Однією з найбільш ефективних систем міжклітинної регуляції у рослин є фітогормони, які контролюють і координують всі без винятку фізіологічні і морфогенетичні функції. Ще Ч. Дарвін передбачав існування якоїсь хімічної речовини, яка бере участь у передачі подразнення рослин. Продовжив вивчення цих речовин М.Г. Холодний, роботи якого були спрямовані на активне вивчення цих речовин, які в подальшому іменувались «фітогормони» – регулятори росту та розвитку рослин. На сьогодні окрім 5 основних фітогормонів  відомі ще жасмонова та саліцилова кислота, деякі вітаміни групи В – тіамін, ніацин (нікотинова кислота), піридоксин тощо.

Загалом у рослинному організмі немає такого процесу, на який би не впливали фітогормони і цей вплив спостерігається впродовж всього онтогенезу — з моменту проростання насіння і до повного відмирання рослини. Очевидно, з часом список регуляторів росту рослин буде поповнюватись, а це розширить наші уявлення про те, як гормональна система регулює онтогенез рослин.

Сьогодні під фітогормонами розуміють сполуки регуляторного типу, які синтезуються в мікрокількостях, транспортуються в рослині і індукують ростові та морфологічні процеси.

Речовину відносять до фітогормонів, якщо вона має такі властивості:

  1. викликає специфічну фізіологічну відповідь (рослинні гормони запускають великі програми розвитку не лише на рівні клітини, але й на рівні тканин, органів, цілої рослини);
  2. практично не відіграє ролі в основному метаболізмі клітини, а використовується лише для сигнальних функцій;
  3. синтезується в рослині однією групою клітин, а відповідає на нього інша група (роз’єднання місця синтезу і місця дії, тобто сигнальна речовина транспортується); при цьому до синтезу гормонів потенційно здатна будь-яка клітина рослин;
  4. як правило, є низькомолекулярною сполукою (не більше 2 кДа);
  5. діє у вкрай низьких концентраціях — 10-5 –10-12 моль/л.

Більшість цих властивостей притаманні речовинам, що традиційно вважаються рослинними гормонами і віднесені до п’яти основних груп фітогормонів:

  1. Ауксин (гормон росту та розвитку);
  2. Гіберелін (проростання, ріст та розвиток);
  3. Цитокінін (ділення клітин);
  4. Абсцизин або абсцизова кислота (морфогенез);
  5. Етилен (дозрівання плодів, опадання листя, старіння рослин)

Щоб чітко усвідомити їх роль та функцію необхідно принаймні знати де вони утворюються і за що кожен з них відповідає. Наприклад під дією ауксину в зоні росту відбувається розтягнення клітин практично по всій рослині, тоді як гіберелін виробляється лише там де розміщені молоді частини рослини і впливає в основному на розростання. Окрім того відома вирішальна роль дозування при застосуванні фітогормональних речовин, зокрема стимулятори росту, що застосовуються в дозах вищих за оптимальні здатні пригнічувати ростові процеси. Або провокувати патологічні зміни, якщо в рослині надлишкова його кількість, то є великий ризик розвитку безнасінних плодів. Проте, зовсім без гібереліну не можливе проростання насіння, оскільки гіберелові кислоти, що знаходяться в зародку стимулюють процес гідролізу, таким чином складні речовини гідролізуються до глюкози, що і є поштовхом до проростання зародка.

Одну із провідних позицій в гормональному комплексі відіграють цитокініни, які контролюють поділ клітин, стимулюють утворення та активність меристем пагонів, формують атрагувальну здатність тканин, затримують процес старіння листків, інгібують ріст і галуження кореня, беруть участь у регуляції процесу проростання насіння, формуванні відповіді на стресові впливи тощо. До класу цитокінінів належать похідні аденіну — сполуки, яка утворюється з азотистих основ при проходженні відповідних реакцій.

На останніх етапах росту та розвитку переважаючими є етилен та абсцизова кислота. Абсцизова кислота – це класичний стресовий гормон. Вона утворюється у пагоні, старіючих листках, під час дозрівання плодів та взагалі у рослині, яка на даний момент страждає від стресу. Вона регулює старіння рослини, а саме опадання листків, перехід до стану спокою. Її рівень зростає під впливом таких стресових факторів як спека, холод або посуха, а також такого фітогормону як етилен. Протидіють абсцизовій кислоті цитокініни та марганець.

При підготовці рослини до зими абсцизова кислота зумовлює гальмування росту, призупиняє поділ клітин камбію та зупиняє первинний та вторинний ріст. Абсцизова кислота також утворюється у корінні рослин у відповідь на зниження водного потенціалу. Потім, потрапляючи до листків, вона зумовлює зміну клітин стоми та її закриття, що є захисною реакцією, яка знижує транспірацію та попереджає подальшу втрату вологи через листя.

Загалом абсцизова кислота діє антагоністично по відношенню до всіх інших фітогормонів, що стимулюють ріст, і є таким чином природним інгібітором росту. Завдяки активації механізмів пристосування до несприятливих умов та через гальмування росту та розвитку абсцизову кислоту слід вважати життєво необхідною для рослини, коли йдеться про вплив на неї біотичного та абіотичного стресу.

Етилен утворюється повсюди у рослині під час її старіння або дозрівання. Він синтезується переважним чином із амінокислоти метіоніну, що частково стимулюється ауксином. Етилен затримує розтягнення клітин та зменшує проникність клітинної стінки, підвищуючи таким чином морозостійкість, а також регулює процес старіння рослини, опадання листя та дозрівання плодів. Зростанню рівня етилену сприяють абсцизова кислота, ауксини, холод, спека, посушливі умови, поранення та пошкодження рослин. Протидіють цьому цитокініни як фітогормони молодості, певні фунгіциди (що містять стробілурін), а також такі поживні елементи як азот, марганець, мідь та залізо.

Ефект від дії етилену може застосовуватися навіть для забезпечення дозрівання вже зібраного врожаю. Це зумовлюється його здатністю викликати збільшення своєї концентрації самовільно у присутності та за індукцією власного невеличкого об’єму. Окрім того, етилен є сполукою «тривожного сигналу», наприклад при ураженні рослини шкідниками або травмуванні. Відповідно він разом із іншими речовинами бере участь у відмежуванні ураженої ділянки, а також утворенні рослинних отрут.

В газоподібній формі етилен здійснює попереджувальний вплив і на сусідні рослини або їх частини, зумовлюючи в них запуск підготовчого процесу до можливого пошкодження. Великі обсяги етилену, що утворюються у рослині, яка не встигла достатньою мірою перенести асиміляти з місця їх утворення (листя) до місця накопичення (зерна), можуть зумовити недостатнє наливання зерна та достигання напівпустих зерен. Відповідне мікроелементне підживлення рослин під час страждання їх від стресу – дія абсцизової кислоти – зумовлює краще перенесення стресових умов, попереджає різке зростання рівня етилену та подовжує процес достигання для покращення врожайності.

Отже, кожен з вище наведених фітогормонів займає свою нішу у рості та розвитку рослин, допомагає дії один одного або заміщає у певні періоди росту і однозначно відповісти, який головний, а який головніший не можливо.

Інститут живлення рослин – Институт питания растений