Auxino funkcijos, veikimo mechanizmas, tipai, poveikis augalams, taikymas



The auxinas Jie yra augalų hormonų grupė, kuri veikia kaip augalų augimo ir vystymosi reguliatoriai. Jo funkcija yra susijusi su veiksniais, skatinančiais augalų augimą, ypač ląstelių pasiskirstymą ir pailgėjimą.

Šie fitohormonai yra augalų karalystėje, nuo bakterijų, dumblių ir grybų iki aukštesnių augalų. Iš natūralios kilmės auksinų indolioacto rūgštis (IAA) yra labiausiai paplitusi ir gaunama iš aminorūgšties L-triptofano.

Augimo reguliatorių buvimą XX a. Pradžioje atrado F. W. Went. Atliekant bandymus su avižų sėjinukais nustatyta galimybė, kad augalų augimą reguliuoja medžiagos.

Nors jie yra daugelyje augalų audinių, didžiausia koncentracija apsiriboja aktyviai augančiais audiniais. Auksinų sintezė paprastai būna apikalių meristemų, švelnių lapų ir besivystančių vaisių.

Stiebo apikalios meristemos yra sritys, kuriose sintezuojama AIA, skirtingai paskirstant stiebo pagrindą. Lapuose auksino kiekis priklauso nuo audinio amžiaus, sumažindamas koncentraciją lapų brandos sąlygomis.

Kaip augimo reguliatoriai, ūkininkai juos plačiai naudoja spartindami augimą arba skatindami įsišaknijimą. Šiuo metu yra keletas komercinių produktų, turinčių specifinių funkcijų, priklausomai nuo kiekvieno augalo fiziologinių ir morfologinių poreikių.

Indeksas

  • 1 Struktūra
  • 2 Funkcija
  • 3 Veikimo mechanizmas
  • 4 tipai
  • 5 Poveikis augalams
    • 5.1 Ląstelių pailgėjimas
    • 5.2 Apical dominavimas
  • 6 Fiziologinis poveikis
    • 6.1 Tropizmas
    • 6.2 Atsiskleidimas ir senėjimas
    • 6.3 Vaisių vystymasis
    • 6.4 Padalijimas ir ląstelių diferenciacija
  • 7 Programos
  • 8 Nuorodos

Struktūra

Auksinai susideda iš indolo žiedo, gauto iš fenolio, ir aromatinių žiedų su dvigubomis konjuguotomis jungtimis. Tiesą sakant, jie turi biciklinę struktūrą, kurią sudaro 5 anglies pirolis ir 6 anglies benzenas.

Indolo organinis junginys yra aromatinė molekulė, turinti didelį lakumo laipsnį. Ši savybė daro auksinų koncentraciją augaluose, priklausančiuose nuo likučių, sujungtų su dvigubu žiedu.

Funkcija

Iš esmės auksinai skatina ląstelių pasiskirstymą ir pailgėjimą, taigi ir audinių augimą. Iš tiesų, šie fitohormonai įsikiša į įvairius augalų vystymosi procesus, dažnai sąveikaujant su kitais hormonais.

  • Padidinti ląstelių pailgėjimą ląstelių sienelės plastiškumu.
  • Jie sukelia meristematinio viršūnės, coleoptilių ir stiebo augimą.
  • Apriboti pagrindinės arba pasukančios šaknies augimą, skatinant antrinių ir atsitiktinių šaknų formavimąsi.
  • Skatinti kraujagyslių diferenciaciją.
  • Motyvuokite dominuojančią apikalumą.
  • Geotropizmo reguliavimas: fototropizmas, gravitropizmas ir tigmotropizmas per auksinų šoninį perskirstymą.
  • Jie atideda augalų organų, pavyzdžiui, lapų, gėlių ir vaisių, atsiskyrimą.
  • Motyvuoti gėlių vystymąsi.
  • Jie skatina vaisių vystymąsi.

Veikimo mechanizmas

Auksinai turi galimybę padidinti ląstelių sienelės plastiškumą, kad būtų pradėtas pailgėjimo procesas. Kai ląstelių sienelė minkštėja, ląstelė išsipučia ir plečiasi dėl turgoro slėgio.

