Природный гормональный ингибитор роста задерживающий прорастание семян и распускание почек это

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 19.09.2024

Ингибиторы роста — соединения, подавляющие или тормозящие физиологические или биохимические процессы в растениях, ростовые процессы, прорастание семян и распускание почек. К ним относятся вещества фепольной и терпеноидной группы гормональной и негормональной природы. К числу ингибиторов гормональной природы относится абсцизовая кислота, ЛБК (терпеноид, 53), открытая в 60-х годах нашего столетия, и ее аналоги. От природных ингибиторов фепольной группы (кумарина, салициловой кислоты) АБК отличается тем, что способна подавлять рост в очень малых концентрациях, в 100— 500 раз более низких, чем те, в которых действуют фенольные ингибиторы.

К природным ингибиторам относится и этилен, который выделяется в отдельную группу, как газообразное вещество. Он тоже является веществом гормональной природы, оказывает ингибиторное действие на ростовые процессы — опадение листьев, изгибы черешков, торможение роста проростков. Кроме того, он тормозит действие ауксинов, цитокининов, гиббереллинов.

В последние годы были химически получены некоторые синтетические ингибиторы роста. Они составляют несколько групп, обладающих специфической функцией: ретарданты, подавляющие рост стебля; антиауксины, тормозящие передвижение (3-индолилуксусной кислоты и ее аналогов по растению; морфактины, нарушающие нормальное протекание формообразовательных процессов в апексе растений; пара- лизаторы, резко приостанавливающие рост всех органов.

Сбалансированный рост растений включает в себя двухстороннюю регуляцию с помощью веществ стимулирующих и веществ ипгибирую- щих этот процесс (Кефели, Турецкая, 1964; Кефели, 1970). Для каждого класса фитогормонов и их синтетических аналогов предложено несколько механизмов действия, однако первичное место действия гормонов на молекулярном уровне остается неизвестным, и причинами этого являются в значительной мере широкий спектр физиологических реакций на одно и то же вещество и то, что некоторые реакции на разные фитогормоны часто схожи.

Открытию гормональных факторов у растений предшествовал длительный этап накопления фактов о росте растений, во время которого большую роль сыграли наблюдения Дарвина, Сакса, Визнера и многих других. Открытию ауксинов способствовали опыты по изучению фототропизма. В 1897 г. Дарвин нашел, что фототропическая реакция колсоптпля злака зависит от верхушки колеоптиля; в 1919 г. А. Пааль пришел к выводу, что верхушка колсоптпля поставляет некое вещество, которое определяет фототропический изгиб колеоптиля. Авторами гормональной теории роста и тропизмов, сформулировавших основные представления о внутренних факторах этих процессов, были Ф. Вент (1928) и Н. Холодный (1924).

Ф. Вент обнаружил в верхушке колеоптиля вещество - ауксин, определявшее регуляцию роста колеоптиля, а в 1934 г. Ф. Кеглем и др. было показано, что индолилуксусиая кислота, синтезированная независимо от биологических исследований еще в 1904 г., обладает ауксиноподобным действием. Вскоре эта кислота была выделена из растений в чистом виде.

В последующие гады учение о веществах, обладающих высокой физиологической активностью, претерпело бурное развитие.

В 1926 г. Е- Куросава впервые обнаружил гиббереллины. В 1938 г. они были выделены в кристаллическом виде из гриба Gibberello fujikuroa Т. Ябута и И. Сумики.

Ингибиторы роста впервые были обнаружены в 30-х годах в семенах (Ксккеман А., 1934), затем в выделениях листьев и корней грецкого ореха и гваюлы, в почках деревьев, прекращающих рост (Нитш И-. 1957).

В практике декоративного 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 сше 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, борьбе с сорняками в школах питомников и на газонах объектов озеленения; позволяет улучшить условия пересадки растений за счет расширения сроков пересадочных работ (использование дефолиантов).

Многие из перечисленных вопросов отработаны, но еще по очень многим элементам агротехники даже не ставились опытные работы. Например, последовательное применение гиббереллина и ретардантов на определенных лапах роста может обеспечить ускорение роста деревьев на питомнике в высоту и облегчить, сократить труд по формированию кроны и побегов утолщения на штамбе. Применение ретардантов — гидразида малеиновой кислоты (ГМК), хлорхолинхлорида (ССС), натриевой соли дикегуалака (атринала) — на объектах озеленения может заменить стрижку кустарников, а использование гиббереллина — усилить и регулировать цветение. Эффективно задерживать старение возможно с помощью цитокининов, их сочетания с нафтил уксусной кислотой (6-БАП с а-НУК), гиббереллинов и ауксинов. Но эти эффекты на декоративных древесных растениях не выявлены.

Разработка этих и других приемов является необходимой на современном этапе, так как роль регуляторов роста в перспективе будет постоянно возрастать. Гарантией этого, по утверждению JL Никелла (1984), "служит увеличение стоимости энергии, сокращение сельскохозяйственных площадей в результате урбанизации и отчуждения земель для промышленных целей, а также необходимость удвоить к концу 20 столетия мировое производство продукции". И декоративное растениеводство, в частности древоводство, должно усилить внимание к использованию регуляторов роста.

Смотрите также:

Первым синтетическим ингибитором роста, получившим широкое применение, был гидразид малеиновой
14.3. Почему значение рН почвы важно для роста растений?

Синтетические ингибиторы роста растений. Однако разнообразные синтетические ингибиторы роста интенсивно используются при хранении урожая и в садоводстве.

Регулирование роста растений с помощью химикатов. Синтетические ингибиторы роста растений. Глава 15 Защита растений.

