Яровизація

Яровизація – це процес або сума процесів, що проходять під впливом знижених температур, і призводять до прискорення розвитку рослин з переходом їх до генеративної фази. Причому такі явища спостерігаються після перенесення рослин у сприятливі для росту умови (оптимальна температура) .

Проблема озимості-яровості особливо інтенсивно досліджувалася на м’якій пшениці Triticum aestivum L., яка є однією з найбільш поширених у світі продовольчих культур. Здатність м’якої пшениці до репродуктивного розвитку пов’язана з функціонуванням генів Vrn (vernalization – яровизація) і Ppd (photoperiodic –фотоперіодичність). У озимої пшениці гени обох систем розвитку знаходяться в рецесивному стані – vrn vrn ppd ppd. Такий генотип зумовлює обов’язкову потребу в яровизації та довгому дні. У ярових форм відсутня потреба у яровизації (домінантні алелі Vrn), також вони здатні розвиватися і при короткому, і при довгому дні (домінантні алелі Ppd). У пшениці-дворучок в генотипі перекомбіновані дві вказані генетичні системи: домінантні алелі Vrn (як у ярової) поєднуються з рецесивними алелями ppd (як у озимої). Від генів Vrn і Ppd сильно залежить акцепторний стан розташованої під апексом зони росту. Рецесивні алелі кожної з вказаних генетичних систем визначають жорсткий контроль над ростовою активністю цієї зони. Відсутність яровизації при рецесивному стані генів vrn (озима пшениця) призводить до інгибіювання росту молодих листків, що робить апекс некомпетентним для переходу до репродуктивного розвитку . Яровизація знімає це інгибіювання і відкриває можливість подальшої реакції на довгий день.

У ході вивчення явища яровизації вівся активний пошук змін у біохімічних процесах клітини. Проблема ускладнювалася тим, що необхідно було чітко розмежувати процеси, які протікають під час яровизації і пов’язані з ростом або іншими явищами, і процеси, які безпосередньо складають основи яровизації.

При вивченні яровизації в насінні, що проклюнулося, необхідно розмежовувати процеси, які проходять в зародку, і процеси, які проходять в ендоспермі, так як було показано, що яровизація проходить в зародку .

Було виявлено, що при яровизації збільшується відношення кількості водорозчинного білка до кількості водонерозчинного . Далі було показано, що ці процеси спостерігаються і при пророщуванні в умовах нормальної температури. Це означає, що ефект, який спостерігається, пов’язаний швидше з ростом, ніж з яровизацією.

У період яровизації необхідна наявність певної кількості цукрів у зародку. У дослідах з ізольованими бруньками моркви було показано, що краще проходять яровизацію ті бруньки, які отримують підкормку із розчину сахарози. При яровизації пшениці в холодній камері при різному освітленні  у випадку підкормки глюкозою яровизація прискорювалася у рослин, які вирощувалися в темряві. Хоча підвищення концентрації цукрів і сприяє успішному проходженню яровизації, вона можлива і при низькому їх вмісті. Зниження вмісту цукрів спостерігається як при надто довгій витримці насіння при знижених температурах, так і при звичайному пророщуванні .

При визначенні складу амінокислот та їх кількості не було знайдено відмінностей між яровизованими рослинами і рослинами, які проростали при підвищених температурах . В обох випадках збільшувався вміст вільних амінокислот.

 Також був показаний зв΄язок між активністю ферментів та протіканням яровизації. Активність гідролітичних та окислювальних ферментів у ярових, що швидко розвиваються при весінньому сіві, та озимих яровизованих рослин хлібних злаків була вищою, ніж в озимих неяровизованих рослин. Таким чином, вищий рівень активності гідролітичних та окислювальних ферментів у ярових та озимих яровизованих рослин співпадає з вищим рівнем інтенсивності накопичування, відтоку та перетворення у них продуктів асиміляції у порівнянні з озимими неяровизованими рослинами .

Було показано, що озимість та яровизація пов΄язані з накопичуванням вітамінів. Так вміст аскорбінової та дегідроаскорбінової кислот у ярових та озимих яровизованих рослин, що швидко розвиваються, значно вищий, ніж у озимих неяровизованих, що розвиваються повільно .

Тобто посилене накопичування вітамінів і вища активність ферментів, впливаючи на накопичення продуктів асиміляції, перетворення їх до сполук, що містять азот, та до інших сполук, а також на переміщення цих продуктів, обумовлює кращу забезпеченість точок росту  трофічними та іншими метаболітами. У свою чергу це призводить до інтенсивного формування нових вегетативних та скорішому переходу до утворення генеративних органів, що має вираження в прискоренні темпу розвитку ярових та озимих яровизованих рослин та ранішому їх цвітінні та формуванні плодів у порівнянні з озимими неяровизованими рослинами .

Таким чином, на даний момент не знайдені будь-які значні біохімічні зміни в клітинах, які б складали основи яровизації, її механізм, і дозволили б її виділити в окремий етап онтогенезу рослинного організму. Всі зміни, які спостерігалися різними авторами в обміні речовин, виявилися відображенням протікання процесів росту. У зв’язку з тим, що яровизація призводить до прискорення розвитку і прискорення переходу до цвітіння, визиває зацікавлення можливий зв’язок між явищем яровизації та змінами фітогормонального балансу рослини.