Šiuo atžvilgiu meristematinės ląstelės sugeria didelius vandens kiekius, kurie turi įtakos apikinių audinių augimui. Šį procesą lemia reiškinys, vadinamas „augimu rūgšties terpėje“, kuri paaiškina auksinų aktyvumą.

Šis reiškinys pasireiškia, kai ląstelių sienelės sudarančios polisacharidai ir pektinai minkštėja dėl terpės rūgštėjimo. Celiuliozė, hemiceliuliozė ir pektinas praranda nelankstumą, kuris palengvina vandens patekimą į ląstelę.

Auksinų funkcija šiame procese yra vandenilio jonų mainų (H+) link ląstelės sienelės. Šiame procese dalyvauja H-ATPazės siurblių aktyvinimas ir naujų H-ATPazių sintezė..

  • H-ATPazės siurblių aktyvinimas: Auksinai tiesiogiai reaguoja į fermento protonų pumpavimą, įsikišdami ATP.
  • Naujų H-ATPazių sintezė: Auksinai turi gebėjimą sintezuoti protonų siurblius ląstelės sienelėje, skatindami ARMm, kuris veikia endoplazminį retikulą ir Golgi aparatą, siekiant padidinti ląstelių sienelių protonų aktyvumą.

Didinant vandenilio jonus (H. \ T+) ląstelių sienelė yra parūgštinta, aktyvuojant "ekspansijos" baltymus, dalyvaujančius ląstelių augime. Expansins efektyviai veikia pH intervale nuo 4,5 iki 5,5.

Iš tiesų, polisacharidai ir celiuliozės mikrofibriliai praranda standumą dėl to, kad jie sulaužo vandenilines jungtis. Dėl to ląstelė sugeria vandenį ir plečiasi, išryškindama „augimo rūgštinėje terpėje“ reiškinį..

Tipai

  • AIA arba indolacto rūgštis: Natūralios kilmės fitohormas yra hormonas, kuris augalų audiniuose yra didesnis. Jis sintetinamas jaunų audinių, lapų, meristemų ir galinių pumpurų lygiu.
  • AIB arba indolo sviesto rūgštis: plataus spektro natūralios foshormoso. Jis prisideda prie šaknų augimo daržovėse ir dekoratyviniuose augaluose, taip pat leidžia naudoti didesnius vaisius.
  • ANA arba naftaleno rūgštis: sintetinis augalų hormonas, plačiai naudojamas žemės ūkyje. Jis naudojamas paskatinti atsitiktinių augalų šaknų augimą, sumažinti vaisių kritimą ir skatinti žydėjimą.
  • 2,4-D arba dichlorfenoksiacto rūgštis: sintetinės hormoninės kilmės produktas, naudojamas kaip sisteminis herbicidas. Jis daugiausia naudojamas plačialapių piktžolių kontrolei.
  • 2,4,5-T arba 2,4,4-trichlorfenoksiacto rūgštis: sintetinės kilmės fitohoronas, naudojamas kaip pesticidas. Šiuo metu jo naudojimas ribojamas dėl jo mirtino poveikio aplinkai, augalams, gyvūnams ir žmogui.

Poveikis augalams

Auksinai sukelia skirtingus morfologinius ir fiziologinius pokyčius, daugiausia ląstelių pailgėjimą, kuris skatina stiebų ir šaknų pailgėjimą. Be to, ji įsikiša į apikalią dominuojančią padėtį, tropizmą, lapų ir gėlių atsiskyrimą ir senėjimą, vaisių vystymąsi ir ląstelių diferenciaciją..

Ląstelių pailgėjimas

Augalai auga per du iš eilės vykstančius procesus, ląstelių pasiskirstymą ir pailgėjimą. Ląstelių dalijimasis leidžia padidinti ląstelių skaičių ir ląstelių pailgėjimu augalas auga.

Auksinai įsijungia į ląstelių sienelės rūgštėjimą, aktyvindami ATPazes. Tokiu būdu padidėja vandens ir tirpiklių absorbcija, aktyvinami ekspansijai ir atsiranda ląstelių pailgėjimas.

Apical dominavimas

Apikalus dominavimas yra koreliacijos fenomenas, kuriame pagrindinis pumpuras auga šoninių pumpurų nenaudai. Auksinų aktyvumui apikos augimo lydime turi būti citokinų fitohormonas.

