AUKSINAI: FUNKCIJOS, TIPAI, POVEIKIS AUGALAMS, TAIKYMAS - BIOLOGIJA - 2025

Kad auksinai yra augalų hormonų, kurie veikia kaip reguliavimo augimo ir vystymosi augalų grupė. Jo funkcija yra susijusi su veiksniais, kurie stimuliuoja augalų augimą, ypač su ląstelių dalijimusi ir pailgėjimu.

Šie fitohormonai randami visoje augalų karalystėje - nuo bakterijų, dumblių ir grybelių iki aukštesnių augalų. Iš natūralių auksinų dažniausiai yra indoleacto rūgštis (IAA), kuri gaunama iš aminorūgšties L-triptofano.

Augalų augimą skatina auksinai Šaltinis: pixabay.com

Augimo reguliatorių buvimą 20-ojo amžiaus pradžioje atrado FW Went. Atlikdamas bandymus su avižų daigais, jis nustatė augimą reguliuojančių medžiagų buvimo augaluose galimybę.

Nors jie yra daugumoje augalų audinių, didžiausia koncentracija yra tik aktyviai augančiuose audiniuose. Auksino sintezė paprastai vyksta viršūninėse meristemose, švelniuose lapuose ir besivystančiuose vaisiuose.

Stiebo viršūninės meristemos yra sritys, kur sintezuojama IAA, diferencijuotai pasiskirstanti pagal stiebo pagrindą. Lapuose auksino kiekis priklauso nuo audinio amžiaus, jo koncentracija mažėja suėjus lapų brandumui.

Būdami augimo reguliatoriai, ūkininkai juos plačiai naudoja norėdami pagreitinti augimą arba paskatinti įsišaknijimą. Šiuo metu yra įvairių komercinių produktų, turinčių specifines funkcijas, atsižvelgiant į kiekvieno augalo fiziologinius ir morfologinius poreikius.

Struktūra

Auksinus sudaro indolo žiedas, gautas iš fenolio, ir aromatiniai žiedai su dvigubai konjuguotomis jungtimis. Tiesą sakant, jie turi biciklinę struktūrą, sudarytą iš 5 anglies pirolio ir 6 anglies benzeno.

Indolato acto rūgštis (IAA) Šaltinis: „Die Autorenschaft wurde nicht in einer maschinell lesbaren“ forma „angegeben“. Tai keista „Ayacop“ ir „Autor angenommen“ (pagrindinė knyga „Rechteinhaber-Angaben“). , per „Wikimedia Commons“

Organinis junginys indolis yra aromatinė molekulė, pasižyminti dideliu nepastovumu. Dėl šios savybės auksino koncentracija augaluose priklauso nuo liekanų, susisiejančių su dvigubu žiedu.

Funkcija

Iš esmės auksinai skatina ląstelių dalijimąsi ir pailgėjimą, o kartu ir audinių augimą. Tiesą sakant, šie fitohormonai įsiterpia į įvairius augalų vystymosi procesus, daug kartų sąveikaudami su kitais hormonais.

• Jie skatina ląstelių pailgėjimą padidindami ląstelės sienos plastiškumą.
• Jie sukelia meristeminio viršūnės, koleoptilio ir stiebo augimą.
• Jie riboja pagrindinės ar tapos augimą, skatina antrinių ir atsitiktinių šaknų formavimąsi.
• Jie skatina kraujagyslių diferenciaciją.
• Jie motyvuoja viršūniniu dominavimu.
• Geotropizmo reguliavimas: fototropizmas, gravitropizmas ir tigmotropizmas per auksinų šoninį perskirstymą.
• Jie atitolina augalų organų, tokių kaip lapai, žiedai ir vaisiai, abscesą.
• Jie motyvuoja gėlių vystymąsi.
• Jie palaiko vaisių vystymosi reguliavimą.

Veiksmo mechanizmas

Auksinai turi savybę padidinti ląstelės sienos plastiškumą, kad būtų galima pradėti pailgėjimo procesą. Kai ląstelės siena suminkštėja, ląstelė išsipučia ir išsiplečia dėl turgorinio slėgio.

Sėklidės. Šaltinis: pixabay.com

Šiuo atžvilgiu meristeminės ląstelės sugeria didelį kiekį vandens, o tai daro įtaką viršūninių audinių augimui. Šį procesą lemia reiškinys, vadinamas augimu rūgščioje terpėje, kuris paaiškina auksinų aktyvumą.

