Ауксины, их использование в сельском хозяйстве, декоративном растениеводстве и биотехнологии
Изучение истории открытия ауксинов и описание свойств фитогормонов как природных регуляторов роста растений. Взаимосвязь ауксинов и клеточной дифференцировки, их влияние на рост корней растений. Ауксины в биотехнологии растений и сельском хозяйстве.
| Рубрика | Сельское, лесное хозяйство и землепользование |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.12.2013 |
| Размер файла | 399,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
2
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО РЫБОЛОВСТВУ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ФГБОУ ВПО «КГТУ»)
КАФЕДРА АГРОНОМИИ
Курсовая работа по дисциплине
«Физиология и биохимия растений»
АУКСИНЫ, ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ, ДЕКОРАТИВНОМ РАСТЕНИЕВОДСТВЕ И БИОТЕХНОЛОГИИ
Работу выполнила
Студентка гр. 11-ПА
Пашкова В.В.
Калининград 2013 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ АУКСИНОВ
2. СВОЙСТВА
2.1 Ауксин и клеточная дифференцировка
2.2 Ауксин и камбий
2.3 Ауксин и рост корней
2.4 Ауксин и регуляция растяжения клетки
2.5 Ауксин и рост плодов
2.6 Ауксин и опадение частей растения
2.7 Ауксин и борьба с сорняками
3. АУКСИНЫ В БИОТЕХНОЛОГИИ РАСТЕНИЙ
4. АУКСИНЫ В ДЕКОРАТИВНОМ РАСТЕНИЕВОДСТВЕ
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ АУКСИНА В РАСТЕНИИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
фитогормон ауксин корень растение биотехнология
ВВЕДЕНИЕ
Ауксины (от греч. Аихо - выращиваю, увеличиваю), одна из групп природных регуляторов роста растений (фитогормонов). Влияют на рост, деление и дифференциацию клеток; играют важную роль в явлениях гео- и фототропизма. Природные ауксины - производные индола, например 3-(3-индолил) пропионовая кислота, 4-(3-индолил)масляная кислота (имк), (4-хлор-3-индолил)уксусная кислота; известен также не индольный ауксин - фенилуксусная кислота.
Наиболее распространен гетероауксин [(3-индолил)уксусная кислота, иук; формула i] - кристаллы; т.пл. 168-169°с (с разл.); хорошо растворим в эфире и метаноле, к-рыми его извлекают из растительных тканей, а также в этаноле, этилацетате, плохо - в воде, снс13, бензоле. Иук быстро разлагается кислотами, на свету темнеет. В растениях синтезируется из триптофана через промежуточное образование (3-индолил)пировиноградной кислоты,(з-индолил)этиламина [или (3-индолил)этанола] и (3-индолил)ацетальдегида, окисляющегося до иук. Синтезировать этот ауксин способны также многие бактерии и грибы. В растениях содержание иук варьирует от 1 до 1000 мг на 1 кг сырой массы. Он находится как в свободном виде, так и в виде неактивных соединений с аминокислотами и сахарами, например в виде (3-индолил)ацетил-b-аспарагиновой кислоты или (3-индолил)ацетил-d-глюкозы, из к-рых высвобождается при гидролизе. Дезактивируется иук ферментативным и фотохимическим окислением до (3-индолил) карбальдегида, 3-метилен- и 3-метилоксиндола.
Известны и синтетические аналоги ауксинов, в частности 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-д), 2-метил-4-хлорфеноксиуксусная кислота (2м-4х), 1-нафтилуксусная и 2-нафтоксиуксусная кислоты. Эти ауксины, а также имк, получаемую в промышленности, используют, например, для стимуляции корнеобразования, получения бессемянных плодов, предотвращения предуборочного опадения плодов. Однако чаще синтетические ауксины (особенно 2,4-д и 2м-4х) применяют в качестве гербицидов для обработки посевов зерновых культур (в кол-ве 0,5-1,5 кг на 1 га), а иногда для уничтожения листе, деревьев (1-6 кг на 1 га). Гербицидное действие основано на том, что повышенные концентрации ауксинов, искусственно создаваемые в растении, вызывают неумеренный его рост, нарушают обмен веществ, что и приводит к его гибели; при этом широколиственные растения более чувствительны к ауксинам, чем злаки.[1]
Целью данной курсовой работы является подробное изучение ауксина как гормона роста.
Задачи:
1) Изучить историю открытия ауксина.
2) Ознакомиться со свойствами ауксина.
