- Strukturera
- Fungera
- Handlingsmekanism
- typer
- Effekter på växter
- Cellförlängning
- Apical dominans
- Fysiologiska effekter
- tropism
- Abscision och senescence
- Fruktutveckling
- Celldelning och differentiering
- tillämpningar
- referenser
De auxiner är en grupp av växthormoner som fungerar som regulatorer av tillväxt och utveckling av växter. Dess funktion är relaterad till de faktorer som stimulerar växttillväxt, speciellt celldelning och töjning.
Dessa fytohormoner finns i hela växtriket, från bakterier, alger och svampar till högre växter. Av de naturligt förekommande auxinerna är indolättiksyra (IAA) den vanligaste och härstammar från aminosyran L-tryptofan.
Växttillväxt främjas av auxins Källa: pixabay.com
Närvaron av tillväxtreglerare upptäcktes i början av 1900-talet av FW Went. Genom test med havreplantor fastställde han möjligheten att det finns växtereglerande ämnen i växter.
Även om de finns i de flesta växtvävnader är den högsta koncentrationen begränsad till aktivt växande vävnader. Auxinsyntes förekommer vanligtvis i apikala meristem, mjuka blad och frukt som utvecklas.
Stammens apikala meristem är områdena där IAA är syntetiserad och fördelar sig differentiellt till stamens bas. I bladen beror mängden auxin på vävnadens ålder, koncentrationen minskar med bladmognad.
Som tillväxtreglerare används de ofta av jordbrukare för att påskynda tillväxten eller främja förankring. För närvarande finns det olika kommersiella produkter med specifika funktioner beroende på de fysiologiska och morfologiska behoven hos varje gröda.
Strukturera
Auxiner består av en indolring härledd från fenol och aromatiska ringar med dubbelkonjugerade bindningar. I själva verket har de en bicyklisk struktur som består av en 5-kolpyrrol och en 6-kolbensen.
Indolättiksyra (IAA) Källa: Die Autorenschaft wurde nicht in einer maschinell lesbaren Form angegeben. Det är konstigt Ayacop als Autor angenommen (basierend auf den Rechteinhaber-Angaben). , via Wikimedia Commons
Den organiska föreningen indol är en aromatisk molekyl med en hög grad av flyktighet. Detta kännetecken gör auxinkoncentrationen i växter beroende av resterna som kopplas till dubbelringen.
Fungera
I huvudsak stimulerar auxiner celldelning och förlängning, och följaktligen vävnadstillväxt. Faktum är att dessa fytohormoner ingriper i olika processer för växtutveckling och interagerar många gånger med andra hormoner.
- De inducerar cellförlängning genom att öka plastväggen i cellväggen.
- De orsakar tillväxten av den meristematiska spetsen, coleoptiles och stammen.
- De begränsar tillväxten av huvud- eller taprot och stimulerar bildningen av sekundära och äventyrliga rötter.
- De främjar vaskulär differentiering.
- De motiverar apikal dominans.
- Reglering av geotropismen: fototropism, gravitropism och tigmotropism genom lateral omfördelning av auxiner.
- De försenar borttagandet av växtorgan som blad, blommor och frukt.
- De motiverar blomsterutveckling.
- De föredrar reglering av fruktutveckling.
Handlingsmekanism
Auxiner har förmågan att öka plastväggen hos cellväggen för att initiera förlängningsprocessen. När cellväggen mjuknar, sväller och expanderar cellen på grund av turgortryck.
Hjärtblad. Källa: pixabay.com
I detta avseende absorberar meristematiska celler stora mängder vatten, vilket påverkar tillväxten av apikala vävnader. Denna process bestäms av ett fenomen som kallas "tillväxt i ett surt medium", vilket förklarar auxins aktivitet.
Detta fenomen uppstår när polysackariderna och pektinerna som utgör cellväggen mjukas på grund av surgörandet av mediet. Cellulosa, hemicellulosa och pektin förlorar sin styvhet vilket underlättar inträde av vatten i cellen.
Rollen hos auxiner i denna process är att inducera utbytet av vätejoner (H + ) mot cellväggen. Mekanismerna som ingriper i denna process är aktivering av H-ATPases-pumpar och syntesen av nya H-ATPases.
- Aktivering av H-ATPases-pumparna: Auxiner är direkt involverade i pumpning av protoner från enzymet, med ATP-ingripande.
- Syntes av nya H-ATPaser: Auxiner har förmågan att syntetisera protonpumpar i cellväggen, vilket främjar mRNA som verkar på endoplasmatisk retikulum och Golgi-apparaten för att öka protoneringsaktiviteten i cellväggen.
När vätejoner (H + ) ökar blir cellväggen sur, vilket aktiverar "expansin" -proteinerna som är involverade i celltillväxt. Expansins arbetar effektivt i pH-intervallet mellan 4,5 och 5,5.
I själva verket förlorar polysackarider och cellulosamikrofibriller sin styvhet tack vare nedbrytningen av vätebindningarna som smälter dem. Som ett resultat absorberar cellen vatten och expanderar i storlek, vilket visar fenomenet "tillväxt i surt medium".
typer
- IAA eller indoleasättiksyra: fytohormon av naturligt ursprung, det är hormonet som finns i större mängd i växtens vävnader. Det syntetiseras på nivån av unga vävnader, i bladen, meristema och terminala knoppar.
- IBA eller indol smörsyra: brett spektrum naturligt förekommande fytohormon. Det bidrar till utvecklingen av rötter i grönsaker och prydnadsväxter, liksom dess användning gör det möjligt att få större frukter.
