Fungsi Auxinas, mekanisme tindakan, jenis, kesan pada tumbuhan, aplikasi



The auxinas Mereka adalah sekumpulan hormon tanaman yang berfungsi sebagai pengawal selia pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Fungsinya berkaitan dengan faktor-faktor yang merangsang pertumbuhan tumbuhan, khususnya pembahagian sel dan pemanjangan.

Phytohormone ini terdapat di seluruh kilang kerajaan, dari bakteria, alga dan kulat, ke tumbuhan yang lebih tinggi. Daripada auxin asal semula jadi, asid indoleacetic (IAA) adalah yang paling biasa dan berasal dari asid amino L-tryptophan.

Kehadiran pengawal selia pertumbuhan ditemui pada awal abad ke-20 oleh F. W. Went. Melalui percubaan dengan benih oat menubuhkan kemungkinan kewujudan zat yang mengawal pertumbuhan tumbuhan.

Walaupun mereka berada di kebanyakan tisu tumbuhan, kepekatan tertinggi adalah terhad kepada tisu yang aktif tumbuh. Sintesis auksin biasanya berlaku dalam meristem apikal, daun lembut dan buah-buahan.

Meristem apikal batang adalah kawasan di mana AIA disintesis, mengedarkan secara berbeza ke pangkal batang. Dalam daun, jumlah auksin bergantung kepada umur tisu, mengurangkan kepekatan dengan kematangan daun.

Sebagai pengawal selia pertumbuhan, mereka digunakan secara meluas oleh petani untuk mempercepat pertumbuhan atau mempromosikan perakaran. Pada masa ini terdapat beberapa produk komersial dengan fungsi tertentu bergantung kepada keperluan fisiologi dan morfologi setiap tanaman.

Indeks

  • 1 Struktur
  • 2 Fungsi
  • 3 Mekanisme tindakan
  • 4 jenis
  • 5 Kesan pada tumbuhan
    • 5.1 Pemanjangan Sel
    • 5.2 dominasi Apical
  • 6 Kesan fisiologi
    • 6.1 Tropisme
    • 6.2 Abscission dan senescence
    • 6.3 Pembangunan buah
    • 6.4 Bahagian dan pembezaan selular
  • 7 Aplikasi
  • 8 Rujukan

Struktur

Auxins terdiri daripada cincin indole yang berasal dari fenol, dan cincin aromatik dengan ikatan konjugasi ganda. Malah, mereka mempunyai struktur bicyclic yang dibentuk oleh 5 pyrrole karbon dan 6 karbon benzena.

Kompaun indole organik adalah molekul aromatik dengan tahap turun naik yang tinggi. Ciri ini menjadikan kepekatan auxin dalam tumbuh-tumbuhan bergantung kepada sisa-sisa yang digabungkan dengan cincin berganda.

Fungsi

Pada dasarnya auksin merangsang pembahagian sel dan pemanjangan, dan akibatnya pertumbuhan tisu. Malah, phytohormone ini campur tangan dalam pelbagai proses pembangunan tumbuhan, sering berinteraksi dengan hormon lain.

  • Hantarkan pemanjangan selular dengan peningkatan keplastikan dinding sel.
  • Mereka menyebabkan pertumbuhan puncak meristematic, coleoptiles dan batang.
  • Hadkan pertumbuhan akar utama atau berputar, merangsang pembentukan akar sekunder dan bercita-cita.
  • Mempromosikan pembezaan vaskular.
  • Memotivasi dominasi apikal.
  • Peraturan geotropisme: phototropism, gravitropism dan tigmotropism melalui redistribusi lateral auxins.
  • Mereka menangguhkan abscission organ tumbuhan seperti daun, bunga dan buah-buahan.
  • Menggalakkan pembangunan bunga.
  • Mereka memihak kepada peraturan pembangunan buah.

Mekanisme tindakan

Auxins mempunyai harta untuk meningkatkan keplastikan dinding sel untuk memulakan proses pemanjangan. Apabila dinding sel melembutkan, sel membengkak dan berkembang kerana tekanan turgor.

Dalam hal ini, sel meristematik menyerap sejumlah besar air, yang memberi kesan kepada pertumbuhan tisu apikal. Proses ini ditentukan oleh fenomena yang dipanggil "pertumbuhan dalam medium asid", yang menerangkan aktiviti auksin.