3) Изучить применение ауксинов в сельском хозяйстве, декоративном растениеводстве и биотехнологии.
4) Узнать, как определить содержание ауксина в растении.
1. ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ АУКСИНОВ
В 1880 г. Ч. и Ф. Дарвины решали проблему воспринимающего свет органа. Растения изгибаются к боковому источнику света, причем изгиб происходит в субапикальной зоне (ниже апекса побега). Исследователи защищали от света субапикальную область -- зону изгиба -- светонепроницаемой тканью (рис. 1) и наблюдали при этом, что растения все-таки изгибались. Когда незакрытую верхушку (стеблевой апекс) проростка накрыли черным колпачком, изгиб в сторону света не происходил, хотя зона изгиба была хорошо освещена. По-видимому, направление света воспринималось апексом стебля, откуда сигнал передавался в нижележащую зону изгиба. Ч. и Ф. Дарвины предположили, что апекс стебля вырабатывает вещество, транспортирующееся вниз и вызывающее неравномерный рост, и это гипотетическое вещество они назвали Ауксином (от греч. Аихо -- расту).
Рис. 1. Опыт Ч. и Ф. Дарвинов: А -- отрицательный контроль (темнота): нет изгиба; Б -- положительный контроль (свет справа): есть изгиб; В -- опыт (свет справа, закрыта зона изгиба): есть изгиб; Г -- опыт (свет справа, Закрыт апекс): нет изгиба
Гипотеза Ч. и Ф. Дарвинов -- не единственное объяснение. Сигнал мог передаваться в виде электрических импульсов и приводить к тому же эффекту. Ауксиновая гипотеза нуждалась в экспериментальной проверке. Через 50 лет наш соотечественник Н. Г. Холодный и немец Ф. В. Вент независимо друг от друга провели эксперименты для изучения природы этого сигнала. Вещество, передающее сигнал из апекса в зону изгиба, должно растворяться в воде. Значит, при помещении побеговых апексов в воду в раствор перейдут и гипотетические ауксины. Затем нужно создать несимметричное распределение «ауксина»: верхушку с собственными ауксинами удалить, а на срез несимметрично нанести водный экстракт апексов. По техническим причинам опыт видоизменили: апексы располагали на агаровом геле, а растение декапитировали и Сбоку Накладывали на срез кубик агара с экстрактом. В таких условиях растения изгибались в сторону, противоположную наложенному агаровому блоку. Контролем служил агаровый блок, не пропитанный экстрактом побеговых апексов, -- изгиба не было (рис. 2).
Рис. 2. Опыт Ф. В. Вента: А -- начало опыта: ауксин из апексов колеоптилей диффундирует в агар (затемненные участки); Б -- продолжение опыта: наложенный сбоку кубик агара с ауксином вызывает изгиб; В -- Контроль: агар без ауксина не вызывает изгиба. [2]
2. СВОЙСТВА
Природный фитогормон, участвующий в растяжении клеток, особенно в колеоптилях, в инициации корнеобразования при ингибировании его роста, доминировании верхушки и ингибировании почкования, опадании листьев и плодов, дифференциации и партенокарпии роста плодов. Активирует выведение протонов и захват к + в чувствительных клетках; ионы водорода прямо или косвенно (путем воздействия на ферменты) увел, пластичность клеточных стенок, обеспечивая расширение клетки в ответ на клеточное тургорное давление. Ауксины действуют также на уровне экспрессии генов.[3]
2.1 Ауксин и клеточная дифференцировка
Ауксин оказывает влияние на дифференцировку проводящей ткани в растущем побеге. Если вырезать сектор из стебля таким образом, чтобы перерезать и удалить части сосудистых пучков, то из клеток сердцевины образуются новые проводящие ткани, которые установят связь с пучками неповрежденных участков.
Если удалить листья и почки выше места среза, то формирование новых клеток задержится. Если добавить ИУК к оставшемуся черешку листа, расположенному как раз над местом среза, формирование сосудистой ткани возобновится.
Ауксин играет важную роль в присоединении сосудистых тяжей развивающихся листьев к сосудистым пучкам стебля.
