ОТ РАССВЕТА ДО ЗАКАТА ПРОЖИТЬ ЦЕЛУЮ ЖИЗНЬ Вторник, 27 Сентября 2011, 10:31:57Продолжительность жизни цветка лилейника .

Цветок лилейника уникален своим многообразием, он нежный, изящный и романтический. Порой изысканно-скромный и утонченный или яркий, эмоциональный, дерзкий и кричащий, как латиноамериканский танец. Лилейник обладает удивительным магнетизмом притягивать взгляд посетителя в саду. Ненавязчиво заставляет обратить на себя внимание, скромно позируя, слегка наклонив бутон с парящими лепестками или, как взрыв, как радостный крик ярким пятном приковывает взгляд и покоряет навсегда наше сердце. Конечно же дождь, ветер, сильное палящее солнце могут быстро привести в неприглядный вид цветок любого растения. Даже современные сорта лилейника, имеющие массивные цветы с толстыми, сахарно-хрустящими лепестками при неблагоприятных погодных условиях теряют свой вид. Но, несмотря ни на что, каждое утро лилейник дарит нам новые, великолепные, свежие цветы. Каждое утро рождается новая жизнь, новая красота и новое чудо.



Такова задумка Высшего Разума, что цветок Hemerocallis живет один день, как бабочка, как мотылек-однодневка. Утром родился нежный, грациозный и девственно-красивый, к полудню возмужал и созрел к зарождению потомства. К вечернему закату, отдав все силы и опустив гордые крылья готов смириться со своей неотвратимой участью. Может быть, кто-то считает это недостатком и остается недовольным такой короткой жизнью цветка лилейника. Но, природа предусмотрела и компенсировала этот недостаток повторным цветением - ремонтантностью и мощной генеративной способностью, благодаря которым трехгодичный куст лилейника одновременно имеет до 40-50 открытых цветов в день. Такой букет, порой радует садовода цветением более одного, полутора месяцев в течение лета. Учитывая при подборке сортов для нашего сада различные сроки цветения гибридных лилейников, мы получаем обильное, практически беспрерывное цветение в саду на протяжении от начала июня и до самых первых, осенних заморозков.



Продолжительность жизни цветка Hemerocallis более 1- 2 суток – это недостижимый факт в жизни и селекции лилейника. С видовыми лилейниками работают не так много селекционеров. Их усилия направлены на улучшение таких качеств и характеристик , как продолжительность цветения , ремонтантность, аромат, количество бутонов и их расположение на цветоносе (ветвление) для комфортного цветения, выведение сортов лилейников ночного типа цветения, устойчивость к заболеваниям (особенно ржавчина Hemerocallidis Puccinia и весенняя болезнь). Но, к сожалению, рынок потребления диктует свои условия и современная гибридизация направлена преимущественно на улучшение фенотипа цветка. Начинать работать с природными видовыми лилейниками – это значит делать большой шаг назад, считают многие гибридизаторы. Вряд ли сорта, имеющие старинный, классический вид цветка, но, с великолепными характеристиками будут востребованы с таким же желанием, как новинки с космическими расцветками, модными формами и всевозможными краями лепестков. Возврат к работе с видовыми лилейниками, конечно же держится на энтузиазме селекционеров - аматоров, когда заинтересованность в гибридизации идет с более научной стороны, а не с коммерческой. В этом случае бизнес уходит на задний план. В Американском Обществе Лилейника ( AHS) насчитывается порядка трех десятков увлеченных гибридизаторов, занимающихся селекцией природных видов Hemerocallis.



