REGULACJA PROCESÓW

ŻYCIOWYCH ROŚLIN

REGULATORY WZROSTU

Regulatory wzrostu

(

fitohormony

) są to związki organiczne, które w bardzo małych ilościach

zwiększają, hamują lub w inny sposób wpływają na procesy wzrostu i rozwoju roślin

FITOHORMONY

Auksyny

Gibereliny

Cytokininy

Inhibitory

wzrostu

Etylen

1. Regulatory endogenne (naturalne)

- wytwarzane przez rośliny

2. Regulatory egzogenne (sztuczne)

- sztucznie wprowadzane do roślin w postaci preparatów produkowanych przemysłowo,
umożliwiają kierowanie wzrostem i rozwojem roślin uprawnych

REGULATORY WZROSTU

AUKSYNY

Auksyny to związki organiczne, które charakteryzuje

zdolność wywoływania

wzrostu elongacyjnego

(wydłużeniowego) komórek łodygi

w sposób podobny do kwasu indolilo-3-octowego

KOLEOPTYL

- pochewka okrywająca pierwszy

liść, która pojawia się w początkowej fazie
kiełkowania

Testy biologiczne do oznaczania auksyn

1)test wygięcia Avena-

im więcej auksyn zawiera

bloczek agarowy, tym bardziej wygina się koleoptyl.
Miarą zawartości auksyn w bloczku jest większy kąt
wygięcia koleoptylu

2)test cylindryczny Avena-

cylinderki wycięte z

koleoptylu umieszcza się w badanych roztworach. Im
wyższe stężenie auksyn, tym bardziej wydłużają się
cylinderki. Miarą stężenia auksyn jest więc przyrost
długości cylinderków

REGULATORY WZROSTU

AUKSYNY

Test Avena

Wpływ auksyn na roślinę:
1) wydłużanie komórek-rozluźniają strukturę ściany komórkowej(podatne na rozciąganie)

2) podziały komórek- zwłaszcza w kambium(przyrost na grubość) pierścienie roczne;
powstanie kalusa

3)Tworzenie zawiązków korzeniowych-pobudzanie korzeni wiązkowych i
przybyszowych(sadzonki- przesadzanie do nowej ziemi)

4)partenokarpia-

rozrost zalążku (owocni) lub dna kwiatowego powodowany jest przez auksyny

wydzielane przez rozwijające się nasiona
-

powstanie owocu bez zapłodnienia

5) hamowanie rozwoju pędów bocznych: dominacja wierzchołkowa wprowadzenie pędów
bocznych w stan spoczynku

6)zrzucanie liści i owoców - zmiejszenie ilości auksyn w starszych owocach i liściach powoduje

rozpuszczanie substancji pektynowych, spajających poszczególne komórki w warstwie
odcinającej

7) ruchy

roślin-tropizmy związane są z aktywacją auksyn-strona zaciemniona zawiera więcej

auksyn-

po dolnej stronie łodygi wyższe stężenie auksyn

REGULATORY WZROSTU

AUKSYNY

REGULATORY WZROSTU

GIBERELINY

Gibereliny to związki organiczne, które mają taki sam szkielet gibanu jak

kwas giberelowy i wykazują aktywność w testach karłowatych mutantów oraz

indukcji



-amylazy w kiełkujących ziarniakach jęczmienia

Na plantacjach ryżu w Japonii występują czasem niezwykle
wysokie siewki
-zakażenie grzybem Giberella fuikuroi produkujących giberelinę.
Jeste to jednakże również naturalny składnik roślin

Testy biologiczne:

1)

test karłowatych mutantów

(kukurydzy lub grochu)-krople

badanego roztworu gibereliny nanosi się na wierzchołek
wzrostu młodej karłowatej siewki, a po kilku dniach mierzymy
przyrost długości i porównujemy z rośliną kontrolną tj. nie
traktowaną roztworem. Przyrost długości jest miara aktywności
gibereliny

2)Indukcja alfa-amylazy w kiełkujących ziarniakach jęczmienia

.

im więcej gibereliny zawiera badany roztwór, tym więcej skrobi
ulega scukrzeniu-metody chemiczne

Działanie giberelin

1) wpływ na karłowate mutanty-wydłużanie łodyg

2) wytwarzanie tzw. pośpiechu-wydłużanie międzywęźli i zakwitanie roślin
rozetowych np. buraka

3)stymulowanie podziałów komórkowych

4) przyspieszanie kiełkowania nasion przez hydrolizę substancji zapasowej nasienia