Сходные реакции отмечаются в каллусах (каллус представляет собой массу недифференцированных клеток и образуется при ранении растения и культивировании изолированных клеток in vitro). [1]
Рис. 3
На рис. 3. изображена индолилуксусная кислота (ИУК) -- наиболее известный из встречающихся в природе ауксинов. Дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-д) -- синтетический ауксин, широко используемый в качестве гербицида. А-нафтил-уксусная кислота (НУК) -- другой синтетический ауксин -- применяется обычно для стимулирования образования придаточных корней у черенков и уменьшения опадения плодов, в садах. Синтетические ауксины в отличие от иук нелегко разрушаются ферментами растений и микроорганизмов и поэтому лучше подходят для практического использования
Если взять каллус сердцевины сирени (syringa) и привить на него почку, в каллусе начинает формироваться сосудистая ткань. Сосудистая ткань образуется и при выращивании каллуса на среде, содержащей ауксин и сахар (сахар необходим, поскольку в каллусе нет фотосинтезирующих клеток). Р. Уэтмор показал, что, регулируя количество сахара в среде, можно вызвать формирование только ксилемы, ксилемы и флоэмы или только флоэмы. Низкая концентрация сахарозы (от 1,5 до 2,5%) способствует образованию ксилемы, высокая (4%) -- образованию флоэмы, а промежуточная -- образованию обеих тканей. Это указывает на большую чувствительность регуляторов роста и привлекает внимание к тому немаловажному факту, что гормоны никогда не действуют независимо, а только во взаимосвязи с другими веществами или гормонами.[1]
2.2 Ауксин и камбий
У древесных растений ауксин способствует росту камбия. Когда весной начинают делиться клетки меристематической зоны побега, ауксин, поступая из верхушки побега, стимулирует деление клеток камбия, образование вторичной флоэмы и вторичной ксилемы. Вместе с тем эти процессы модулируются в растительном организме и другим регуляторами роста.
Опыты с применением экзогенной ИУК и гибберелловой кислоты показывают, что в интактном растении взаимодействие между ауксинами и гиббереллинами определяет относительную скорость образования вторичной флоэмы и вторичной ксилемы. Например, ИУК и гибберелловая кислота каждая по отдельности стимулируют активность камбия у многих древесных растений. Однако в отсутствие гибберелловой кислоты ИУК стимулирует только развитие ксилемы. Образование флоэмы происходит под влиянием одной гибберелловой кислоты, а максимальное совместное развитие как ксилемы, так и флоэмы наблюдается только в присутствии ИУК и гибберелловой кислоты.[1]
2.3 Ауксин и рост корней
Первое практическое применение ауксина было основано на его способности стимулировать образование придаточных корней у черенков. Обработка черенков раствором ауксина имеет особенно большое значение для культивирования древесных растений в питомниках, поскольку позволяет размножать их в больших масштабах вегетативным путем. Однако применение значительных доз ауксина к уже растущим корням обычно. Обратите внима-ние на появление тормозит их дальнейший рост.[1]
Рис. 4. Черенки падуба (А) обрабаты-вались ауксином за 21 день до того, как была сделана фотография. Б. Черенки не обрабатывались.
2.4 Ауксин и регуляция растяжения клетки
Ауксин увеличивает пластичность клеточной оболочки. Когда клеточная оболочка размягчается, клетка увеличивается в размерах за счет тургорного давления. По мере уменьшения тургорного давления вследствие растяжения клетки она поглощает больше воды и продолжает разрастаться до тех пор, пока не встретит достаточное сопротивление со стороны оболочки.
Размягчение клеточной оболочки происходит в результате сложных взаимодействий. Одним из первых проявлений действия ауксина можно считать изменения метаболизма клетки, которые вызывают быстрое выкачивание протонов через плазматическую мембрану. Происходящее при этом подкисление клеточной оболочки неизвестным образом приводит к гидролизу сшивок внутри нее и вследствие этого к растяжению клетки за счет тургорного давления. Проверка этой так называемой «гипотезы кислого роста» привела к значительному прогрессу в понимании действия ауксина. Она подтверждается разносторонними экспериментальными доказательствами, включая действие ауксина на выход протонов, вызванное кислыми растворами (рн 5,0--5,5) удлинение клеток (сходное с действием ауксина) и ингибирующее действие нейтральных буферов (препятствующее подкислению оболочек) на растяжение клеток под влиянием ауксина.