. ингибиторы роста, которые делают это косвенным путем, предотвращая удлинение стеблей и тем самым полегание растений, т. е. пригибание их к земле под действием.

9.9. Обсудите коротко роль увеличения размеров клеток в росте растения.
Какое влияние на систему оказывают ингибиторы синтеза РНК и белка н что из этого.

Синтетические ингибиторы роста растений. При опрыскивании растений после распускания почек.

Для подавления прорастания и связанного с ним размягчения и усыхания луковиц, клубней или корнеплодов практикуется обработка растений ингибитором роста.

Шерстнева О.Н. 1 Сурова Л.М. 1 Синицына Ю.В. 1 Агеева М.Н. 1 Середнева Я.В. 1 Воденеев В.А. 1 Сухов В.С. 1

Гормональная система является одним из основных компонентов системы регуляции, обеспечивающей устойчивость растительного организма к стрессовым условиям. Фитогормоны и их синтетические аналоги активно используются в сельском хозяйстве для усиления роста и продуктивности сельскохозяйственных культур. В настоящей работе был проведён анализ влияния различных концентраций фитогормонов и их синтетических аналогов на прорастание семян и морфометрические показатели проростков гороха посевного (Pisum sativum L.). Обработка фитогормонами (абсцизовая кислота, эпибрасинолид) и их аналогами (пирабактин, эпин) осуществлялась на стадии замачивания семян. Анализ всхожести семян, длины побега и корня, а также сырого и сухого веса проростков показал, что зависимость различных показателей от концентраций исследованных соединений имеет разную выраженность. Вследствие этого, полученные результаты были проанализированы комплексно, что позволило определить оптимальные концентрации растворов абсцизовой кислоты, пирабактина, эпибрассинолида и эпина для предпосевной обработки семян гороха.

2. Шакирова Ф.М. Неспецифическая устойчивость растений к стрессовым факторам и её регуляция. – Уфа: Гилем, 2001. – 160 с.

3. Clouse S. Brassinosteroid signal transduction: from receptor kinase activation to transcriptional networks regulating plant development // The Plant Cell. – 2011. – Vol. 23. – P. 1219 – 1230.

4. Dhaubhadel S., Chaudhary S., Dobinson K.F., Krishna P. Treatment with 24-epibrassinolide, a brassinosteroid, increases the basic thermotolerance of Brassica napus and tomato seedlings // Plant Mol. Biol. – 1999. – V. 40. – P. 333 – 342.

5. Eyidogan F., Oz M.T., Yucel M., Oktem H.A. Signal transduction of phytohormones under abiotic stress. In: Phytohormones and Abiotic Stress Tolerance in Plants / N.A. Khan et al. (eds.). Springer-Verlag Berlin Heidelberg. – 2012. – P. 1 – 48.

6. Ivanov A.G., Kitcheva M.I., Christov A.M., Popova L.P. Effects of abscisic acid treatment on the thermostability of the photosynthetic apparatus in barley chloroplasts // Plant Physiol. – 1992. – Vol. 98. – P. 1228 – 1232.

7. Janeczko A., Biesaga–Kościelniak J., Oklestkova J., Filek M., Dziurka M., Szarek–Łukaszewska G., Kościelniak J. Role of 24-Epibrassinolide in wheat production: physiological effects and uptake // Journal of Agronomy and Crop Science. – 2010. – Vol. 196. – P. 311 – 321.

8. Javid M.J., Sorooshzadeh A., Moradi F., Modarres Sanavy S.A.M., Allahdadi I. The role of phytohormones in alleviating salt stress in crop plants // Australian Journal of Crop Science. – 2011. – Vol. 5. № 6. – P. 726 – 734.

9. Kagale S., Divi U.K., Krochko J.E., Keller W.A., Krishna P. Brassinosteroid confers tolerance in Arabidopsis thaliana and Brassica napus to a range of abiotic stresses // Planta. – 2007. – Vol. 225. – P. 353 – 364.

10. Madhan M., Mahesh K., Rao S.S.R. Effect of 24-epibrassinolide on aluminium stress induced inhibition of seed germination and seedling growth of Cajanus cajan (L.) Millsp. // International Journal of Multidisciplinary and Current Research. – 2014. – Vol. 2. – P. 286 – 290.

11. Sharma I., Ching E., Saini S., Bhardwaj R., Pati P.K. Exogenous application of brassinosteroid offers tolerance to salinity by altering stress responses in rice variety Pusa Basmati-1 // Plant Physiol. Biochem. – 2013. – Vol. 69. – P. 17 – 26.

12. Vert, G., Nemhauser, J.L., Geldner, N., Hong, F., Chory, J. Molecular mechanisms of steroid hormone signaling in plants // Annu. Rev. Cell Dev. Biol. – 2005. – Vol. 21. – P. 177 – 201.

13. Wang S., Sui X., Hu L., Sun J., Wei Y., Zhang Z. Effects of exogenous abscisic acid pre-treatment of cucumber (Cucumis sativus) seeds on seedling growth and water-stress tolerance // New Zealand Journal of Crop and Horticultural Science. – 2011. – Vol. 38. № 1. – P. 7 – 18.

14. Wilkinson S., Kudoyarova G.R., Veselov D.S., Arkhipova T.N., Davies W.J. Plant hormone interactions: innovative targets for crop breeding and management // Journal of Experimental Botany. – 2012. – Vol. 63. № 9. – P. 3499 – 3509.

15. Xiong L., Schumaker K.S., Zhu J.-K. Cell signaling during cold, drought, and salt stress // the plant cell. – 2002. – Vol. 14. – P. 165 – 183.

