ฟังก์ชั่น Auxinas กลไกการออกฤทธิ์ประเภทผลกระทบต่อพืชการใช้งาน

ออกซิน พวกเขาเป็นกลุ่มของฮอร์โมนพืชที่ทำหน้าที่เป็นผู้ควบคุมการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพืช หน้าที่ของมันเกี่ยวข้องกับปัจจัยที่กระตุ้นการเจริญเติบโตของพืชโดยเฉพาะการแบ่งเซลล์และการยืดตัว.

ไฟโตฮอร์โมนเหล่านี้พบได้ทั่วอาณาจักรพืชตั้งแต่แบคทีเรียสาหร่ายและเชื้อราไปจนถึงพืชที่สูงขึ้น จากการออกซินตามธรรมชาติกรด indoleacetic (IAA) เป็นที่พบมากที่สุดและมาจากกรดอะมิโน L-tryptophan.

การปรากฏตัวของหน่วยงานกำกับดูแลการเจริญเติบโตถูกค้นพบเมื่อต้นศตวรรษที่ 20 โดย F. W. Went ผ่านการทดลองกับต้นกล้าข้าวโอ๊ตสร้างความเป็นไปได้ของการดำรงอยู่ของสารควบคุมการเจริญเติบโตในพืช.

แม้ว่าพวกมันจะอยู่ในเนื้อเยื่อพืชส่วนใหญ่ แต่ความเข้มข้นสูงสุดนั้นถูก จำกัด ไว้ที่เนื้อเยื่อที่กำลังเติบโต การสังเคราะห์ออกซินมักเกิดขึ้นในปลายยอดใบอ่อนและผลไม้กำลังพัฒนา.

Meristems เชิงปลายของลำต้นเป็นพื้นที่ที่ AIA ถูกสังเคราะห์โดยกระจายไปยังฐานของลำต้นที่แตกต่างกัน ในใบปริมาณออกซินจะขึ้นอยู่กับอายุของเนื้อเยื่อลดความเข้มข้นด้วยใบแก่.

ในฐานะที่เป็นหน่วยงานกำกับดูแลการเติบโตพวกเขาถูกใช้อย่างกว้างขวางโดยเกษตรกรเพื่อเร่งการเจริญเติบโตหรือส่งเสริมการรูต ปัจจุบันมีผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์หลายชนิดที่มีฟังก์ชั่นเฉพาะขึ้นอยู่กับความต้องการทางสรีรวิทยาและก้านของพืชแต่ละชนิด.

ดัชนี

• 1 โครงสร้าง
• 2 ฟังก์ชั่น
• 3 กลไกการออกฤทธิ์
• 4 ประเภท
• 5 ผลกระทบต่อพืช
  • 5.1 การยืดตัวของเซลล์
  • 5.2 Apical dominance
• 6 ผลกระทบทางสรีรวิทยา
  • 6.1 Tropism
  • 6.2 การยกเลิกและการชราภาพ
  • 6.3 การพัฒนาผลไม้
  • 6.4 ส่วนและความแตกต่างของเซลล์
• 7 แอปพลิเคชั่น
• 8 อ้างอิง

โครงสร้าง

The auxins ประกอบด้วยวงแหวนอินโดลที่ได้มาจากฟีนอลและวงแหวนอะโรมาติกที่มีพันธะคู่ ในความเป็นจริงพวกเขามีโครงสร้าง bicyclic ที่เกิดจาก pyrrole คาร์บอน 5 ตัวและเบนซีนคาร์บอน 6 ตัว.

สารประกอบอินโดลอินทรีย์เป็นโมเลกุลอะโรมาติกที่มีความผันผวนสูง ลักษณะนี้ทำให้ความเข้มข้นของออกซินในพืชขึ้นอยู่กับสารตกค้างที่อยู่คู่กับวงแหวนคู่.

ฟังก์ชัน

สารออกซินที่สำคัญช่วยกระตุ้นการแบ่งตัวของเซลล์และการยืดตัวและทำให้เนื้อเยื่อเจริญเติบโต ในความเป็นจริง phytohormones เหล่านี้เข้ามาแทรกแซงกระบวนการพัฒนาพืชต่าง ๆ ซึ่งมักจะทำปฏิกิริยากับฮอร์โมนอื่น ๆ.

