XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Растительный организм – это не просто масса клеток, беспорядочно растущих и размножающихся; растения и в морфологическом, и в функциональном смысле являются высокоорганизованными формами. Гормоны растений, или фитогормоны, вырабатываемые растениями органические вещества, отличные от питательных веществ и образующиеся обычно не там, где проявляется их действие, а в других частях растения. Эти вещества в малых концентрациях регулируют рост растений и их физиологические реакции на различные воздействия.

Пептидные гормоны регулируют развитие растения и вместе с жасминовой и салициловой кислотами участвуют в защите растений от патогенов. Некоторые авторы считают системин не фитогормоном, а вторичным мессенджером. К пептидным гормонам растений относят: системины, CLE-пептиды, фитосульфокины, SCRP/SP11, RALF, EPF, ENOD40, POLARIS (PLS), IDA,ROT4/DVL1, CLEL/GLV. Полипептид системин состоит из 18 аминокислотных остатков. Синтез системина индуцируется либо механическим поранением, либо повреждением насекомыми. Пока системин обнаружен только в надземных органах (но не в корнях) томатов и картофеля. Соответственно поранение любой надземной части этих растений вызывает индукцию системина. Экзогенный системин в чрезвычайно низкой концентрации (40 молей) индуцирует у томатов экспрессию ингибиторов сериновых протеиназ, идентичных тем, которые образуются в ответ на поранение или повреждение грызущими насекомыми. Предполагается, что ингибиторы являются индуцибельными защитными соединениями, препятствующими легкой усвояемости белков насекомыми. Используя меченый системин, удалось установить, что этот полипептид в течение 30 минут распространяется по всему листу от точки его нанесения. Через 3 часа его уже удавалось обнаружить во флоэмных эксудатах срезанных листьев томатов. Последнее показывает, что системин может системно передвигаться по флоэме. Поранение одного листа томатов индуцирует транскрипцию мРНК системина по всему растению. Правда, это не исключает возможность того, что накопление системина в разных частях растений может быть следствием неких иных раневых сигналов. Полагают, что системин связывается с мембранным рецептором и тем самым активирует липазу, освобождающую линоленовую кислоту. Последняя служит источником жасмонатов, которые и могут индуцировать системин. He исключено также, что могут существовать и другие сигналы, индуцирующие системное накопление системина.

К фитосульфокинам относятся небольшие пептиды, состоящие из 4—5 аминокислот. Они участвуют в процессах деления клеток и образования боковых корней и побегов. Известны фитогормоны этой категории, управляющие размером апикальной зоны роста побега, блокирующие процессы самоопыления, а также ряд других.

CLE (от CLV3/EMBRYO SURROUNDING REGION) представляют собой небольшие пептиды длиной 60-120 аминокислотных остатков и массой до15kDa . На C-конце пре-пропептиды CLE несут одну или более копии последовательности из 12-14 аминокислот, называемой также CLE-боксом. Пептиды CLE участвуют в регуляции активности практически всех встречающихся у растений типов меристем. Наиболее исследованы модели CLE-сигналлинга: апикальных меристемах корня и побега и латеральных меристемах (прокамбии и камбии). Роль других пептидных гормонов изучена слабо.

Брассиностероиды - фитогормоны класса стероидов, поддерживающие нормальное функционирование иммунной системы растения, особенно в неблагоприятных условиях, например, при пониженных температурах, заморозках, затоплении, засухе, болезнях, действии пестицидов, засолении почвы и др. Также брассиностероиды это стрессовые адаптогены, обладающие сильной ростостимулирующей активностью.

Брассиностероиды играют ключевую роль в регуляции развития, роста: активируют деление и растяжение клеток, в результате стебель удлиняется и утолщается; стимулируют разворачивание листьев, дифференцировку ксилемы. Как и ауксины, усиливают растяжение проростков, но реакция более медленная. По-видимому, ауксины запускают процесс, а брассиностероиды нужны для его большей продолжительности. Брассиностероиды регулируют дифференцировку тканей листа. При их недостатке плохо формируется столбчатый мезофилл и образуется меньше проводящих пучков в листовой пластинке. Брассиностероиды ингибируют образование корней. После обработки ими этиолированные растения приобретают нормальный вид. Они увеличивают количество полиненасыщенных жирных кислот в мембранах. При недостатке брассиностероидов у растений наблюдается мужская стерильность — не формируется фертильная пыльца. При недостатке БС тычиночные нити коротки, не дорастают до рыльца, и у самоопыляющихся растений не может произойти самоопыление. Если же пыльца попадает на рыльце пестика, то пыльцевая трубка растет очень медленно. Брассиностероиды играют важную роль в формировании урожая. Они повышают усвоение минеральных удобрений. В результате урожай может увеличиться на 20%. Наиболее активен брассинолид. В больших дозах брассиностероиды повышают устойчивость растений к низким и высоким температурам, засухе, затоплению, засолению, тяжелым металлам, защищают от вирусов, грибов лучше, чем фунгициды

Список литературы:

1.Додуева И.Е. et al CLE ПЕПТИДЫ – УНИВЕРСАЛЬНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ РАЗВИТИЯ МЕРИСТЕМ // Физиология растений. 2012.

2. Bajgur A., Piotrowska-Niczyporuk A. Brassinosteroids Implicated in Growth andStress Responses // Phytohormones: A Window to Metabolism Signaling and Biotechnological Applications / by ed. L.-S. P. Tran, S. Paul. N. Y.; Heidelberg; Dordrecht; London: Springer, 2014. 3.https://library.com.ua/m/articles/view/СТЕРОИДНЫЕ-ГОРМОНЫ-РАСТЕНИЙ 4.Физиология растений : учеб. пособие / В. М. Юрин. — Минск: БГУ, 2010