Iš tiesų, vykstant vegetatyvinei auksinų viršūnių sintezei, kurios vėliau pritraukia citokinus, sintetinamus šaknų link viršūnės. Kai pasiekiama optimali koncentracija tarp auksinų / citokinų, atsiranda ląstelių dalijimasis ir diferenciacija, o vėliau pailgėja apikos meristema

Fiziologinis poveikis

Tropizmas

Tropizmas - tai stiebų, šakų ir šaknų krypties augimas, reaguojant į aplinkos stimulą. Iš tiesų šie stimulai yra susiję su šviesa, sunkumu, drėgnumu, vėju, išoriniu kontaktu arba cheminiu atsaku.

Fototropizmą reguliuoja auksinai, nes šviesa slopina jo sintezę ląstelių lygiu. Tokiu būdu užtamsinta stiebo pusė auga, o apšviestas plotas riboja jo augimą link šviesos.

Abscissionas ir senėjimas

Abseksas - tai lapų, gėlių ir vaisių kritimas dėl išorinių veiksnių, sukeliančių organų senėjimą. Šį procesą pagreitina etileno kaupimasis tarp stiebo ir kiaurymės, sudarantis absoliutinę zoną, sukeliančią atsiskyrimą..

Nuolatinis auksinų judėjimas neleidžia atsikratyti organų, vėluoja lapai, gėlės ir nesubrendę vaisiai. Jo poveikis skirtas kontroliuoti etileno, kuris yra pagrindinis abscisacijos zonos, veikimą.

Vaisių vystymasis

Auksinai sintezuojami žiedadulkėse, endosperme ir sėklų embrione. Po apdulkinimo vyksta kiaušialąstės susidarymas ir vėlesni vaisiai, kai auksinai įsikiša kaip promotoriaus elementas.

Vystant vaisius, endospermas suteikia auksinus, reikalingus pirmajam augimo etapui. Vėliau embrionas suteikia auksinus, reikalingus vėlesniems vaisių augimo etapams.

Padalijimas ir ląstelių diferenciacija

Moksliniai įrodymai parodė, kad auksinai reguliuoja ląstelių pasiskirstymą kambyje, kur atsiranda kraujagyslių audinių diferenciacija.

Iš tiesų, įrodymai rodo, kad kuo didesnis auksino (AIA) kiekis, tuo labiau susidaro laidumas audinys, ypač xilemas..

Programos

Komerciniu lygiu auksinai naudojami kaip augimo reguliatoriai tiek lauko, tiek biotechnologinių bandymų metu. Mažai koncentracijoje naudojamas normalus augalų vystymasis, didinant produktyvumą, derliaus kokybę ir derlių.

Kontroliuojamas taikymas pasėlių kūrimo metu skatina ląstelių augimą ir pagrindinių bei atsitiktinių šaknų paplitimą. Be to, jie yra naudingi žydėjimo ir vaisių vystymosi, užkertant kelią lapų, gėlių ir vaisių kritimui.

Eksperimentiniu lygiu auksinai naudojami vaisių gamybai, sėkloms, vaisių suvokimui iki brandumo arba herbicidams. Biomedicininiu lygmeniu jie buvo panaudoti somatinių ląstelių programavimui kamieninėse ląstelėse.

Nuorodos

  1. Garay-Arroyo, A., de la Paz Sánchez, M., García-Ponce, B., Álvarez-Buylla, E. R., ir Gutiérrez, C. (2014). Auksinų homeostazė ir jos svarba vystant Arabidopsis Thaliana. Journal of Biochemical Education, 33 (1), 13-22.
  2. Gómez Cadenas Aurelio ir García Agustín Pilar (2006) Phytohormones: metabolizmas ir veikimo būdas. „Castelló de la Plana“: „Universitat Jaume I“ leidiniai, DL 2006. ISBN 84-8021-561-5.
  3. Jordán, M., ir Casaretto, J. (2006). Hormonai ir augimo reguliatoriai: auksinai, gibberelinai ir citokininai. Squeo, F, A., ir Cardemil, L. (red.). Augalų fiziologija, 1-28.
  4. Marassi Maria Antonia (2007) Daržovių hormonai. Biologinės srities hipertextai. Galima rasti adresu: biologia.edu.ar
  5. Taiz, L. ir Zeiger, E. (2007). Augalų fiziologija (10 tomas). Universitat Jaume I.