Биотехнологические методы селекции растений и их использование (окончание)

Какие бывают фитогормоны растений?

• Первая группа: Гормоны, стимулирующие рост и развитие растения: ауксины (гетероауксин, «Завязь», «Бутон»), гиббереллин, цитокинины.
• Вторая группа: Ингибиторы, препятствующие росту и движению и перераспределению других гормонов в растении: абсцизиновая кислота или абсцизины, газ этилен. Выделен также брасиноид или брасиностероиды, аналог ауксинов.

Ауксины, производные индола

Самым первым синтетическим фитогормоном, который получили в лабораторных условиях, был гетероауксин или индолилуксусная кислота. Влияют на рост клетки в момент ее растяжения, контролируют процесс клеточных циклов. Влияние ауксинов наблюдал и констатировал Дарвин. Он  высказал гипотезу, что ауксины влияют на движение растений к свету, влаге и источникам питания и дал название группе. Стимулируют рост клеток камбия, отвечают за процесс гармоничного роста всех частей растения. Например, ауксины переходят на неосвещенную сторону растения, растягивая клетки. Образуются в быстрорастущих частях, двигаются с колоссальной скоростью. 

При обработке семян гетероауксином повышается их всхожесть и ускоряется прорастание. Желательно использовать для укоренения черенков, быстрого восстановления корневой системы рассады после ее пересадки в грунт. Корневая система растений при обработке ауксинами развивается лучше.

Концентрация ауксинов выше в апикальных почках, наибольшая - в пыльце, к моменту ее отделения из зернового мешка. Брать пыльцу нужно перед моментом раскрывания пыльников. Попадая в агрессивную среду, под дождь или ветер, пыльца ухудшает свои свойства, может быть заражена спорами болезнетворных грибов. Если идет дождь, желательно оторвать пыльник, занести в теплое помещение, просушить перед сбором пыльцы, тем самым не дать никаких шансов патогенам, которые вне влажной среды не существуют.

Цитокинины — кинетин, зиатин, 6-бензиламинопурин 

Гормон был получен шведским ученым  Скугом. Он выделил клетки проводящего пучка табака, посадил на культуру и хотел добиться деления. Поначалу они хорошо делились, но потом движение остановилось. Он добавил молоки лососевых рыб, на это группа клеток никак не среагировала. Однажды лаборант переклавировал среду, повысив экспозицию, среда пострадала, но на «пепелище» клетки стали бешено разрастаться. Ученый смог выделить вещество пуринового ряда и стал его применять для активного деления и ветвления клеток.

Цитокинины заведуют жизнедеятельностью клеток, отвечают за старение (вызывая опадение листьев), влияют на рост боковых почек и ветвление побегов. Незаменимы при размножении трудноразмножаемых растений, например, моноподиальных орхидей. Соотношение цитокининов и ауксинов влияет на гармоничное развитие растения.

Гиббереллины

Выделены из специфического японского гриба, паразитирующего на рисе. Синтезировано 36 видов. Отвечают за продольное растяжение клеток, размножение и формирование удлиненных побегов и бессеменных плодов (например, так обрабатывают виноград киш-миш). Индуцируют рост розеточных побегов, загущенных или сильно ветвящихся растений. Контролируют цветение (особенно характерно для растений короткого дня). Способствуют увеличению количества мужских цветков. Что интересно, стратификацию семян можно заменить обработкой гиббереллином.

Гормоны-антогонисты - абсцизины

Когда при подготовке к зимнему хранению нужно прекратить рост молодых саженцев или луковиц, их обрабатывают этой группой гормонов перед уборкой или выкопкой. Они тормозят действие ростовых гормонов, обработки помогают при хранении семян, клубней, саженцев со спящими почками. Вырабатываются самим растением, чтобы пережить любой форс-мажор: засуху, наводнение, механическое повреждение, передозировку удобрений. Корни избыточно работают, закрываются устьица, в тканях накапливается влага.

