Абсцизовая кислота, как регулятор роста и метаболизма растений
Абсцизовая кислота (АБК, ABA) – фитогормон, регулирующий процессы увядания, опадения листьев и покоя. Тормозит рост и метаболизм растений, подавляет транспирацию в условиях недостатка влаги, способствует формированию семян, клубней, корнеплодов и нахождению их в состоянии покоя, облегчает опадение цветков и плодов.
Абсцизовая кислота обнаружена у всех покрытосеменных и голосеменных растений, у папоротников, мхов, хвощей. Данное вещество синтезируется цианобактериями и многими фитопатогенными, микоризообразующими и сапрофитными грибами. Наибольшее количество АБК сосредоточено в старых листья, зрелых плодах, покоящихся почах и семенах. В условиях засухи и засоления концентрация АБК возрастает в растительных тканях в десятки раз.
Фитогормон абсцизовая кислота играет ведущую роль в регулировании состояния покоя, поскольку подавляет прорастание семян и рост почек. АБК накапливается в растительных тканях при водном дефиците и вызывает закрывание устьиц. Торможение роста, вызываемое АБК, сопровождается подавлением синтетических процессов и ускорением старения тканей. В частности, переход в состояние покоя клубней почек и семян сопровождается увеличением содержания АБК. Выход из покоя связан со снижением содержания абсцизовой кислоты и повышением уровня гиббереллинов и цитокининов.
Регуляция покоя почек – очень важная функция АБК, поскольку ее накопление служит одним из определяющих факторов для переживания холода в зимний период. Это достигается за счет торможения процессов роста и образования чешуек, закрывающих меристематические ткани. Процессы перехода почек в состояние покоя или роста регулируется соотношением абсцизовой кислоты и гиббереллинов.
Абсцизовая кислота – стрессовый гормон, ее концентрация резко изменяется при значительных колебаниях температуры, засолении и водном дефиците. Последнее вызывает активизацию синтеза АБК в корнях и повышение ее содержания в ксилеме. Это приводит к закрыванию устьиц и снижению транспирации. Одновременно происходит ускорение развития корневой системы и замедление ростовых процессов в надземных частях растений.
Ещё одна из важней функций абсцизовой кислоты – активация синтеза белков, способствующих повышению устойчивости зародыша семени к высыханию. Установлено, что на последних этапах развития семян, АБК способствует активизации экспрессии генаЕМ (embryo maturation), из семейства LEA-генов. Вероятно, Lea-белки обеспечивают защиту клетки от потери воды и поддерживают структуру белков и мембран за счет своей способности связывать воду и препятствовать образованию кристаллов льда
Структурные аналоги абсцизовой кислоты, обладающие физиологической активностью, в настоящее время не нашли широкого применения в сельском хозяйстве из-за высокой стоимости. Уровень АБК повышают, активировав его образование непосредственно в растении.