Auxin

Auksiini tai indolietikkahappo, jonka molekyylikaava on C10H9NO2, on ensimmäinen hormoni, joka on löydetty edistämään kasvien kasvua. Englanninkielinen sana "auxin" on johdettu kreikan sanasta "auxein", joka tarkoittaa "kasvaa" [1]. Indolietikkahapon puhdas muoto on valkoinen kide, joka ei liukene veteen, mutta liukenee etanoliin, eetteriin ja muihin orgaanisiin liuottimiin. Se hapettuu helposti valossa muuttuen ruusunpunaiseksi, ja myös sen fysiologinen aktiivisuus vähenee. Kasveissa indolietikkahappoa esiintyy joko vapaassa tai sitoutuneessa tilassa, jälkimmäisen ollessa enimmäkseen esteri- tai peptidikomplekseina. Vapaan indolietikkahapon pitoisuus kasveissa on hyvin alhainen ja vaihtelee noin 1 - 100 mikrogrammaa tuorepainokiloa kohden sijainnista ja kudostyypistä riippuen. Voimakkaasti kasvavat kudokset tai elimet, kuten kasvupisteet ja siitepöly, sisältävät enemmän.

Tähän mennessä on ehdotettu viittä auksiinin biosynteesireittiä, mukaan lukien neljä tryptofaanista riippuvaa synteesireittiä ja yksi tryptofaanista riippumaton reitti [5]. Auksiinia löytyy kesäkurpitsasta, joistakin ristikukkaisista kasveista ja tomaateista. Erityisesti auksiini hajoaa helposti valohapetuksella. Vuonna 1947 Tang Yuwei ja J. Banner havaitsivat, että jotkin kasvikudoksissa olevat oksidaasit voivat hajottaa indolietikkahappoa, jota kutsutaan indolietikkahappooksidaasiksi.

Auksiinia on laajalti levinnyt kasveissa, ja sitä esiintyy lähes kaikissa osissa, vaikkakaan ei jakautunut tasaisesti. Tietyn osan sisältöön vaikuttavat useat tekijät tiettynä aikana. Suurin osa auksiinista on keskittynyt voimakkaisiin osiin, kuten itukuppiin, silmujen ja juurien meristeemeihin, kambiumiin, munasarjoihin hedelmöityksen jälkeen ja nuoriin siemeniin, kun taas hyvin vähän sitä löytyy vanhenevista kudoksista ja elimistä.

Auksiini syntetisoidaan ensisijaisesti kasvin apikaalisessa meristeemissä ja kuljetetaan sitten kasvin kehon eri osiin. Auksiinin kuljetus kasvin rungossa on yksisuuntaista, siirtyen vain kasvin morfologian yläpäästä alapäähän. Yksisuuntaisen stimulaation, kuten yksipuolisen valon, läsnä ollessa auksiini siirtyy valosta poispäin olevalle puolelle. Sen kuljetustapa on aktiivinen ja vaatii kantajan ja ATP:n. Kypsissä kudoksissa auksiini voi kulkeutua ei-polaarisesti floeemin läpi.

Indolietikkahappo
Pääainesosa:IAA

Ominaisuus:
◆Auksiinilla (IAA) on merkittävä vaikutus kasvuelinten pituussuuntaiseen kasvuun.
◆Auksiini voi aiheuttaa solun jakautumista yhdessä sytokiniinin kanssa, ja auksiini yksin voi aiheuttaa solun jakautumista.
◆Auksiinin ilmeisin vaikutus elinten kehitykseen on edistää juuren primordiumin muodostumista ja kasvua.
◆Kasvin kukinnan ja hedelmöittymisen jälkeen munasarjojen auksiinipitoisuus kasvaa, mikä edistää munasarjan ja sitä ympäröivien kudosten laajentumista ja nopeuttaa hedelmän kehitystä.

