Auxinas funkcije, mehanizam djelovanja, vrste, učinci na biljke, aplikacije



auksina Oni su skupina biljnih hormona koji djeluju kao regulatori rasta i razvoja biljaka. Njegova je funkcija povezana s čimbenicima koji stimuliraju rast biljaka, posebno staničnom diobom i produljenjem.

Ovi se fitohormoni nalaze u cijelom biljnom svijetu, od bakterija, algi i gljiva do viših biljaka. Od auksina prirodnog podrijetla najčešći je indol-octena kiselina (IAA) i izvedena je iz aminokiseline L-triptofana.

Prisutnost regulatora rasta na početku 20. stoljeća otkrio je F. Went. Kroz pokuse s sadnicama zobi utvrđena je mogućnost postojanja tvari koje reguliraju rast biljaka.

Iako se nalaze u većini biljnih tkiva, najveća koncentracija je ograničena na aktivno tkivo. Sinteza auksina javlja se općenito u apikalnim meristemima, nježnim listovima i razvoju plodova.

Apikalni meristemi stabljike su područja gdje se AIA sintetizira, distribuirajući diferencijalno na bazu stabljike. U listovima, količina auksina ovisi o starosti tkiva, smanjujući koncentraciju s zrelosti lista.

Kao regulatori rasta, oni se često koriste od strane poljoprivrednika kako bi ubrzali rast ili potaknuli ukorjenjivanje. Trenutno postoji nekoliko komercijalnih proizvoda sa specifičnim funkcijama ovisno o fiziološkim i morfološkim potrebama svakog usjeva.

indeks

  • 1 Struktura
  • 2 Funkcija
  • 3 Mehanizam djelovanja
  • 4 Vrste
  • 5 Učinci na biljke
    • 5.1
    • 5.2 Apikalna dominacija
  • 6 Fiziološki učinci
    • 6.1 Tropizam
    • 6.2 Prekid i starenje
    • 6.3 Razvoj voća
    • 6.4 Podjela i stanična diferencijacija
  • 7 Aplikacije
  • 8 Reference

struktura

Aksini su sastavljeni od indolnog prstena dobivenog iz fenola, i aromatskih prstenova s ​​dvostruko konjugiranim vezama. U stvari, oni imaju bicikličku strukturu formiranu od 5 ugljikovih pirol i 6 ugljikovih benzena.

Indolski organski spoj je aromatična molekula s visokim stupnjem hlapljivosti. Ova karakteristika čini koncentraciju auksina u biljkama ovisnim o ostacima koji su spojeni na dvostruki prsten.

funkcija

Suštinski auksini stimuliraju diobu i produljenje stanica, a time i rast tkiva. Zapravo, ovi fitohormoni interveniraju u različitim procesima razvoja biljaka, često u interakciji s drugim hormonima.

  • Povećati staničnu elongaciju povećanjem plastičnosti stanične stijenke.
  • Oni uzrokuju rast meristematskog vrha, koloptila i stabljike.
  • Ograničite rast glavnog ili zakretnog korijena, potičući stvaranje sekundarnih i adventnih korijena.
  • Promoviraju vaskularnu diferencijaciju.
  • Motivirajte apikalnu dominaciju.
  • Regulacija geotropizma: fototropizam, gravitropizam i tigmotropizam kroz lateralnu preraspodjelu auksina.
  • Oni odgađaju opadanje biljnih organa kao što su lišće, cvijeće i plodovi.
  • Motivirajte cvjetni razvoj.
  • Oni favoriziraju regulaciju razvoja voća.

Mehanizam djelovanja

Aksini imaju svojstvo povećanja plastičnosti stanične stijenke da bi započeli proces produljenja. Kada se stanična stijenka omekša, stanica bubri i širi se zbog turgorskog tlaka.

