Визначення статі у рослин

Питання про формування статі у рослин відноситься до найскладніших і Наиме-неї вивченим проблемам біології розвитку рослин. Разом з тим його вивчення має безпосереднє значення для розробки прийомів вище-ня врожайності багатьох сільськогосподарських культур, особливо у тих, кото-які утворюють роздільностатеві квітки. Уявлення про наявність різних статево-вих форм у рослин поступово стали складатися при розробці прийомів вирощування таких культур як фінікова пальма, коноплі та ін. Багато вчених досліджували питання статі у рослин. В кінці XVII ст. Р. Камераріус встановив діфференціадію статі у рослин. У XVIII ст. К. Лінней створив уявлення про статеву систему рослин, а І. Кельрейтер експериментально довів суще-вання у рослин статі. У XIX ст. С.Г. Навашин відкрив подвійне оплодотво-ширення у покритонасінних. У вивчення проблеми статі рослин великий внесок внесли М.Х. Чайлахян, В.Н. Хрянін, Є.Г. Мініна, ТАК. Сабінін, Н.І. Львова, Л.І. Джапарідзе і ін.

Під визначенням (детерминацией) статі у рослин розуміється формиро-вання ознак статі у клітин, органів або особин під впливом, як гені-тичних чинників, так і умов зовнішнього і внутрішнього середовища. За наявністю і ступенем розвитку генеративних органів квітки ділять на двостатеві (гермафродитні) і одностатеві (роздільностатеві). Останні бувають маточковими (жін-ськими) або тичинковими (чоловічими). На одній рослині можуть перебувати квітки різних типів. Якщо квітки формуються на одних і тих же організмах, то такі рослини називають однодомними. Дводомними є рослини, маю-щие на одних екземплярах маточкові квітки, а на інших - тичинкові (хміль, конопля, тополя). Рослини з гермафродитними квітками складають більше 70% видів, тільки 4-5% видів рослин дводомні.

У ряду дводомних рослин (елодея, деякі мохи) були виявлені раз-личия між статевими хромосомами. Однак ці відмінності виражені менш чітко, ніж у тваринних організмів. Виявлення у рослин (70 видів) геретохромосом типу XX і XV дозволило дослідити основи генетичного визна-лення статі у рослин. Встановлено, що гени, відповідальні за детермінацію статі у рослин розташовуються не тільки в статевих хромосомах, але і в інших хромосомах (ваутосомах). Наступний за визначенням статі процес його формування відбувається у рослин в різні періоди онтогенезу і визначається в основному впливом зовнішніх умов. Справа в тому, що на відміну від тваринних організмів процес формування статі у рослин схильний до великих коливань в онтогенезі рослин. Під дією різних причин може відбуватися навіть повне перетворення однієї статі в інший. Це пов'язано з регуляторними процесами, зумовленими дією факторів зовнішнього середовища, і внутрішніми зраді-нями метаболічного характеру.

Дослідження, проведені на дводомних рослинах (конопля, шпинат) і на однодомних з роздільностатеві квітками (кукурудза, огірки) показали роль гиббереллинов у формуванні ознак чоловічої статі, а цитокінінів, аук-синов і етилену - жіночих ознак. Рівень фітогормонів в рослині визначається не тільки дією зовнішнього середовища, а й корелятивні взаи-мосвязи між органами. У зв'язку з цим були проведені експерименти по впливу видалення частини пагонів або обрізки коренів на формування при-знаків статі. Видалення коренів у конопель і шпинату сприяло збільшенню числа чоловічих рослин. Введення в середу вирощування таких рослин цитокинина призводило до утворення жіночих квіток. Видалення листя спосіб-ствовало зростанню кількості жіночих рослин, а введення гиббереллинов збільшувало число чоловічих екземплярів. Припускають, що цитокініни, які утворюються в коренях, пересуваючись в апекс, включають програму, обумовлюються Лівану прояв жіночої статі (маточкові квітки), тоді як Гібб-релліни, що утворюються в листі, включають програму, пов'язану з чоловічою сексуалізацією (тичинкові квітки) (М .х. Чайлахян. В.Н. Хрянін). Розвиток рослин здійснюється за певною генетичною програм-ме. Розгортання цієї програми, в тому числі старіння і смерть організму, прояв статі може в певній мірі контролюватися зовнішніми умовами, через внутрішню гормональну систему регуляції. Таким обра-зом, розвиток рослин відбувається при взаємодії генетичних потенцій і факторів зовнішнього середовища.