Кинетин, мощный гормон для цветущих растений — Наука в гидропонике

Кинетин был первым открытым цитокинином. Ученые широко использовали его для стимуляции деления клеток в тканевых культурах, так как это мощный гормон роста. Однако нет четкого понимания воздействия кинетина на крупные цветущие растения, поэтому он не нашел широкого применения в качестве добавки в культуре растений. В этом посте мы рассмотрим практическое применение кинетина. Мы собираемся изучить опубликованные исследования и обсудить, можно ли использовать кинетин для повышения урожайности растений. Я воздержусь от обсуждения истории и химической структуры кинетина, для общего ознакомления с кинетином и его историей я предлагаю прочитать эту статью (1). Я также буду использовать некоторую информацию, содержащуюся в этом обзоре (5).

Эффекты экзогенного кинетина

В культуре ткани то, что делает кинетин, кажется ясным, он способствует делению клеток в присутствии ауксинов. Однако для крупных растений в беспочвенных средах эффект кажется не таким простым. Одно из первых тщательных исследований кинетина в цветковых растениях было проведено в начале 1960-х годов (2). В этом исследовании помидоры, огурцы и торф выращивали в растворах, содержащих различные концентрации кинетина, начиная от 10^-5 до 10^-7 молярный. Исследователи показали, что кинетин в растворе ведет себя как ингибитор гиббереллина, напрямую подавляя рост растений в зависимости от концентрации. У растений развились несколько корневых аномалий и изменений в их цикле цветения, при этом кинетин подавлял цветение томатов, но ускорял его у гороха.

Вы можете видеть в этом исследовании, что эффективная концентрация довольно низкая. Диапазон проверенных концентраций кинетина составляет от 0,0215 мг/л до 2,15 мг/л. Эти значения довольно малы по сравнению с количествами других гормонов, таких как IBA или NAA, обычно используемых в культуре растений. Концентрация кинетина играет ключевую роль в его эффекте. Исследование, проведенное в 2008 году на красной гусиной лапке (3), показывает сильное влияние концентрации кинетина. Эти исследователи показали, что низкие концентрации кинетина усиливают образование бутонов и увеличивают высоту апикальной меристемы, в то время как высокие концентрации ингибируют цветение и делают растения короче.

Таким образом, вся литература по применению экзогенного кинетина разделена между очевидно противоречивыми эффектами. Некоторые исследования показывают эффекты, которые больше соответствуют действию ингибитора гиббереллина на более короткие растения, в то время как другие демонстрируют стимуляцию роста побегов. То, что вы получите, зависит от концентрации и видов растений, что делает кинетин трудным для использования гормоном. Используйте слишком много, и вы можете поставить под угрозу цветение и урожайность, используйте слишком мало, и вы можете получить нежелательные эффекты удлинения или просто не получить никаких эффектов (4, 6).

Кинетин также может влиять на определение пола растений. Например, кинетин вызывает появление женских цветков у каннабиса и может улучшать образование мужских цветков у женских растений (12).

Кинетиновые спреи для листвы

Способ применения также имеет большое значение. В то время как в большинстве исследований корней, которые я читал, нормы применения кинетина сохранялись ниже 3 мг/л, во многих исследованиях листвы исследуются нормы внесения кинетина, которые значительно выше. В этом исследовании (9), например, они применяли кинетин при 100 ppm. Из прочитанных мной лиственных исследований я нашел это исследование (7) особенно интересным. В нем применяли кинетин в дозах 2,5, 5 и 10 мг/л с помощью лиственного опрыскивания растений томатов, огурцов и перца.

Исследователи обнаружили, что огурцы отлично реагировали на обработку 2,5 мг/л, с более высокими растениями, большей площадью листьев и большей урожайностью, в то время как они показали отрицательную реакцию на обработку 10 частей на миллион с более низкими урожаями. В то время как помидоры продемонстрировали аналогичную реакцию, перцы продемонстрировали наилучшие результаты при опрыскивании кинетином с концентрацией 10 частей на миллион. Это еще раз подчеркивает не только то, что растения отрицательно реагируют на чрезмерные дозы кинетина, но и то, что эта реакция в значительной степени зависит от вида.

Условия окружающей среды

Кроме того, условия окружающей среды могут играть значительную роль в эффектах кинетина. Это исследование (8) показало, что кинетин может помочь растениям риса давать лучшие урожаи при обогащении углекислым газом. Однако это сработало только для некоторых сортов используемого риса. Для сортов, для которых это сработало, применение кинетина в качестве листвы в концентрации 10,75 частей на миллион способно усилить эффект удобрения углекислым газом.

Другие условия окружающей среды, такие как солевой стресс и окислительный стресс, также могут играть большую роль в действии кинетина. Как сильный антиоксидант, кинетин может помочь растениям справиться с окислительным стрессом (10). Он также неоднократно тестировался как способ борьбы со стрессом, вызванным засолением, например, см. эту статью о применении кинетина в соевых бобах (11). В этом последнем исследовании вы можете увидеть, как кинетин активирует путь биосинтеза гиббереллина, когда он активно подавляется высокой соленостью. Некоторые эффекты, такие как выработка жасмоновой кислоты, фактически противоположны в контрольной и соленой среде в зависимости от концентрации кинетина.

Заключение

Кинетин может быть мощным и универсальным гормоном цветковых растений. Его можно использовать для достижения различных эффектов, в том числе для уменьшения длины растений, увеличения площади бутонизации, повышения урожайности или устранения источников стресса. Однако выбор концентрации, метода и времени нанесения имеет решающее значение и может привести к совершенно противоположным эффектам, если не сделать это правильно. Низкие дозы имеют тенденцию к увеличению роста и площади листа, в то время как более высокие концентрации покажут эффект, аналогичный ингибитору гиббереллина. Однако концентрации, которые лучше всего подходят для данного растения, не могут быть известны до проведения экспериментов. Однако учтите, что более высокие концентрации постоянно приводят к снижению урожайности.

Если вы хотите использовать кинетин в своей культуре, начните с дозы около 2 частей на миллион для листьев и обратите внимание на эффекты. Оттуда вы сможете оценить, хотите ли вы иметь более высокую или более низкую концентрацию кинетина. Если доза слишком высока, вы начнете видеть некоторые негативные эффекты. Кроме того, рассчитывайте свои приложения так, чтобы они соответствовали эффектам, которых вы хотите достичь. Если вы хотите кормить кинетином через корни, используйте еще более низкую концентрацию и убедитесь, что ваши приложения правильно рассчитаны по времени, избегайте постоянного воздействия кинетина на корни, так как это, вероятно, будет отрицательным.

Вы когда-нибудь использовали кинетин в своих культурах? Какие концентрации вы использовали и какие эффекты вы видели? Дайте нам знать в комментариях ниже!