В современной гибридизации использованы гены всего лишь 8-9 видовых лилейников, в которые входит Hemerocallis fulva и ее видовые клоны H.fulva var.rosea , H.fulva Kwanso, а так же H. altisima ( август ) , H.multiflora ( Stout ) ( август –сентябрь ). Именно эти видовые лилейники отличительные продолжительностью цветения и были использованы в селекции для расширения диапазона цветения и увеличения периода цветения до поздней осени. Определенное значение для генетического источника раннего цветения имеют Hemerocallis minor , H.lilioasphodelus, H. dumortieri и H. middendorffii , открывающие свои первые цветки в начале мая. Известный своей ремонтантностью видовой Hemerocallis middendorffii , а так же в меньшей степени H. liloasphodelus и H. minor помогли впервые достигнуть цели идеального повторного цветения сорта 'Stella De Oro' ( Yablonsky 1975 ). Цветки H. liloasphodelus держаться открытыми в течение 36-48 часов. Генетическая наследственность этого вида позволяет получать гибриды с расширенным типом цветения, когда цветок держится более 16-18 часов не теряя своей свежести и формы .
Два вида Hemerocallis coreana ( Nakai 1932 ) и Hemerocallis hakuunensis( Nakai 1943 ) заслуживают большого внимания и изучения для разработки современной зародышевой плазмы . Особенно уникальный видовой лилейник Hemerocallis hakuunensis( Nakai 1943). Именно, этот вид несет в себе ген, отвечающий за продолжительную жизнь и старение цветка. В современной базе зародышевой плазмы эти гены отсутствуют. Этот вид никогда прежде не был использован в селекции. Перспективы его внедрения должны быть потрясающими. Только сейчас, в настоящее время эти видовые лилейники обратили на себя внимание селекционеров.



Цветок - самая красивая, эстетичная и ароматная часть растения, но, жизнь его не может длиться вечно. Все цветы в конечном счете приходят к стадии старения и распада. Это часть естественного процесса воспроизводства растения. Еще недавно был цветок, который опылился и растение уже не нуждается в этом цветке. Вместо него растение фокусирует всю свою энергию на зарождение потомства – производство семян. В этом контексте цветочное старение становится выгодным для растения открыть скорее новый цветок и заполучить шанс его опыления, чем поддерживать жизнь стареющему цветку . Процесс развития открытия цветка и его старение включают цепь передачи сигналов в результате химико-биологических реакций, вызывающих последовательное чтение генетических сообщений , что в результате приводит к запрограммированной смерти клеток цветка лилейника. Старение , является неотъемлемой частью нормального цикла развития растения. Это заключительное событие в жизни органа, ткани, клетки всего растения, является жестким регулируемым процессом , который включает в себя структурные, биохимические, молекулярные изменения, несущие признаки запрограммированной смерти клетки растения.



Hemerocallis относится к быстро увядающим цветам. Цветок гибридного лилейника имеет генетическую программу, которая приводит к старению и гибели клеток в течение, приблизительно около 24 часов после раскрытия цветка. Процесс естественного старения у цветка лилейника можно наблюдать уже через пару часов после того, как стигматическая жидкость выступает на пестике цветка. Цветок готов к опылению и после выполнения своей самой важной жизненной функции, зарождения потомства, уже включенный механизм старения постепенно приводит к неизбежной смерти лепестков. Развитие цветка Hemerocallis и его старение можно разделить на семь этапов прошедших за период его жизни.



Этап 1-3 - Созревание бутона цветка и готовность его открытия.



Этап 4 - Бутон цветка лилейника открывается и готов к опылению. Максимальная точка развития цветка. С этого момента химические изменения внутри растения ведут к ухудшению цветка. После восприятия цветком сигнала старения, происходит повышение уровня окислительных реакций, снижение уровня защиты ферментов, наступление увядания цветка сопровождается потерей проницаемости мембран клеток.



Этап 5 - Вскоре, после открытия цветок начинает изменять окраску. Цветок начинает терять влагу за счет увеличения дыхания. Растение начинает вырабатывать ферменты расщепляющие клетки цветка. В значительной степени идет участие окислительных процессов с участием общей деградации клеточных структур и мобилизации продуктов деградации в другие части цветка. Начинают проявляться физические признаки старения, лепестки вянут и оплавляются по краям, позже процесс распространяется на весь лепесток, их цвет изменяется. Поверхность лепестка подвергается видимым изменениям, происходит постепенное их сморщивание. Ткани цветка становятся водянистыми.



Этап-6 - Цветок постепенно увядает. Растение продолжает терять влагу и производить ферменты, разрушающие структуру цветка. Белки, сложные углеводы и нуклеиновые кислоты в тканях лепестков лилейника начинают разрушаться. Дыхание снижается. Цветок слабеет, теряет упругость, вянет. Происходит разрушение структуры лепестков, на их поверхности появляется блеск. Из отмирающих клеток начинает вытекать жидкость, которая бывает настолько обильна, что стекает к концу лепестка и падает на землю каплями.



