Гиббереллины

Японский исследователь Е.Куросава в 1926 г. установил, что культуральная жидкость фитопатогенного гриба Gibberella fujikuroi содержит химическое вещество, способствующее сильному вытягиванию стеблей у растений. Т.Ябута (1938) выделил это вещество в кристаллическом виде и назвал его гиббереллином. В 1954 г. англичанин Б.Кросс расшифровал структуру гибберелловой кислоты — тетрациклического дитерпеноида:

 

 

 

В настоящее время обнаружено более 60 различных гиббереллинов кислой и нейтральной природы. В связи с большим количеством открытых гиббереллинов был введен шифр ГА или просто А. Согласно этой номенклатуре гибберелловая кислота стала обозначаться как ГА₃.

ГА и ГА-подобные вещества обнаружены у грибов, водорослей и высших растений. Наибольшее количество гиббереллинов у высших растений содержится в незрелых семенах. Гиббереллины синтезируются главным образом в листьях, а также в корнях. Свет стимулирует образование ГА. Транспорт ГА происходит пассивно с ксилемным и флоэмным током. Как и все полиизопреновые соединения, ГА синтезируются из ацетил-СоА через мевалоновую кислоту и геранилгераниол; ближайший предшественник ГА — каурен. Связанные в виде гликозидов ГА являются запасной и транспортной формами.

Действие ГА на растения наиболее типично проявляется в удлинении их стебля. Особенно наглядно это прослеживается у карликовых растений и у длиннодневных растений, находящихся в фазе розетки. У последних гиббереллин способствует образованию цветоноса, а часто и зацветанию. Места действия ГА — апикальные и интеркалярные меристемы, где под влиянием этого фитогормона активируется деление клеток, ускоряется также растяжение клеток, однако непосредственно на этот процесс ГА действует слабо. Гиббереллины не стимулируют рост корня, а в повышенных концентрациях даже ухудшают его состояние. Как правило, добавки ГА не требуется и при выращивании культуры тканей. Обработка гиббереллином выводит семена и клубни некоторых растений из состояния покоя.

Активирующее действие ГА на синтез нуклеиновых кислот и белков было выявлено у многих растительных объектов. Наиболее важные результаты были получены при использовании алейронового слоя эндосперма зерновок ячменя. В этом объекте пол действием гиббереллина индуцируется синтез матричных РНК, которые кодируют образование α-амилазы и некоторых других гидролаз. Как и другие фитогормоны, ГА прежде всего взаимодействует с цитоплазматическим рецептором белковой природы. Показано также, что гиббереллин активирует ферменты, ответственные за синтез фосфолипидов, входящих в состав мембран, образование гранулярного ЭР и секрецию ферментов. В тканях, обработанных гиббереллином‚ как правило‚ возрастает содержание ИУК.