Гипокотиль растений¶

Гипокотиль — это часть стебля проростка растения, расположенная между семядолями (семядольными листьями) и корневой шейкой (переходной зоной между стеблем и корнем). Вместе с эпикотилем (участком стебля выше семядолей) гипокотиль входит в структуру осевого органа зародыша и играет ключевую роль в прорастании семени и формировании молодого растения.

¶Анатомическое строение

Гипокотиль имеет типичное для первичного стебля анатомическое строение. На поперечном срезе различают:

• Эпидерму — наружный слой клеток, часто покрытый кутикулой и устьицами;
• Кору — основную массу паренхимных клеток, в которой могут откладываться запасные вещества;
• Центральный цилиндр — содержит проводящие пучки (ксилему и флоэму), которые у двудольных часто расположены кольцом, а у однодольных — рассеянно.

У проростков многих видов гипокотиль способен к фотосинтезу, так как его клетки содержат хлоропласты. Это особенно важно для растений с подземным типом прорастания, где семядоли не выходят на поверхность.

¶Функции гипокотиля

Основные функции гипокотиля связаны с прорастанием и ранним развитием растения:

1. Вынос семядолей на свет — при надземном прорастании гипокотиль активно удлиняется и выталкивает семядоли из почвы. Это характерно для большинства двудольных (например, фасоли, огурца, подсолнечника).
2. Проведение веществ — гипокотиль обеспечивает транспорт воды и минеральных солей от корня к семядолям и формирующимся листьям, а также органических веществ в обратном направлении.
3. Запасающая функция — у некоторых растений (например, у свёклы) гипокотиль участвует в формировании корнеплода, накапливая питательные вещества.
4. Опора — гипокотиль поддерживает семядоли и верхушечную почку на начальных этапах развития.

¶Типы прорастания семян

В зависимости от поведения гипокотиля различают два основных типа прорастания:

• Надземное (эпигеическое) — гипокотиль интенсивно растёт, выносит семядоли на поверхность почвы, где они зеленеют и временно выполняют функцию листьев. Характерно для фасоли, томата, капусты, клёна.
• Подземное (гипогеическое) — гипокотиль остаётся коротким, семядоли остаются в почве и служат только источником питательных веществ. Характерно для гороха, пшеницы, дуба, грецкого ореха.

У некоторых растений наблюдается промежуточный тип прорастания.

¶Развитие и рост

Гипокотиль формируется из гипокотильной части зародыша ещё в семени. При прорастании его рост обеспечивается делением и растяжением клеток. На начальном этапе преобладает растяжение клеток, что позволяет быстро увеличить длину органа. Удлинение гипокотиля регулируется фитогормонами, прежде всего гиббереллинами и ауксинами, а также зависит от освещения: в темноте гипокотиль удлиняется сильнее (этиоляция), на свету — замедляется.

У проростков, развивающихся в темноте, гипокотиль бывает вытянутым и бледным; при выходе на свет он утолщается, приобретает зелёную окраску и прекращает активный рост.

¶Значение в хозяйственной деятельности

Гипокотиль имеет практическое значение в сельском хозяйстве и селекции:

• У свёклы обыкновенной гипокотиль вместе с корнем образует корнеплод, который используется в пищу и для переработки на сахар.
• Устойчивость проростков к полеганию во многом определяется прочностью гипокотиля.
• При пикировке рассады заглубление стебля до семядолей стимулирует образование дополнительных придаточных корней на гипокотиле, что улучшает приживаемость растений.

¶Патологии и повреждения

Гипокотиль чувствителен к неблагоприятным условиям. Поражение его тканей патогенными грибами (например, возбудителями чёрной ножки) приводит к утончению и загниванию стебля у основания, что вызывает гибель всходов. Повреждение гипокотиля вредителями (проволочниками, гусеницами подгрызающих совок) также нарушает транспорт веществ и может привести к гибели растения.