Fenomena ini berlaku apabila polisakarida dan pectin yang membentuk dinding sel melembutkan kerana pengasidan medium. Selulosa, hemiselulosa dan pektin kehilangan ketegaran mereka yang memudahkan kemasukan air ke dalam sel.

Fungsi auksin dalam proses ini adalah untuk mendorong pertukaran ion hidrogen (H+) ke dinding sel. Mekanisme yang terlibat dalam proses ini adalah pengaktifan pam H-ATPase dan sintesis baru H-ATPases..

  • Pengaktifan pam H-ATPase: Auxins campur tangan secara langsung dalam pemompaan proton enzim, dengan campur tangan ATP.
  • Sintesis H-ATPases baru: Auxins mempunyai keupayaan untuk mensintesiskan pam proton dalam dinding sel, mempromosikan ARMm yang bertindak pada retikulum endoplasma dan peralatan Golgi untuk meningkatkan aktiviti proton dinding sel.

Dengan meningkatkan ion hidrogen (H+) dinding sel dihidu, mengaktifkan protein "expansin" yang terlibat dalam pertumbuhan sel. Expansin berfungsi dengan cekap dalam pH antara 4.5 dan 5.5.

Sesungguhnya polisakarida dan mikrofibrils selulosa kehilangan ketegaran kerana pemecahan ikatan hidrogen yang menggabungkannya. Akibatnya sel menyerap air dan mengembang dalam saiz, mewujudkan fenomena "pertumbuhan dalam medium asid".

Jenis

  • AIA atau asid indoleacetic: Phytohormone asal semula jadi, adalah hormon yang terdapat dalam jumlah yang lebih besar dalam tisu tumbuhan. Ia disintesis pada tahap tisu muda, di daun, meristem dan tunas terminal.
  • AIB atau indole butyric acid: phytohormone spektrum luas asal semula jadi. Ia menyumbang kepada perkembangan akar dalam sayur-sayuran dan tumbuhan hiasan, begitu juga dengan penggunaannya untuk mendapatkan buah-buahan yang lebih besar.
  • Asid ANA atau Naphthaleneacetic: hormon tumbuhan sintetik yang banyak digunakan dalam pertanian. Ia digunakan untuk mendorong pertumbuhan akar-akar canggih dalam keratan, mengurangkan kejatuhan buah-buahan dan merangsang berbunga.
  • 2,4-D atau Dichlorophenoxyacetic Acid: produk asal hormon sintetik yang digunakan sebagai herbisida sistemik. Ia digunakan terutamanya untuk mengawal rumpai luas.
  • 2,4,5-T atau 2, 4, 5-Trichlorophenoxyacetic Acid: phytohormone asal sintetik yang digunakan sebagai racun makhluk perosak. Pada masa ini, penggunaannya terhad kerana kesannya terhadap alam sekitar, tumbuh-tumbuhan, haiwan dan manusia.

Kesan pada tumbuh-tumbuhan

The auxins mendorong perubahan morfologi dan fisiologi yang berbeza, terutamanya pemanjangan selular yang mempromosikan pemanjangan batang dan akar. Begitu juga, ia campur tangan dalam dominasi apikal, tropisme, abscission dan penipisan daun dan bunga, pembangunan buah dan pembezaan sel.

Pemanjangan sel

Tumbuhan berkembang melalui dua proses berturut-turut, pembahagian sel dan pemanjangan. Bahagian sel membolehkan peningkatan jumlah sel, dan melalui pemanjangan sel tumbuhan tumbuh dalam saiz.

Auxins campur tangan dalam pengasidan dinding sel melalui pengaktifan ATPases. Dengan cara ini penyerapan air dan larut bertambah, luasnya diaktifkan dan pemanjangan sel berlaku.

Dominasi Apical

Penguasaan apikal adalah fenomena korelasi di mana tunas utama tumbuh dengan merosakkan tunas sisi. Aktiviti auksin pada pertumbuhan apikal mesti disertai dengan kehadiran sitokin phytohormone.

