Многие виды сапрофитных и фитопатогенных грибов в процессе жизнедеятельности и при определённых условиях культивирования выделяют в значительном количестве такие вещества, как ауксины, гиббереллины и витамины.
Вещества, которые в малых концентрациях стимулируют, изменяют процессы роста и развития растений, называют ростовыми веществами или регуляторами роста. На процессы роста и развития могут влиять многие метаболиты, например, ряд органических кислот, аминокислот, но их действие строго специфично.
Открытие стимуляторов роста типа ауксинов в 30-х годах привело к установлению группы соединений, которые относятся к бета-уксусной кислоте. Ауксины образуются в процессе метаболизма многих грибов и проявляют стимулирующее действие на рост и развитие растений. В растительном мире ауксины обычно содержатся в точках роста и принимают участие в процессах роста растений, прорастания семян и тропизмах. Соединения группы ауксинов образуют многие виды почвенных грибов и актиномицетов.
Гиббериллины являются специфичными стимуляторами роста, которые образуются Fusarium moniliforme, F.oxysporum и другими грибами.
Впервые гиббереллины били обнаруженя в 1935 году при изучении распространённого тогда в Японии вредоносного заболевания риса, вызываемого Fusarium moniliforme, который является конидиальной стадией гриба Gibberella fujikuroi. Заболевание проявлялось в том, что у многих растений наряду с нормальными появлялись удлиненные побеги с более узкими листьями, удлиненными междоузлиями. Они имели укороченные колосья, которые раньше выбрасываются и зацветают, что приводило к резкому снижению урожая. Было установлено, что если проростки риса обработать стерильными фильтрами с F. Moniliforme, то они начинают вытягиваться и по мере созревания становятся похожими на больные растения в естественных условиях. Так было доказано, что заболевание вызывают вещества, находящиеся в культуральной жидкости гриба. Они в больших разведениях, порядка 10^(–4) – 10^(– 11) значительно увеличивают рост растений томатов, табака, гороха и др.
Гиббереллины относятся к алициклическим соединениям флуоренового ряда, основой их структуры является гиббан. Гибберелиновая кислота – один из наиболее биологически активных гибберилинов. Одним из характерых особенностей биологического действия является удлинение стебля без увеличения числа междуузлий. Это свойство наиболее чётко проявляется у карликовых сортов растений.
Удлинение междуузлий в опытах с обработкой гиббереллином сопровождается уменьшением диаметра стебля и числа сосудисто-волокнистых пучков. В ряде случаев, в зависимости от концентрации, наблюдается усиление вращательного движения стеблей, изменение форм листьев, стимуляция роста усиков, задержка формирования листьев и др. У одних растений гиббереллин может вызвать сокращение числа боковых побегов и удлинение главного, у других, наоборот, увеличение боковых и междуузлий на них. Например, малые дозы гиббереллина снимают у карликовых растений генетический признак карликовости, а так же физиологическую и патологическую карликовость.
Наряду с выраженным действием гибберилина на изменение морфологии растений, он оказывает влияние на многие стороны обмена веществ - изменение содержания углеводов, азотистых веществ, активность ферментов, изменяет активность фотосинтеза. Однако характер и уровень указанных изменений зависит от дозы гиббереллина и условий питания растений.
После обработки растении гиббереллином озимые культуры могут плодоносить без прохождения стадии яровизации, двухлетние растения длинного дня зацветают на первый год, получаются бессемянные плоды томатов и бескосточковые ягоды некоторых видов винограда, значительно увеличивается их урожайность.
Таким образом, гиббереллины, продукты метаболизма определённых видов грибов, представляют специфическую группу ростоактивизирующих веществ, отличных от ауксинов. Взаимосвязь этих двух типов регуляторов роста в растениях разнообразна и многогранна – под влиянием гиббереллина увеличивается образование ауксинов в растениях. Гиббереллины могут ингибировать активность некоторых ферментов, инактивизирующих ауксины.
