Побег. Нормальный проросток должен иметь неповреждённую почечку с хорошо развитым листом, находящимся внутри или выходящим из колеоптиля. Лист должен быть зелёного цвета и иметь протяжённость больше, чем наполовину пространства внутри колеоптиля к моменту оценки проростка. Колеоптиль не должен иметь каких-либо признаков повреждения, но проростки с поверхностным обесцвечиванием колеоптиля могут считаться нормальными при условии, что развитие всех важнейших структур во всех других отношениях происходят нормально и закрытый лист не обесцвечен. Проростки, имеющие скрученную или изогнутую почечку, могут классифицироваться как нормальные только в том случае, если колеоптиль не повреждён, листья зелёные и нормальной длины и корневая система хорошо развита (Н.С. Hayward, 1938).
Проростки не должны считаться нормальными, если листья занимают только нижнюю часть колеоптиля или почечка короткая и утолщённая, поскольку дальнейшее развитие может быть задержано, или щиток был повреждён во время искусственного просушивания, или эндосперм загнил, или проросток был отравлен фитотоксичным химикатом. Проросток, сильно загнивший в результате заражения грибами или бактериями, может считаться нормальным в том случае, если совершенно очевидно, что семя само по себе не является источниками заражения, и если можно определить, что все важнейшие структуры были развиты.
Общие категории анормальных проростков.
Повреждённые проростки. Проростки считаются анормальными, если одна или несколько важнейших структур могут развиваться нормально из-за предшествовавшего повреждения зародыша. К таким повреждённым проросткам относятся проростки, не имеющие зародышевых корней, даже если почечка развивается нормально, а также проростки с трещиной в колеоптиле или с другим повреждением, вызывающим ненормальное развитие колеоптиля, даже если листья кажутся нормальными.
Деформированные проростки. Проростки считаются анормальными, если их развитие в целом происходит слабо и непропорционально по сравнению с развитием нормального проростка, выращиваемого одновременно с ними.
При проращивании в почве химически обработанных семян проростки с короткими, остановившимися в росте зародышевыми корнями, или с короткой утолщённой почечкой, или с тем и другим классифицируются как анормальные.
Проростки считаются анормальными, если они имеют только один зародышевый корень или два и больше зародышевых корней, но коротких или веретенообразных. Проростки без зелёного листа или с короткими листьями, раздроблёнными или продольно расщеплёнными, с трещиной в колеоптиле или без неё считаются анормальными. Проростки с тонкой веретенообразной почечкой, которой обычно сопутствуют слабые корни и загнивший эндосперм, а также приростки морозобойных семян с "зернистым" колеоптилем или имеющие слабую и скрученную по спирали почечку являются анормальными (A.M. Andersen, 1950).
Загнившие проростки. Проростки считаются анормальными, если какая-либо из важнейших структур так сильно загнила, что это может помешать их нормальному развитию. Например, когда почечка полностью загнила или обесцвечивание колеоптиля проникло до внутреннего листа, или если имеется загнивание в точке прикрепления зародыша к эндосперму. Проростки также являются анормальными, если зародышевые корни загнили или слабые.
Индуцирование защитных механизмов растений с помощью фитогормонов и синтетических регуляторов роста привлекает все большее внимание исследователей в связи с необходимостью разработки экологически безопасных технологий возделывания сельскохозяйственных культур.
Многолетней практикой доказано, что интенсификация сельскохозяйственного производства путём повышения уровня его химизации не даёт экономически целесообразного увеличения продуктивности сельскохозяйственных культур. Напротив, ухудшается качество продукции, состояние окружающей среды, снижается плодородие почв, в них накапливаются пестициды.
Регуляторы роста и развития влияют на жизненные процессы растений, не оказывают в рекомендуемых концентрациях токсического действия и не служат источником питания растений. Действие их на растение поливалентно. Все они влияют на рост и деление клеток, на процессы адаптации и старения, на транспорт веществ, дыхание, синтез нуклеиновых кислот и белков, а также на многие другие процессы. Вместе с тем у каждой группы этих веществ имеются свои специфические особенности. С позиции современной теории роста биологически активные вещества (БАВ) действуют в зависимости от концентраций и их сочетаний. Поэтому вследствие исследования новых препаратов и их сочетаний синтезировано большое количество химических препаратов, обладающих сходным с природными регуляторами роста действием, полученных заводским способом.