Жизнедеятельность растительных организмов находится в непосредственной зависимости от условий окружающей среды, в адаптации к которым участвует, в частности, гормональная система регуляции. В ее основе лежит синтез и транспорт фитогормонов различной природы, которые играют ключевую роль в регуляции интегральных физиологических процессов растительных организмов, включая развитие ответных реакций на воздействие неблагоприятных факторов среды [2, 8]. Фитогормоны контролируют все этапы онтогенеза высших растений, могут модифицировать ростовые процессы и положительно влиять на устойчивость к действию неблагоприятных факторов [2, 5]. Широкий спектр действия фитогормонов открывает широкие перспективы для их использования в сельском хозяйстве. В частности, весьма перспективными является использование брассиностероидов и абсцизовой кислоты (АБК) и их аналогов.

Брассиностероиды, в частности, эпибрассинолид (ЭБ), обычно относят к ростовым гормонам, так как показано, что они ускоряют элонгацию, усиливают реакцию геотропизма, способствуют дифференциации ксилемы, повышают жизнеспособность пыльцы, задерживают старение листьев у ряда растений [1, 3, 12]. Однако имеются также довольно многочисленные данные, которые показывают, что брассиностероиды могут увеличивать устойчивость растений к повышенной и пониженной температуре [4, 9], к засухе [9], к повышенной концентрации солей [11] и другие.

АБК играет ключевую роль в развитии устойчивости растения к стресс-факторам, что проявляется в ее способности индуцировать синтез более десятка стрессовых белков с доказанными протекторными свойствами [2, 14]. Также известно, что АБК подавляет транспирацию в условиях засухи, участвует в регуляции аквапорин-связанной проводимости мембран для воды, вносит вклад в поддержание тургора в клетках и др. [2, 14,15].

В настоящее время фитогормоны и их синтетические аналоги активно исследуются и применяются в сельском хозяйстве для регуляции роста, продуктивности и устойчивости растений. Целью настоящей работы стало исследование влияния некоторых фитогормонов (АБК, ЭБ) и их синтетических аналогов (пирабактин (ПБ), эпин) на прорастание семян и морфометрические показатели проростков гороха (Pisum sativum L.).

Материалы и методы исследования

В ходе экспериментов регистрировалась всхожесть семян, а также морфометрические показатели проростков гороха, такие как длина побега, длина корня (определенная как максимальная длина), сырой и сухой вес. Биологическая повторность экспериментов для морфометрических показателей составляла 15-25, для показателя всхожести семян - 50-200 (n=500 для контроля). На рис. 1 представлены средние значения и их стандартное отклонение.

Результаты исследования и их обсуждение

Исследование влияния обработки фитогормонами и их аналогами на всхожесть семян гороха показало недостоверное влияние АБК и ПБ на этот процесс в исследуемом диапазоне концентраций (Рис. 1). Иная картина наблюдалась при использовании ЭБ. В этом случае концентрация 10-5 М вызывала значительное уменьшение всхожести семян (от 68% в контроле до 30% в опыте). Более низкие концентрации не оказывали значимого влияния на всхожесть. Еще более существенным было влияние эпина, который вызывал снижение всхожести при всех исследованных концентрациях. В то же время при использовании 10-6 М эпина (10-6 М ЭБ в нем) негативный эффект был минимальным (всхожесть составляла 50 %).

Анализ морфометрических показателей показал (Табл. 1, 2), что влияние на них фитогормонов имеет сложный характер. Так, 10-5 М и 10-4 М АБК вызывали достоверное снижение сырого и сухого веса, а также уменьшения длины побега растения. Обработка семян 10-5 М АБК снижала также длину корня. Таким образом, негативное влияние на ростовые процессы гороха не было выявлено лишь для 10-6 М АБК.

Анализ влияния пирабактина показал, что 10-4 М ПБ негативно влияло на ростовые процессы, снижая длину стебля. При использовании 10-6 М также наблюдался некоторый негативный эффект, проявляющийся в снижении сырого и сухого веса. Таким образом, использование 10-5 М ПБ представляется наиболее обоснованным для обработки гороха.

Эпин и ЭБ оказывали негативный эффект и при концентрациях ниже, и при концентрациях выше 10-6 М. Так 10-7 М ЭБ или эпина снижали сухой вес растения, кроме того, обработка эпином в этой концентрации снижала также сырой вес растения. Более высокие концентрации эпина и ЭБ (10-5 М) достоверно снижали длину корня. Таким образом, концентрация равная 10-6 М ЭБ может быть использована для гороха.

Рис. 1. Влияние обработки фитогормонами на всхожесть семян гороха

а - абсцизовая кислота, б - пирабактин, в - эпибрассиналид, д - эпин (приводится концентрация ЭБ в нём). Приведён % проросших от общего количества замоченных семян (n = 50 - 200 для экспериментальных растений). Контроль усреднён по всей совокупности экспериментов (n = 500) и приведён на каждом рисунке. Стандартная ошибка всхожести (доли проросших) рассчитана по Лакину (1968). * - р

Развитие управляющих функций мозга ребёнка: полезные советы и упражнения для педагогов

Сертификат и скидка на обучение каждому участнику

Экологический проект

Тема: Выявление зависимости роста побегов от действия предполагаемых стимуляторов и ингибиторов на примере гороха

Руководитель: Алексеева Светлана. Константиновна,

учитель биологии г. Калининграда

Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .стр. 3

Глава I . Общие сведения о природных стимуляторах и ингибиторах

Общие сведения о регуляторах роста……………………….…………стр.4

Природные регуляторы роста и их действие ………………………. стр.6

Синтетические регуляторы роста ………………………………. ……стр.8

Глава II Экспериментальная часть определения действия веществ на рост растений ………………….……………………………………..………….стр.10