Хотя «гипотеза кислого роста» и предполагает начальное растяжение клетки под влиянием ауксина, она не может объяснить более длительное его действие на растение. Действительно, большинство исследователей соглашается теперь с тем, что существуют два типа воздействия ауксина на растяжение клетки: быстрое, кратковременное воздействие, вызываемое кислым ростом, и второе, продолжительное воздействие, связанное с регуляцией экспрессии генов. Так, было показано, что ауксин вызывает экспрессию по крайней мере 10 специфических генов, предположительно всех, которые ответственны за процессы роста. Известно далее, что ауксин действует на транскрипцию. Влияние ауксина на экспрессию генов у растений, по-видимому, сходно с действием некоторых гормонов животных.[1]
2.5 Ауксин и рост плодов
Ауксин ускоряет рост плодов. Обычно если цветок не опылен и оплодотворения не произошло, плод не развивается. У некоторых растений для нормального развития плода достаточно оплодотворения одной яйцеклетки; у других же, имеющих многосемянные плоды, например яблони или дыни, для того чтобы стенка завязи развилась и стала мясистой, необходимо оплодотворение нескольких яйцеклеток. Обрабатывая женские части цветка некоторых растений ауксином, можно добиться получения партенокарпического плода (от слова parthenos, означающего «девственный»), т. е. плода, развившегося без оплодотворения, например бессемянных томатов, огурцов, баклажанов.
Кроме того, ауксин содержится и в образующихся семенах. У садовой земляники семена находятся в плодиках-семянках, погруженных в разросшееся цветоложе, которое неправильно называют плодом. Если семянки удалить из цветоложа во время его развития, последнее перестанет расти. Если удалить узкое кольцо семянок, то цветоложе разрастается только в зоне оставшихся. При воздействии ауксином на цветоложе, лишенное семянок, рост будет продолжаться нормально.[1]
2.6 Ауксин и опадение частей растения
Ауксин образуется в молодых листьях, но, по-видимому, он не оказывает прямого влияния на скорость роста листа. Тем не менее, ауксин воздействует на опадение -- сбрасывание листьев или других частей растения. По мере старения листьев некоторые ионы и молекулы, способные к реутилизации, такие, как ионы магния, аминокислоты (продукты разрушения белков) и сахара (продукты гидролиза крахмала), возвращаются в стебель. Затем, по крайней мере у некоторых растений, ферменты разрушают оболочки клеток отделительной зоны у основания черешка. При этом происходят растворение срединных пластинок и гидролиз целлюлозных волокон.
Отделению листа могут предшествовать клеточные деления. Если они происходят, то вновь сформировавшиеся клеточные оболочки, как правило, подвергаются деградации. Под отделительным слоем образуется защитный слой, представленный здоровыми суберинизированными клетками, который перед опадением изолирует лист от остальных частей растения. В конце концов лист удерживается на растении благодаря лишь нескольким тяжам сосудистой ткани, которые могут разрушиться по мере разрастания паренхимных клеток отделительного слоя. Наряду с другими факторами опадение коррелирует с уменьшением содержания ауксина в листе; во многих случаях оно может быть предотвращено применением ауксина. Умение регулировать опадение листьев, цветков и плодов имеет большое значение в сельском хозяйстве.
Ауксин, а в последнее время и этилен используются для обработки некоторых видов растений. Например, ауксин предотвращает опадение листьев и ягод у вечнозеленого падуба и тем самым уменьшает потери при транспортировке. Ауксин предупреждает и преждевременное опадение плодов цитрусовых, что позволяет получать более высокие урожаи апельсинов и грейпфрутов.
С другой стороны, большое количество ауксина, вызывая повышенное образование этилена, способствует опадению плодов. На основании этого ауксин используется для их прореживания при выращивании олив, яблонь и других плодовых деревьев.[1]
2.7 Ауксин и борьба с сорняками
Синтетические ауксины широко используются в сельском хозяйстве для борьбы с сорняками. В экономическом отношении именно в этом сегодня состоит основное практическое применение регуляторов роста растений во всем мире. Хотя известен ряд соединений, тем не менее феноксиауксины, например 2,4-д и его химические производные, составляют примерно 20% всех используемых в данных целях соединений. Дальнейшее применение этих веществ зависит от ряда факторов, в том числе их окупаемости и потенциальной или реальной опасности для здоровья человека.[1]
3. АУКСИНЫ В БИОТЕХНОЛОГИИ РАСТЕНИЙ
Ауксины обычно используются в средах либо в комбинациях с цитокининами (на стадии мультипликации), либо без них (если необходимо укоренить растения). Раньше в качестве ауксина применяли в основном ИУК, позднее предпочтение стали отдавать НУК и 2,4-Д в концентрации 10-6-10-5 М.
