Реферат
На тему: Хімічнірегулятори росту в житті рослин
Ташкент 2009м.
Хімічні регуляторизростання в житті рослин
Фізіологічнедія хімічних регуляторів росту рослин завжди привертало увагувітчизняних дослідників. Задовго до відкриття фітогормонів - цихВ«Хімічних знарядьВ» рослинного організму К. А. Тімірязєв, Д. Н. Нелюбов, І.В. Мічурін та інші вчені висловлювали припущення про наявність у рослинахрегуляторних речовин, аналогічних за своїми функціями гормонам тварин.
Яквідомо, дуже важливу роль у розвитку уявлень про гормони рослинзіграли класичні дослідження Ч. Дарвіна (1880 р.), який відкрив передачуфототропіческого В«роздратуванняВ» по тканинах рослини і висловив припущення, щоця передача відбувається за допомогою якоїсь речовини, що пересувається з місцясприйняття дії світла в місце прояви реакції.
У 1893м. результати дослідів Дарвіна були підтверджені російським ученим В. А. Ротертом,який більш детально вивчив передачу фототропіческого впливу у різнихрослин.
У самомупочатку поточного століття цікаве відкриття зробив Д. Н. Нелюбов. Він показав,що, перебуваючи в повітрі, що містить мізерно малі кількості етилену абоацетилену, проростки гороху, вики і деяких інших рослин починають ростигоризонтально. Інакше кажучи, при впливі цих газів спостерігаєтьсяякісна зміна геотропизма стебел. Явище геотропизма, а рівно івзаємний вплив частин рослини (мова йде про кореляції зростання та ін)дослідник був схильний пояснити секрецією і дією гормонів. Робота Д.Н. Нелюбова поклала початок дослідженням дії газів високої фізіологічноїактивності на рослини.
Визначнуроль у розвитку вчення про фітогормони зіграли дослідження М. Г. Холодного,якому вдалося довести, що тропічні руху обумовлені наявністю іполярним пересуванням у рослинах ростового гормону - ауксину. Створена ним в20-х роках нашого століття гормональна теорія тропізмов в літературі сталафігурувати під назвою В«теорії Холодного - ВентаВ», так як незалежно відукраїнського вченого аналогічні уявлення були висловлені й експериментальнодоведені голландським дослідником Ф. В. вентилі. Відповідно до цієї теорії,спрямовану дію зовнішніх чинників (сила тяжіння, світло та ін) призводить доелектрофізіологічної поляризації тканин, що створює умови длянерівномірного розподілу гормону і відповідної реакції на нього тканин.
Наступнимважливим кроком у розвитку вчення про хімічні регуляторах росту з'явилося відкриттяголландських хіміків Кегля і його спі ков (1934), які виділили з сечі,дріжджів і цвілевих грибів невелика кількість речовини з високою ростовоїактивністю. Це речовина, назване гетероауксином і опинилосяР-індолілуксусной кислотою, могло бути приготовлено синтетичним шляхом,завдяки чому його стали використовувати в різних фізіологічних експериментахі широко застосовувати в якості стимулятора вкорінення живців при вегетативномурозмноженні рослин. Потім було виявлено (Лефевр, 1938; 1939; Стюарт, 1939;Лінк і Еггерс, 1940; Рікер, 1940; Евері, Бергер і Шалуча, 1941 і ін), щогетероауксин шірог; про поширений і у вищих рослинах і є основнимгормоном їх росту.
Незабаромпісля робіт Кегля і його співробітників хіміками ряду країн була розгорнутаінтенсивна робота по синтезу аналогів гетероауксину та інших речовин з високоюростовий активністю. Робота хіміків тісно погоджувалася із дослідженнямифізіологів, які проводили первинні випробування нових речовин, вивчали їхфізіологічна дія і виявляли можливості практичного застосуваннянайцікавіших препаратів. Масштаби цих робіт швидко зростали і продовжуютьрозширюватися в даний час. Синтезовано багато тисячі найрізноманітнішиххімічних сполук, багато з яких виявилися високоефективнимирегуляторами росту й інших життєвих процесів рослин.
