на пол цветков вызывая образование женских цветков у однодомных растений в большей степени влияет

Определение пола у растений

У ряда двудомных растений (элодея, некоторые мхи) были обнаружены раз­личия между половыми хромосомами. Однако эти различия выражены менее четко, чем у животных организмов. Обнаружение у растений (70 видов) геретохромосом типа XX и XV позволило исследовать основы генетического опреде­ления пола у растений. Установлено, что гены, ответственные за детерминацию пола у растений располагаются не только в половых хромосомах, но и в других хромосомах (аутосомах). Следующий за определением пола процесс его формирования происходит у растений в разные периоды онтогенеза и определяется в основном влиянием внешних условий. Дело в том, что в отличие от животных организмов процесс формирования пола у растений подвержен большим колебаниям в онтогенезе растений. Под действием различных причин может происходить даже полное превращение одного пола в другой. Это связано с регуляторными процессами, обусловленными действием факторов внешней среды, и внутренними измене­ниями метаболического характера.

Многочисленные факты свидетельствуют о влиянии на проявление признаков пола у растений таких внешних воздействий как влажность почвы и воздуха, темпе­ратура, спектральный состав света, условия минерального питания. Так, появлению женских цветков и формированию женских растений у двудомных видов (женская сексуализация) способствуют низкие температуры, высокая влажность, хорошее азотное питание. Дифференцировке мужских цветков (мужская сексуа­лизация) — высокие температуры, низкая влажность, калийное питание. Изучение явления фотопериодизма привело к выяснению, что характер диф­ференциации пола зависит от длины дня. Показано, что короткий день приводит к появлению большего количества женских особей КДР хмеля и конопли. Длин­ный свет действует противоположным образом. На проявление пола значитель­ное влияние оказывает спектральный состав света. Красный (длинноволновой) свет усиливает проявление мужских признаков, в синий (коротковолновой) — женских. Экспериментальные данные дают основание полагать, что действие спектрального состава на проявление пола у растений осуществляется через фитохромную систему и связано с содержанием и активностью фитогормонов.

Источник

Формирование мужских и женских цветков

У растений чаще образуются обоеполые (гермафродитные) цветки, реже однополые — мужские (тычиночные) или женские (пестичные). Формирование гермафродитных цветков изучали значительно меньше. Поскольку клетки каждого растения тотипотентны, то потенциально они могут обеспечить формирование цветков обоих полов. Какие цветки образуются на растении с однополыми цветками, зависит от генотипа. В генах закодирована информация о синтезе специфических мРНК мужского или женского белка.

Одним из первых исследователей, описавшим влияние внешних условий на формирование пола у растений, был русский ботаник И. А. Двигубский (1823). Он наблюдал, что у некоторых растений при посевах в Европе формируются однополые цветки, а при посеве в Египте — гермафродитные. Затем М. Мольяр (Франция, 1897) показал, что плодородная почва способствует образованию женских цветков, а бедная — мужских. В 1912 г. И. Турнуа (Франция) обнаружил, что у конопли и хмеля в условиях короткого дня женских цветков образуется больше, чем мужских. Это было подтверждено в работах М. X. Чайлахяна и В. Н. Хрянина (СССР, 1977).

Короткий день или уменьшение интенсивности света вызывают массовое появление на мужских растениях обоеполых или даже женских цветков. Длинный день действует в противоположном направлении. Синий свет усиливает женскую сексуализацию, а красный — мужскую. Регуляция иола у раздельнополых растений контролируется фитохромом.

Однако в системе, регулирующей сексуализацию цветков, есть главные факторы. Этими факторами являются гормоны: цитокинины и гибберел- лины. В женских цветках цитокининов содержится значительно больше, чем в мужских. Цитокинины, образующиеся в корнях, транспортируются в верхушки стеблей и индуцируют образование в меристеме женских цветков. Гиббереллины, синтезируемые в листьях, транспортируясь в верхушечные меристемы, вызывают образование мужских цветков. Возможно, что формирование мужских или женских цветков может происходить у некоторых растений под действием ауксина, абсцизовой кислоты, пролина.

