Прорастание листочков прямо из ягод клубники называется научным термином «вивипария» (от лат. vivus –живой и pario – рожаю). Биологическое явление, при котором семена клубники начинают прорастать на плоде, пока тот ещё находится на материнском растении и не утратил физиологическую связь с ним, приводит к появлению зеленых ростков прямо на поверхности ягод.
Процесс обычно связан с некоторыми условиями роста и внутренними факторами, но может быть вызван и генетической предрасположенностью некоторых сортов (так, у клубники сорта «мальвина» около 3% ягод демонстрируют вивипарию). Рассмотрим основные причины этого явления.
Генетические причины
Генетическая предрасположенность к вивипарии у клубники, как и у других растений, может быть обусловлена набором генов, который регулирует процесс созревания семян и их последующее прорастание. Некоторые мутации или комбинации аллелей могут ускорять этот процесс или делать его менее зависимым от внешних факторов, что приводит к преждевременному прорастанию семян.
- Мутации в определенных генах, ответственных за зрелость семян или их дормантность (покой), могут привести к преждевременному прорастанию.
- Селекция клубники для получения новых сортов или улучшения существующих характеристик может непреднамеренно проводиться на особях с предрасположенностью к вивипарии.
- Адаптация к определенным условиям окружающей среды в условиях, где быстрое прорастание семян предоставляло бы преимущество в выживаемости.
Комбинации различных генов могут взаимодействовать таким образом, что приводят к вивипарии даже если отдельные гены, взятые по отдельности, этого не вызывают. Хотя генетика играет важную роль, вивипария у клубники часто является результатом сочетания генетических и окружающих факторов.
Уровень гормонов
Гормоны растений играют ключевую роль в регулировании многих процессов роста и развития, включая прорастание семян. Уровень и баланс гормонов в растении могут напрямую влиять на вивипарию клубники.
- Абсцизовая кислота (АК) часто ассоциируется с поддержанием дормантности (биологического покоя) семян. Пониженные уровни АК в семенах могут способствовать их преждевременному прорастанию.
- Гиббереллины стимулируют прорастание семян. Если уровень гиббереллинов в семенах клубники повышен или если эти гормоны начинают действовать раньше обычного, это может вызвать вивипарию.
- Цитокинины стимулируют деление клеток и могут играть роль в прорастании семян на плоде.
- Этилен больше известен своей ролью в созревании плодов, он также может влиять на прорастание семян.
- Ауксины регулируют рост и дифференциацию клеток. Изменения в уровне или активности ауксинов могут влиять на вивипарию.
Некоторые агрохимикаты или биостимуляторы, используемые в сельском хозяйстве, могут содержать гормоны или вещества, имитирующие их действие, что также может влиять на прорастание семян прямо на плоде.
Стрессовые условия
Вивипария клубники, или прорастание семян прямо на плоде, может быть стимулирована стрессовыми условиями, на которые растение подвергается в процессе своего жизненного цикла. Когда растения подвергаются стрессу, будь то из-за неблагоприятных погодных условий, атаки вредителей или дефицита питательных веществ, они активизируют целый ряд защитных механизмов. Эти реакции направлены на максимизацию шансов растения на выживание в сложившихся условиях. Вивипария может быть одним из таких механизмов.
На фоне стресса меняется гормональный баланс растения. Так, например, уровень абсцизовой кислоты, гормона, ответственного за дормантность семян, может уменьшаться. В свою очередь, это увеличивает вероятность преждевременного прорастания семян. Помимо этого, стрессовые условия могут вызывать изменения в водном балансе растения. Например, избыточные дожди или чрезмерное поливание могут создать условия, при которых семена на плоде получают избыток влаги, стимулируя их прорастание.
Повышенное содержание минералов
Когда клубника растет в условиях с повышенным содержанием минералов в почве, это может способствовать вивипарности. Избыточное количество растворимых солей и минералов приводит к затруднениям садовой земляники с поглощением воды, что может вызывать стресс. Реакцией на стрессовые условия может стать вивипария.
Минералы, такие как калий, кальций и магний, играют ключевую роль в регулировании роста растений. Не только их недостаток, но и избыток может нарушить нормальные физиологические процессы, включая дифференциацию клеток и развитие семян. Эти нарушения могут стать одной из причин вивипарии.
Последствия вивипарии земляники садовой
Вивипария клубники считается нежелательным явлением по нескольким причинам:
- ягоды с проросшими семенами теряют свою эстетическую привлекательность и коммерческую ценность;
- прорастание семян ускоряет порчу ягоды и снижает вкусовые качества;
- снижение общей продуктивности растения, поскольку энергия и ресурсы тратятся на прорастание семян.
Из-за негативных последствий селекционеры ищут способы предотвращения явления. Правильное управление условиями роста и уходом за растениями может помочь снизить риск появления вивипарии.
Можно ли предотвратить вивипарию у клубники?
Что такое осмотическое давление и как оно связано с вивипарией?
Список литературы, использованной при подготовке статьи:
- Нотов А. А. и др. Она создавала науку будущего… Татьяна Борисовна Батыгина (24.10. 1927–16.09. 2015) //Историко-биологические исследования. – 2016. – Т. 8. – №. 2. – С. 124-133.