5)przerywanie stanu spoczynku pąków np. oczek w bulwach ziemniaków

6)partenokarpia-rozwój owoców bez zapłodnienia(winogrona, wiśnie, grusza)

REGULATORY WZROSTU

GIBERELINY

REGULATORY WZROSTU

WSPÓŁDZIAŁANIE GIRBERELIN Z AUKSYNAMI

Gibereliny wykazują w pewnych przypadkach aktywność fizjologiczną zbliżoną do

auksyn, istnieją jednak również różnice w działaniu obu grup

Działanie

Auksyny Gibereliny

Test Avena

+

–

Test karłowatych mutantów

–

+

Transport polarny (kierunkowy)

+

–

Tworzenie kalusu

+

–

Hamowanie wydłużania korzeni

+

–

Tworzenie zawiązków korzeniowych

+

–

Hamowanie rozwoju pąków bocznych

+

–

Opóźnianie opadania liści

+

–

Zwiększanie wzrostu całych roślin,
zwłaszcza odmian karłowatych

–

+

Tworzenie pośpiechów i kwitnienie roślin
dwuletnich oraz długiego dnia

–

+

Przyśpieszenie kiełkowania nasion oraz
przerywanie stanu spoczynku

–

+

Działania podobne

Wydłużanie łodygi

Wzrost owoców

REGULATORY WZROSTU

CYTOKININY

Cytokininy to związki organiczne, które przyśpieszają cytokinezę komórek roślinnych

w sposób podobny do kinetyny, większość z nich to pochoedne 6-aminopuryny

Działanie

1) stymulowanie podziałów komórkowych

2) wydłużanie komórek

3) pobudzania tkanek do wytwarzania organów-tworzenie organów w izolowanych tkankach -
izolowana tkanka z łodygi tytoniu wyrasta w kalus po dodaniu cytokininy i auksyny, może tworzyć
pędy lub korzenie

4) hamuje wytwarzanie korzeni

5) przerwanie spoczynku-przyspieszenie kiełkowania nasion(cytokininy wytwarzane przez korzenie
obecne są w glebie

6)zmiana dominacji wierzchołkowej-pobudzenie rozwoju pęków bocznych

7)hamowanie procesu starzenia się, liście umieszczone w roztworze cytokininy zachowują
świeżość i zieloną barwę, odmładzać też mogą liście pobudzając wytwarzanie chlorofilu, białek,
kwasów nukleinowych.

REGULATORY WZROSTU

INHIBITORY WZROSTU

Endogenne związki organiczne, które w stężeniach fizjologicznych hamują procesy

życiowe roślin np otwieranie pąków, kwitnienie, wydłużanie łodygi, wzrost korzeni,

kiełkowanie nasion itp.

a)

FENOLOWE

: kwas salicylowy, galusowy, kumarynowy(zapach siana-kumaryna)

b)

KWAS ABSCYSYNOWY ABA

(dormina),powstaje z ksantofilu.

Inhibitory występują w pąkach, liściach, bulwach nasionach, owocach.
ABA tworzy się liściach i owocach i jest rozprowadzana przez wiązki przewodzące i tkanki
parenchymatyczne.

Długi dzień i niska temperatura powoduje rozkład inhibitorów
działanie ABA(najbardziej aktywny)

1) hamuje podziały i wydłużanie komórek (brak toksycznego działania)

2) indukuje stan spoczynku zimowego pąków drzew i nasion

3) przyspiesza starzenie się organów roślinnych, rozkład chlorofilu, syntezę karotenów, obniżanie
tugorów.

4) przyspieszenie spadania liści i owoców( destrukcja ścian komórkowych w ogonkach liściowych

REGULATORY WZROSTU

ETYLEN

Etylen-nienasycony węglowodór(CH2=CH2) endogenne regulator wzrostu, gaz

Działanie

1)

przyspiesza zrzucanie liści i owoców(zwiększa hydrolizę pektyn w ogonkach liściowych)

2)zwiększa oddychanie i przez to przyśpiesza dojrzewanie owoców
Gra role "wtórnego posłańca", który zwiększa aktywność pewnych enzymów np.
przeprowadzających hydrolizę pektyn, co jest przyczyną rozluźniania się tkanek w
dojrzewających owocach oraz tworzenia się warstwy odcinającej w ogonkach liści i owoców

3) zwiększa przepuszczalność plazmolemmy i w ten sposób przyczynia się do odpływu
różnych substancji z komórki