Так как цитокинины синтезируются в корнях, а гиббереллины — в листьях, то эти органы играют важную роль в сексуализации растений (корни — в проявлении женского, а листья — мужского пола). Обрезая часть листьев или корней, можно изменить соотношение женских и мужских цветков у древесных и травянистых растений. Например, ежегодная подрезка ветвей тополя превращает некоторые мужские деревья в женские. Рудбекия, лишенная корней, не способна к цветению на длинном дне.

На формирование мужских и женских цветков влияют не только свет, но и другие внешние условия. Все факторы, способствующие корнеобразо- ванию, усиливают формирование женских цветков, так как в сильно развитой корневой системе образуется большое количество цитокининов; наоборот, факторы, вызывающие усиление роста побегов, в частности листьев, индуцируют образование мужских цветков, так как в хорошо развитых листьях увеличивается синтез гиббереллинов.

На заложение мужских или женских цветков влияют условия минерального питания. Еще Д. А. Сабинин в 1949 г. писал, что для определения пола цветка, например у кукурузы и тыквенных, важную роль играет, какие элементы входят в состав удобрений. Теперь установлено, что избыток солей кальция в почве способствует развитию большого количества мужских цветков, а внесение фосфорных удобрений, напротив, приводит к увеличению числа женских цветков.

Повышенная влажность почвы и воздуха в период заложения цветков — необходимое условие для образования женских цветков, а понижение влажности способствует формированию мужских. Окись углерода, этилен, ацетилен стимулируют образование женских цветков. Низкие температуры способствуют формированию женских цветков, а высокие — мужских.

Быстрый рост растений стимулирует образование мужских цветков, а медленный — женских. При старении растений происходит изменение соотношения гормонов и ингибиторов в сторону последних, в результате образуется больше женских цветков.

Итак, короткий день, синий свет, угарный газ, высокий уровень азота, высокая влажность и низкие температуры, способствующие корнеобразо- ванию, усиливают формирование женских цветков. Наоборот, такие факторы, как длинный день, красный свет, высокий уровень калия, высокие температуры и относительно низкая влажность, вызывающие усиление роста побегов, индуцируют образование мужских цветков.

Дифференцировка пола (сексуализация цветков) — это цепь взаимосвязанных процессов, каждый из которых может быть вызван одним или несколькими внешними или внутренними факторами.

Умение управлять формированием цветков нужного иола — одна из важных задач садоводства, цветоводства, так как помогает удовлетворять потребности рынка в цветах, плодах, овощах в определенные сроки. Например, выдерживание растений огурцов, имеющих 3—4 листочка, в течение нескольких часов в атмосфере угарного газа увеличивает количество женских цветков и, следовательно, плодов в 10 и большее количество раз. И, наоборот, способность предотвратить цветение очень важна при выращивании ряда сельскохозяйственных культур, например сахарного тростника, зацветание которых приводит к снижению урожая.

Источник

Гормоны цветения. Определение пола у растений

Последующие исследования были направлены на попытку выделить гормоны цветения. Опыты показали, что длиннодневные растения зацветают на коротком дне, если их опрыснуть гиббереллином. Однако оказалось, что цветение короткодневных растений на длинном дне под влиянием опрыскивания гибберелли­ном не происходит. В связи с этим М.Х. Чайлахян вьщвинул гипотезу о том, что цветение вызывается двухкомпонентной гормональной системой, или одновре­менным наличием двух гормонов: один из этих гормонов — габбереллин, а дру­гой — невыделенный гормон неизвестной химической природы — антезин.

