PRAKTYCZNE

ZASTOSOWANIE

REGULATORÓW

ROZWOJU

Wykonała: Karolina Kucharska

Podstawowymi czynnikami endogennymi o właściwościach

regulatorów metabolicznych są substancje hormonalne.
Zgodnie z ogólna przyjęta definicja FITOHORMONEM
nazywamy substancje która spełnia następujące kryteria:

• Występują powszechnie w roślinach,
• Nie jest metabolizowana celem pozyskania energii,
• Nie jest substancją troficzną,
• Wykazuje aktywność w bardzo małym stężeniu (< 10^-4 M),
• Wywiera wpływ na procesy fizjologiczne w kolejnych fazach

ontogenezy rośliny,

• Syntetyzowana jest w miejscu zazwyczaj odległym od miejsca

docelowego działania.

Do endogennych hormonów roślinnych zaliczamy następujące

substancje:

1. AUKSYNY

2. GIBERELINY

3. CYTOKININY

4. KWAS ABSCYSYNOWY

5. KWAS JASMONOWY

6. ETYLEN

Hormony roślinne wykazują zazwyczaj niską specyficzność

działania, co oznacza, że wiele z nich wykazuje podobne efekty
fizjologiczne.

Koordynując wiele procesów rozwojowych, fitohormony mogą

wzajemnie potęgować lub wykluczać swoje efekty działania, a
także działać niezależnie.

1. AUKSYNY – hormony wzrostu

• Należą do pierwszych hormonów, jakie odkryto w roślinach.
• Podstawową naturalną auksyną występującą powszechnie w roślinach

jest kwas indolilo-3-octowy (IAA) i kwas indolilo-3-masłowy (IBA).

• Auksyny występują w komórkach w formie wolnej i związanej.

Aktywność biologiczna auksyn

Auksyny wpływają na wiele różnorodnych procesów wzrostu i rozwoju
roślin tj.:

• stymulują wzrost wydłużeniowy ściany komórkowej
• kontrolują dominację wierzchołkową
• stymulują podziały komórkowe (wraz z cytokininami)
• odpowiadają za fototropizm, geotropizm
• stymulują tworzenie zawiązków korzeniowych
• pobudzają rozwoju owoców (partenokarpia)
• hamują opadaniu liści i owoców
• biorą udział w naprawie zranień

Praktyczne zastosowanie auksyn

:

• stosowane jako ukorzeniacze (w niewielkich

stężeniach),

• w kulturach tkankowych in vitro (pobudzają wzrost

korzeni),

• kwas 2,4-dichlorofenoksyoctowy (tzw. 2,4-D),

będący syntetyczną auksyną, hamuje wzrost i
rozwój roślin,

• Rośliny jednoliścienne są mniej wrażliwe na 2,4-D

niż dwuliścienne, co sprawia, że 2,4-D jest
stosowany do opryskiwania trawników w celu
wyniszczenia chwastów dwuliściennych,

• Stymulacja wzrostu owoców beznasiennych .

2. GIBERELINY – hormon wysokości

• Gibereliny to największa grupa fitohormonów, obecnie znanych jest już

ich ponad 130.

• Gibereliny są syntetyzowane głownie w częściach wierzchołkowych

korzeni i najmłodszych liściach (ale nie w merystemie), w węzłach u
traw i pędów dwuliściennych, pręcikach kwiatów, rozwijających się
owocach i nasionach.

• Występują jako wolne związki oraz formy związane w kompleksy.

Aktywność biologiczna giberelin

Gibereliny biorą udział w regulacji różnych etapów wzrostu i rozwoju

roślin od kiełkowania nasion na powstawaniu owoców kończąc.

Najważniejsze funkcje giberelin:

• przyśpieszają kiełkowanie nasion poprzez zwiększenie hydrolizy

związków
zapasowych nasienia

• przerywają stan spoczynku pąków np. oczek w bulwach ziemniaków

• stymulują partenokarpię – wzrost owoców bez nasion (winogron,

grusza)

• stymulują wydłużanie łodyg (wspólne działanie auksyn i giberelin)

• stymulują kwitnienia u roślin krótkiego dnia

• opóźniają proces starzenia liści i owoców (np. cytrusowych)

• działają pośrednio, poprzez zmianę stężenia auksyn w tkance

Praktyczne zastosowanie giberelin

• Stymulacja wzrostu winogron beznasiennych o dużych rozmiarach

• GA4+ GA7 + cytokininy stosowane dla polepszenia kształtu jabłek

(bez wpływu na plon i smak)

• Przedłużenie trwałości owoców cytrusowych na drzewach

• Zwiększenie plonu trzciny cukrowej

• Przyspieszenie hydrolizy skrobi w produkcji piwa

• Zastosowanie inhibitorów syntezy giberelin pozwala otrzymać

rośliny o krępym

• pokroju (lilie, chryzantemy, poinsecje) i zapobiega wyleganiu

(zboża)

3. CYTOKININY – regulatory podziałów komórkowych

• Najbardziej znaną, naturalnie występującą cytokininą jest zeatyna oraz

izopentenyloadenina, które zazwyczaj występują w formie wolnej.

• Głównym miejscem syntezy cytokinin jest korzeń, skąd są one

transportowane elementami przewodzącymi – drewnem do
nadziemnych części rośliny.

• Mniejsze ilości cytokinin powstają także w owocach, nasionach i

młodych liściach.