У нашійкраїні роботи по вивченню дії і застосуванню синтетичних регуляторів ростустали швидко розвиватися з 1936 р. На перших порах дослідження велися наімпортних препаратах. Але вже з 1940 р. за ініціативою і під керівництвомакадеміка С. С. Намьоткіна і в нашій країні було налагоджено лабораторневиробництво (В«напрацюванняВ») гетероауксину і нафтілуксусной кислоти,що використовувалися при живцюванні рослин.
В1941-1945 рр.. у зв'язку з умовами воєнного часу ці роботи, природно,скоротилися, але в перші ж повоєнні роки розпочався новий їхній підйом. З 1946р. за активної участі академіків М. А. Максимова і С. С. Намьоткіна булозначно розширене лабораторне виробництво ряду найбільш активних ростовихречовин.
ВНадалі в результаті широко проведених експериментальних досліджень зурахуванням досвіду зарубіжної науки і практики було синтезовано і випробувано великукількість хімічних сполук в якості засобів управління ростом та іншимижиттєвими процесами рослин. Було встановлено ряд закономірностейфізіологічної дії хімічних сполук на рослини і відібранівисокоефективні стимулятори, інгібітори росту і розвитку рослин,дефоліанти, гербіциди, десиканти. Одночасно визначалися режими застосуванняцих речовин на різних культурах і в різних грунтово-кліматичнихумовах, розроблялася технологія їх промислового виробництва.
ВНині наша хімічна промисловість випускає або освоює випускбагатьох високоефективних стимуляторів, інгібіторів, дефоліантів, гербіцидів ідесиканти, відомих у світовій науці і практиці. Правда, ми ще серйозновідстаємо в масштабах їх виробництва.
Щевідстає від вимог нашого рослинництва загальний обсяг пошукових робіт вобласті синтезу нових хімічних засобів впливу на рослини, хоча заОстанніми роками ці роботи значно розширилися і в них включилися багатоінститути Академії наук СРСР і академій наук союзних республік, кафедр вузів.Важлива задача зараз - вишукування шляхів направленого синтезу нових хімічнихзасобів впливу на рослини. У зв'язку з цим велике значення набуваєвивчення механізму дії на рослини природних регуляторів росту ісинтетичних сполук. Радянськими фізіологами, біохіміками і хіміками внесенопевний внесок у розробку цієї проблеми.
Вивченнямфізіологічної дії хімічних регуляторів займається і наша лабораторіяв Інституті фізіології рослин ім. К. А. Тімірязєва Академії наук СРСР.Грунтуючись на результатах власних експериментів і зіставляючи їх з данимиінших дослідників, ми прийшли до висновку, що утворюються в рослинах ауксиниє факторами біосинтезу таких високомолекулярних сполук, як білки,целюлоза і пектинові речовини, без доставки яких процес зростання неможливий.Наші досліди, поставлені на самих різних рослинних об'єктах (верхівкирослин, листові черешки, квітконіжки, зав'язі плодів та ін), показали, що принестачі ауксинів процеси біосинтезу припиняються, а при належномудодаванні ауксинів - поновлюються.
Іншимендогенним регулятором біохімічних перетворень, згідно з нашими дослідженнями,є що утворюється в рослинах етилен. Досягаючи в тканинах певнихконцентрацій, він призупиняє синтез високомолекулярних речовин, активуєпроцеси їх гідролітичного розпаду і виступає тим самим як природнийрегулятор дозрівання плодів. Цей встановлений нами факт був використаний длярозробки поліпшеного способу прискорення дозрівання плодів, заснованого напоєднанні стимулюючої дії: етилену, що вводиться в плоди ззовні, іактивуючого дії того ж газу, що виникає в самих плодах.
Якз'ясувалося в наших експериментах, що утворюються в рослинах етилен і ауксиниє яскраво вираженими фізіологічними антагоністами. Ауксини пригнічуютьпродукцію і дію етилену, а він пригнічує продукцію і дію ауксинів.Органи, в яких переважає дія ауксинів, знаходяться в стані зростання, ів них можуть накопичуватися високомолекулярні речовини запасу. Але якщо в тих жеорганах бере гору дію етилену, зростання їх припиняється і в них починає посиленойти розпад високомолекулярних (конституційних і запасних) речовин. Першехарактерно, наприклад, для зростаючих листя і плодів, а друге - для листя вперіод, що передує їх опадання, і для плодів на етапі дозрівання.Зміни, що відбуваються в листках і п...