Процесс зацветания растений носит двухфазный характер: на первой фазе про­исходит образование цветочных стеблей, а на второй — образование собственно цветков. У длнннодневных растений критической является первая фаза зацве­тания — образование цветочных стеблей. Именно эта фаза зависит от наличия гиббереллина, который накапливается в достаточном количестве на длинном дне. Вместе с тем у этой группы растений второй гормон цветения — антезин — всегда имеется в достаточном количестве. При выдерживании длиннодневных растений на коротком дне они не цветут, поскольку не хватает гормона гиббе­реллина. В связи с этим опрыскивание гиббереллином вызывает зацветание длиннодневных растений на коротком дне.

Иная картина складывается у короткодневных растений. У этой группы рас­тений содержание гиббереллинов достаточно высокое при любой длине дня. Именно поэтому дополнительное экзогенное внесение этого фитогормона не оказывает влияния, однако у них не хватает группы фитогормонов — антезинов, которые образуются именно на коротком дне. Поскольку в листьях цветущих как коротко-, так и длиннодневных растений есть оба фитогормона, то привив­ка их к нецветущим растениям во всех случаях вызывает их зацветание. Показа­но, что цветение растений на несоответствующем фотопериоде можно вызы­вать, обрабатывая их экстрактом из листьев цветущих растений. У нейтральных растений зацветание также начинается при наличии двухкомпонентной гормо­нальной системы. У этой группы растений преобладает автономная (не завися­щая от внешних условий) возрастная регуляция. Биосинтез гормонов в листьях, происходящий под влиянием возрастного яровизационного или фо­топериодического контроля, представляет лишь первый этап, или индукцию, цветения. Образовавшиеся гормоны перетекают к точкам роста, где и происходят дальнейшие события — преобразование вегетативной почки в цветочную, или эвокация цветения.

К сожалению, все попытки выделить антезин пока не имели успеха. Выдви­гаются различные предположения о природе стимула цветения. Так, имеются данные о значении полиаминов в индукции цветения. Показано, что при паде­нии содержания путресцина тормозится цветение горчицы белой. Еще в работах М.Х. Чайлахяна подчеркивалась роль корневой системы в индукции цветения. В последнее время получены данные, что наряду с сигналом, поступающим из листьев, в корнях образуется ряд веществ, которые транспортируются в побеги, там модифицируются и участвуют в индукции цветения. В этой связи важно, что образование цитокининов локализовано именно в корнях. Ряд исследо­вателей полагают, что переход к цветению вызывается комплексной системой факторов, куда входят гиббереллины, цитокинины, углеводы. При этом подчер­кивается роль цитокининов. Одним из первых изменений после фотоперио­дической индукции цветения является быстрое увеличение числа делящихся кле­ток. Предполагается, что в этом участвуют цитокинины.

В точках роста под влиянием притекающих туда определенных веществ и гор­монов проходят изменения, перестройка апикальных меристем и переход к ге­неративному развитию. Одним из признаков перехода к цветению являются повышение репликации ДНК, усиление синтеза мРНК, образование специ­фических «репродуктивных» белков. (Э.Л. Миляева). Это может служить кос­венным подтверждением, что гормоны регулируют процесс на генном уровне, в результате чего почка переходит к репродуктивному этапу морфогенеза. По­казано, что у растений с терминальным типом соцветия в апексе различают центральную и медулярную зоны. Медулярная зона ответственна за рост цве­точного стебля, тогда как центральная — за образование цветков. Предполага­ется, что гиббереллин вызывает усиление митотической активности в медулярной зоне, тогда как антезин индуцирует деление клеток в центральной зоне. Для того чтобы гормоны оказали влияние, клетки апекса должны быть воспри­имчивы, или компетентны. Эта компетенция может быть достигнута, по-види­мому, лишь при определенном возрасте растения.

У ряда двудомных растений (элодея, некоторые мхи) были обнаружены раз­личия между половыми хромосомами. Однако эти различия выражены менее четко, чем у животных организмов. Обнаружение растений (70 видов) геретохромосом типа XX и XV позволило исследовать основы генетического опреде­ления пола у растений. Установлено, что гены, ответственные за детерминацию пола у растений располагаются не только в половых хромосомах, но и в других хромосомах (аутосомах).