Газ этилен

Повышенная концентрация накапливается под укрытием, работает в момент созревания плодов и при раскрытии бутонов. Применяется для дозаривания плодов — бананов, томатов. В странах, где растут финики и фиги, сборщики постукивают по стволам, что стимулирует выработку этилена и быстрое созревание плодов. Образуется во всех частях, особенно  поврежденных.

Когда и как применять фитогормоны?

Здоровое растение продуцирует гармоны самостоятельно.

* Ауксины нужно применять для усиления корнеобразования, на поделенных растениях с малым количеством корней. В течение суток замачивают нижние концы черенка или корни растения, обрабатывают корни пересаживаемого растения. Отлично помогают при  транспортировке плодовых растений, если корни окунуть в глиняную болтушку с добавлением раствора ауксина.

Концентрация: 50 мг на 1 л.

Для предпосевной обработки семян, повышения количества завязей и регулирования количества пасынков на томатах (первую кисть в фазе формирования цветков обрабатаывают препаратами «Завязь», «Бутон»), на партенокарпических огурцах, винограде, плодовых культурах.

Концентрация: 10 мл на 1 л.

Может поработать гербицидом для двудольных. Проводится обработка по посевам злаков в очень высокой концентрации. Можно обработать от сорняков газон: 100 мг на 1 л.

* Гиббереллины применяются, когда хочется получить большую зеленую массу. Самое большое внимание аудитории вызвали огородные растения! (Или все просто проголадались?)

Часто огромные плоды — результат внесения подкормок и обработки. Но есть и природные гиганты. Например, огромный репчатый лук салатного назначения - сорт «Эксибишен». Его можно есть, как яблоко, настолько вкус изумительный. Внешняя сторона чешуй розовая, внутренняя — белая. Масса луковиц около 1 кг. Длительная вегетация, но прекрасно получается рассадой. Заморозков не терпит.  Не хранится больше 2 месяцев.

* Этилен необходим для обработки плодов, равномерного созревания. Не путайте с восковым слоем на яблоках — это естественное явление, кутикула, которая образуется у зимних сортов сливы, яблок, на винограде поздних сортов.

Как воспользоваться биотехнологическими методами для домашних посевов?

Простелиризуйте семена, подготовьте искусственную среду и работайте в зоне 20 см чистого пламени.

Простой способ подготовки среды.  Смешать компоненты с 1 л воды:

• Агар-агар 15 г или 200 г крахмала картофельного или кукурузного
• 3,3 мл универсального цветочного удобрения типа "Бона-Форте". Если хотите сеять орхидные, берите удобрения для этой группы растений
• 20 г сахарозы или 10 г сахара+10 г меда (так даже лучше)
• 1 г толченого активированного угля

1/3 л воды можно заменить соком свежих томатов (хорошо регулирует рН). Поддерживать рН на уровне 5,2-5,8. Проверьте кислотность, если среда щелочная, раскислите лимонным соком.

Поставить на огонь, варить на медленном огне до растворения. Масса должна немного зажелироваться, если добавляли крахмал.

Стерильные стеклянные банки наполнить раствором, закрыть крышками, поставить в скороварку, прогреть 20 минут, вынуть, дать остыть. Еще раз прогреть 20 минут. Среда внутри стерильная, может использоваться месяц. Если на поверхности появятся грибы или плесень, такую среду использовать нельзя.

Как сеять: полностью обработать все поверхности спиртом. Встать в районе пламени. Прокалить интструменты. Продезинфицировать семена в растворе 10 г хлорной извести на 200 г воды. Посеять по поверхности вместе с раствором. Так можно сеять любые мелкие сложные семена, например, орхидные. Правда, цветущие растения получаются нескоро. 

На фото слева: осенние листья кленов демонстрируют воздействие цитокинина. 

На фото справа: биостимуляторы растений "Эпин" и "Циркон".

Начало лекции, первая часть >>>. 

Вторая часть лекции здесь >>>.

Третья часть лекции >>>.