Регуляция жизнедеятельности растений светом не через фотосинтез: фитохромная система (фитохромы А,В,С,Д,Е). Для того чтобы свет оказал какое-либо физиологическое влияние, он должен быть поглощен каким-либо веществом. Таким веществом оказался пигмент фитохром. фитохром существует в двух формах, которые под влиянием облучения светом определенной длины волны могут переходить одна в другую. Фитохром, поглощающий красный свет, называют фитохром красный (Фк), а поглощающий дальний красный — фитохром дальний красный (Фдк). При поглощении красного света (660 нм) Фк переходит в Фдк, а при поглощении дальнего красного света (730 нм) Фдк переходит в Фк:
может и самопроизвольно распадаться. В темноте Фдк или необратимо разрушается, или под влиянием дальнего красного света превращается в Фк.
Фитохромная система, по-видимому, очень древняя, так как она имеется даже у цианобактерий и у некоторых гетеротрофных организмов. Фитохромы можно обнаружить в различных органах растения. Физиологические проявления, которые регулируются фитохромной системой, можно отнести к фотоморфогенетическим. Основным критерием для этих реакций служит их обратимость (вызываются облучением красным светом и снимаются при облучении дальним красным светом). Особенности влияния красного и дальнего красного света видны при изучении прорастания светочувствительных семян.
К реакциям, регулируемым фитохромной системой, относятся ингибирование роста стебля, открытие крючка гипокотиля, развертывание семядолей, дифференциация эпидермиса и устьиц, образование элементов ксилемы, ориентация хлоропластов, образование антоциана, прорастание светочувствительных семян, фотопериодическая реакция растения и др. Все процессы, регулируемые фитохромной системой, делят на два типа: 1) процессы, которые под влиянием освещения красным светом усиливаются (например, дифференциация эпидермиса, синтез антоциана, прорастание семян); 2) процессы, которые тормозятся (удлинение гипокотиля, рост стебля).
Значение фитохромной системы растений в сельском хозяйстве.
Дальний красный свет (730 нм) тормозит прорастание семян некоторых культур. Облучение их красным светом (660 нм) снимает тормозящий эффект ДК и стимулирует прорастание. Феномен обратимого действия К и ДК связан с деятельностью фито- хромной системы. Классический объект в этих исследованиях — семена салата латука, прорастание которых наиболее четко регулируется действием К и ДК. Это относится и к щавелю, огурцу, амаранту и некоторым другим культурам.
Длительная экспозиция на ДК может ингибировать прорастание и даже вызвать деяровизацию. Ингибирующее действие также может оказывать синий свет.
У таких культур, как огурец, томат, баклажан, редька, лук репчатый и лук-батун, на естественном свету семена прорастают медленнее. Капуста мало реагирует на свет, а у семян сельдерея прорастание резко ускоряется. Необходимое условие реагирования семян на свет — их предварительное набухание, так как сухие семена малочувствительны.
Фитохромная система в сильной степени регулирует рост побегов. Так, облучение растений огурца, редиса, горчицы, фасоли, томата ДК в конце светового периода вызывает существенное удлинение гипокотиля и междоузлий.
Вытягивание стеблей при выращивании растений под лампами накаливания также связано с наличием в спектре их излучения ДК. Красный свет, наоборот, ингибирует удлинение гипокотиля (аналогичным действием обладает также синий свет).
