Взаимодействие фитогормонов. 
Фитогормоны в онтогенезе растений

Регуляторный эффект на рост и развитие растений достигается двумя путями: 1) изменение дозы гормона; 2) взаимодействие фитогормонов. В зависимости от концентрации гормона его действие на один и тот же процесс может изменяться от стимуляции до ингибирования. Кроме того, изменение концентрации может привести и к изменению характера действия гормона и физиологического ответа.

Так, в культуре in vitro ауксины при оптимальных концентрациях способствуют корнеобразованию, а при высоких — вызывают каллусогенез.

Важным фактором гормональной регуляции является взаимодействие фитогормонов, обеспечивающее единство гормональной системы растений. Действие фитогормонов может проявляться последовательно (каскадно), когда один фитогормон индуцирует действие другого. К примеру, брассиностероиды стимулируют синтез ауксинов и цитокининов, а ауксины способствуют синтезу этилена .

Взаимодействие гормонов растений может наблюдаться в двух формах: синергизм и антагонизм. Синергическое действие связано с взаимным усилением действия гормонов на какой-либо процесс. Так, например, регенерация побегов из каллуса будет активизироваться под действием цитокининов в присутствии ауксинов.

Антагонизм действия гормонов связан с взаимодействием стимуляторов и ингибиторов. Такое взаимодействие является универсальным механизмом регуляции скорости протекания физиологических процессов и обеспечивает приспособление организма к условиям среды. (Табл.3.1).

Все процессы проходящие в онтогенезе, регулируются гормонально. Каждый из этапов онтогенеза имеет свою гормональную специфику. Обычно развитие высших растений подразделяют на четыре этапа. 1) эмбриональный — развитие зародыша от образования зиготы до созревания семени; 2) ювенильный — этап от прорастания семян до формирования вегетативных органов; 3) этап зрелости и размножения — этап готовности к зацветанию и образованию органов вегетативного размножения, цветения, формирования плодов и семян: 4) этап старости и отмирания — период от полного прекращения плодоношения до естественной смерти организма.

Табл.3.1 Взаимодействие фитогормонов (по В. И. Кефели, 1984 с дополнениями).

* В числителе — фактор, стимулирующий процесс, в знаменателе — подавляющий процесс.

На эмбриональном этапе первые фазы развития зиготы идут под действием брассиностероидов, цитокининов и ауксинов, а при созревании семени их содержание уменьшается и увеличивается содержание АБК.

На ювенильном этапе снова усиливается синтез ауксинов, цитокининов и гиббереллина.

На этапе зрелости и размножения важную роль играют гиббереллины, которые обусловливают развитие цветоноса. Развитие генеративных органов материнского организма совпадает с ювениальным этапом дочернего (следующее поколение).

На этапе старости и отмирания уменьшается содержание ауксинов и цитокининов и накапливаются АБК и этилен.

Присущая растениям полярность проявляется и на гормональном уровне. Можно выделить два основных доминирующих центра в растении: верхушки побегов (ИУК) и кончики корня (цитокинины). Доминирующие центры во взаимодействии с листьями, вырабатывающими гиббереллины и АБК обеспечивают баланс развития надземной части и корневой системы и служат важнейшим эндогенным механизмом роста и морфогенеза растения. Гормональная система на каждом этапе развития характеризуется определенным статусом. Гормональный статус растения — состояние фитогормональной системы в онтогенезе растений, уровни фитогормонов и соотношение между ними в процессах образования, передвижения, использования и инактивации в ответ на внешние воздействия (Шевелуха и др., 2003). Гормональный статус зависит от биологии растения, этапа онтогенеза, условий внешней среды. Он может быть изменен воздействием экзогенных факторов (технологические приемы возделывания растений). Наиболее радикальный способ изменения гормонального статуса растений и регуляции онтогенеза — воздействие экзогенными регуляторами роста.

Особую роль гормональный статус растения имеет в культуре in vitro. К примеру, гормональный статус исходного растения и отдельных его органов определяет успех регенерации из эксплантов, взятых с растения. Процесс клонального микроразмножения на всех его этапах — пример активной регуляции гормонального статуса растения для получения посадочного материала.

В настоящее время создано большое количество регуляторов роста различной природы, используемых в биотехнологии и растениеводстве.