Гормональная регуляция роста и развития растений

Многокомпонентная гормональная система участвует в управлении ростовыми и формообразовательными процессами растений, в реализации генетической программы роста и развития. В онтогенезе в отдельных частях и в целом растении обеспечиваются определенные градиенты гормонов, соотношение активаторов и ингибиторов процессов, определенный гормональный статус. Этот статус обеспечивается в растении путем синтеза новых порций гормона, инактивацией гормона, транспорта гормона, совместного действия гормонов и как результат усиления или ослабления функций растения.

Для обеспечения каждой формы ростового процесса имеется доминирующий гормон, а другие гормоны сопровождают его. Регуляцию прорастания семян можно представить как доминирование гиббереллина, цитокинина или ауксина с редукционным содержанием эндогенного ингибитора; регуляцию роста корня — как действие ауксина с редукционным содержанием ингибитора; регуляцию роста стебля — как функцию совместного действия гиббереллина и ингибитора; старение стебля — как доминирование ингибиторов (АБК, этилен) с редуцированным содержанием гиббереллинов; старение листьев — как доминирование АБК с редуцированным содержанием цитокинина. Следует подчеркнуть, что ауксин индуцирует, а гиббереллин приостанавливает процесс образования корней; зеленение листа запускает цитокинин, а АБК его останавливает. Цитокинин вызывает рост боковой почки, а ауксин приостанавливает его. Стареющие органы обедняются ауксинами и обогащаются этиленом, начинается формирование отделительного слоя. Если ауксины способствуют биосинтезу белков, клетчатки и пектинов в растении, то этилен — их распаду.

Антагонизм цитокинина и абсцизовой кислоты проявляется в ростовых явлениях, движении устьиц, в старения и др. Повышение концентрации ауксина в одном органе растения приводит к накоплению этилена и АБК в других, что имеет место при коррелятивном ингибировании, суть которого в том, что торможением роста одних органов обеспечивается нормальное формирование других.

Взаимодействие фитогормонов в растении на уровне биосинтеза возможно благодаря их общему предшественнику и взаимодействию метаболических ветвей, ведущих к активации или подавлению биосинтеза гормонов конечным продуктом. Так, биосинтез этилена может индуцироваться повышенной концентрацией ауксина или его аналогов (2,4-д, НУК и др.). Имеются данные, что вызываемое экзогенными ауксинами опадение листьев, подавление роста корня, стебля или почек обусловлены не ауксином, а индуцированным им этиленом. В растущих клетках молодых растений этилена образуется больше, чем в закончивших рост и дифференцировавшихся. Это связано с тем, что синтез этилена в ткани зависит от содержания в ней ауксина. АБК усиливает переход в растении гиббереллинов в менее активные формы.