Глава III Результаты исследования и рекомендации. . . . . . . . . . . . . … . стр.16

Список использованных источников информации . . . . . . . . . . . . .. . . . .стр.20

Приложение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . стр.21 ВВЕДЕНИЕ

В быту мы занимаемся выращиванием культурных растений и всегда стремимся, что бы они росли быстрее, но сорняки могут подавить их рост. Как стимулировать рост одних и подавить рост других? С другой стороны, весной рост растений увеличивается, а к осени замедляется? Вероятно, что-то регулирует рост растений. Поэтому мне стало интересна возможность управлять ростом растений. Я задала себе вопрос: « Какие существуют условия и вещества, регулирующие рост растений, существуют ли растительные гормоны, как у человека? Изучая литературу по теме, я выяснила, что существуют фитогормоны, регулирующие скорость роста растений. Но можно ли использовать натуральные вещества, так же активно влияющие на рост растений. Поэтому я выдвинул а гипотезу исследования : Если природные стимуляторы и ингибиторы существуют, то они одинаково влияют на развитие побегов, корней и семян. Исследование проводила на примере семян гороха, как наиболее удобных в исследовании.

Цель исследования : Изучить влияние предполагаемых натуральных стимуляторов и ингибиторов на рост и развитие побегов гороха.

Мною поставлены задачи исследования:

Изучить научные данные о влиянии внешних и внутренних факторов на рост и развитие растений;

Провести ряд экспериментов и определить процент всхожести семян в зависимости от действия предполагаемых стимуляторов и ингибиторов;

Определить динамику роста побегов и корней под действием веществ;

Сделать выводы и дать рекомендации для выращивания растений.

Методы исследования: наблюдение, измерение, фотосъемка, сравнение, эксперимент.

Объект исследования : Предполагаемые вещества, регулирующие рост растений.

Предмет исследования : процент всхожести семян и высота побегов гороха.

Практическая значимость работы: систематизации сведений по теме исследования и разработка рекомендации для растениеводов.

Продукт работы: выпуск буклета для учеников и их родителей.

Глава I .

1.1 Общие сведения о регуляторах роста.

Регуляторами роста растений являются физиологически активные соединения синтетического или природного происхождения, способные в малых количествах вызывать различные изменения в процессе роста и развития растений. 1

Они являются сильными биостимуляторами, т.е. повышают иммунитет, укоренение черенков, увеличивают всхожесть и ускоряют прорастание семян, снижают отрицательное воздействие неблагоприятных внешних факторов как похолодание или засуха, стимулируют образование завязей, ускоряют созревание плодов, стимулируют цветение.

Стимуляторы роста, а точнее было бы их назвать регуляторами роста, в последнее время приобретают все большую популярность. И дело не только в том, что они способствуют росту урожайности – они обеспечивают повышенное качество наших овощей и фруктов. Стимуляторы роста успешно используются в садоводстве, виноградарстве и овощеводстве для ускорения укоренения при размножении, уменьшения предуборочного опадения плодов, с целью задержки цветения, прореживания цветков и завязей, для замедления прорастания клубней, корнеплодов и луковиц при хранении, для борьбы с сорняками и т.д. Но, как любые биологически активные вещества, регуляторы роста требуют очень осторожного обращения с ними. Передозировка этих соединений очень опасна: можно не только не получить ожидаемого эффекта, но столкнуться с прямо противоположным результатом. Большинство из биологически активных веществ в низких и очень низких концентрациях играют роль стимуляторов роста, способствуют повышению иммунитета, активизируют плодоношение. В высоких концентрациях эти же препараты оказывают действия, угнетающие физиологические процессы в растении. Так что лучше немного недодать, чем передать.

1.2 Природные регуляторы роста и их действие

Изучив литературу, я выяснила, что у растений выделено несколько классов фитогормонов, такие как: ауксины – индолилуксусная кислота и ее производные, вызывающие растяжение клеток, активизирующие рост частей растений, образование корней у черенков растений. Образуются в апикальной меристеме и растущих тканях.

Другими фитогормонами являются гиббереллины, иначе, гибберелловая кислота и другие. Они стимулируют деление или растяжение клеток, активизирующие рост стебля, прорастание семян. Эти вещества синтезируются в молодых листьях, молодых семенах, плодах и ткани эндосперма.

Еще одной группой фитогормонов являются цитокинины – производные пуринов, они так же стимулируют деление клеток, прорастание семян; способствуют заложению почек у тканей и целых органов растений. Источники этих веществ – плоды и ткани эндосперма.

Кроме того, стимулировать рост могут вещества, имеющие негормональную природу – витамины, производные мочевины, некоторые фенолы, и другие вещества. Они могут образовываться в очень малых количествах и являются частью фитогормонов. К примеру известно, что не все витамины могут транспортироваться в растении, а в сочетании с фитогормонами увеличивают рост растений. Т.е. эти вещества усиливают действие фитогормонов.

Все природные фитогормоны – ауксины, гиббереллины, цитокинины и негормональные соединения называют – ростовыми веществами . А все синтезированные и природные ростовые вещества имеют общее название стимуляторов роста 2 .

Изучая литературу, я так же познакомилась и с ингибиторами роста – соединениями, которые подавляют биохимические или физиологические процессы в растениях, такие как: ростовые процессы, распускание почек и прорастание семян. К этой группе относятся вещества фенольной или терпеноидной группы, которые являются веществами гормональной и негормональной природы. К гормональным веществам относится салициловая кислота, а также ее аналоги.

