Vas 062014
 

Lazda visada turi du galus

Ši sena liaudies patarlė apie lazdą labai daug kur gali būti pritaikoma. Visi biocheminiai virsmai gyvojoje gamtoje gali vykti tiek į vieną, tiek į kitą pusę. Yra sintezė, bus ir skilimas. Atsirado žaizda, prasidės ir gijimas. Geriau pagalvojus, galima būtų ir daugiau rast posakių, patarlių, priežodžių nusakančių dvi priešingas procesų kryptis. Negrįžtamų procesų nėra, tik kartais tam, kad pasukt juos atgal, reikia labai daug energijos.

Ne išimtis čia ir hormoninė augalų reguliacija. Kiek anksčiau kalbėjome apie pagrindinius augalų biocheminių procesų (o kartu augimo ir vystymosi) skatintojus,  stimuliatorius – auksinus, citokininus, giberelinus. Jei būtų tik jie, kiltų nemažai problemų. Čia panašiai kaip ir žmonių tarpusavio santykiuose: vieni mus įkvepia, palaiko, suteikia vilčių, siekių, kiti gi – „iškvepia“, stabdo, „nuleidžia ant žemės“. Tokiame vaidmenų pasiskirstyme juk yra prasmės, tiesa? Šiuos principus sėkmingai perprato ir augalai.  Nestabdomas procesas visada anksčiau ar vėliau gali nueiti per toli, bereikalingai sunaudodamas organizmo resursus. Tad prie skatinimo visada yra būtinas „antrasis lazdos galas“ – stabdymas, supresija arba inhibicija.

Už tai augaluose iš esmės atsakingos dvi (nors yra ir daugiau) medžiagų grupės, leiskite pristatyti – abscizinė rūgštis ir etilenas. Dirbtinai (kaip, pavyzdžiui, auksinai) šie hormonai nėra plačiai naudojami, juolab bonsų auginime apie juos nieko neteko konkretaus girdėti. Tad nevarginsiu ilgais pasakojimais apie funkcijas, pristatysiu trumpai tai, ką reiktų žinoti, norint nelikt nemaloniai nsutebusiems, ir ko reiktų vengti, kad nesusidurti su šių medžiagų neigiamu poveikiu. Skaityti toliau »

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. Skaityti toliau »

Gru 092013
 

Tai – viena svarbiausių fitohormonų grupių. Citokininų pavadinimas kilęs nuo sąvokos citokinezė (ląstelės citoplazmos dalijimasis).

Kinetinas 6-furfurilamino purinas

Kinetinas (6-furfurilamino purinas)

Citokininus atrado Uaitas ir Gotrė tirdami, augalo ląstelių meristeminį augimą mitybinėje terpėje. Tačiau, tai buvo tarsi vaizdas pro rūką, jog kažkas gali kontroliuoti augalo audinių ląstelių susidarymą. Eksperimentuodamas su tabako šerdies audinio ląstelėm, Folke Skugas pastebėjo, jog atpjovus šerdį su indų kūleliu ląstelės imdavo dalintis. Tai dar labiau šiam mokslininkui padėjo orientuotis, kur šių fiziologiškai aktyvių medžiagų ieškoti. Taip pat, atliekant tyrimus autoklavuotu DNR preparatu, buvo atsitiktinai aptikta, kaip vėliau išsiaiškinta, 6-furfurilamino purinas. Jis 1956 metais buvo išgrynintas ir pavadintas kinetinu.

Zeatinas

Zeatinas ((E)-2-metil-4-(7H-purin-6-ylamino)but-2-en-1-olis)

Po kurio laiko atrasta ir daugiau cheminių medžiagų atliekančių labai panašią fiziologinę funkciją. Ir nustatyta, kad kinetinas natūraliai augale neaptinkamas. Tai buvo pirmasis išgrynintas sintetinis citokininų grupės atstovas. Pirmąjį augaluose aptinkamą citokininą iš kukurūzų grūdų 1963 metais pavyko išgauti mokslininkui Letamui. Jį pavadino kukurūzo (Zea) genties garbei – zeatinu.

BAP

BAP (6-benzilamino purinas)

Vėliau buvo susintetintas laboratorinėmis sąlygomis ypač dideliu fiziologiniu aktyvumu pasižymintis 6-benzilamino purinas, sutrumpintai vadinamas BAP.