Следующий за определением пола процесс его формирования происходит у растений в разные периоды онтогенеза и определяется в основном влиянием внешних условий. Дело в том, что в отличие от животных организмов процесс формирования пола у растений подвержен большим колебаниям в онтогенезе растений. Под действием различных причин может происходить даже полное превращение одного пола в другой. Это связано с регуляторными процессами, обусловленными действием факторов внешней среды, и внутренними измене­ниями метаболического характера.

Многочисленные факты свидетельствуют о влиянии на проявление признаков пола у растений таких внешних воздействий как влажность почвы и воздуха, темпе­ратура, спектральный состав света, условия минерального питания (рисунок). Так, появлению женских цветков и формированию женских растений у двудомных видов (женская сексуализация) способствуют низкие температуры, высокая влажность, хорошее азотное питание. Дифференцировке мужских цветков (мужская сексуа­лизация) — высокие температуры, низкая влажность, калийное питание.

Изучение явления фотопериодизма привело к выяснению, что характер диф­ференциации пола зависит от длины дня. Показано, что короткий день приводит

Источник

Пол цветка определяется взаимодействием трех генов

Изучая развитие цветков дыни (Cucumis melo, слева) и огурца (Cucumis sativus), ученые научились управлять полом цветков. Рисунки с сайтов vintageprintable.com и artflakes.com

Исследователи из Франции и Израиля установили, как взаимодействие трех генов определяет пол цветка. Модификации активностей этих генов приводят к появлению разных типов растений — гермафродитов с обоеполыми цветками, растений, на которых есть цветки мужского и женского пола, или же растений, все цветки которых однополые. Благодаря этим знаниям можно будет получать растения с цветками определенного пола.

У цветков половые органы бывают двух типов: мужские — тычинки и женские — плодолистики. Тычинки вырабатывают пыльцу, а плодолистики образуют пестики цветков, из которых после оплодотворения пыльцой развиваются плоды. Большинство цветков обоеполые (гермафродитные) — у них есть и пестики, и тычинки. Примерно у 10% растений встречаются и однополые цветки, обладающие органами размножения только одного типа.

На одном растении могут располагаться цветки обоих полов (к примеру, мужские цветки — ближе к основанию побегов, а женские — ближе к верхушке). Такие растения называются однодомными — все растения вида в этом случае одинаковые. Примеры однодомных растений: дуб, береза, огурец. Встречаются и двудомные растения — каждое растение в этом случае можно назвать либо мужским, либо женским, потому что на нем располагаются либо только цветки с тычинками, либо только с плодолистиками. Примеры двудомных растений: осина, тополь, облепиха. Среди растений с разнополыми цветками однодомных и двудомных примерно поровну.

Однополые и гермафродитные цветки могут встречаться и у представителей одного вида. Например, бывают виды, у которых часть растений — гермафродиты, а часть — мужского пола. Однополые и гермафродитные цветки могут находиться и на одном растении. Не обошлось и без трехдомных растений, у которых бывают и «самцы», и «самки», и гермафродиты. Ботаников давно интересует, как сформировалось это богатство разделения полов у растений. Можно предложить несколько схем, по которым оно возникло.

Двудомные растения могут произойти от однодомных в результате череды мутаций, изменивших соотношение цветков двух полов на одной особи. В то же время, двудомные растения могут возникать из гермафродитов, почему-то утративших органы определенного типа на всех цветках. Умозрительные схемы хотелось бы подтвердить расшифровкой взаимодействия генов, которые в конечном этапе определяют пол цветка. Зная структуру этой генетической сети, можно было бы понять, как мутации отдельных генов могут повлиять на пол цветков. Основываясь на этих соображениях, можно построить правдоподобную схему эволюционного становления разных типов разделения полов. Что еще интереснее, понимание схемы взаимодействия генов, определяющих пол цветка, позволит ученым управлять развитием цветков. Получить на одном растении больше цветков женского пола, к примеру, полезно, чтобы увеличить урожай плодов.