Это связано с потребностью получить химическим путём структурно известные фитогормоны групп ауксинов, гиббереллинов, кининов и другие, а также с поиском БАВ, структурно близких к эндогенным фитогормонам. К настоящему времени в мире обнаружено и в той или иной степени изучено, около 500 соединений химического, микробного и растительного происхождения, обладающих регуляторным действием; из них практическое применение нашли около 50.
Основная цель применения регуляторов роста на зерновых культурах - предупреждение полегания посевов, улучшение формирования элементов продуктивности и повышение устойчивости растений к неблагоприятным факторам среды. Обработка ими приводит к повышению урожайности, улучшению качества зерна и экономических показателей его производства (В.И. Ковалев, 1997).
На протяжении нескольких десятков лет рядом учёных были приведены исследования по применению регуляторов роста растений в основных зернопроизводящих странах и России. Проанализированы способы, позволяющие их использовать с высоким экономическим эффектом и учётом охраны окружающей среды, а также изучался механизм действия БАВ, их функции, влияние на продуктивность культур и качество полученного урожая (Г.С. Муромцев, 1987, П.В. Ракитин,1983).
С помощью регуляторов роста растений можно управлять важными физиологическими процессами, например, прорастанием семян.
Хорошо известно стимулирующее воздействие экзогенных гиббереллинов на прорастание как покоящихся семян, так и не покоящихся. Гибберелловая кислота (ГК) действительно стимулирует прорастание семян, органический или вынужденный покой, которых обусловлен самыми различными механизмами, например, неполным развитием зародыша, механическим сопротивлением кожуры семени, присутствием ингибиторов прорастания или факторами, относящимися к физиологической компенсации оси зародыша. Эти наблюдения побудили некоторых авторов постулировать универсальную роль ГК в прорастании семян (F. Flemion, 1933, R. Willemsen, 1972).
Однако имеющиеся экспериментальные данные не могут служить основой для подобного предположения. Многие из проявлений действия гиббереллинов на прорастание семян могут быть, скорее всего, фармакологическими и не иметь прямого отношения к эндогенным механизмам прерывания покоя (М. Г. Николаева, 1974).
В различных источниках (Г.С. Муромцев, 1984) указывается на связь между воздействием низких температур на покоящиеся семена с увеличением содержания гиббереллиноподобных веществ и прорастанием, однако, большая часть работ по этой теме была выполнена в тот период, когда надёжные методы идентификации и количественного определения ГК ещё отсутствовали. В исследованиях была доказана связь между изменением содержания эндогенных ГК и условиями прерывания покоя. Вторичный покой, вызванный сухим хранением, удаётся преодолевать либо ГК, либо воздействием холодом.
Прорастание семян, покой которых вызван светом, связано с действием света на обмен ГК. У множества семян, чувствительных или нечувствительных к качеству света, обработка ГК стимулирует прорастание в условиях, в которых семена обычно не прорастают. Результаты физиологических экспериментов свидетельствуют против гипотезы о том, что экзогенный ГК таким образом ускоряет прорастание, однако, после воздействия красным светом на светочувствительные семена, в них увеличивается уровень гиббереллиноподобных соединений (Г.С. Муромцев, 1984).
Известно, что ингибиторы биосинтеза ГК нарушают синтез амилазы в зерновках хлебных злаков, что указывает на участие новообразования ГК в начальных этапах прорастания.
Из приведённых выше фактов следует, что новообразования ГК в зародыше прорастающей зерновки, по-видимому, хотя бы отчасти, обусловлено переформированным синтетическим аппаратом клетки, реактивируемым при набухании.
Таким образом, возникает вопрос, существует ли единый механизм действия гиббереллинов. Несколько попыток предложить единую модель механизма действия ГК в прорастающих семенах основано на хорошо известной роли ГК в мобилизации запасов эндосперма в зерновке ячменя. Принять такую модель -значит, исходить из того, что у всех семян, прорастание которых стимулирует ГК, первым этапом является распад крахмала и других веществ, как следствие индуцированного ГК действия ферментов. Но данная модель слишком упрощена. Так, например, при воздействии ГК на частично дозревшие семена, проклёвывание корешка при прорастании предшествует появлению a-амилазы. Но известно, что в низких концентрациях ГК может стимулировать образование амилазы и в отсутствие прорастания. Таким образом, в случае семян зерновых культур следует чётко различать события, регулирующие прорастание, например, появление корешка, мобилизацию субстратов.