Еще одним известным веществом является этилен. Он так же относится к ингибиторам, но его ученые выделяют в отдельную группу потому, что этилен газообразное вещество. Под влиянием этилена происходит торможение роста проростков, опадение листвы. Этилен также тормозит действие стимуляторов роста ауксинов, гиббереллинов, цитокининов.

Замедление и полное прекращение роста растений в природных условиях часто совпадает с наступлением в природе неблагоприятных внешних условий, но обусловлено чаще всего внутренними факторами, такими как: изменением уровня нуклеиновых кислот в точках роста, так же соотношением гормонов и ингибиторов роста. В тропиках, где годовые колебания температуры незначительны, практически все растения имеют периодическую приостановку роста. Поэтому вполне понятно, что рост растений можно регулировать искусственно.

Включение регуляторов роста в сельскохозяйственную технологию выращивания различных растений позволяет сократить ручной труд при их формировании, уходе за декоративными кустарниками в живых изгородях, регулировании сроков цветения, предупреждении периода старения, в борьбе с сорняками в школах, питомниках и на газонах.

1.3. Синтетические регуляторы роста.

На сегодняшний день созданы и синтетические регуляторы роста растений. Это ингибиторы роста: антиауксины, ретарданты, парализаторы, которые резко приостанавливают рост всех частей растений. Так р етарданты способны замедлять рост стебля, вызывают его укорачивание, а также утолщение. Питательные вещества растений при этом перераспределяются. Большая их часть поступает в корни, приводя к усиленному росту. Рассада не подвергается вытягиванию даже при очень низкой освещенности и загущении. Антиауксины — замедляют или полностью тормозят многие процессы в жизнедеятельности растений.

Третьей группой являются парализаторы, которые резко приостанавливают рост всех органов растения. 3

Синтетические стимуляторы роста по структуре идентичны природным фитогормонам. Их вводят в растения для активирования деятельности фитогормонов. В результате воздействия стимуляторов роста на растения происходит временное усиление ростовых и формообразовательных процессов, а так же дифференцирование (распределение) воспроизводимых растением клеток на ткани различных органов. (см. Приложение1)

Синтетические стимуляторы роста используют в форме водных растворов, паст, эмульсий, дустов, аэрозолей, паров в растениеводстве для укоренения черенков многих культурных плодовых и декоративных растений, комнатном цветоводстве. Стимуляторы ускоряют цветение, способствуют более раннему образованию плодов и семян. И даже увеличивают размеры плодов и ягод (например, винограда). Стимуляторы успешно применяют также для выведения семян, клубней, луковиц из состояния покоя, или ускорения образования корневой системы у черенков. (см.Приложение2)

К синтетическим стимуляторам, выпускаемым в промышленности, относятся — гетероауксин, индолилмасляная, индолилпропионовая кислоты. Срезы листовых или древесных черенков обрабатывают растворами слабой концентрации перед укоренением. Часто проводят стимулирующую обработку и перед посевом семян 4 .

Регуляторы роста требуют предельно внимательного обращения с ними. Так как передозировка этих веществ очень вредна: можно не только не достичь нужного результата, но столкнуться с противоположным эффектом. В низких концентрациях они играют роль стимуляторов, способствуют укреплению иммунитета, активизируют плодоношение. Эти же препараты в высоких концентрациях вызывают угнетающие процессы в растении.

Глава II Экспериментальная часть определения действия веществ на рост растений.

2.1 Природные регуляторы роста.

Изучая литературу, читая форумы в интернете, я нашла противоречивые средства о природных веществах, влияющих на рост и развитие растений. Поэтому я решила сама проверить действия на растения растворов различных, встречаемых в быту растений и веществ: алоэ, мед, ива, луковая шелуха, аспирин, лимонная кислота, этилен.

Методика эксперимента:

Приготовление рабочих растворов веществ.

Алоэ . Срезать листья, затем положить в холодильник на 5 дней, а затем настоять воду с измельченными листьями в течении 5 - 7 дней.

Мед - Берем 1 ч. л. меда на 1л воды.

Луковая шелуха - берем две горсти луковой шелухи и заливаем ее 1 литром кипятка, настаиваем. Далее данный раствор разбавляем водой 1/3.

Сушеная крапива - Берем сушеную крапиву и настаиваем ее, примерно на 1 литр воды берем горсть сушеной крапивы, настаивается раствор 7 - 10 дней, затем его разбавляю водой 1/3.

Ива - Нарезаем веточки ивы и ставим их в воду. Когда прутья ивы дадут корни, а вода станет коричневой, надо разбавить простой водой 1:1.

Аспирин – 0,5 таблетки растворяю в 2 литрах воды.

Лимонная кислота – 1чайную ложку выжимки лимона растворяю в 1 л воды.

Этилен – получаю от выделений спелых яблок.

Вода – контрольный вариант.

Семена гороха делятся на группы и обрабатываются полученными растворами при прорастании, а затем и при обработке молодых побегов.

Определяется скорость прорастания семян гороха и дальнейшее их развитие методом наблюдения и измерения.

Цель : определение скорости прорастания семян при замачивании их в приготовленных растворах.

Оборудование : пипетка, контейнеры, растворы.
Объект исследования : скорость прорастания семян.
Метод исследования: наблюдение и анализ.

Смотрите также:

Синтетические ингибиторы роста растений. При опрыскивании растений после распускания почек.