Генетика цветковых растений уже накопила немало данных о механизмах, влияющих на пол цветка. Правда, о генетических причинах явления совсем ничего не понятно, и пока помогает изучение мутаций, возникших естественным путем. К примеру, уже было известно, что в отсутствие работы гена CmWIP1 у однодомных дынь все цветки растения становятся женскими. А работа гена CmACS-7 препятствует появлению тычинок на женских цветках — то есть мешает развитию гермафродитов из женских цветков. Тем не менее было непонятно, что заставляет эти гены работать (или не работать) в определенном наборе цветков, приводя к характерному для каждого вида разделению полов. Должен существовать какой-то регулятор (или система регуляторов), который запускает развитие цветков с определенными признаками.

Исследователи из Франции и Израиля решили поискать недостающие фрагменты мозаики. Раз бывают мутации, из-за которых все цветки становятся женскими, наверняка должны быть генетические варианты с противоположным эффектом — то есть приводящие к развитию исключительно мужских цветков на обычно однодомном растении. Выяснилось, что такая мутация — дефект гена ACS11 — описана для огурцов, растений того же семейства Тыквенные, что и дыня. Ученые исследовали эту мутацию, приводящую к превращению всех цветков в мужские, и выяснили, что она приводит к преждевременной остановке синтеза важного фермента биосинтеза этилена. Оказалось, что можно «сломать» этот фермент и другими способами, и после того, как его активность резко снижалась, все цветки на растении становились мужскими. Чтобы собрать полную коллекцию генов, управляющих развитием цветков одного вида растения, ученые нашли ген, аналогичный тому, который они изучили у огурца, у дыни. Оказалось, что поломки кодируемого этим геном фермента и у дыни приводят к развитию только мужских цветков на обычно однодомных растениях.

Ученые также исследовали, где конкретно должен работать новообнаруженный ген развития цветков по женскому типу, чтобы воздействовать на пол цветка. Оказалось, ген ACS11 должен быть активен в проводящих тканях — флоэме развивающегося бутона (рис. 1). Помимо женских цветков, ACS11 был активен и в цветах-гермафродитах, обладающих обоими типами половых органов.

Рис. 1. Активность гена ACS11 в тканях бутона женского цветка огурца. Области активности гена окрашены темно-фиолетовым. Xy — ксилема, EPh — внешняя флоэма, IPh — внутренняя флоэма. Длины масштабных отрезков: C, D — 200 мкм, F — 15 мкм. Изображения из обсуждаемой статьи в Science

Все эти знания нужно было объединить в согласованную схему. Вот что получилось. Ген CmWIP1 подавляет развитие плодолистиков, а его отключение приводит к развитию женских цветков. Ген ACS11 приводит к развитию женских половых органов у женских цветков и цветков-гермафродитов. Поэтому ученые предположили, что ACS11 ингибирует активность CmWIP1. Действительно, оказалось, что CmWIP1 не работает там, где активен ACS11, а «поломка» гена ACS11 ведет к возобновлению активности CmWIP1. Так ученые установили схему взаимодействия первых двух генов цепочки, ответственной за пол цветка. В ее начале располагается ген ACS11, стимулирующий развитие плодолистиков (женских органов), подавляя активность следующего по цепочке гена — CmWIP1. Активность CmWIP1 блокирует образование плодолистиков. Если ломается первый ген — ACS11, — то цветки развиваются по мужскому типу, а если второй — CmWIP1, — то по женскому.

