раз более чувствительна к действию этилена при повышении температуры с 10 до 21°С.
Какова же предельно допустимая концентрация этилена с точки зрения технологии хранения? Очевидно, что ответ на этот вопрос связан с предельно допустимой нормой отхода срезки при хранении. Считается, что эта величина составляет примерно 20%. Тогда можно получить зависимость между дозой действия этилена и температурой, соответствующей данной величине потерь (20%). При температуре 4°С предельно допустимая доза для раскрытых цветков будет примерно 10 мкл/л в час. При более высоких температурах эти предельно допустимые дозы быстро уменьшаются.
Для расчетов холодильных камер необходимо располагать сведениями о количестве этилена, продуцируемого цветами. Приводим данные исследователя Фан Кхон Тона о количестве этилена (мкл/кг в сутки), выделяемого срезкой цветов при 20°С:
Георгина Ирис Гвоздика Хризантема Гладиолус Роза Хризантема Бегония Астра Фуксия Львиный зев Айва декоративная Иберис Будлея изменчивая Примула Герань
Рекомендуем ознакомится: http://www.valleyflora.ru
worldunique.ru
Этилен
Второй стресс-гормон — этилен — "руководит” защитой растений от механических воздействий, болезнетворных микроорганизмов и грибов.
Этилен — это газообразное вещество, состоящее из двух атомов углерода и четырех атомов водорода.
Действие этилена на растения впервые было описано в 1901 г. русским ученым Д. Н. Нелюбовым. Он обнаружил, что этот газ способен вызывать задержку роста растяжением, утолщение растения и изменение его ориентации в пространстве (нарушение геотропизма — реакции на силу тяжести).
К настоящему моменту действие этилена на растения хорошо изучено. В частности, известно, что он защищает от повреждений молодые, пробивающиеся сквозь землю проростки.
Этот эффект достигается за счет комбинации трех свойств этилена. Во-первых, этилен вызывает изгибание проростка. Действительно, нежную верхушку проростка необходимо спрятать, поскольку в ней находится меристема — источник дальнейшего роста растения. Во-вторых, передняя часть проростка должна быть прочной. Этилен стимулирует утолщение клеток в области наибольшей механической нагрузки. В-третьих, в случае непреодолимых препятствий благодаря этилену проросток может, нарушив геотропизм, изменить маршрут под землей.
Кроме того, этилен замедляет рост побега растяжением, направляя все усилия начинающего жизнь растеньица на то, чтобы выбраться из-под земли. Замедление растяжения клеток проростка происходит потому, что этилен разрушает имеющийся ауксин и тормозит синтез новых молекул ауксина. По этой же причине нарушается геотропизм. Например, при затоплении растения страдают от недостатка кислорода, в них начинает накапливаться этилен. Это приводит к замедлению синтеза ИУК. В результате корни растут вверх: туда, где можно “подышать".
Связь между синтезом этилена и ауксина очень сложна. Как мы говорили, при интенсивном образовании этилена концентрация ауксина падает. А усиленный синтез ауксина, оказывается, стимулирует синтез этилена! Если отрезки корня из зоны роста растяжением помещать в растворы ИУК, то можно наблюдать их растяжение. Измерим длину этих отрезков и построим график зависимости их роста от содержания ИУК. Затем в растворы с ИУК в концентрации свыше 1 мг/л (т. е. когда уже резко подавляется рост корня) добавим нитрат серебра. Известно, что ионы серебра прочно связываются с этиленом, инактивируя его. Мы увидим, что стимулирующий эффект ИУК возобновился: рост отрезков корня растяжением продолжается. Оказывается, при концентрации ИУК выше 1 мг/л включается активный синтез этилена. Именно этилен, а не ИУК, подавляет рост отрезков корня, а при добавлении солей серебра рост возобновляется.
Приведем интересный пример участия этилена в ответе на механические воздействия.
Африканским фермерам надоело гонять стада антилоп по саванне, и они решили организовать выпасное хозяйство. Какое-то время антилопы нормально паслись на огороженных участках, поедая растущую на них акацию, но вскоре стали хиреть и умирать. Никто не мог понять, в чем дело. Какая антилопам разница — обдирать акацию в загоне или бегая по саванне? Биологи выяснили, что в тех акациях, которые растут в загоне, накапливаются в огромных количествах ядовитые таннины, вызывающие массовую гибель животных. Оказалось, что биосинтез таннинов зависит от этилена, который активно вырабатывается растениями при обрывании листьев. Поскольку в загоне акации страдают от механических повреждений сильнее, то и таннинов они синтезируют больше.
Как видите, этилен помогает растениям сохранить жизнь в борьбе с животными.
Кроме того, этилен запускает механизмы “починки” поврежденных тканей. В месте поранения образуется каллус. Но из-за выработки этилена каллус не разрастается до бесконечно больших размеров. Этилен тормозит биосинтез ауксина, тем самым замедляя рост каллуса.
Участвует этилен и в формировании ответа растения на болезнетворные грибы и микроорганизмы. При контакте с нитями (гифами) гриба в клетках растений образуется этилен, который включает программы синтеза фитоалексинов — защитных веществ, ядовитых для грибов. Под действием этилена оболочки клеток утолщаются и не дают гифам проникать дальше в растение.
Существенную роль играет этилен и в старении растений. Он ускоряет развитие цветка и созревание плодов. Это свойство этилена имеет практическое применение. Например, когда зеленые помидоры кладут на окно дозревать, к ним добавляют несколько красных помидоров. Но мало кто знает, что созревание ускоряет этилен, выделяемый красными помидорами. Чтобы ускорить созревание фруктов в хранилищах, их зачастую обрабатывают этиленом.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
www.activestudy.info