Целью данной работы стало совершенствоване технологии выращивания зеленных культур. богатых ценными витаминами и минералами в условиях Ханты-Мансийского АО с применением фитогормона гетероауксина, что позволяет снизить или совсем устранить попадание в организм человека вредных веществ (нитратов и нитритов)

Вложение	Размер
osnovnoe_po_fitogormonu.docx	51.52 КБ

Предварительный просмотр:

ФЕДЕРАЛЬНО-ОКРУЖНОЕ СОРЕВНОВАНИЕ МОЛОДЫХ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ

ПО УРАЛЬСКОМУ ФЕДЕРАЛЬНОМУ ОКРУГУ

Влияние фитогормона гетероауксина на рост, развитие, качество салатных культур (на примере кресс-салата)

Естественные науки (Биология)

Сабутова Азиза Байрамалиевна,

Ханты-Мансийский АО, п. Федоровский

Скрипцова Ирина Николаевна,

педагог дополнительного образования,

Челябинск - 2013 г.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ОБЗОР………………………………………………………. 5

1.1. История развития учения о фитогормонах…………………………………….………….5

1.2. Влияние фитогормонов на рост, развитие, урожайность и качество растениеводческой продукции………………………………………………………………………………………..5

1.3. Изучение влияния минеральных азотсодержащих удобрений на качество продуктов по содержанию нитратов…………………………………………………………….……………..6

1.4. Влияние нитратов на организм человека. 7

ГЛАВА 2. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЕТЕРОАУКСИНА НА РОСТ, РАЗВИТИЕ, КАЧЕСТВО КРЕСС-САЛАТА…………………………………………………………………………..…. 9

2.1. Материалы, используемые в исследованиях……………………………………………. 9

2.2. Методика проведения опытов и методы исследований…………………………. …..…9

2.2.2. Методика определения всхожести, дружности, энергии прорастания……….….….10

2.2.3. Методика приготовления раствора гетероауксина…………………………………. 11

2.2.4. Методика использования минерального азотсодержащего удобрения………….….11

2.3. Изучение влияния гетероауксина на рост и развитие семян Кресс-салата (опыт №1).11

2.4. Изучение влияния минеральных удобрений на рост и развитие семян Кресс-салата (опыт № 2)………………………………………………………………………………….……12

2.5. Изучение влияния минеральных азотсодержащих удобрений и фитогормона гетероауксина на качество полученной рассады кресс-салата.(опыт №3)……………. …..12

Влияние фитогормона гетероауксина на рост, развитие, качество салатных культур (на примере кресс-салата)

Сабутова Азиза Байрамалиевна

Россия, Тюменская область, Ханты-Мансийский автономный округ-Югра,

В настоящее время регуляторы роста растений достаточно широко применяются при решении многих задач в растениеводческой практике. Применение регуляторов роста становится с каждым годом все более разнообразным. Они применяются для ускорения роста растений или его торможения, укоренения черенков, при пересадке деревьев, для повышения урожайности ряда культур, [15]. Фитогормоны - низкомолекулярные органические вещества, синтезирующиеся в самом растении в различных тканях и органах. Их отличительной чертой является способность действовать в очень малых дозах, играя роль регуляторов основных физиологических процессов (деления и роста клеток и т. д.).

Актуальным является использование стимуляторов роста при выращивании зелёных культур, так как стимуляторы роста могут оказывать положительное влияние на рост, развитие и качество продукта. Проблема загрязнения продуктов питания нитратами актуальна для оценки качества овощей, фруктов, различных соков. Изучение данного вопроса связано с развитием знаний о причинах онкологических заболеваний, болезней нервной системы и опорно-двигательного аппарата.

Ханты-Мансийский АО расположен на низменной заболоченной Западно-сибирской равнине. Ресурсы сельского хозяйства округа весьма ограничены, прежде всего, суровыми природными (в том числе и климатическими) условиями. Возникает необходимость тщательного подбора различных видов растений и совершенствования технологий их выращивания. Свежие зеленные культуры – источник различных витаминов, минеральных веществ, необходимых для здоровья человека в течении всего года и особенно - в несезонное время года, когда потребность в них высока.

В нашей работе изучается применение фитогормона гетероауксина при выращивании культуры Кресс-салат в условиях Ханты-Мансийского АО.

Цель исследований : Совершенствование технологии выращивания салата в условиях Ханты-Мансийского АО с применением фитогормона гетероауксина.

Для достижения поставленной цели наши исследования будут проходить в 2 этапа.

На первом этапе мы должны получить качественный посадочный материал. Срок реализации этапа: февраль-март 2013г. Для этого этапа мы ставим следующие задачи:

Задачи исследований на первом этапе :

Изучение и анализ литературы.
Изучить влияние гетероауксина на рост и развитие семян Кресс-салата.
Изучить влияние минеральных азотсодержащих удобрений на рост, развитие семян Кресс-салата.
Изучить влияние минеральных азотсодержащих удобрений и фитогормона гетероауксина на качество полученной рассады кресс-салата.

На втором этапе мы должны получить качественный продукт питания. Сроки реализации данного этапа: май-июнь 2014г. Опыты будут заложены в полевых условиях микроделяночным способом. Для этого этапа мы ставим следующие задачи:

Задачи исследований на втором этапе :

Изучить влияние гетероауксина на урожайность Кресс-салата.
Изучить влияние минеральных азотсодержащих удобрений на урожайность Кресс-салата.
Изучить влияние минеральных азотсодержащих удобрений и фитогормона гетероауксина на качество полученной сельскохозяйственной продукции.

Объект исследования: рост, развитие и качество салата.

Предмет исследования: использование фитогормона и минерального удобрения при выращивании салата.

Гипотеза: получение хорошего урожая качественной продукции с использованием фитогормонов без применения минеральных азотсодержащих удобрений.