• ทำให้เกิดการยืดตัวของเซลล์โดยเพิ่มความแข็งแรงของผนังเซลล์.
• พวกเขาทำให้เกิดการเจริญเติบโตของยอด apistist, coleoptiles และลำต้น.
• จำกัด การเจริญเติบโตของรากหลักหรือแกนหมุนกระตุ้นการก่อตัวของรากที่สองและการผจญภัย.
• ส่งเสริมความแตกต่างของหลอดเลือด.
• กระตุ้นการปกครองที่ยอดเยี่ยม.
• กฎระเบียบของ geotropism: phototropism, gravitropism และ tigmotropism ผ่านการกระจายของ auxins ด้านข้าง.
• พวกมันชะลอการหลุดออกของอวัยวะพืชเช่นใบไม้ดอกไม้และผลไม้.
• กระตุ้นการพัฒนาของดอกไม้.
• พวกเขาชอบกฎระเบียบของการพัฒนาผลไม้.

กลไกการออกฤทธิ์

ออกซินมีคุณสมบัติในการเพิ่มความเป็นพลาสติกของผนังเซลล์เพื่อเริ่มกระบวนการยืดตัว เมื่อผนังเซลล์อ่อนตัวเซลล์จะพองตัวและขยายตัวเนื่องจากแรงดัน turgor.

ในเรื่องนี้เซลล์ Meristematic จะดูดซับน้ำปริมาณมากซึ่งมีผลต่อการเติบโตของเนื้อเยื่อปลาย กระบวนการนี้จะถูกกำหนดโดยปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "การเจริญเติบโตของกรดสื่อ" ซึ่งอธิบายถึงกิจกรรมของออกซิน.

ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อโพลีแซคคาไรด์และเพคตินประกอบเป็นผนังเซลล์อ่อนตัวเนื่องจากการเป็นกรดของตัวกลาง เซลลูโลสเฮมิเซลลูโลสและเพกตินจะสูญเสียความแข็งแกร่งซึ่งจะช่วยให้น้ำเข้าสู่เซลล์ได้ง่ายขึ้น.

ฟังก์ชั่นของออกซินในกระบวนการนี้คือการกระตุ้นให้เกิดการแลกเปลี่ยนของไอออนไฮโดรเจน (H)⁺) เข้าสู่ผนังเซลล์ กลไกที่เกี่ยวข้องในกระบวนการนี้คือการเปิดใช้งานเครื่องสูบน้ำ H-ATPase และการสังเคราะห์ H-ATPases ใหม่.

• การเปิดใช้งานปั๊ม H-ATPase: ลาซินเข้าแทรกแซงโดยตรงในการสูบโปรตอนของเอนไซม์โดยการแทรกแซงของเอทีพี.
• การสังเคราะห์ H-ATPases ใหม่: ออกซินมีความสามารถในการสังเคราะห์ปั๊มโปรตอนในผนังเซลล์ส่งเสริม ARMm ที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับเอนโดพลาสซึมเรติเคิลและอุปกรณ์ Golgi เพื่อเพิ่มกิจกรรมโปรตอนผนังเซลล์.

โดยการเพิ่มไฮโดรเจนไอออน (H⁺) ผนังเซลล์ถูกทำให้เป็นกรดโดยเปิดใช้งานโปรตีน "expansin" ที่เกี่ยวข้องกับการเติบโตของเซลล์ Expansins ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพในช่วง pH ระหว่าง 4.5 และ 5.5.

อันที่จริงแล้วโพลีแซคคาไรด์และเซลลูโลสไมโครฟิล์มจะสูญเสียความแข็งแกร่งเนื่องจากการแตกของพันธะไฮโดรเจนที่หลอมรวมพวกเขา เป็นผลให้เซลล์ดูดซับน้ำและขยายขนาดเผยให้เห็นปรากฏการณ์ของ "การเจริญเติบโตในกรดกลาง".