Kasveissa on kaksi auksiinin muotoa: vapaa, joka on biologisesti aktiivinen, ja sidottu, joka on vähemmän aktiivinen.
Kasvin kehossa indolietikkahappo yhdistyy usein asparagiinihapon kanssa muodostaen indoliasetyyliaspartaattia. Se voi myös yhdistyä inositolin kanssa muodostaen indolietanolin inositolia, glukoosin kanssa muodostaen indoliasetyyliglukosidia ja proteiineihin muodostaen indolietikkahappo-proteiinikomplekseja. Sitoutunut auksiini voi olla soluun varastoitunut auksiinin muoto, ja se on myös tapa vähentää ylimääräistä auksiinia. Oikeissa olosuhteissa (pH 9-10) sitoutuneet auksiinit voivat muuttua vapaaseen muotoon, joka sitten kuljetetaan vaikutuspaikalle vaikutustaan ​​varten.
Auksiinin määrä kasvavissa siemenissä on myös suuri, mutta täysin kypsyessään suurin osa siitä varastoituu sidottuna. Se esiintyy sidottuna siemenessä ja muuttuu vapaaseen muotoon itäessään.

huononeminen
IAA:n hajoaminen
(1) Entsymaattinen oksidatiivinen hajoaminen: indoliasetaattioksidaasin hajoaminen
Kasvien auksiini on usein synteesin ja hajoamisen dynaamisessa tasapainossa. IAA-oksidaasi on Fe:tä sisältävä hemoproteiini. Entsymaattisen hydrolyysin jälkeen IAA muodostaa 3-hydroksimetyylioksi-indolia ja 3-metyylioksi-indolia. O2:n, Mn:n ja monofenolin läsnä ollessa kofaktoreina indoliasetaattioksidaasi on aktiivinen.

(2) Valooksidatiivinen hajoaminen:
Röntgensäteilyllä, ultraviolettivalolla ja näkyvällä valolla on kaikki haitallinen vaikutus IAA:han, ja hajoamistuotteet ovat myös 3-metyleenioksidiindolia ja indolia. Mekanismi ei kuitenkaan ole selvä. Koeputkessa tietyt kasvipigmentit, kuten riboflaviini, violaksantiini jne., voivat absorboida suuren määrän sinistä valoa ja edistää IAA:n fotooksidatiivista hajoamista.
Auksiinin kahden muodon välinen konversio kasveissa tai IAA:n oksidatiivinen hajottaminen indoliasetaattioksidaasin vaikutuksesta ovat auksiinipitoisuuksien automaattista säätelyä kasveissa, ja niillä on suuri merkitys kasvien kasvun säätelylle.

Soveltamisalat

Edistää kasvua

Auksiinilla (IAA) on merkittävä vaikutus vegetatiivisten elinten pituussuuntaiseen kasvuun. Esimerkiksi pitoisuuden kasvaessa elimen venymä kasvaa maksimiin ja auksiinin optimaalinen pitoisuus saavutetaan. Jos optimaalinen pitoisuus ylittyy, elimen venyminen estyy. Optimaalinen konsentraatio vaihtelee eri elimissä: korkein on varren kärjessä, toiseksi suurin silmussa ja pienin juurissa. Voidaan havaita, että juuret ovat herkimpiä IAA:lle (auksiinille), ja hyvin pienet pitoisuudet voivat edistää juurien kasvua, optimaalisen pitoisuuden ollessa 10-10. Varret ovat vähemmän herkkiä IAA:lle kuin juuret, ja niiden optimaalinen pitoisuus on 10-4. Silmut ovat herkkyydeltään keskitasoa, ja niiden optimaalinen pitoisuus on noin 10-8. Siksi pitoisuudella, joka voi edistää päävarren kasvua, on usein estävä vaikutus sivuversojen ja juurien kasvuun.