Основные методы - методы эмпирического исследования:

наблюдение,
описание,
сравнение,
измерение,
эксперимент,
индукция,
классификация.

Специальные методы

вегетативные
микроделяночные

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. История развития учения о фитогормонах

Киевский университет был центром изучения фитогормонов в нашей стране. В 1924-1928 гг. Н.Г. Холодный сформулировал учение о фитогормонах [12]. Начиная с середины 30-х годов, фитогормоны и их синтетические аналоги активно исследуются в США, в Бойс-Томпсоновском институте. В середине 30-х годов в нашей стране существовало, по крайней мере, три центра изучения гормонов — Киевский университет, Институт физиологии растений АН СССР (Москва), и Ленинград, где над фактором цветения работал Б.С. Мошков. Конец 40-х — начало 50-х годов стало временем активного изучения природных и синтетических регуляторов. Один за другим открывают регуляторы цитокинины, гербициды. В нашей стране, начиная с 60-х годов, исследования физиологии и биохимии фитогормонов проводятся в Сибири (Иркутск, лаборатории В.В. Полевого и К.З. Гамбурга) [11]

Изучение влияния фитогормонов актуально и продолжается в настоящее время во всем мире. Им находят все более широкое применение.

1.2. Влияние фитогормонов на рост, развитие, урожайность и качество растениеводческой продукции.

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. Все гормоны растений можно объединить в несколько главных классов в зависимости либо от их химической природы, либо от оказываемого ими действия. К ним относят ауксины, гиббереллины, цитокинины, гормоны цветения, витамины группы В [16].

Химическая основа действия фитогормонов в растительных клетках еще недостаточно изучена. В настоящее время полагают, что одна из точек приложения их действия близка к гену и гормоны стимулируют здесь образование специфичной информационной РНК. Эта РНК, в свою очередь, участвует в качестве посредника в синтезе специфичных ферментов соединений белковой природы, контролирующих биохимические и физиологические процессы. [13]

По современным представлениям ауксинам отводится ведущая роль в корнеобразовании. Они контролируют дифференциальный рост, деление и растяжение клеток, стимулируют поглощение и передвижение пластических веществ по растению, ингибируют опадение и старение листьев. [11]

Гетероауксин (β-индолилуксусная кислота) — вещество группы ауксинов, фитогормон, стимулятор роста растений. Впервые выделен в 1934 из культуры плесневых грибов и др. микроорганизмов голландским химиком Ф.Кеглем с сотрудниками; позднее обнаружен и у высших растений; образуется из аминокислоты триптофана в листьях, а затем перемещается в растущие стебли и корни растений, где окисляется и переходит в деятельное состояние. [16] Физиологическая роль гетероауксина в растениях настолько разнообразна, что и по сей день не выяснена во всех деталях. Гетероауксин в малых концентрациях стимулирует рост растений, в больших оказывается его ингибитором. [4]

1.3. Изучение влияния минеральных азотсодержащих удобрений на качество продуктов по содержанию нитратов.

Растения усваивают азот из почвы. Азот используется для синтеза белков - основы жизнедеятельности всякого организма. Рост и развитие, образование новых листьев, корней, цветков, плодов и других органов зависят от достаточного поступления этого химического элемента. При недостатке в почве азота растения растут слабо, плохо развиваются и ветвятся, становятся тонкими. Листья мельчают и приобретают желтоватую окраску. Наблюдается преждевременный листопад. Недостаток азота отражается также и на урожае: ослабляется процесс закладки и развития цветочных почек, завязывания плодов, ягод.

Азот усваивается растениями после нитрификации - процесса превращения азотосодержащих веществ в форму, пригодную для усвоения высшими растениями: Аммиак – Нитриты - Нитраты. Растения обладают способностью поглощать из хорошо удобренной почвы в несколько раз больше азота, чем его требуется для их развития. Эти излишки азота накапливаются в клеточном соке. При избыточном содержании азота в почве происходит излишнее накопление нитритов в растениях. [3] Способность к накоплению нитратов у разных растений неодинакова. Наиболее выражена она у листовых овощей - салатов, капусты, зеленых культур, а также у корнеплодов. Количество накопленных нитратов во многом определяется сбалансированностью минерального питания, интенсивностью освещенности, температурным режимом и влажностью, и сортовыми особенностями. [8]

Без внесения в почву минеральных удобрений невозможно представить себе современное сельское хозяйство. Наиболее распространенные азотные удобрения: калийная селитра (нитрат калия), чилийская селитра (нитрат натрия), кальциевая селитра (нитрат кальция), аммиачная селитра (нитрат аммония). Чрезмерное применение азотсодержащих удобрений в сельском хозяйстве загрязняет продукты питания и способствует интоксикации. Нитраты не оказывают какого-либо негативного влияния на сами растения, поэтому, чем больше доза азотных удобрений, тем больше будет урожай. Если растения недополучают других минеральных элементов, необходимых для их развития, они сами аккумулируют в себе большое количество нитратов. Применение некоторых пестицидов тоже способно увеличивать содержание нитратов в несколько раз. [20]

1.4. Влияние нитратов на организм человека.