- ANA eller naftalenättiksyra: fytohormon av syntetiskt ursprung som används allmänt inom jordbruket. Det används för att inducera tillväxt av äventyrliga rötter i sticklingar, minska fruktdroppen och stimulera blomningen.
- 2,4-D eller diklorofenoxiättiksyra: produkt av syntetiskt hormonellt ursprung som används som en systemisk herbicid. Det används främst för att kontrollera bredbladiga ogräs.
- 2,4,5-T eller 2, 4, 5- Triklorofenoxiättiksyra: fytohormon av syntetiskt ursprung används som bekämpningsmedel. För närvarande är användningen begränsad på grund av dess dödliga effekter på miljön, växter, djur och människor.
Effekter på växter
Auxiner inducerar olika morfologiska och fysiologiska förändringar, främst cellförlängning som gynnar förlängningen av stjälkar och rötter. På samma sätt ingriper det i apikal dominans, tropism, abscission och senescence av blad och blommor, fruktutveckling och celldifferentiering.
Cellförlängning
Växter växer genom två på varandra följande processer, celldelning och töjning. Celldelning gör det möjligt att öka antalet celler, och genom cellförlängning växer växten i storlek.
Cellförlängning. Källa: pixabay.com
Auxiner är involverade i surgörandet av cellväggen genom aktivering av ATPaser. På detta sätt ökas absorptionen av vatten och lösta ämnen, expanserna aktiveras och cellförlängning sker.
Apical dominans
Apikal dominans är korrelationsfenomenet i vilket huvudknoppen växer till nackdel för sidoknopparna. Aktiviteten hos auxiner vid apikal tillväxt måste åtföljas av närvaron av fytohormoncytokin.
I den vegetativa spetsen inträffar faktiskt syntesen av auxiner som därefter lockar cytokiner syntetiserade i rötterna mot spetsen. När den optimala auxin / cytokinkoncentrationen uppnås sker celldelning och differentiering, och efterföljande förlängning av den apikala meristem
Fysiologiska effekter
tropism
Tropism är den riktade tillväxten av stjälkar, grenar och rötter som svar på en stimulans från miljön. Dessa stimuli är faktiskt relaterade till ljus, tyngdkraft, fuktighet, vind, en extern kontakt eller ett kemiskt svar.
Fototropismen modereras av auxiner, eftersom ljus hämmar deras syntes på cellnivå. På detta sätt växer den skuggade sidan av stammen mer och det upplysta området begränsar tillväxten genom att böjas mot ljuset.
Abscision och senescence
Abission är fallet av blad, blommor och frukter på grund av yttre faktorer, vilket orsakar förseningen av organen. Denna process påskyndas genom ackumulering av eten mellan stammen och petiolen och bildar en avgasningszon som inducerar avskiljning.
Den kontinuerliga rörelsen av auxiner förhindrar utsläpp av organ, vilket försenar nedgången av löv, blommor och omogna frukter. Dess effekt syftar till att kontrollera verkan av eten, som är den främsta promotorn för avgasningszonen.
Fruktutveckling
Auxiner syntetiseras i pollen, endosperm och i fröets embryo. Efter pollinering inträffar bildandet av ägglossningen och efterföljande fruktuppsättning, där auxiner ingriper som ett promotorelement.
Tomatfrukter. Källa: pixabay.com
Under fruktutvecklingen tillhandahåller endospermen de auxiner som är nödvändiga för det första steget av tillväxt. Därefter ger embryot de auxiner som krävs för de senare stadierna av frukttillväxt.
Celldelning och differentiering
Vetenskapliga bevis har visat att auxiner reglerar celldelningen i kambium där differentiering av vaskulära vävnader inträffar.
I själva verket visar tester att ju högre mängd auxin (IAA), desto mer ledande vävnad bildas, särskilt xylem.
tillämpningar
På kommersiell nivå används auxiner som tillväxtreglerare, både i fältet och i bioteknologiska tester. Används i låga koncentrationer, de modifierar den normala utvecklingen av växter, ökar produktiviteten, kvaliteten på grödan och skörden.
Applicering av auxiner. Källa: pixabay.com
Kontrollerade applikationer vid etablering av en kultur gynnar celltillväxt och spridning av huvudsakliga och äventyrliga rötter. Dessutom gynnar de blomningen och utvecklingen av frukterna, vilket förhindrar fall av löv, blommor och frukt.
På experimentnivå används auxiner för att producera frukter i frön, för att hålla frukterna tills de är mogna eller som herbicider. På biomedicinsk nivå har de använts för omprogrammering av somatiska celler till stamceller.
referenser
- Garay-Arroyo, A., de la Paz Sánchez, M., García-Ponce, B., Álvarez-Buylla, ER, & Gutiérrez, C. (2014). Auxin Homeostasis och dess betydelse i utvecklingen av Arabidopsis Thaliana. Journal of Biochemical Education, 33 (1), 13-22.
- Gómez Cadenas Aurelio och García Agustín Pilar (2006) Fytohormoner: ämnesomsättning och handlingssätt. Castelló de la Plana: Publicacions de la Universitat Jaume I, DL 2006. ISBN 84-8021-561-5.
- Jordán, M., & Casaretto, J. (2006). Hormoner och tillväxtreglerare: auxiner, gibberelliner och cytokininer. Squeo, F, A., & Cardemil, L. (red.). Växtfysiologi, 1-28.
- Marassi Maria Antonia (2007) Vegetabiliska hormoner. Hypertexter i biologiområdet. Finns på: biologia.edu.ar
- Taiz, L., & Zeiger, E. (2007). Växtfysiologi (vol. 10). Jaume I. universitet