Hormony roślinne Auksyny: dystrybucja, rodzaje i fizjologiczny wpływ Auksyn
Hormony roślinne Auksyny: Dystrybucja, rodzaje i fizjologiczny wpływ Auksyn!
Substancje wzrostu roślin lub regulatory wzrostu są substancjami organicznymi, innymi niż składniki odżywcze, które w niskim stężeniu regulują wzrost, różnicowanie i rozwój poprzez ich promowanie lub hamowanie. Substancje wzrostu roślin są również nazywane fitohormonami.
Technicznie hormon roślinny jest związkiem organicznym zsyntetyzowanym w jednej części rośliny i przeniesionym do innej części, gdzie w bardzo niskim stężeniu wywołuje reakcję fizjologiczną. Odpowiedź w narządzie docelowym nie musi być promotorem, ponieważ procesy takie jak wzrost lub różnicowanie są czasami hamowane przez hormony, zwłaszcza kwas abscysynowy.
Wielu fizjologów roślin używa terminów roślinnych zamiast hormonów roślinnych, ponieważ może zawierać zarówno natywne (endogenne), jak i syntetyczne (egzogenne) substancje, które modyfikują wzrost roślin. Substancje opracowane przez roślinę są określane jako fitohormony, podczas gdy inne są nazywane syntetycznymi substancjami wzrostu roślin.
Pięć głównych rodzajów endogennych substancji wzrostu roślin występuje w roślinach - auksynach, gibberlinach, cytokininach, kwasie abscysynowym i etylenie. Z wyjątkiem kwasu abscysynowego i etylenu, które są reprezentowane przez pojedyncze cząsteczki w roślinach, istnieje wiele postaci endogennych substancji wzrostu roślin.
Auxiny:
Termin auksyn został po raz pierwszy użyty przez Fritsa Went w 1926 roku, który odkrył, że jakiś niezidentyfikowany związek prawdopodobnie spowodował krzywiznę owsa koleoptyli w kierunku światła. Wykazał, że substancja obecna w końcach może rozpraszać się od nich na maleńki agar blokowy.
Aktywność tej auksyny wykryto przez krzywiznę koleoptylu spowodowaną zwiększonym wydłużeniem po stronie, na którą nałożono blok agarowy. Test Avena-curuature, opracowany po raz pierwszy przez FW Went, jest nie tylko pierwszym, ale jak do tej pory najlepszym bisesiem dla auksyny.
Test koncentruje się na dwóch ważnych aspektach działania auksyny (a) transport auksyny jest ściśle polarny, dyfundujący od morfologicznego wierzchu do morfologicznej podstawy (b) stopień krzywizny jest proporcjonalny do ilości auksyny.
Thimann (1948) zdefiniował auksynę jako "substancję organiczną, która promuje wzrost wzdłuż osi podłużnej, gdy jest stosowana w niskich stężeniach do pędów roślin uwolnionych tak daleko, jak to możliwe od ich własnych, nieodłącznych substancji sprzyjających rozwojowi".
Dystrybucja Auxin w roślinach:
Thimann (1934) pracujący nad etiologicznymi siewkami Aveny odkrył, że auksyny występują w ich najwyższych stężeniach w wierzchołku pędu; końcówki korzeni zawierały najmniejszą ilość. Thimann i Skoog stwierdzili, że w roślinach wyhodowanych w świetle, wierzchołkowe pąki zawierały większość auksyny, młode liście zawierały mniejsze ilości i dojrzałe liście, najmniejsze. Auksynę syntetyzuje się w wierzchołkach pędów, zawiązkach liści i rozwijających się nasionach i obecnie uważa się, że synteza auksyn może zachodzić we wszystkich częściach rośliny.
Rodzaje Auxin:
Ostatnio z materiałów roślinnych wyizolowano kilka substancji wykazujących działanie auksynowe.
Kwas 3-octowy indolu (IAA) jest uniwersalną naturalną auksyną. Zostało odkryte przez Kogl i wsp. (1934). Powiązanymi substancjami chemicznymi są indolowy 3-acetaldehyd, indolo-3-acetonitryl, kwas fenylooctowy i kwas 4-chloroindolowy. Jednak w większości roślin stwierdzono, że kwas indolo-3-octowy (IAA) występuje w znacznie większych ilościach niż jakakolwiek inna auksyna.
Auksyny zazwyczaj występują jako kompleksy, zwykle związane z aminokwasem lub cukrem. Kompleksy te służą jako substancje prekursorowe i opisano sześć różnych cząsteczek prekursorowych dla auksyn. Wielu pracowników, w tym Thimann, donosi, że aminokwasy, Tryptofan, odgrywają ważną rolę w formacji auksyn. Wiele związków indolowych służy również jako prekursor auksyn.
Synteza Auksyny jest uwarunkowana obecnością światła i cynku. Zbyt wysoka lub zbyt niska temperatura są szkodliwe dla powstawania IAA. Sugeruje się zatem, że synteza auksyny jest procesem pośredniczonym w enzymach.
Syntetyczne Auxiny:
Wiele syntetycznych auksyn wywołuje wiele reakcji fizjologicznych wspólnych dla IAA i ogólnie uważa się je za auksyny. Spośród tych kwasów: kwasu naftalenooctowego (NAA), kwasu indolomasłowego (IBA), kwasu 2, 4-dichlorofenoksyetynowego (2, 4-D), kwasu 2-metylo-4-chloro-fenoksyktycznego (MCPA) i 2, 4, Najbardziej znany jest kwas 5-trichlorofenoksyoctowy.
Antiauxiny:
Antiaantyny to grupa substancji chemicznych, które mogą zapobiegać działaniu auksyn w roślinach. Zostały one po raz pierwszy odkryte przez Skooga (1942). Kwas trans-cynamonowy, kwas askorbinowy, kwas 7-fenylo-masłowy to niektóre z tych antiabizyn. Prawdopodobnie anty-auksyna konkuruje z auksyną w tym samym miejscu reakcji i w ten sposób hamuje działanie auksyny.
Fizjologiczne skutki działania auksyn:
1. Powiększenie komórek:
Wczesne badania nad wzrostem koleoptyli w wyniku powiększenia komórek wykazały, że IAA i inne auksyny sprzyjają powiększaniu komórek. Jest to najbardziej podstawowa aktywność auksyn.
2. Hamowanie bocznych pąków:
Rozwój pachowych (bocznych) pąków jest hamowany przez IAA wytwarzany w merystemie wierzchołkowym i transportowany w dół łodygi. Jeśli źródło auksyny zostanie usunięte przez wycięcie merystemu wierzchołkowego, boczne pąki są uwalniane ze stanu hamującego i ulegają rozwojowi.
3. Opadanie liści:
Stężenie IAA w komórkach w pobliżu lub w strefie odcięcia wydaje się opóźniać proces odcięcia.
4. Aktywność kambialna:
Stopień kambialnej aktywności jest wprost proporcjonalny do stężenia auksyny (Avery i wsp. 1947). Auksyny promują podział komórek w regionie kambialnym.
5. Wzrost korzeni:
Auksyna promuje inicjację korzenia, ale tylko w wyjątkowo niskim stężeniu ( 10-7 do 10-13 M) w zależności od gatunku i wieku korzeni. W wyższych stężeniach, powiększanie komórek jest zawsze hamowane.
6. Auksyny są zatrudnione w rolnictwie do wywoływania ukorzeniania, parthenokarpy, kwitnienia oraz jako środki trawiące (2, 4-D).
