Гормони рослин називаються фитогормонами. Фітогормони - це хімічні сполуки, за допомогою яких здійснюється взаємодія клітин, тканин і органів і які в малих кількостях необхідні для регуляції всіх процесів життєдіяльності рослин. Гормони рослин - це низькомолекулярні сполуки, які активні в дуже низьких концентраціях (10 -13 -10 -5 моль / л). Вони, як правило, утворюються в одній частині рослини, а транспортуються в іншу, де і чинять сильний вплив на процеси росту і розвитку рослинного організму.
Незважаючи на різноманіття функцій певних гормонів, їх можна об'єднати в дві групи: гормони-стимулятори і гормони-інгібітори. До найважливіших стимуляторів відносять ауксини, гібереліни і цитокініни, а до інгібіторів - абсцизовая кислоту і етилен.
Ауксинамі називаються речовини індольної природи: індолілуксусная кислоту і її похідні. Попередником ауксинов в рослині служить одна з незамінних амінокислот - триптофан. Синтез ауксина з триптофану знаходиться під контролем інших гормонів рослин - гібереліни (вони активують синтез) і етилену (пригнічує синтез). Ауксини синтезуються переважно в верхушеинх системах (точках зростання) стебла і коріння. Найбільше їх накопичують зростаючі нирки і листя, пилок і формуються насіння. Сильний вплив робить ауксин на цвітіння, ріст і дозрівання плодів рослин. Ауксин, що міститься в пилку, необхідний для росту пилкової трубки і, отже, для запилення рослин. Транспорт ауксинов в рослині відбувається строго полярно: вниз по стеблу від верхівки втечі до кінчика кореня - до зони його розтягування. Сюди ж вливаються і потоки ауксина з листя. Ауксин - один з найдавніших фітогормонів. Відомо, що навіть у примітивних джгутикових організмів є регуляторний хімічна сполука - серотонін, дуже близьке за будовою до ауксину, що грає роль внутрішньоклітинного гормону. У високоорганізованих тварин серотонін є одним з нейромедіаторів. Ауксини використовують в рослинництві для стимуляції коренеутворення у живців деревно-чагарникових і трав'янистих рослин (смородини, агрусу, вишні, винограду, жасмину, троянди та ін.), А також для поліпшення зрощення прищепи та підщепи при проведенні щеплень.
Гібереліни. Назва цих фітогормонів походить від латинської назви гриба гібберелли з класу Сумчасті (Gibberella fujikuroi). Цей гриб продукує гіберелловую кислоту, яка була відкрита (в 1926 р) в Японії. Гібереліни синтезуються особливо інтенсивно в зростаючих (верхівкових 9-апікальних) стеблових нирках рослин, в хлоропластах листя, в які формуються насінні, в зародку проростає насіння. Фізіологічні функції гиббереллинов різноманітні. Вони роблять сильний вплив на інтенсивність мітозу і розтягнення клітин. Під дією гиббереллинов подовжуються стебло і листя, а квітки і суцвіття стають більшими. У винограду утворюються більші грона.
Сильний вплив надає гиббереллин на цвітіння рослин. Виявилося, що для зацвітання рослин необхідна певна концентрація гібереліну в тканинах. Така концентрація виникає або при довгому світловому дні, або при низьких температурах (при яровизації). Тому обробка гиббереллином прискорює цвітіння довгоденних рослин: їх можна «змусити» квітни навіть при короткому світловому дні.
Найсильніший вплив гиббереллин надає на вихід рослин зі стану фізіологічного спокою. Насіння і бульби багатьох рослин після збирання знаходяться в стані спокою і не проростає навіть в сприятливих умовах зволоження, забезпеченості киснем і теплом. Однак обробка гиббереллином викликає їх проростання.
Гіберелін також пробуджує сплячі бруньки зимуючих трав'янистих і деревно-чагарникових рослин. Обробка гиббереллином дозволяє, наприклад, отримати в середині зими квітучі пагони жасмину, бузку або конвалії. Такий метод в рослинництві отримав назву вигонки рослин.
Висока фізіологічна активність гиббереллинов проявляється в період формування соковитих плодів. Як виявилося, що розвиваються після запліднення насіння продукують гібереліни, необхідні для росту і формування плодів. Недолік в цей критичний момент активних гиббереллинов викликає припинення росту плодів. Додаткова обробка гиббереллином, навпаки, сприяє формуванню великих безнасінних (партенокарпических) плодів у томата, винограду, перцю, цитрусових, плодових зерняткових і кісточкових кульури.
Цитокініни. Цитокініни - фітогормони, похідні пурину, які надають сильне стимулюючу дію на ріст і розвиток рослин. Основне місце синтезу цитокінінів - верхівкові меристеми коренів. Вони також утворюються в молодому листі і нирках, в країнах, що розвиваються плодах і насінні.