Šis reiškinys atsiranda, kai polisacharidai ir pektinai, kurie sudaro ląstelės sienelę, minkštėja dėl terpės rūgštėjimo. Celiuliozė, hemiceliuliozė ir pektinas praranda savo tvirtumą, o tai palengvina vandens patekimą į ląstelę.

Auksinų vaidmuo šiame procese yra skatinti vandenilio jonų (H ⁺ ) mainus link ląstelės sienos. Į šį procesą įsikišantys mechanizmai yra H-ATPazių siurblių aktyvacija ir naujų H-ATPazių sintezė.

• H- ATPazių siurblių aktyvinimas: Auksinai tiesiogiai dalyvauja siurbdami protonus iš fermento, įsikišdami ATP.
• Naujų H- ATPazių sintezė : Auksinai turi galimybę sintetinti protonų pompas ląstelės sienelėje, skatindami mRNR, veikiančius endoplazminį retikulumą, ir Golgi aparatą, kad padidintų protonuojantį aktyvumą ląstelės sienelėje.

Didėjant vandenilio jonams (H ⁺ ), ląstelės siena tampa rūgštinė, aktyvuodama ląstelių augime dalyvaujančius „ekspansino“ baltymus. Expansinai efektyviai veikia, kai pH svyruoja nuo 4,5 iki 5,5.

Iš tiesų, polisacharidai ir celiuliozės mikropluoštai praranda savo standumą, nes nutrūksta juos jungiantys vandenilio ryšiai. Dėl to ląstelė sugeria vandenį ir išsiplečia dydžiu, pasireikšdama „augimo rūgščioje terpėje“ reiškiniu.

Tipai

• IAA arba indoleacto rūgštis: natūralios kilmės fitohormonas, tai yra hormonas, kurio daugiau randama augalo audiniuose. Jis sintetinamas jaunų audinių lygyje, lapuose, meristemose ir galiniuose pumpuruose.
• IBA arba indolo sviesto rūgštis: plataus spektro natūraliai veikiantis fitohormonas. Tai prisideda prie daržovių ir dekoratyvinių augalų šaknų vystymosi, taip pat jo naudojimas leidžia gauti didesnių vaisių.
• ANA arba naftalenaceto rūgštis: sintetinės kilmės fitohormonas, plačiai naudojamas žemės ūkyje. Jis naudojamas auginant atsitiktines šaknis auginiuose, mažinant vaisių kritimą ir skatinant žydėjimą.
• 2,4-D arba dichlorfenoksiaceto rūgštis: sintetinės hormoninės kilmės produktas, naudojamas kaip sisteminis herbicidas. Pirmiausia jis naudojamas plekšnėms piktžolėms naikinti.
• 2,4,5-T arba 2,4, 5, 5-trichlorfenoksi-acto rūgštis: sintetinės kilmės fitohormonas, naudojamas kaip pesticidas. Šiuo metu jo naudojimas yra ribotas dėl mirtino poveikio aplinkai, augalams, gyvūnams ir žmogui.

Poveikis augalams

Auksinai sukelia skirtingus morfologinius ir fiziologinius pokyčius, daugiausia ląstelių pailgėjimą, kuris skatina stiebų ir šaknų pailgėjimą. Panašiai įsikiša į viršūninį dominavimą, tropizmą, lapų ir žiedų abscisą ir senėjimą, vaisių vystymąsi ir ląstelių diferenciaciją.

Ląstelės pailgėjimas

Augalai auga dviem paeiliui vykstančiais procesais: ląstelių dalijimusi ir pailgėjimu. Ląstelių dalijimasis leidžia padidinti ląstelių skaičių, o ląstelių pailgėjimo dėka augalas išauga.

Ląstelės pailgėjimas. Šaltinis: pixabay.com

Auksinai dalyvauja rūgštėjant ląstelės sienelei, aktyvinant ATPazes. Tokiu būdu padidėja vandens ir tirpių absorbcija, aktyvuojami ekspansinai ir vyksta ląstelių pailgėjimas.

Apikalinis dominavimas

Apikalinis dominavimas yra koreliacijos reiškinys, kai pagrindinis pumpurai auga šoninių pumpurų nenaudai. Auksinų aktyvumas viršūniniam augimui turi būti vykdomas kartu su fitohormono citokinu.