Aktywność biologiczna cytokinin

• Stymulują podziały komórkowe (w kulturach in vitro)
• Stymulują fotosyntezę, syntezę chlorofilu
• Biorą udział w regulacji morfogenezy (przełamują dominację
wierzchołkową,
powodują wybijanie pędów bocznych)
• Aktywują transport asymilatów i rozwój liści
• Przyspieszają kwitnienie
• Przyspieszają rozwój owoców
• Symulują kiełkowanie nasion (fotoblastycznych)
• Skracają spoczynek pąków
• Zwiększają odporność na patogeny
• Hamują proces starzenia (liści)

Praktyczne zastosowanie cytokinin

• W kulturach tkankowych in vitro (benzyloadenina,

benzyloaminopuryna, kinetyna) pobudzają podziały komórkowe,
stymulują wyrastanie pędów bocznych

• Kształtowanie pokroju rośliny, rozkrzewianie roślin, zniesienie

dominacji

• wierzchołkowej pędu głównego, wybijanie pędów bocznych, hamują

wydłużanie

• Pędów

• Odmładzanie eksplantatów (in vitro), sadzonek roślin sadowniczych

• Spowalnianie procesów starzenia roślin

Liście spryskane cytokininą
nie wykazują oznak starzenia.

+CK

4. KWAS ABSCYSYNOWY – hormon spoczynku i odporności
na stres

• Kwas abscysynowy (ABA) powszechnie występuje w roślinach

wyższych.

• Miejscem syntezy ABA w komórce są plastydy. W roślinie

przemieszcza się głownie elementami floemu i ksylemu.

• Wysoki poziom kwasu abscysynowego występuje w starzejących się

tkankach oraz w roślinach rosnących w warunkach stresowych.

Aktywność biologiczna kwasu abscysynowego

• Jest odpowiedzialny za przechodzenie roślin w stan spoczynku (nasiona
bulwy,
cebule, pąki)
• Hamuje wzrost objętościowy komórek
• Hamuje fotosyntezę i syntezę chlorofilu
• Hamuje transport jonów przez błony komórkowe
• Powoduje zamykanie się aparatów szparkowych
• Przyspiesza procesy starzenia organów i tkanek
• Jest odpowiedzialny za tworzenie warstwy odcinającej podczas opadania
liści,
owoców, kwiatów.
• Hamuje kiełkowanie nasion
• Podwyższony poziom ABA jest reakcją roślin na stres np. podczas braku
wody ABA
powoduje zamykanie aparatów szparkowych i ograniczenie transpiracji, a
także
zwiększa pobieranie wody przez korzenie.

W ROLNICTWIE ABA JEST STOSOWANY DO

WYWOŁYWANIA LUB PRZYSPIESZANIA DESYKACJI

ROŚLIN.

5. KWAS JASMONOWY (JA) –hormon obronny roślin

• Występowanie kwasu jasmonowego (JA) wykazano niemal we

wszystkich grupach systematycznych roślin wyższych, paprociach,
mchach, grzybach i glonach.

• Największe stężenie tych związków rejestruje się w młodych

tkankach i organach, np. w kwiatach (pyłku kwiatowym), pędach,
owocach.

Aktywność biologiczna JA

JA i jego pochodne są hormonami, których funkcje są w wielu aspektach
zbliżone do ABA:
• Hamuje wzrostu korzeni
• Hamuje fotosyntezę i aktywności niektórych enzymów
chloroplastowych
• Stymuluje procesy starzenia
• Stymuluje opadanie liści
• Stymuluje dojrzewanie owoców
• indukuje reakcje obronne przeciwko atakowi patogenoów, owadów,
promieniowaniu
UV, działaniu ozonu, zranieniu

Środki ochrony roślin zawierające JA ograniczają rozwój

patogenów, co stwierdzono np. dla pomidorów.

6. ETYLEN – hormon dojrzewania, starzenia i reakcji

na stres

• Etylen jest wyjątkowym hormonem ze względu na to, że jest gazem.

• Jest produkowany przez wszystkie części roślin, jednakże

intensywność jego produkcji zależy od stanu fizjologicznego i typu
tkanki.

• Najbardziej aktywna produkcja etylenu ma miejsce w tkankach

merystematycznych, dojrzewających owocach, starzejących tkankach,
w tkankach poddanych działaniu warunków stresowych

• Etylen, w przeciwieństwie do innych fitohormonow, nie tworzy

koniugatow.

Aktywność biologiczna etylenu

• reguluje wzrost i rozwój roślin (indukuje wzrost korzeni i hamuje wzrost
wydłużeniowy pędow)
• indukuje epinastię (ruchy roślin)
• przyspiesza dojrzewanie owoców
• stymuluje kiełkowanie i wzrost młodych siewek
• przyspiesza starzenie
• przyspiesza opadanie organów (liści, owoców)

Praktyczne zastosowanie etylenu

W praktyce stosowanych jest wiele preparatów, które emitują etylen

(etefon, etrel) lub zawierają IAA i ACC w celu:

• przyspieszania dojrzewanie owoców

• synchronizacji zakwitanie niektórych roślin (ananasów)

• modelowania pokroju roślin (skracanie, promocja wzrostu na

grubość)

• ukorzeniana odciętych fragmentów pędów

Preparaty blokujące syntezę etylenu
oprożniają
dojrzewanie owoców, opadanie kwiatów,
przedłużają trwałość kwiatów ciętych.

Literatura:

•http://e.sggw.waw.pl/file.php/432/skrypty/HORMONY_skrypt_RB.pdf
•Fizjologia roślin pod redakcją Moniki Kozłowskiej, Poznań 2007