Бета-Индолилуксусная кислота (ИУК, индолил-3-уксусная кислота; C10H9NO2) часто применяется для укоренения микрочеренков in vitro (в дальнейшем может угнетать корнеобразование). На свету нестабильна, поэтому ее надо хранить в темном месте. Используется в качестве эффектора при работе с культурами клеток и тканей значительно реже, чем синтетические ауксины. Объясняется это, возможно, тем, что такие культуры обычно сохраняют способность к образованию достаточных количеств эндогенной ИУК (Запрометов, 1981). ИУК в сочетании с гиббереллинами индуцирует митозы в тканях растений. Содержится во всех частях растения, особенно молодых. Наиболее интенсивно синтез ИУК происходит в апикальных меристемах и молодых листьях. На ювенильных этапах развития основным источником ИУК является эндосперм и семядоли, которые обеспечивают гормонами надземную и подземную части растения. ИУК - главный гормон растений и во многом именно она обусловливает апикальное доминирование и аттрагирующий эффект. Основной предшественник в растительных тканях - триптофан.
Бета-Индолилмасляная кислота (ИМК, индолил-3-масляная кислота; C12H13NO2) - еще один гормон укоренения, обычно используемый культиваторами. Может синтезироваться в растениях природным путем, однако существует и искусственный аналог. В составе сред структурно более устойчива, чем ИУК, поэтому предпочтительна для индукции корнеобразования in vitro (в дальнейшем может угнетать их формирование).
Альфа-Нафтилуксусная кислота (НУК, 1-нафтилуксусная кислота; C12H10O2) - очередной промотор корнеобразования, который часто используют для поддержания стабильного роста каллуса (дальше может угнетать корнеобразование).
2,4-Дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д; С8Н6Сl203) - также синтетический ауксин, который получил наибольшее распространение на практике. Обычно способствует делению клеток, тем самым поддерживая хороший рост культуры. Это соединение широко используется при размножении in vitro для инициации роста каллуса. Однако в некоторых случаях было отмечено ингибирующее действие 2,4-Д на образование тех или иных вторичных соединений в каллусах. Известно, что 2,4-Д разобщает процессы окислительного фосфорилирования и тем самым нарушает обеспечение митоза энергией. Следовательно, эти вещества препятствуют началу митоза, но не удвоению хромосом, т. е. митоз не наступает, но объем ядер увеличивается. Следует отметить, что во многих случаях важное значение имеет используемая концентрация 2,4-Д.
Дикамба (3,6-дихлор-2-метоксибензойная кислота; С8Н6С12О3) - синтетический регулятор роста типа ауксина, который используется как гербицид. В асептической культуре в основном применяют для инициации каллусообразования.[4]
4. АУКСИНЫ В ДЕКОРАТИВНОМ РАСТЕНИЕВОДСТВЕ
В практике декоративного цветоводства и древоводства наиболее широко используются регуляторы роста класса ауксинов и ингибиторы роста из групп ретардантов и парализаторов (гербициды и дефолианты). Их применение включено в технологические производственные схемы. В меньшей степени изучено влияние гиббереллинов на декоративные древесные растения, во всяком случае степень изученности не позволяет еще включить их в технологический процесс выращивания декоративных древесных растений в питомниках и ухода за ними на объектах озеленения.
Включение регуляторов роста в технологию выращивания древесных растений позволяет сократить ручной труд при их формировании, уходе за кустарниками в живых изгородях, регулировании цветения, предупреждении периода старения, в борьбе с сорняками в школах питомников и на газонах объектов озеленения; улучшить условия пересадки растений за счет расширения сроков пересадочных работ (использование дефолиантов).
Одна из наиболее старых областей применения регуляторов роста растений -- индукция, или ускорение, укоренения стеблевых черенков и отводков. Чаще всего для этого применяют: производные индолов -- калийную соль в-индолилуксусной кислоты (гетероауксин) и в-индолилмасляную кислоту (в -ИМК); производные нафтильных соединений -- -нафтилуксусную кислоту (б-НУК); производные феноксикислот -- 2,4-дихлорфеноксиуксус-ную кислоту (2,4-Д).
Гетероауксин и ИМК наименее токсичны, опасность повреждения при их использовании гораздо ниже, чем при применении НУК и тем более 2,4-Д. Все эти вещества представляют собой кристаллические порошки светлого цвета.
Тип образуемых корневых систем зависит от применяемого стимулятора роста. Феноксикислоты (2,4-Д) обычно способствуют формированию сильно разветвленных, утолщенных корней с низкой скоростью роста в длину, а ИМК вызывает образование мощных длинных, сильно разветвленных за счет корней второго и последующих порядков корней. Для стимуляции корнеобразования у древесных пород наиболее широко в мировой практике применяется ИМК (отечественный препарат «Корневин»), однако апробируются и такие вещества, как янтарная кислота (ДЯК) и производные гуминовых кислот.