Iš tikrųjų vegetatyvinėje viršūnėje vyksta auksinų sintezė, kurie vėliau traukia citokinus, susintetintus šaknyse viršūnės link. Kai pasiekiama optimali auksino / citokino koncentracija, įvyksta ląstelių dalijimasis ir diferenciacija, o po to viršūninė meristema pailgėja.

Fiziologinis poveikis

Tropizmas

Tropizmas yra kryptingas stiebų, šakų ir šaknų augimas, reaguojant į aplinkos dirgiklius. Iš tikrųjų šie dirgikliai yra susiję su šviesa, sunkio jėga, drėgme, vėju, išoriniu kontaktu ar chemine reakcija.

Fototropizmą reguliuoja auksinai, nes šviesa slopina jų sintezę ląstelių lygyje. Tokiu būdu šešėlinė stiebo pusė labiau išauga, o apšviestas plotas riboja jo augimą lenkdamas į šviesą.

Absoliutus ir senėjimas

Abscisas yra lapų, gėlių ir vaisių kritimas dėl išorinių veiksnių, sukeliančių organų senėjimą. Šį procesą pagreitina etileno kaupimasis tarp stiebo ir žievės, sudarantis absciso zoną, sukeliančią atsiribojimą.

Nuolatinis auksinų judėjimas užkerta kelią organų atsiskyrimui, vilkindamas lapų, žiedų ir nesubrendusių vaisių kritimą. Jo poveikis yra skirtas etileno, kuris yra pagrindinis abscisių zonos stimuliatorius, veikimui kontroliuoti.

Vaisių vystymasis

Auksinai sintetinami žiedadulkėse, endosperme ir sėklų embrionuose. Po apdulkinimo susidaro kiaušialąstės ir vėlesnis vaisių rinkinys, kuriame auksinai įsiterpia kaip promotorius.

Pomidorų vaisiai. Šaltinis: pixabay.com

Vaisių vystymosi metu endospermas teikia auksinus, būtinus pirmajam augimo etapui. Vėliau iš embriono gaunami auksinai, reikalingi vėlesniems vaisių augimo etapams.

Ląstelių dalijimasis ir diferenciacija

Moksliniais įrodymais įrodyta, kad auksinai reguliuoja ląstelių dalijimąsi kambyje, kur vyksta kraujagyslių audinių diferenciacija.

Iš tiesų, testai rodo, kad kuo didesnis auksino (IAA) kiekis, tuo laidingesnis audinys susidaro, ypač ksilemo.

Programos

Komerciniu lygiu auksinai yra naudojami kaip augimo reguliatoriai tiek lauke, tiek atliekant biotechnologinius bandymus. Naudojami nedidelėmis koncentracijomis, jie keičia normalų augalų vystymąsi, padidindami produktyvumą, derliaus ir derliaus kokybę.

Auksinų uždėjimas. Šaltinis: pixabay.com

Kontroliuojamas panaudojimas kuriant kultūrą skatina ląstelių augimą ir pagrindinių bei atsitiktinių šaknų dauginimąsi. Be to, jie naudingi vaisių žydėjimui ir vystymuisi, užkertant kelią lapų, gėlių ir vaisių kritimui.

Eksperimentiniu lygiu auksinai naudojami vaisiams auginti sėklose, vaisiams laikyti iki prinokimo arba kaip herbicidai. Biomedicininiu lygmeniu jie buvo naudojami somatinių ląstelių perprogramavimui į kamienines ląsteles.

Nuorodos

1. Garay-Arroyo, A., de la Paz Sánchez, M., García-Ponce, B., Álvarez-Buylla, ER, ir Gutiérrez, C. (2014). Auxin homeostazė ir jos reikšmė Arabidopsis Thaliana raidai. Journal of Biochemical Education, 33 (1), 13–22.
2. Gómez Cadenas Aurelio ir García Agustín Pilar (2006) Fitohormonai: metabolizmas ir veikimo būdas. „Castelló de la Plana“: „Publicacions de la Universitat Jaume I“, DL 2006. ISBN 84-8021-561-5.
3. Jordán, M., ir Casaretto, J. (2006). Hormonai ir augimo reguliatoriai: auksinai, giberelinai ir citokininai. „Squeo“, F, A., ir Cardemil, L. (red.). Augalų fiziologija, 1–28.
4. „Marassi Maria Antonia“ (2007) daržovių hormonai. Biologijos srities hipertekstas. Galima rasti: biologia.edu.ar
5. Taizas, L., ir Zeigeris, E. (2007). Augalų fiziologija (10 tomas). Jaume'o I. universitetas