Что касается третьего гена системы, CmACS-7, то про него было известно, что он блокирует развитие тычинок на женских цветках, то есть мешает появлению цветков-гермафродитов. Работа этого гена явно несовместима с активностью второго гена цепочки — CmWIP1, — способствующего развитию мужских цветков. Ученые предположили, что активность этого третьего гена подавляется во время работы второго. Общая схема определения пола цветка получилась следующей (рис. 2). В начале стоит ген ACS11, активность которого приводит к отключению гена CmWIP1, способного снять блокировку с процесса развития тычинок, а также подавляющего развитие плодолистиков. Через блокировку второго гена, CmWIP1, первый ген, ACS11, приводит к развитию женских цветков. Гермафродитные цветки могут развиться, если ломается последний ген системы, CmACS-7, подавляющий развитие тычинок. В норме он работает, если его не отключает CmWIP1, то есть в женских цветках.

Рис. 2. Схема взаимодействия генов, определяющих пол цветка. Стрелочки в форме буквы «Т» обозначают подавляющее действие одного гена на другой и на органы цветков. Carpel — гинецей (совокупность женских половых органов цветка), Stamen — тычинки. Слева — схема развития мужских цветков, в центре — женских, справа — цветков-гермафродитов. Схема из обсуждаемой статьи в Science

Схема оказалась не слишком сложной, и, зная ее структуру, исследователям удалось создать у однодомных растений искусственную двудомность — то есть получить растения женского и мужского полов. Для этого они скрестили растения с дефектными аллелями ACS11 и CmWIP1 с растениями, гетерозиготными по гену CmWIP1. Получилось, что у одной половины потомков был рабочий вариант гена CmWIP1, а у другой его не было. При этом ни у одного из них не было рабочего варианта гена ACS11, управляющего активностью CmWIP1. Получилось, что у той половины потомков, которой достался рабочий вариант CmWIP1, развились только мужские цветки, а у той, что не получила работоспособного варианта этого гена, цветки были только женскими.

Зная, где именно в развивающемся бутоне должны быть активны гены, управляющие полом цветка, в будущем можно будет менять пол отдельных цветков растения, прицельно работая с генами определенных бутонов.

Интересно, что растения, осваивающие новую среду обитания, могут и сами подстраивать свою половую систему под изменившиеся обстоятельства. Например, известно, что на Гавайских островах доля двудомных растений в несколько раз выше, чем в континентальной флоре. Ученые полагают, что история современной гавайской флоры началась с растений-гермафродитов, которые не обладали эффективными барьерами против самоопыления. Самоопыление можно рассматривать как пример близкородственного скрещивания, и, конечно, оно плохо сказывается на генетическом благосостоянии популяции. Нет хороших барьеров против самоопыления — приходится превращаться из гермафродитов в «самцов» и «самок». По-видимому, это и стимулирует переход к раздельнополому существованию от гермафродитизма, который в общем случае значительно упрощает растениям поиск полового партнера.

Источник: A. Boualem, C. Troadec, C. Camps, A. Lemhemdi, H. Morin, M.-A. Sari, R. Fraenkel-Zagouri, R. Perl-Treves, A. Bendahmane. A cucurbit androecy gene reveals how unisexual flowers develop and dioecy emerges // Science. 2015. V. 350. P. 688–691.

Источник

Дневник

11 класс. 4 задание

ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ ПОЛА У РАСТЕНИЙ

Хрянин В.Н.

Половой диморфизм является приспособительным признаком, который вырабатывается в процессе эволюции и связан с физиолого-биохимической разнокачественностью мужских и женских организмов. В литературе известна концепция о тесной связи сексуализации растений с его физиологическими свойствами. Однако имеющиеся данные о половых различиях по интенсивности физиологических процессов недостаточны и противоречивы. Противоречивость этих результатов заключается в том, что исследователи часто не учитывали возрастные и индивидуальные особенности растений разного пола.

Хорошо известно, что у многих двудомных растений (конопля, шпинат и др.) мужские особи по сравнению с женскими значительно быстрее заканчивают свое развитие. И хотя многие исследователи [4] не обнаружили четкой взаимосвязи между уровнем физиологических процессов и сексуализацией растений, однако определенная закономерность в этом плане выявлена.