Впервые заговорили о нитратах в нашей стране в 70-х годах, когда в Узбекистане случилось несколько массовых желудочно-кишечных отравлений арбузами из-за их чрезмерной подкормки аммиачной селитрой. В мировой науке о нитратах знали уже гораздо раньше. Сейчас общеизвестно, что нитраты обладают высокой токсичностью для человека и домашних животных. В малых количествах нитраты постоянно присутствуют в организме человека, как и в растениях, и не вызывают негативных явлений. Все беды начинаются тогда, когда нитратов становится слишком много.[9]

Для взрослого человека предельно допустимая норма нитратов -5 мг на 1 кг массы тела человека, т. е. 0,25 г на человека весом в 60 кг. Для ребёнка допустимая норма составляет не более 50 мг. Сравнительно легко человек переносит дневную дозу нитратов в 15 - 200 мг; 500 мг - это предельно допустимая доза. Для отравления грудного малыша достаточно и 10 мг нитратов. В Российской Федерации допустимая среднесуточная доза нитратов - 312 мг, но в весенний период реально она может достигать 500 - 800 мг/сутки.

Нитраты под воздействием фермента нитратредуктазы восстанавливаются до нитратов, которые взаимодействуют с гемоглобином крови и окисляют в нём двухвалентное железо в трехвалентное. В результате образуется вещество метгемоглобин, который уже не способен переносить кислород. Метгемоглобинемия - это кислородное голодание (гипоксия), вызванное нитритами. Если содержание метгемоглобина возрастает до 30%, то появляются симптомы острого отравления (одышка, тахикардия, цианоз, слабость, головная боль), при 50% метгемоглобина может наступить смерть.

Нитраты способствуют развитию патогенной (вредной) кишечной микрофлоры, которая выделяет в организм человека ядовитые вещества - токсины, в результате чего идёт токсикация, то есть отравление организма. Основными признаками нитратных отравлений у человека являются: синюшность ногтей, лица, губ и видимых слизистых оболочек, тошнота, рвота, боли в животе, понос, часто с кровью, увеличение печени, желтизна белков глаз, головные боли, сонливость, одышка, усиленное сердцебиение, вплоть до потери сознания, при выраженном отравлении - смерть. Установлено, что нитраты сильно влияют на возникновение раковых опухолей в желудочно–кишечном тракте у человека. [9]. Нитрозосоединения обладают мутагенной активностью [21].

1.5. Культура Кресс-салат

Кресс-сала́т (лат. Lepidium sativum, садовый кресс) — быстрорастущее съедобное однолетнее или двулетнее травянистое растение, вид рода Клоповник (Lepidium) семейства Капустные, или Крестоцветные [1]. Родиной этого растения считается Иран. В диком виде растение встречается в Африке, в Азии. [6]

Однолетнее растение высотой 30—60 см с легко вырывающимся из земли простым корнем. Верхние листья цельные, линейные. Нижние листья: единожды или дваждыперистораздельные; средние листья триждыраздельные. Свежие листья богаты минеральными солями калия, кальция, фосфора, йода, железа и др. Содержат аскорбиновую кислоту, витамины группы B, каротин, тиамин, рутин, рибофлавин, горчичное эфирное масло, включающее гликозид пропсолин и придающее ему специфический запах и вкус [10].

Кресс-салат - скороспелое холодостойкое растение, но требовательное к почвенной влаге. Хорошо растет на всех почвах. Растение любит свет, однако не страдает от частичного затенения. Оптимальная температура для роста - 15 °С. Недостаток влаги приводит к быстрому стеблеванию и образованию цветоноса (минуя фазу розетки). В открытый грунт его высевают ранней весной. Чтобы получать свежую зелень все лето, кресс высевают в несколько сроков с интервалом 10-20 дней. Посев рядовой, ленточный или сплошной на глубину 0,5-1 см. Расстояние между рядами 10-15 см. Норма высева семян кресс-салата - около 1 г/м2. При благоприятной погоде семена прорастают на 2- 5-й день после посева. Через 1-1,5 недели после появления всходов листья можно срезать. Урожайность зелени - до 2,0 кг/м2. Известные у нас сорта кресс-салата: Узколистный 3, Широколистный, Весть, Ажур и другие. [6]

Листья кресс-салата и сок из них повышают аппетит и улучшают пищеварение, они хорошее мочегонное, противоцинготное, лактогонное, слабительное и антигельминтное средство, используются для профилактики и лечения авитаминозов, болезней печени, селезенки, легких и суставов. В кресс-салате, как и во многих представителях семейства капустных, содержатся индолы и другие вещества, снижающие риск заболевания раком. [9]

Зелень и проростки салата используют для салатов, супов, как приправу или гарнир к мясным и рыбным блюдам, колбасам, сыру.

Критериями выбора данной культуры для проведения исследования стали, следующие качества кресс-салата – скороспелость культуры (10-20 дней), относительная устойчивость к низким температурам. Полученный урожай кресс-салата используется нами как компонент фитококтелей в школьном фитобаре нашего Центра.

ГЛАВА 2. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЕТЕРОАУКСИНА НА РОСТ, РАЗВИТИЕ, КАЧЕСТВО КРЕСС-САЛАТА

2.1. Материалы, используемые в исследованиях

Для проведения опытов были приобретены следующие материалы:

2.2. Методика проведения опытов и методы исследований

2.2.1. Схемы опытов

Исходя из целей и задач нами были заложены следующие опыты, которые проводились в феврале 2013 г. согласно рекомендациям о сроках посева семян зеленных культур на рассаду для получения чистого результата. Фотографии основных этапов исследований представлены в Приложении 1.

Опыт №1 Влияние гетероауксина на рост и развитие семян Кресс-салата.

Рассаду получали в комнатных условиях (средняя температура воздуха +20°С) в емкостях с S=15х30см в трех повторностях.

Посев проводился на глубину 0,0005 м вручную по 10 штук семян в каждую повторность каждого варианта. Опыт состоял из 4 вариантов по 3 повторности каждый.

Читайте также: