Gru 222013
 

Augaluose visus augimo ir vystymosi procesus reguliuoja keletas fiziologiškai aktyvių medžiagų grupių. Šios medžiagos – fitohormonai – aktyvuoja arba supresuoja įvairius biocheminius procesus, skatina arba stabdo augalų augimą bei vystymąsi. Dažniausiai kaip aktyvatoriai veikia kelios fitohormonų grupės: auksinai, citokininiai, giberelinai, supresorių yra mažiau – tai abscizinė rūgštis (ar jos analogai) bei etilenas. Giberelinai – viena svarbių fitohormonų grupių, stipriai veikiančių tokius svarbius procesus kaip biomasės augimą, žydėjimo indukciją.

Šiuo metu jau žinoma virš 130 skirtingų giberelinų rūšių. Kartais vienu metu augale aptinkama 15 įvairių jų analogų. Visus sudaro tetraciklinis žiedas vadinamas gibanu. Prie pastarojo prisijungus įvairioms kitoms grupėms bei laktono žiedui sudaromi giberelinai. Ištirta, kad natūraliai sintetinami iš acetil-kofermento A. Visi šios fitohomonų grupės atstovai sutrumpintai vadinami GA, o indeksas nurodo eiliškumą, kelintas jis buvo atrastas.

acetyl_coa

Acetilkofermentas A, acetil-CoA

 

Formulės

1- Gibanas, 2 – Giberelino rūgštis, GA3

Vienas pirmųjų geriausiai ištirtų ir dažniausiai sutinkamų šios fitohormonų grupės atstovų GA3 — giberelino rūgštis. Ją išgrynino biochemikai Krosas ir Kertis 1959 metais. Prieš tai jie įrodė, kad gibereliniai yra panašios cheminės sandaros junginių kompleksas. Visa tai buvo apčiuopta dar 1926 metais, kai japonų mokslininkas Eviti Kurosawa atsitiktinai nustatė, jog iš gausiai auginamų ryžių, dalį apnikę parazitiniai grybai (Giberella fujikuroi). Jis pastebėjo, jog būtent užkrėsti augalai augdavo it pasiutę kol galiausiai stiebai net nulūždavo. Pasirodo parazitinis grybas maitindamasis šeimininko resursais išskiria į audinius stiebų augimą skatinančią medžiagą. Vėliau išaiškinta, jog ne vien dalis grybų karalystės atstovų geba tai atlikti, bet ir kiti žemesnieji bei aukštesnieji augalai.

Giberelinai dažniausiai aptinkami lapuose bei aktyviai augančiose zonose tačiau jų kiekis skirtingose dalyse nevienodas. Jie skatina ūglių tįstamąjį augimą (tarpubamblių didėjimą) tai yra viena iš pagrindinių funkcijų. Šių fiziologiškai aktyvių medžiagų veikla glaudžiai susijusi su kita fitohormonų grupe — auksinais. Tačiau skirtingai nei auksinai, kurie pasižymi poliškumu, giberelinai apytakos indais pernešami abejomis kryptymis — aukštyn ir žemyn.

Padidėjus giberelinų kiekiui atitinkamai padidėja ir auksinų kiekis, ir augalas ima dar intensyviau augti. Pradeda dominuoti apikalinis (viršūninis) ūglis užgoždamas šoninių augimą. Tai labai neparanku bonsai entuziastams. Taip išsidarko laja, jis pradeda nebetankėti, bet plisti. Dar vienas aspektas būdingas giberelinų veiklai, jog skatindamas antžeminės dalies vystymąsi, kuris inhibuoja šaknų sistemos augimą. Tokiu atveju, apie tankų ir efektyviai funkcionuojantį šaknyną, kuris labai svarbus bonsai medeliui, galima tik pasvajoti. Taip pat esant pertekliui šių fiziologiškai aktyvių medžiagų gali lapai tapti pablyškusiais. Tai vyksta dėl to kad giberelinai skatina netik ląstelinį kvėpavimą, bet ir fotosintezės veiklą, tiksliau fotosintetinį fosforilinimą, augalas nebespėja „tvarkytis“ su tokiu tempu vykstančiais vyksmais ir galiausiai sumažėja chlorofilo kiekis, kuris teikia lapams žalią spalvą bei itin svarbus fotosintezės metu. Po kurio laiko dėl nepakankamos orinės mitybos produktyvumo medis pradės skursti.

Darydami neigiamą įtaką paties augalo augimui, giberelinai bonsai kultūroje gali puikiai pasitarnauti kaip žydėjimą indukuojančios bei sėklų dygimą skatinančios medžiagos. Atlikus tyrimus su ilgadieniais augalais trumpos dienos sąlygomis buvo pastebėta, jog nupurškus giberelino rūgšties (GA3) tirpalu jie sukrovė daugiau žiedų, kurie ilgiau žydėjo, nei nepurškiant šiuo reagentu.

Tyrimas su dygstančiomis sėklomis įrodė, kad kai  jose esantis gemalas išbrinksta pradeda sintetinti iš junginiuose esančių laisvus giberelinus. Jie patenka į endospermą ir inicijuoja, fermentų atsakingų už sėklos gemalo augimui reikalingų maisto medžiagų atpalaidavimą iš jam neprieinamų. Tai galima puikiai pritaikyti praktiškai, kai norima sėklas daiginti be stratifikacijos (laikotarpis kai sėklos laikomos drėgname dirvožemyje, vėsiai), paveikus jas GA3 inicijuojamas tas pats sukauptų atsarginių maisto medžiagų virtimas dygstančiam augalui prieinamomis.

Informacijos šaltiniai:

  1. Dagys Jonas su kitais. „Augalų fiziologija: vadovėlis“, Vilnius, Mintis, 1974;
  2. http://www.asu.lt
  3. http://gamta.vdu.lt
  4. http://www.hidroponika.lt
  5. http://vddb.laba.lt

Tautvydas Žalnierius

Sorry, the comment form is closed at this time.