Примітно, що цитокініни синтезуються не тільки рослинами, але і деякими мікроорганізмами, пов'язаними з рослинами. Так, бульбочкові бактерії, що поселяються на коренях бобових рослин. Збагачують їх тканини цитокининами і ауксинамі, що призводить до припливу поживних речовин і утворення бульбочок.
Цитокініни в рослинах стимулюють поділ клітин, прискорюють ріст клітин дводольних (але не однодольних) рослин в довжину, сприяють їх диференціювання. В основі фізіологічної активності цитокінінів - посилення синтезу ДНК, білка, росту і розвитку хлоропластів та інших органел клітин. Цитокініни стимулюють ріст і розвиток пагонів, але пригнічують ріст коренів. У цьому їхня відмінність від дії ауксинов.
Подібно гиббереллинов, цитокініни мають високу «будить» здатністю: вони виводять зі стану глибокого спокою насіння і бульби, сплячі бруньки дерев і чагарників, підвищують схожість насіння гороху, кукурудзи, ячменю і багатьох інших рослин.
Цитокініни затримують старіння листя, підсилюють надходження в тканини поживних речовин, завдяки чому відбувається відновлення структури хлоропластів, посилюється синтез в них хлорофілу, РНК і білка. Підвищується інтенсивність фотосинтезу.
Багато мікроорганізмів - паразити рослин «взяли на озброєння» високу фізіологічну активність гормонів-активаторів - ауксинов, гиббереллинов і цитокінінів. Синтезуючи ці сполуки або стимулюючи до цього заражені ними рослини, мікроби активують приплив до заражених рослинним тканинам органічних сполук. Тим самим вони забезпечують себе поживними речовинами. Наслідком такої гормональної активності паразитичних мікроорганізмів є поява на заражених органах рослин (коріння стеблах, коренеплодах) наростів.
Абсцизова кислота. Якщо ауксини, гібереліни і цитокініни - це стимулятори росту і розвитку рослин, то абсцизовая кислота - найважливіший рослинний інгібітор широкого спектру дії. Абсцизова кислота (АБК) синтезується практично у всіх органах рослин, особливо в старіючих. АБК є антагоністом гормонів-стимуляторів. Так, перехід в спокій насіння, бульб, цибулин і нирок пов'язаний зі збільшенням вмісту в них АБК.
Старіння рослин і дозрівання плодів томата, суниці, груші, винограду та інших культур пов'язано зі значною концентрацією АБК: фітогормони прискорює розпад білків, нуклеїнових кислот, фотопигментов.
Динамічна рівновага в рослинних клітинах між гальмуючим дією АБК, з одного боку, і стимулюючим ефектом ауксинов, цитокінінів і гиббереллинов, з іншого боку, є необхідною умовою нормального росту і розвитку рослин. Створюється своєрідна система взаємного стримування гормонів-антагоністів, в результаті чого метаболізм рослинного організму набуває необхідну стійкість.
Етилен. Гормональним фактором рослинного організму служить добре відомий газ етилен. Він утворюється з амінокислоти метіоніну практично в будь-якому органі рослин, але все ж найбільш висока швидкість його біосинтезу в старіючих листках і дозрівають плоди. Фізіологічні функції етилену в рослині різноманітні. Етилен сприяє старінню тканин і тим самим прискорює опадання листя і плодів. У разі локальних ушкоджень рослина синтезує так званий «стресовий етилен», який сприяє відторгненню пошкоджених тканин. Етилен збільшує спокій насіння, бульб та цибулин, а також прискорює дозрівання плодів. Тому етилен використовують для прискорення дозрівання плодів, для чого їх поміщають в спеціально герметично закриті камери, заповнені цим газом.
Етилен впливає на генеративні органи рослин, зокрема сприяє зсуву статі дводомних рослин в жіночу сторону. Це призводить, наприклад, до зміни співвідношення жіночих і чоловічих квіток огірка і сприяє підвищенню його врожайності. Етилен, як газоподібна сполука, володіє високою рухливістю в рослинних тканинах. Тому, швидко поширюючись по рослині, він робить регулюючий вплив на роботу інших фітогормонів, посилюючи або, навпаки, пригнічуючи їх фізіологічну активність.
Таким чином, гормональна система рослин є багатокомпонентної. Співвідношення гормонів-активаторів і гормонів-інгібіторів закономірно змінюється в процесі індивідуального розвитку рослин, а також у відповідь на зміну екологічних факторів. У зв'язку з цим надзвичайно великий значення фітогормонів для підвищення стійкості рослин до несприятливих факторів. Загальна закономірність така: в разі стресового впливу переважає роль гормонів-інгібіторів (абсцизовой кислоти і етилену), а при виході рослини зі стресового стану і перехід до нормальної життєдіяльності - гормонів-активаторів (ауксинів, гібереліни і цитокінінів).