Черенки и отводки обрабатывают стимуляторами роста в местах образования корней. Для наилучшей индукции корнеобразования применяют водные или спиртовые растворы, пудры, содержащие тальк или измельченный древесный уголь и стимуляторы роста в сухом измельченном виде, и пасты, приготовленные на основе пудр.
Пудрами обрабатывают черенки, не переносящие предпосадочного вымачивания (листья, травянистые черенки).
Водными растворами черенки обрабатывают чаще, чем спиртовыми.
Действие стимуляторов роста на черенки и отводки внешне проявляется в ускорении процесса корнеобразования, увеличении количества придаточных корней первого порядка и суммарной длины образовавшихся корней.
Внутренний механизм действия стимуляторов роста очень сложен, изучен еще не до конца, но из всех исследований следует, что в зоне, обработанной стимуляторами роста, повышаются оводненность тканей и уровень дыхания. Это способствует активному притоку питательных веществ, а в листьях обработанных черенков повышается интенсивность фотосинтеза. В черенке возрастает интенсивность синтетических процессов, усиливается гидролиз Сахаров и белковых веществ, увеличивается проницаемость протоплазмы, повышается активность некоторых ферментов и фитогормонов.
Большой вклад в практику черенкования внесли работы ученых Главного Ботанического сада РАН -- расширен ассортимент пород, размножаемых черенками, уточнены многие технологические детали для разных пород. В опытах в качестве основного стимулятора корнеобразования использовался водный раствор ИМК концентрации 0,005 -- 0,02 % при индивидуальных экспозициях (Т.В. Хромова, 1980).
Концентрация раствора стимулятора должна учитывать условия роста побегов на маточном растении. В частности, побеги, выросшие в некотором затенении, можно обрабатывать растворами меньшей концентрации при меньшей экспозиции, так как в таких побегах содержание ауксинов несколько выше и у многих пород они могут хорошо укореняться и без стимулятора. Условием, которое способствует формированию у побегов свойств к образованию меристематических зачатков придаточных корней, является густое размещение маточников в ряду, при котором рост корней и побегов несколько ограничен. Почвы под маточниками не должны содержать избытка азота, так как это вызывает усиленный рост побегов и ослабляет регенерационную способность черенков. Эти черенки требуют растворов повышенной концентрации.
Повышенное содержание ауксинов в побегах вызывается искусственно с помощью этиолирования, т.е. затенения зоны предполагаемого образования корней. Так поступают, например, при зеленом черенковании такой трудно укореняемой породы, как краснолистная форма лещины обыкновенной. Весной перед началом роста маточные растения лещины накрывают черной пленкой, под которой образуются бледные, бесхлорофильные побеги. Когда у этих побегов образуется три-четыре междоузлия, маточники открывают и на этиолированные побеги (под третьей-четвертой почкой, считая сверху) надевают черные трубочки, скрученные из целлофана. Побеги с затемненными основаниями оставляют на свету. Когда листочки разовьются и окрасятся, побеги снимают и черенкуют. В результате получают 80 --90 % укорененных черенков лещины.
Стимуляторы корнеобразования применяют при пересадках декоративных пород и при уходе за корнями деревьев на объектах озеленения. При пересадке корни небольших деревьев обрабатывают глиняной болтушкой, содержащей стимуляторы. Болтушку готовят чаще всего на растворе гетероауксина концентрации 0,01 % (l00 мг/л воды). При пересадке деревьев с комом земли раствором гетероауксина поливают приствольный круг или корневые срезы обмазывают пастой, содержащей гетероауксин.[5]
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ АУКСИНА В РАСТЕНИИ
Для количественного определения ауксина в любой ткани растения эту ткань экстрагируют каким-либо растворителем, а затем наносят экстракт на другую ткань, которая количественно реагирует на содержащийся в нем ауксин. Обычно эту ткань помещают в диэтиловый эфир при температуре около 0°с и осторожно встряхивают в течение 2--4 ч. Полученную эфирную вытяжку затем концентрируют до небольшого объема и вводят в агаровый блок, который помещают на одну сторону чувствительного к ауксину декапитированного органа. Обычно для этой цели используют влагалище первого листа, или колеоптиль, выращенного в темноте овса. Асимметрично расположенный ауксин усиливает в исследуемом растении рост только той ткани, которая находится непосредственно под ним. Неравномерный рост двух сторон колеоптиля приводит к образованию изгиба, угол которого прямо пропорционален количеству введенного в блок ауксина. Таким образом, для количественного определения ауксина в неизвестном органе из него готовится вытяжка, которая наносится на чувствительный к ауксину орган. Возникший изгиб измеряется и сравнивается с изгибами, вызванными известными количествами ауксина в других сериях опытов. Описанный метод использования ответной реакции организма для измерения количества химического соединения, содержащегося в вытяжке, называется биотестом.[6]
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итак, ауксины -- фитогормоны преимущественно индольной природы: индолилуксусная кислота и ее производные, вызывающие растяжение клеток, активирующие рост отрезков колеоптилей, стеблей, листьев и корней, вызывающие тропические изгибы, стимулирующие образование корней у черенков растений. Ауксины синтезируются в апикальной меристеме и в растущих тканях.
