Гиббереллин и его использование

Гиббереллины. В 1938 году Т. Ябута из культуральной жидкости патогенного гриба Gibberella fujikuroi, представляющего собой половую стадию другого известного патогенна Fusariummoniliforme, был выделен кристаллический препарат, получивший название «гиберреллин». Позже, в 1955 году, англичанин Б. Кросс расшифровал формулу этого соединения и изучил его свойства. Гибберелловая кислота — белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое во многих спиртах, кетонах, в частности, в ацетоне, слабо растворимое в хлороформе, серном эфире, бутилацетате, плохо растворимое в воде и бензоле.

В настоящее время обнаружено около 60 различных гиббереллинов, было предложено для их обозначения использовать шифр ГА, сама гибберелловая кислота по этой номенклатуре имеет обозначение ГА₃.

ГА были найдены у бактерий и грибов, бурых и зеленых водорослей, папоротников и высших растений. Органы и ткани растений содержат от двух до нескольких соединений гиббереллиновой природы. Содержание, форма, состояние ГА в процессе роста и развития растения не остаются постоянными. Накоплению ГА в растениях способствует освещение: в течение суток днем содержание их в органах растений увеличивается, а ночью — уменьшается. В целом, содержание ГА в тканях растений изменяется от 0,01 до 1,4 мг на 1 кг сырой массы. Наиболее высоко содержание ГА в незрелых семенах.

ГА способны в значительной степени влиять на длину стебля. При этом они могут стимулировать как деление клеток, так и их растяжение. При этом ГА не влияет на рост корня, а в повышенных концентрациях в водной культуре даже ухудшает состояние корней. ГА активирует также рост плодов.

Существенную роль играют гиббереллины в фазу перехода растений к цветению. У растений длинного дня в условиях неблагоприятного фотопериода вытягивание стебля и цветение стимулируют обработкой гиббереллинами. Однако на растениях короткого дня и у длиннодневных растений с облиственным стеблем обработка ГА неэффективна.

У некоторых видов растений гиббереллины оказывают влияние на выраженность пола: обработка растений ГА способствует мужской сексуализации.

Гиббереллины активируют и прорастание семян многих видов растений. Известно, что спящие почки и семена ряда видов выводятся из состояния покоя действием пониженных температур. Температурный фактор в этих случаях может быть заменен обработкой гиббереллинами. Для прорастания светочувствительных семян необходимо действие света. Оно также может быть заменено ГА. В частности, применяют гиббереллин для обработки покоящихся клубней картофеля, чтобы ускорить прорастание. Исследования показали, что при прорастании концентрация гиббереллинов в клубнях повышается в 20−30 раз (Полевой, 1982).

Гиббереллин может задерживать старение листьев и плодов. Например, ГА восстанавливают зеленую окраску плодов цитрусовых, задерживает покраснение помидоров.

Действие гиббереллинов связано со многими физиологическими реакциями в организме растения. Во-первых, установлено, что ГА влияют на ауксиновый обмен: они участвуют в транспорте ИУК, обладают ауксин-сохраняющим эффектом, усиливают биосинтез ИУК, способствуют освобождению ИУК из связанных форм. Кроме того, ГА активируют биосинтез нуклеиновых кислот и белков, действие ряда ферментов (гидролаз, оксидоредуктаз, углеводного обмена). В итоге ГА оказывают влияние на работу хромосомного аппарата.

Гиббереллины. Препараты этой группы также нашли широкое применение в сельском хозяйстве, хотя и не так хорошо известны практикам как ауксины.

Использование гиббереллинов для повышения урожайности. Гибберелловую кислоту (ГА) используют для повышения урожайности кишмишных (бессемянных) сортов винограда, характеризующихся сравнительно мелкими ягодами. Опрыскивание виноградной лозы раствором ГА (30 г/га или 30 мг на 10 м²) во время цветения или через 5 — 7 дней после окончания способствует увеличению размера ягод в полтора — два с половиной раза и повышению урожайности на 50 — 100%. К тому же на несколько дней ускоряется созревание винограда. Положительно действует ГА и на некоторые семенные сорта винограда: увеличивается количество ягод, возрастает малосемянность и бессемянность, разрыхляется кисть (что снижает поражаемость ягод фитопатогенами), ускоряется созревание.

Применяют ГА и при выращивании цитрусовых. Обработка этим фитогормоном апельсиновых деревьев перед цветением выравнивает интенсивность плодоношения по годам, что в конечном итоге ведет к повышению урожайности. Опрыскивание апельсиновых деревьев в период, когда плоды еще зеленые, задерживает их созревание и улучшает механические свойства кожицы.

С целью повышения урожайности ГА используют и для обработки плантаций земляники.

Использование гиббереллинов для выведения из состояния покоя. Этот прием получил широкое распространение в картофелеводстве, там где практикуются вторичные (летние) посадки картофеля. Свежеубранные разрезанные на несколько частей клубни погружают в раствор ГА (1−2 мг/л) и тиомочевины (20 мг/л). Выдерживают посадочный материал в этом растворе 30 — 60 минут. Концентрация фитогормона и продолжительность обработки зависят от сортовых особенностей картофеля. Расход гиббереллина составляет от 0,5 до 10 г на гектар.

Предпосадочная обработка клубней ГА может ускорять появление всходов и увеличивать количество проросших глазков и при обычных весенних посадках.

Использование гиббереллина для увеличения вегетативной массы в луговодстве. Обработка растений гиббереллином сопровождается нарастанием вегетативной массы. Это связано с удлинением междоузлий, ускорением их формирования и развития. Двух — или трехкратная обработка сенокосных лугов и пастбищ гиббереллином приводит к повышению урожайности кормовых трав. Эффективность этого приема зависит от внесения минеральных удобрений, так как усиленный рост вегетативной массы требует и усиленного питания. Повышение урожая наблюдается только при первом укосе, обработка гиббереллином во второй половине лета на рост растений не влияет. Используют гиббереллин и для ускорения роста зеленой подкормки при птицефабриках и на прифермских севооборотах. Фитогормон способствует повышению сочности зеленых кормов.

Обработка гиббереллином стимулирует рост побегов чайного куста и повышает в листьях содержание танина.