Sesungguhnya, dalam sintesis apeks vegetatif auksin berlaku yang seterusnya menarik cytokines disintesis dalam akar ke arah puncak. Apabila kepekatan optimum antara auksin / sitokin dicapai, pembahagian sel dan pembezaan berlaku, dan kemudian memanjangkan meristem apikal

Kesan fisiologi

Tropisme

Tropisme adalah pertumbuhan berarah batang, cabang dan akar sebagai tindak balas terhadap rangsangan dari alam sekitar. Malah, rangsangan ini berkaitan dengan cahaya, graviti, kelembapan, angin, hubungan luaran atau tindak balas kimia.

Fototropisme disederhanakan oleh auksin, kerana cahaya menghalang sintesisnya di peringkat sel. Dengan cara ini, bahagian yang berlorek batangnya tumbuh lebih banyak dan kawasan yang menerangi menghadkan lengkungnya yang semakin meningkat ke arah cahaya.

Abscission dan senescence

Abscission adalah kejatuhan daun, bunga dan buah-buahan disebabkan oleh faktor luaran, menyebabkan penuaan organ. Proses ini dipercepat oleh pengumpulan etilena antara batang dan tongkol, membentuk zon abscission yang mendorong detasmen.

Pergerakan berterusan auksin menghalang abscission organ, melambatkan kejatuhan daun, bunga dan buah-buahan yang tidak matang. Kesannya ditujukan untuk mengawal tindakan etilena, yang merupakan penganjur utama zon abscission.

Pembangunan buah-buahan

Auxin disintesis dalam debunga, endosperm dan embrio benih. Selepas pendebungaan, pembentukan ovum dan penetapan buah berikutnya berlaku, di mana auksin campur tangan sebagai elemen promoter.

Semasa pembangunan buah, endosperm menyediakan auxin yang diperlukan untuk peringkat pertumbuhan pertama. Selanjutnya embrio menyediakan auxin yang diperlukan untuk peringkat pertumbuhan buah-buahan.

Bahagian dan pembezaan selular

Bukti saintifik menunjukkan bahawa auksin mengawal selia pembahagian sel di kambium di mana pembezaan tisu vaskular berlaku.

Malah, bukti menunjukkan bahawa semakin besar jumlah auxin (AIA), tisu lebih konduktif terbentuk, terutama xylem..

Permohonan

Di peringkat komersil, auxin digunakan sebagai pengawal selia pertumbuhan, baik dalam bidang dan dalam percubaan bioteknologi. Digunakan dalam kepekatan rendah mengubah perkembangan tanaman yang normal, meningkatkan produktiviti, kualiti tanaman dan tuaian.

Aplikasi terkawal pada masa menubuhkan pertumbuhan tanaman yang memihak kepada tanaman dan perkembangan akar utama dan petualangan. Di samping itu, mereka memberi manfaat kepada bunga dan perkembangan buah-buahan, menghalang kejatuhan daun, bunga dan buah-buahan.

Di peringkat percubaan, auksin digunakan untuk menghasilkan buah-buahan adalah benih, memegang buah-buahan hingga masak atau sebagai herbisida. Di peringkat bioperubatan mereka telah digunakan dalam pemrograman semula sel somatik dalam sel stem.

Rujukan

  1. Garay-Arroyo, A., de la Paz Sánchez, M., García-Ponce, B., Álvarez-Buylla, E. R., & Gutiérrez, C. (2014). Homeostasis Auxins dan Kepentingannya dalam Pembangunan Arabidopsis Thaliana. Jurnal Pendidikan Biokimia, 33 (1), 13-22.
  2. Gómez Cadenas Aurelio dan García Agustín Pilar (2006) Phytohormones: metabolisme dan cara tindakan. Castelló de la Plana: Penerbitan Universitat Jaume I, DL 2006. ISBN 84-8021-561-5.
  3. Jordán, M., & Casaretto, J. (2006). Hormon dan pengawal selia pertumbuhan: auxin, gibberellin dan sitokinin. Squeo, F, A., & Cardemil, L. (eds.). Fisiologi tumbuhan, 1-28.
  4. Marassi Maria Antonia (2007) Hormon Sayuran. Hypertexts Kawasan Biologi. Boleh didapati di: biologia.edu.ar
  5. Taiz, L., & Zeiger, E. (2007). Fisiologi tumbuhan (Jilid 10). Universitat Jaume I.