Citokininai cirkuliuoja ir veikia visame augale. Jie sintetinami šaknyse, kaip sužinojome iš Skugo tyrimo, vandens apytakos indais transportuojami į kitus augalo organus. Šios grupės fitohormonai atsakingi už ląstelių dalijimąsi, miegančių pumpurų suaktyvinimą augimui, audinių senėjimo stabdymą. Svarbu pastebėti, jog citokininų veikla glaudžiai susijusi su kitais fitohormonais, pavyzdžiui, giberelinais, o ypač su auksinais, kurių gausu ūglių viršūnėse. Citokininų grupės fitohormonų koncentracijos skirtumas audiniuose lyginant su auksinų gana nemažas. Todėl augalai žymiai jautriau reaguoja į citokininus ir pastarųjų kiekis augalo organizme mažesnis. Skaityti toliau »

Spa 212013
 

Auksinais (gr. auxo – didinu, auginu) vadinama viena iš fitohormonų grupių, kuri gali inicijuoti augalo ląstelių didėjimą, tįsimą, bei cheminiai junginiai, kurie augale sukelia panašius fiziologinius procesus kaip indolil-3-acto rūgštis (IAR). Tai – pirmieji mokslininkų atrasti augalų hormonai.

XIX a. pabaigoje buvo pastebėta, jog augalas tarsi stengiasi augti į šviesą. Garsiam anglų mokslininkui Čarlzui Darvinui stebėjusiam šį procesą, sukėlė daug klausimų, todėl nutarė atlikti keletą eksperimentų. Jis uždengė augalo viršūnę aliuminio folija. Po kiek laiko pastebėjo, jog šis judėjimas nepasireiškė. Vos tik pašalinus trukdį augalas vėl stengdavosi augti link saulės. Vėliau mokslininkas uždengė stiebą palikdamas tik augalo viršūnę. Ūglio išsilenkimas pasireiškė. Po bandymo, pašalinęs foliją, nupjovė viršūnę. Augalas augo tiesiai nereaguodamas į kryptį iš kur sklinda saulės šviesa. Taip Č. Darvinas nustatė, kad už augalo judėjimą link saulės šviesos yra atsakinga ūglio viršūnė, tad ji dominuoja, kitų augalo dalių atžvilgiu. Skaityti toliau »

Spa 142013
 

Kaip prieš milijardus metų planetoje atsirado pirmieji primityvūs gyvieji organizmai, sudaryti iš vienos ląstelės, kartais atsitiktinai susijungiantys į grupes, poreikio kažkaip kontroliuoti jų tarpusavio veiklą nebuvo. Bet bėgo milijonai metų, gyvybė Žemėje vystėsi, užkariaudama naujas erdves ir tapdama vis sudėtingesnė. Gyvų organizmų ląstelės ne tik susijungdavo į grupes, bet ėmė dalintis „darbus“ grupės viduje. Atsiranda ląstelių diferenciacija, o su ja ir pirmieji audiniai (ląstelių grupės, atliekančios tam tikras funkcijas organizme). Būtent šiuo metu atsiranda ir poreikis darniai kontroliuoti šių ląstelių grupių veiklą tarpusavyje. Taip atsiranda hormoninė organizmų reguliacija – vienų ląstelių grupių poveikis kitoms fiziologiškai aktyvių medžiagų pagalba. Ji būdinga tiek augalams, tiek gyvūnams.

Pradžioje gyvų organizmų ląstelės įtakodavo vienos kitų veiką, išskirdamos tam tikras medžiagas, aktyviai fiziologiškai veikiančias kaimynes. Vėliau šias medžiagas prisitaikė išskirti tam tikros ląstelių grupės. Jos ilgainiui ir tapo atsakingos už viso gyvo organizmo darnų vystymąsi ir funkcionavimą, fiziologiškai aktyvios medžiagos, veikiančios kitų ląstelių veiklą, įvairiais būdais pasiekdavo savo tikslinę grupę. Turbūt evoliucijos eigoje buvo „išbandyta“ ne viena fiziologiškai aktyvi medžiaga, kol galiausiai buvo atrinktos pačios geriausios, efektyviausiai veikiančios biocheminius gyvų organizmų procesus. Jos ir įsitvirtino.

Augalų ir gyvūnų hormoninės sistemos vystėsi nepriklausomai viena nuo kitos. Gyvūnų hormonai labiau specializuoti. Augaluose hormonų poveikis labiau priklauso nuo jų tarpusavio pasiskirstymo ir koncentracijos.

Taip per šimtus milijonų metų aukštesnieji augalai „įsigudrino“ reguliuoti savo augimą ir vystymąsi naudodami penkias pagrindines fitohormonų (augalų hormonų) grupes:

  1. Auksinus
  2. Citokininus
  3. Giberelinus
  4. Abscizinus
  5. Etileną

Skaityti toliau »