Последние стадии старения включают потерю нуклеиновых кислот ( ДНК и РНК ), деградацию белков и постепенное разрушение всех клеточных органелл, разрушение мембран клетки и других биологически важных соединений. Жизнь отдельного цветка считается завершенной, когда появились видимые признаки старения, изменения цвета, потеря упругости, водянистая консистенция лепестков и т.д.



Этап -7 - Сбрасывание лепестков. Растению не выгодно поддерживать увядший бутон и оно его отторгает. На одних гибридных лилейниках, этот процесс проходит быстро, на других, задерживается. При удачном опылении, увядшие лепестки лилейника плотно обнимают развивающуюся плодную луковицу, как бы оберегая ее от внешних факторов воздействия природы.



Завершающим циклом старения растения будет созревание и удаление семенной коробочки. Семена будут рассеяны ветром или собраны гибридизатором. Цветонос постепенно усыхает и отмирает.



Сложный процесс открытия цветочного зародыша иллюстрирует, какие различные биологические механизмы вовлечены на разных стадиях развития цветка. Старение представляет окончательную, финальную стадию цветочного развития. В листьях растений, этот процесс может изменяться, но в цветочных тканях он остается стабильным, указывая, что этими динамическими, последовательными, регулируемыми процессами управляет генетическая, строго скоординированная программа, которая приводит к старению и смерти клеток цветка. С возрастом клетка цветка испытывает большие морфологические изменения в размере, форме и межклеточном взаимоотношении. Это очень сложный, фундаментальный и упорядоченный процесс, который лежит в основе такого явления, как старение, но, молекулярные механизмы которого еще остаются в значительной степени неизвестными. Что бы расшифровать эти молекулярные механизмы, участвующие в программе старения и предсказать сложную сеть способов их регулирования, учеными всего мира за последние 30 лет проводятся крупномасштабные исследования генной идентификации растений. Процесс старения цветка Hemerocallis – представляет собой отличную модельную систему для изучения, так как продолжительность его жизни намного короче жизни других частей растения. Механизм старения лилейника находится на стадии изучения. Пока можно сказать только, что генетика лилейника запрограммирована на производство определенных белков ( самоубийство белков ), вызывающих старение.



Цветок - самая красочная и чувствительная часть растения, легко поддающаяся воздействию факторов окружающей среды. От чего же зависит продолжительность жизни цветка лилейника кроме влияния запрограммированного, генетического фактора ? Экологические стимулы такие, как опыление, засуха, сезонные изменения, нападение патогенных бактерий и грибов, насекомых-хищников, элементы питания, температурные стрессы, освещенность во взаимодействии с гормональным дисбалансом, также влияют на старение цветка.

Опыление и влияние фитогормонов
Цветы играют очень важную роль в жизненном цикле растений. Каждая часть цветка играет определенную роль и несет ответственность за половое размножение, развитие семян и продолжение жизни от одного поколения к следующему. Пожалуй самый драматический внешний фактор, влияющий на сроки старения цветка и получивший на сегодняшний день наибольшее внимание из всех других факторов влияющих на старение, это - успешное опыление.



Опыление вызывает в цветках большое количество изменений таких, как старение лепестков и пыльников, созревание яичников, содержащих развивающиеся семена. Для растения становится жизненно необходимым регулировать сроки жизни и смерти его цветка. Удалить скорее опыленный цветок, что бы он не мог больше конкурировать за опылителей с другими цветами. Опыление является важным фактором гибели цветочных клеток у многих видов растений и его влияние опосредовано природным регулятором роста растений – этилена. У некоторых видов растений этилен является основным регулятором цветочного старения (этилен- чувствительные цветы ), но, у других, этилен-нечувствительных видов , к которым относится Hemerocallis, он играет очень незначительную роль. Координация сигналов участвующих в процессе старения цветов этих видов остаются неизвестными. Лилейник в процессе старения не реагирует на этилен и этиленовые ингибиторы и производит только следы этилена. Это привело ученых к выводу, что лилейник является цветком нечувствительным к этилену. Первичным регулятором процесса старения у этилен-нечувствительных цветов рассматривается абсцизовая кислота ( АБК )- природный ингибитор роста растений - гормон, регулирующий процессы созревания и отвечающий за старение растения. Может быть, этот факт может послужить ответом на вопрос, почему увядшие цветки лилейника плохо отделяются от цветоноса . Абсцизовая кислота ( АБК ) редко регулирует процессы опадения отмирающих органов , обычно за это отвечает этилен. Участие АБК в старении лилейника находится на стадии изучения, попытки установить корреляцию между уровнем абсцизовой кислоты и смертью всего растения до сих пор остаются безуспешными .