Так, интенсивность фотосинтеза в онтогенезе растений неодинакова, меняется во времени и зависит от фаз и темпов развития мужских и женских особей. В частности, у конопли, шпината и др. растений в первые периоды онтогенеза фотосинтетическая активность обычно выше у мужских форм, а начиная с цветения – у женских растений. Определение и сопоставление интенсивности дыхания у мужских и женских растений не выявило четкой зависимости этого процесса от принадлежности особей к тому или иному полу. Противоречивые результаты были получены и в отношении связи между транспирацией и ее половым выражением. Более определенным признаком является оводненность ткани. Содержание воды практически всегда выше у особей женского пола.

Рассматривая вопрос о взаимосвязи между физиолого-биохимическими свойствами тканей и сексуализацией растений, остается открытым вопрос о том, является ли тот или иной уровень биохимических и физиологических процессов следствием или причиной полового диморфизма, хотя, несомненно, что этот уровень различий между особями разного пола создавался в процессе длительной эволюции. Для того, чтобы решить этот вопрос следует провести тщательное изучение биохимических и физиологических особенностей мужских и женских особей на разных этапах онтогенеза и в зависимости от условий развития.

Дифференциация пола – это цепь взаимодействующих событий, каждое из которых может быть вызвано одним или несколькими факторами (внутренними и внешними), она обусловлена реализацией взаимосвязанных между собой генетической и гормональной программ. Клетки растений бисексуальны, т.е. потенциально могут обеспечить формирование обоих полов. У растений признаки того или иного пола детерминируются не только определенным кариотипом (если есть половые хромосомы), но и геном (или генами), который локализуется в одной из аутосом. Ген выдает информацию о биосинтезе в клетках специфических рибонуклеиновых кислот и “женского” или “мужского” белка. Этот белок может образовать комплекс с фитогормонами, который воздействует на недифференцированные цветочные зачатки и развитие идет по тому или иному половому типу. В частности, обнаруженный нами специфический белок и характерный только для женских растений цитокинин, говорит о том, что образуемый между ними комплекс индуцирует проявление признаков женского пола. По этой причине, по-видимому, и происходит развитие из субэпидермального клеточного слоя зачатков цветков по женскому типу, когда растения обрабатываются цитокининами до начала дифференциации цветочных меристем. Однако, если половая дифференцировка цветочных меристем началась, то воздействие фитогормонами не приведет к изменению направленности в формировании пола, предопределенного генетически. По этому принципу действуют, видимо, гиббереллины, вызывая маскулинизацию растений. Если учесть, что путь образования гиббереллинов и животных половых гормонов одинаков (из ацетата через мевалоновую кислоту, сквален и т.д.), то вполне логично отнести гиббереллины к мужским половым гормонам растений. К тому же их структура очень сходна с андрогенами.

Изменение эндогенного гормонального баланса ведет к тому, что одна программа реализуется, а другая подавляется. Уровень фитогормонов определяется коррелятивными связями надземной части, в которой образуются гиббереллины, и корневой системы растений, где синтезируются цитокинины. Неслучайно, что путем удаления части побегов (листьев) или обрезки некоторых корней можно изменить направленность в формировании признаков пола у древесных и травянистых растений в ту или другую сторону. Перестройка гормональной регуляции ведет к перераспределению веществ между органами и тканями растений, к изменению обмена веществ.

Рассмотренный материал дает возможность выдвинуть следующее представление о дифференциации и регуляции проявления пола у растений: факторы внешней среды (экологические факторы) вызывают изменения в содержании тех фитогормонов в растении, которые регулируют проявление пола при дифференциации генеративных органов. Таким образом, влияние экологических факторов реализуется через воздействие на эндогенную гормональную систему, которая в свою очередь взаимодействует с генетическим аппаратом и обуславливает проявление пола у растений. В этом и состоит суть эколого-гормонально-генетической концепции проявления пола у растений, сформулированной нами [5].

Литература

Вестник Башкирского университета, 2001, № 2(1), с. 170-173

Источник