U tom smislu, meristematske stanice apsorbiraju velike količine vode, što utječe na rast apikalnih tkiva. Taj se proces određuje fenomenom nazvanim "rast u kiselom mediju", koji objašnjava aktivnost auksina.

Ova pojava se događa kada se polisaharidi i pektini koji čine staničnu stijenku omekšavaju zbog zakiseljavanja medija. Celuloza, hemiceluloza i pektin gube svoju krutost što olakšava ulazak vode u stanicu.

Funkcija auksina u ovom procesu je inducirati izmjenu vodikovih iona (H+) prema staničnoj stijenci. Mehanizmi uključeni u ovaj proces su aktivacija pumpi H-ATPase i sinteza novih H-ATPaza..

  • Aktivacija pumpi H-ATPase: Aksini interveniraju izravno u pumpanje protona enzima, uz intervenciju ATP-a.
  • Sinteza novih H-ATPaza: Aksini imaju sposobnost sintetizirati protonske pumpe u staničnoj stijenci, promovirajući ARMm koji djeluje na endoplazmatski retikulum i Golgijev aparat za povećanje aktivnosti protonske stanice..

Povećanjem vodikovih iona (H+) stanična stijenka se zakiseli, aktivirajući "ekspanzijske" proteine ​​uključene u rast stanica. Ekspanzije djeluju učinkovito u rasponu pH između 4,5 i 5,5.

Doista, polisaharidi i celulozni mikrofibrili gube krutost zbog loma vodikovih veza koje ih spajaju. Kao rezultat, stanica apsorbira vodu i širi se veličinom, manifestirajući fenomen "rasta u kiselom mediju"..

vrsta

  • AIA ili indolectena kiselina: Fitohormon prirodnog podrijetla je hormon koji se nalazi u većim količinama u tkivima biljke. Sintetizira se na razini mladih tkiva, u listovima, meristemima i terminalnim pupoljcima.
  • AIB ili indol maslačna kiselina: fitohormon prirodnog podrijetla širokog spektra. Doprinosi razvoju korijena u povrću i ukrasnim biljkama, a upotreba omogućuje i dobivanje većih plodova.
  • ANA ili naftalena octena kiselina: sintetički biljni hormon koji se široko koristi u poljoprivredi. Koristi se za poticanje rasta adventivnih korijena u reznicama, smanjuje pad voća i stimulira cvjetanje.
  • 2,4-D ili diklorofenoksioctena kiselina: proizvod sintetskog hormonskog porijekla koji se koristi kao sistemski herbicid. Uglavnom se koristi za suzbijanje širokolisnih korova.
  • 2,4,5-T ili 2,4,5-triklorfenoksioctena kiselina: Fitohormon sintetskog porijekla koji se koristi kao pesticid. Trenutno je njegova uporaba ograničena zbog smrtonosnog djelovanja na okoliš, biljke, životinje i čovjeka.

Učinci na biljke

Aksini izazivaju različite morfološke i fiziološke promjene, uglavnom staničnu elongaciju koja potiče produljenje stabljika i korijena. Isto tako, ona intervenira u apikalnoj dominaciji, tropizmu, opadanju i starenju lišća i cvjetova, razvoju ploda i diferencijaciji stanica.

Produženje stanica

Biljke rastu kroz dva uzastopna procesa, diobu stanica i produljenje. Podjela stanica omogućuje povećanje broja stanica, a raste u veličini stanice.

Aksini interveniraju u zakiseljavanju stanične stijenke aktivacijom ATPaza. Na taj se način povećava apsorpcija vode i otopljenih tvari, ekspanzije se aktiviraju i nastaje izduženje stanica.

Apikalna dominacija

Apikalna dominacija je fenomen korelacije u kojem glavni pupoljak raste na štetu lateralnih pupova. Aktivnost auksina na apikalnom rastu mora biti popraćena prisutnošću citokin fitohormona.