Открытие ауксинов и установление определяющего их значения в процессах роста привели к созданию многих чисто синтетических соединений, обладающих сильным ауксиноподобным действием. Все эти соединения в той или иной степени применяются в сельском хозяйстве как регуляторы роста и гербициды. Наиболее широко применяется индолил-3-уксусная кислота.
Важный эффектом ауксинов является - аттрагирующая способность. Под влиянием ауксинов клетки меристемы притягивают к себе питательные вещества. Таким образом, к клеткам поступает гораздо больше питательных веществ и рост растений, их общее развитие значительно ускоряется.
Внешние условия оказывают значительное влияние на образование ИУК. Показано, что образование ИУК зависит от снабжения растения азотом, обеспечения растения водой. Освещение уменьшает содержание ауксинов, а затемнение увеличивает. Большое влияние на содержание ауксинов оказывает эпифитная микрофлора. Под влиянием микроорганизмов содержание ауксинов у высших растений заметно возрастает. По-видимому, именно через изменение содержания фитогормонов осуществляется первоначальное влияние условий внешней среды на процессы обмена веществ и рост. Содержание ауксинов меняется и в процессе онтогенеза растительного организма. Обычно в листьях максимум содержания ауксинов наступает в фазу бутонизации или цветения. Распускающиеся почки, прорастающие семена содержат большое количество ауксина. В период, когда процессы роста прекращаются (период покоя), содержание ауксинов падает (В.И. Кефели). Как правило, между содержанием ауксинов и скоростью роста клеток имеется прямая зависимость. Она хорошо проявляется и при внесении ауксинов извне.
Ауксин вырабается в растение только в некоторых местах, в основном это верхушка растения. Действие его локально. Если же мы обрабатываем растение (распыляем на него ауксин), то воздействию ауксина подвергается уже всё растение.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
1) Полевой В.В, Фитогормоны. Л., 1982, с. 81-124, 217-230
2) П. Рейвн, Р. Эверт, С. Айхорн - Современная ботаника (т. 2) 100-104с.
3) Р. Досон, Д. Эллиот, У. Эллиот - Справочник биохимика 205с.
4) Черевченко Т.М. Лаврентьева А.Н. Иванников Р.В., Биотехнология тропических и субтропических растений in vitro, 2008, 560с.
5) http://lib.znate.ru - Регуляторы роста, применяемые в декоративном растениеводстве
6) Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия (т.5)
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Современное состояние сельскохозяйственной биотехнологии. Достоинства и недостатки бактериальных удобрений. Характеристика регуляторов роста растений. Использование фитогормонов и физиологически активных веществ. Способы компостирования и силосования.
дипломная работа [60,6 K], добавлен 28.05.2014Характеристика центров исторического происхождения всех сельскохозяйственных культур, выращиваемых на современном этапе. Понятие вторичных культурных растений и предпосылки перехода их из сорняков, оценка необходимых для этого природных факторов.
реферат [445,5 K], добавлен 27.06.2011Общая характеристика РРР. Действие фитогормонов на рост тканей и органов, формирование семян и плодов. Механизм действия фитогормонов на стрессовое состояние растений, их рост и морфогенез. Использование фитогормонов и физиологически активных веществ.
контрольная работа [20,0 K], добавлен 11.11.2010Особенности роста и развития сои. Болезни и вредители. Регуляторы роста и развития растений, как элемент технологии повышающий устойчивость растений к стрессам. Особенности роста и развития сои сорта Вилана. Предпосевная обработка семян регуляторами.
дипломная работа [602,0 K], добавлен 26.02.2009Определение понятия и функций селекции в современном сельском хозяйстве. Рассмотрение генетического процесса появления мутаций. Изучение особенностей эффекта гетерозиса. Применение основных методов клеточной инженерии в селекции растений и животных.