Абиотические стрессы
Абиотические стрессы, как засуха, тепловой шок, влияние гербицидов, механические повреждения, гипоксия, качество освещения и др. приводят к ранним признакам старения цветка лилейника. В стрессовой ситуации, в лепестках лилейника наблюдается повышенный уровень абсцизовой кислоты(АБК). Большое значение для продолжительности жизни цветка имеют погодные условия во время цветения - температура воздуха, влажность. При достаточном, но, не избыточном количестве тепла и света, при оптимальной температуре и влажности окружающего воздуха цветок лилейника иногда держится открытым до 1,5 - 2 суток. Механизм старения сложный химико-биологический, запрограммированный, последовательный процесс. Этот процесс химической реакции ( синтеза ) зависит от температуры. При высокой температуре процесс ускоряется и происходит быстрая деградация клеток лепестков цветка лилейника.

Поражение болезнями и вредителями
Влияние патогенных грибов, бактерий и вирусов на полноценное развитие растений, влечет за собой раннее старение не только цветков, а и всего растения в целом.



В заключение, еще раз хотелось бы отметить, что старение – запрограммированный и необратимый процесс, который находится под точным контролем генетической программы утилизации. Смерть органов функционирования, это уникальный процесс для растения, он является важной составляющей их жизненного цикла. Новые события в биоинформатике, изучение геномных подходов, являются сильными инструментами для развития, исследования факторов старения цветка и всего растения в целом, а также понимания явления запрограммированной смерти клетки. Из-за эфемерности цветения лилейник не получил должного внимания для изучения и исследования факторов старения цветка. Но, специфический интерес для ученых состоит в том, что природный гормон – этилен, предположительно не принимает участия в процессе старения цветка лилейника. Существует гипотеза, что развитие событий, происходящих во время старения цветка лилейника включают физиологические изменения, связанные с критическим периодом дыхания растения, который совпадает с видимыми признаками старения цветка. Эти физиологические изменения, как потеря воды из стареющей ткани, утечка ионов, перенос веществ в различных тканях и биохимические изменения такие, как генерация активных форм кислорода, потеря мембранной функции ( увеличение мембранной текучести, синтез фосфолипида ), увеличение перекисного окисления, гидролиза белков, нуклеиновых кислот, липидов и углеводов.
Ценность лилейника, как модели для исследования старения цветка в том, что дает нам возможность для исследования и изучения других путей и механизмов, задействованных в старении цветка и очевидно превосходящих этилен. Понимание того, как различные внешние или внутренние стимулы и факторы, связанные с развитием растения, управляют старением цветка.



Короткий период жизни цветка могут себе позволить, только такие растения, как Hemerocallis. Лилейник производит один за другим множество цветов и таким образом, благодаря продолжительности общего периода цветения, он достаточно обеспечен в смысле производства семян.



Цветок Hemerocallis - мимолетный, как дуновение ветра. Как тропическая бабочка, взмахнув на рассвете крыльями, он радуется солнцу и летит неустанно к закату, отдавая беззаветно всю свою красоту и аромат. Широко расправив лепестки-крылья и гордо напевая гимн жизни длинною в один день .

“..- А что такое "эфемерный"? - спросил Маленький принц, который, раз
задав вопрос, не успокаивался, пока не получал ответа.
- Это значит: тот, что должен скоро исчезнуть.
- И мой цветок должен скоро исчезнуть?
- Разумеется.
"Моя краса и радость недолговечна, - сказал себе Маленький принц,
- и ей нечем защищаться от мира…..” Антуан де Сент-Экзюпери



© Светлана Пикалова 2011

Имя:

Комменатрий:
код: