Регуляция прорастания семян

Семена примерно 50 % рудералов, среди которых немало сорняков, про­растают только после кратковременного освещения. Эти растения в природе занимают нарушенные места, поэтому зародышу важно определить, свободно ли место от растений-конкурентов. Если травостой сомкнут (место занято), семена не прорастают. В агроценозах основной экологический фактор — пере­копка почвы. При этом семена сорняков могут оказаться как глубоко под зем­лей, так и близко к поверхности. Семена, находящиеся глубоко в почве, не получают светового стимула и впадают в состояние покоя, образуя семенной фонд. Но стоит вынести такое семя на поверхность, как оно прорастает.

В регуляции прорастания заметную роль играет фитохромная система. Для восприятия светового сигнала необходимо набухание семян (если семя мета­болически не активно, фитохром не может передать информацию в ядро). Как это и следует из свойств фитохрома А и В, прорастание можно вызвать не­большим количеством «красных квантов» (через Ф(В) и минорный Ф(Е)),

тогда можно наблюдать К/ДК-обратимость. Освещение интенсивным ДК-светом также приводит к прорастанию (через Ф(А)), причем обратить этот эф­фект не удается.

На чувствительность семян к свету влияют условия выращивания материн­ского растения. Если арабидопсис вырастить на ярком свету, семена прорастут и в полной темноте. В зародыше при развитии на материнском растении фитохромная система получает достаточно красных лучей, и фитохромы переходят в форму Ф₇₃₀ (сигнал к прорастанию). После периода покоя семя прорастает без света. Если материнское растение выросло в тени других растений (или при недостатке света), фитохромы в зародышах остаются в форме Ф₆₆₀ и «ожида­ют» красных лучей — свет нужен для прорастания. Свойства фитохромной си­стемы позволяют предложить приемы, снижающие прорастание сорняков на полях. Например, можно вспахивать и засевать поле ночью, чтобы свет не попадал на семена сорняков (большинство культурных растений прорастают без света). Вспашка поля ночью показала, что засоренность снижается на 30 — 60 % по сравнению с участком, вспаханным днем.