презентация [898,2 K], добавлен 11.05.2015Понятие рынка труда, его современные проблемы в сельском хозяйстве на примере Южного региона. Оплата труда рабочим, занятым в сельском хозяйстве. Государственное регулирование рынка труда в сельском хозяйстве, социально-экономические преобразования.
реферат [16,2 K], добавлен 04.07.2008Взаимодействие гумусовых веществ с минеральной частью почвы. Аэробные анаэробные процессы в почве. Их роль в плодородии и жизни растений. Агрономические особенности подзолистых почв и их окультуривание. Использование болот и торфа в сельском хозяйстве.
контрольная работа [2,4 M], добавлен 12.01.2010Сущность и значение НТП, особенности НТП в сельском хозяйстве. Основные направления НТП в сельском хозяйстве, использование трех групп факторов: материально-технических, биологических, социально-экономических. Инновационная деятельность в АПК, ее виды.
реферат [22,6 K], добавлен 28.08.2009Классификация и источники образования отходов производства ООО "Камабумпром". Проблема утилизации короотходов, их фитотоксичность, химические показатели. Влияние короотходов на ферментативную активность почвы, их использование в сельском хозяйстве.
курсовая работа [620,4 K], добавлен 19.04.2015Основные направления развития малого бизнеса в сельском хозяйстве. Положение крестьянско-фермерских хозяйств в Ставропольском крае. Кредитование малого бизнеса в сельскохозяйственной сфере. Государственная поддержка малого бизнеса в сельском хозяйстве.
реферат [124,5 K], добавлен 21.12.2010Вырождение как процесс постепенного снижения урожайности и ухудшение качества продукции, вследствие накопления вегетативными поколениями фитопатогенов. Использование в решении данной проблемы использования разных биотехнических методов, их эффективность.
презентация [329,6 K], добавлен 22.11.2013Понятие и сущность производительности труда в сельском хозяйстве. Пути повышения производительности труда. Организация материального стимулирования труда в сельском хозяйстве. Мотивация сельскохозяйственного труда. Система материального стимулирования.
курсовая работа [42,4 K], добавлен 09.04.2004Характеристика природных условий хозяйства с/к Белореченского. Сведения о вредителе защищаемой культуры. Вредители и болезни растений и меры борьбы с ними. Сорные растения и меры борьбы с ними. Разработка и план мероприятий по химической защите растений.
курсовая работа [58,6 K], добавлен 22.12.2010Структура земельных фондов, сельскохозяйственных угодий хозяйств района. Экономическая эффективность использования сельскохозяйственных угодий. Трудовые ресурсы и производительность труда в сельском хозяйстве. Производственные фонды.
контрольная работа [36,7 K], добавлен 21.01.2007Сущность, этапы, основные преимущества клонального микроразмножения. Адаптация растений к почвенным условиям произрастания. Выбор питательной среды и ее основные компоненты. Применение клонального микроразмножения для выращивания декоративных растений.
реферат [576,3 K], добавлен 24.05.2015Природа электромагнитного излучения. Изучение влияния электромагнитных волн КВЧ-диапазона на биообъекты. Миллиметровые волны в биотехнологии. Технология биостимуляции семян растений. Исследование воздействия КВЧ-излучения на длину листьев растения.
магистерская работа [1,0 M], добавлен 07.05.2014Применение информационных технологий (ИТ) в сельском хозяйстве. Классификация ИТ на базовые, первичные и вторичные. Создание программ оптимизации размещения сельскохозяйственных культур в зональных системах севооборота и рационов кормления животных.
реферат [19,1 K], добавлен 05.03.2011Классификация минеральных удобрений (простые и смешанные). Истощение сельскохозяйственной почвы. Органические и минеральные удобрения. Полноценное развитие растений при использовании комплексных удобрений. Влияние воды на жизнедеятельность растений.
презентация [4,2 M], добавлен 14.05.2014Формирование эффективного сельскохозяйственного и зернового производства, адаптированного к рыночным условиям хозяйствования. Особенности учета земельных угодий в сельском хозяйстве. Документальное оформление и учет выхода продукции растениеводства.
презентация [1007,3 K], добавлен 01.05.2012Минеральные удобрения - источник различных питательных элементов для растений. Особенности использования минеральных удобрений в сельском хозяйстве в зависимости от физиологического действия и химического состава. Аммиачные, калийные, фосфорные удобрения.
курсовая работа [138,8 K], добавлен 28.02.2010