Doista, u vegetativnom apeksu nastaje sinteza auksina koja kasnije privlači citokine sintetizirane u korijenima prema vrhu. Kada se postigne optimalna koncentracija između auksina / citokina, dešava se stanična dioba i diferencijacija, a kasnije produljenje apikalnog meristema

Fiziološki učinci

spontani refleks

Tropizam je usmjeren rast stabljika, grana i korijena kao odgovor na poticaj iz okoline. Zapravo, ti su podražaji povezani sa svjetlošću, gravitacijom, vlagom, vjetrom, vanjskim kontaktom ili kemijskim odgovorom.

Fototropizam se ublažava auksinima, jer svjetlo inhibira njegovu sintezu na staničnoj razini. Na taj način zasjenjena strana stabljike sve više raste, a osvijetljeno područje ograničava rastući zavoj prema svjetlu.

Odustajanje i starenje

Abcisija je pad lišća, cvijeća i plodova zbog vanjskih čimbenika, što uzrokuje starenje organa. Ovaj proces se ubrzava akumulacijom etilena između stabljike i peteljke, tvoreći zonu opuštanja koja inducira odvajanje.

Neprekidno kretanje auksina sprječava gubitak organa, odgađajući pad listova, cvijeća i nezrelih plodova. Njezin je učinak usmjeren na kontroliranje djelovanja etilena, koji je glavni promotor zone gubitka.

Razvoj plodova

Aksini se sintetiziraju u peludu, endospermu i embriju sjemena. Nakon oprašivanja dolazi do formiranja jajašca i naknadnog postavljanja ploda, gdje auksini interveniraju kao promotorski element.

Tijekom razvoja ploda, endosperm osigurava auksine potrebne za prvu fazu rasta. Nakon toga embrij osigurava auksine potrebne za sljedeće faze rasta ploda.

Podjela i stanična diferencijacija

Znanstveni dokazi su pokazali da auksini reguliraju diobu stanica u kambijumu gdje dolazi do diferencijacije vaskularnih tkiva.

Zapravo, dokazi pokazuju da što je veća količina auksina (AIA), formira se više provodljivo tkivo, posebno ksilem..

aplikacije

Na komercijalnoj razini, auksini se koriste kao regulatori rasta, kako na terenu tako iu biotehnološkim ispitivanjima. Koristi se u niskim koncentracijama i mijenja normalan razvoj biljaka, povećava produktivnost, kvalitetu usjeva i žetvu.

Kontrolirane primjene u vrijeme uspostavljanja usjeva pogoduju rastu stanica i proliferaciji glavnih i adventnih korijena. Osim toga, oni pridonose cvatnji i razvoju plodova, sprječavajući pad listova, cvijeća i voća.

Na eksperimentalnoj razini, auksini se koriste za proizvodnju plodova su sjemenke, hvataju plodove do zrelosti ili kao herbicide. Na biomedicinskoj razini korišteni su u reprogramiranju somatskih stanica u matičnim stanicama.

reference

  1. Garay-Arroyo, A., de la Paz Sanchez, M., García-Ponce, B., Álvarez-Buylla, E.R. Homeostaza auksina i njegova važnost u razvoju. \ T Arabidopsis Thaliana. Journal of Biochemical Education, 33 (1), 13-22.
  2. Gómez Cadenas Aurelio i García Agustín Pilar (2006) Fitohormoni: metabolizam i način djelovanja. Castelló de la Plana: Publikacije Sveučilišta Jaume I, DL 2006. ISBN 84-8021-561-5.
  3. Jordán, M., & Casaretto, J. (2006). Hormoni i regulatori rasta: auksini, gibereline i citokinini. Squeo, F, A., & Cardemil, L. (ur.). Fiziologija biljaka, 1-28.
  4. Marassi Maria Antonia (2007). Hipertekstovi područja biologije. Dostupno na: biologia.edu.ar
  5. Taiz, L., i Zeiger, E. (2007). Fiziologija biljaka (Vol. 10). Universitat Jaume I.