Erilaistumisen edistäminen
Auksiini voi edistää solujen jakautumista yhdessä sytokiniinin kanssa ja voi myös indusoida solun jakautumista yksinään. Esimerkiksi aikaisin keväällä solunjakautumisen uudelleen käynnistyminen puiden kambiumissa laukaisee terminaalisen silmun tuottaman auksiinin kulkeutuminen alaspäin.
Auksiinin merkittävin vaikutus elinten kehitykseen on sen rooli juuren primordia muodostumisen ja kasvun edistämisessä. Taimien pistokkaat synnyttävät satunnaisia ​​juuria tyvessään, jotka erilaistuvat ensisijaisesti puumaisten kasvien uusien toissijaisten floemikudosten, mutta myös muiden kudosten, kuten kambiumin, verisuonisäteiden ja sisuksen, erilaistumisesta. Indolivoihapolla (IBA) on merkittävin vaikutus juuren muodostumisen edistämiseen auksiinin kanssa. Sovelluksen suhteen on havaittu, että IBA ja naftaleenietikkahappo (NAA) ovat stabiilimpia ja niillä on parempi vaikutus kuin indolietikkahappo (IAA).

Edusi ylläpitäminen
Kasvavan kasvin varren päällä on estävä vaikutus sivusilmujen kasvuun, ilmiö, joka tunnetaan nimellä apikaalinen dominanssi. Kun puuvillan apikaalista kasvua on hallittu artrokloorilla tai täytteellä, syntyy suuri määrä lateraalisia silmuja.

Vyöhykkeen ulkopuolisen kasvun estäminen
Silmujen irtoaminen puuvilla- ja hedelmäpuissa on yleinen ilmiö kaksisirkkaisilla. Vanulintujen irtoaminen liittyy ravinteiden saantiin ja hormonitasoihin. Kun auksiinipitoisuus silmuvarren tyvessä on korkea ja proksimaalisessa päässä alhainen, erotuskerroksen sellulaasin ja pektinaasin aktiivisuus estyy, mikä estää erotussolujen erottumisen ja silmujen irtoamisen. Kääntäen, kun auksiinipitoisuus proksimaalisessa päässä on korkea ja alhainen distaaliakselilla, pektinaasin ja sellulaasin aktiivisuudet lisääntyvät, mikä edistää erotuskerroksen erottumista ja johtaa silmujen irtoamiseen.

Kiinteyden edistäminen
Kukinnan ja hedelmöityksen jälkeen munasarjojen auksiinipitoisuus kasvaa, mikä edistää munasarjan ja sitä ympäröivien kudosten laajentumista, mikä nopeuttaa hedelmän kehitystä. Jos emi ei ole hedelmöittynyt ja munasarja saa IAA:ta ajoissa, se voi myös aiheuttaa siemenettömien hedelmien muodostumista joissakin kasveissa. Auksiinin ruiskuttaminen tai levittäminen leimalle ennen pölytystä voi johtaa partenokarpisten hedelmien kehittymiseen ilman pölytystä, kuten pippurilla, vesimelonilla, tomaateilla, munakoisolla, hollylla, kesäkurpitsalla ja viikunoilla.

Rikkakasvien käyttö
Rikkakasvien torjunta-aineita on kahta tyyppiä: selektiivisiä ja ei-selektiivisiä. Selektiiviset rikkakasvien torjunta-aineet edistävät kasvien kasvua pienillä pitoisuuksilla ja estävät sitä korkeilla pitoisuuksilla. Kaksisirkkaiset ovat herkempiä auksiinipitoisuudelle kuin yksisirkkaiset, joten se soveltuu yksisirkkaisten rikkakasvien torjunta-aineeksi yksisirkkaisille pelloille. Epäselektiiviset rikkakasvien torjunta-aineet, kuten glyfosaatti, tappavat kaikki kasvit.

Painottomuuden vaikutukset
Maan gravitaatiovoima saa aikaan juurten sisäänpäin kasvun ja varsien selkäkasvun aiheuttamalla auksiinin epätasaisen jakautumisen. Avaruuden painottomassa tilassa painovoiman menetys johtaa näiden suuntautuneiden kasvuominaisuuksien menettämiseen varressa ja juurissa. Varren kasvun apikaalinen dominanssi säilyy, ja painovoima ei vaikuta auksiinin polaariseen kuljetukseen.

Suositut Tagit: auxin, Kiina auxiinien valmistajat, toimittajat, tehdas