ชนิด

• AIA หรือกรด indoleacetic: ไฟโตฮอร์โมนจากแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติเป็นฮอร์โมนที่พบในปริมาณที่มากขึ้นในเนื้อเยื่อของพืช มันถูกสังเคราะห์ที่ระดับของเนื้อเยื่ออ่อนในใบเนื้อเยื่อและตูมขั้ว.
• AIB หรือกรด butyric อินโดล: ไฟโตฮอร์โมนจากแหล่งกำเนิดตามธรรมชาติในวงกว้าง มันมีส่วนร่วมกับการพัฒนาของรากในผักและไม้ประดับเช่นเดียวกันการใช้งานช่วยให้ได้รับผลไม้ขนาดใหญ่.
• ANA หรือ Naphthaleneacetic Acid: ฮอร์โมนพืชสังเคราะห์ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเกษตร มันถูกใช้เพื่อกระตุ้นการเจริญเติบโตของรากในการตัดลดการตกของผลไม้และกระตุ้นการออกดอก.
• 2,4-D หรือกรด Dichlorophenoxyacetic: ผลิตภัณฑ์จากแหล่งกำเนิดฮอร์โมนสังเคราะห์ที่ใช้เป็นสารกำจัดวัชพืชในระบบ ส่วนใหญ่จะใช้เพื่อควบคุมวัชพืชใบกว้าง.
• 2,4,5-T หรือ 2, 4, 5-Trichlorophenoxyacetic Acid: ไฟโตฮอร์โมนจากแหล่งสังเคราะห์ใช้เป็นยาฆ่าแมลง ปัจจุบันการใช้งานนั้นถูก จำกัด เนื่องจากผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมพืชสัตว์และมนุษย์.

ผลกระทบต่อพืช

ออกซินทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาและสรีรวิทยาที่แตกต่างกันส่วนใหญ่การยืดตัวของเซลล์ที่ส่งเสริมความยาวของลำต้นและราก ในทำนองเดียวกันมันแทรกแซงในการปกครองยอด, เขตร้อน, การยกเลิกและความชราของใบและดอก, การพัฒนาผลไม้และความแตกต่างของเซลล์.

การยืดตัวของเซลล์

พืชเจริญเติบโตผ่านกระบวนการต่อเนื่องสองขั้นการแบ่งเซลล์และการยืดตัว การแบ่งเซลล์ช่วยเพิ่มจำนวนเซลล์และการยืดตัวของเซลล์ทำให้พืชมีขนาดโตขึ้น.

ออกซินช่วยในการทำให้เป็นกรดของผนังเซลล์ผ่านการกระตุ้น ATPases ด้วยวิธีนี้การดูดซึมน้ำและตัวละลายจะเพิ่มขึ้นการขยายตัวจะถูกเปิดใช้งานและการยืดตัวของเซลล์เกิดขึ้น.

การปกครองยอด

การครอบงำของปลายคือปรากฏการณ์ของสหสัมพันธ์ที่ตาหลักโตขึ้นจนกลายเป็นความเสียหายของตาข้าง กิจกรรมของออกซินในการเจริญเติบโตของปลายยอดจะต้องมาพร้อมกับการปรากฏตัวของ cytokine phytohormone.

อันที่จริงแล้วในการสังเคราะห์เอเพ็กซ์ยอดพืชเกิดขึ้นซึ่งต่อมาดึงดูดไซโตไคน์ที่สังเคราะห์ขึ้นในรากสู่เอเพ็กซ์ เมื่อถึงความเข้มข้นที่เหมาะสมที่สุดระหว่างออกซิน / ไซโตไคน์การแบ่งเซลล์และการแยกจะเกิดขึ้นและทำให้เนื้อเยื่อปลายยอดยาวขึ้นในภายหลัง

ผลทางสรีรวิทยา

tropism

Tropism คือการเติบโตในทิศทางของลำต้นกิ่งก้านและรากเพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าจากสิ่งแวดล้อม ในความเป็นจริงสิ่งเร้าเหล่านี้เกี่ยวข้องกับแสงแรงโน้มถ่วงความชื้นลมการสัมผัสจากภายนอกหรือการตอบสนองทางเคมี.

Phototropism ถูกควบคุมโดย auxins เนื่องจากแสงยับยั้งการสังเคราะห์ในระดับเซลล์ ด้วยวิธีนี้ด้านที่แรเงาของลำต้นจะโตมากขึ้นและพื้นที่ที่มีแสงสว่างจะ จำกัด การโค้งของแสงที่พุ่งเข้าหาแสง.

การยกเลิกและการชราภาพ

การล้มล้างคือการร่วงของใบไม้ดอกไม้และผลไม้เนื่องจากปัจจัยภายนอกทำให้เกิดความชราภาพของอวัยวะต่างๆ กระบวนการนี้จะถูกเร่งด้วยการสะสมของเอทิลีนระหว่างก้านและก้านใบทำให้เกิดพื้นที่การแยกตัวที่ทำให้เกิดการแตกออก.

การเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่องของซินจะป้องกันไม่ให้อวัยวะถูกตัดออกและชะลอการร่วงของใบไม้ดอกไม้และผลไม้ที่ยังไม่สมบูรณ์ ผลของมันมีวัตถุประสงค์เพื่อควบคุมการทำงานของเอทิลีนซึ่งเป็นผู้สนับสนุนหลักของเขตการหลบหนี.

การพัฒนาของผลไม้

มีการสังเคราะห์ออกซินในเรณู, เอนโดสเปิร์มและในตัวอ่อนของเมล็ด หลังจากการผสมเกสรการก่อตัวของไข่และการตั้งค่าผลไม้ที่ตามมาจะเกิดขึ้นที่ auxins แทรกแซงเป็นองค์ประกอบก่อการ.

ในระหว่างการพัฒนาของผลไม้ endosperm ให้ออกซินที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตในระยะแรก ต่อจากนั้นตัวอ่อนจะให้สารออกซินที่จำเป็นสำหรับการเจริญเติบโตของผลไม้ในระยะต่อไป.

การแบ่งและการแยกเซลล์

หลักฐานทางวิทยาศาสตร์แสดงให้เห็นว่าออกซินควบคุมการแบ่งเซลล์ใน cambium ที่ความแตกต่างของเนื้อเยื่อหลอดเลือดเกิดขึ้น.

ในความเป็นจริงหลักฐานแสดงให้เห็นว่ายิ่งมีปริมาณออกซิน (AIA) มากเท่าไรเนื้อเยื่อก็จะถูกนำไฟฟ้ามากขึ้น.

การใช้งาน

ในระดับการค้าจะมีการใช้ออกซินในการควบคุมการเจริญเติบโตทั้งในภาคสนามและในการทดลองทางเทคโนโลยีชีวภาพ ใช้ในระดับความเข้มข้นต่ำดัดแปลงการพัฒนาตามปกติของพืชเพิ่มผลผลิตคุณภาพพืชและเก็บเกี่ยว.

แอปพลิเคชั่นที่ถูกควบคุมในช่วงเวลาของการสร้างการเจริญเติบโตของเซลล์ที่โปรดปรานและการแพร่กระจายของรากหลักและอันตราย นอกจากนี้ยังเป็นประโยชน์ต่อการออกดอกและการพัฒนาของผลไม้ป้องกันการร่วงหล่นของใบไม้ดอกไม้และผลไม้.

ในระดับการทดลองใช้สารออกซินในการผลิตผลไม้เป็นเมล็ดจับผลไม้จนสุกหรือเป็นยาฆ่าวัชพืช ในระดับชีวการแพทย์พวกเขาถูกนำมาใช้ในการ reprogramming ของเซลล์ร่างกายในเซลล์ต้นกำเนิด.

การอ้างอิง

1. Garay-Arroyo, A. , de la Paz Sánchez, M. , García-Ponce, B. , Álvarez-Buylla, E. R. , & Gutiérrez, C. (2014) Homeostasis ของ Auxins และความสำคัญในการพัฒนาของ Arabidopsis Thaliana. วารสารการศึกษาทางชีวเคมี, 33 (1), 13-22.
2. Gómez Cadenas Aurelio และGarcíaAgustín Pilar (2006) ไฟโตฮอร์โมน: เมตาบอลิซึมและโหมดของการกระทำ Castelló de la Plana: สิ่งพิมพ์ของ Universitat Jaume I, DL 2006. ISBN 84-8021-561-5.
3. Jordán, M. , & Casaretto, J. (2006) ฮอร์โมนและสารควบคุมการเจริญเติบโต: ออกซิน, จิบเบอเรลลินและไซโตไคนิน Squeo, F, A. , & Cardemil, L. (eds.) สรีรวิทยาของพืช, 1-28.
4. Marassi Maria Antonia (2007) ฮอร์โมนผัก Hypertexts ของพื้นที่ชีววิทยา มีจำหน่ายที่: biologia.edu.ar
5. Taiz, L. , & Zeiger, E. (2007) สรีรวิทยาของพืช (บทที่ 10) Universitat Jaume I.