FITOHORMONAI: RŪŠYS IR JŲ SAVYBĖS - BIOLOGIJA - 2025

Kad fitohormonai arba augaliniai hormonai, yra organinės medžiagos, pagamintos augalų ląstelių augalų. Susintetinti konkrečioje vietoje, jie gali veikti norėdami reguliuoti augalo metabolizmą, augimą ir vystymąsi.

Biologinei įvairovei būdingas skirtingos morfologijos individų buvimas, pritaikytas konkrečioms buveinėms ir dauginimosi formoms. Tačiau fiziologiniu lygmeniu jiems reikia tik tam tikrų medžiagų, susijusių su morfogeninėmis išraiškomis augimo ir vystymosi proceso metu.

Taikymas augalų hormonų. Šaltinis: pixabay.com

Šiuo atžvilgiu vegetatyviniai hormonai yra natūralūs junginiai, turintys savybę reguliuoti fiziologinius procesus esant mažiausiai koncentracijai (<1 ppm). Jie atsiranda vienoje vietoje ir yra perkeliami į kitą vietą, kur jie reguliuoja apibrėžtus fiziologinius procesus: raidos stimuliavimą, slopinimą ar modifikavimą.

Ksilemas ir phloem

Fitohormonai iš tiesų cirkuliuoja per augalus per kraujagyslių audinius: ksilą ir floemą. Atsakomybė už įvairius mechanizmus, tokius kaip žydėjimas, vaisių nokinimas, lapų kritimas ar šaknų ir stiebų augimas.

Kai kuriuose procesuose dalyvauja vienas fitohormonas, nors kartais būna sinergizmo, įsikišant kelioms medžiagoms. Panašiai gali pasireikšti antagonizmas, atsižvelgiant į koncentraciją augalų audiniuose ir specifinius fiziologinius procesus.

Atradimas

Augalų hormonų ar fitohormonų atradimas yra palyginti nesenas. Ląstelių dalijimosi stimuliavimas ir radikalių ūglių susidarymas buvo vienas iš pirmųjų šių medžiagų eksperimentinių taikymo būdų.

Pirmasis fitohormonas, susintetintas ir naudojamas komerciškai, buvo auksinas, vėliau buvo atrastas citokininas ir giberellinas. Kitos medžiagos, veikiančios kaip reguliatoriai, yra abscisinė rūgštis (ABA), etilenas ir brassinosteroidai.

Tokie procesai kaip pailgėjimas, ląstelių diferenciacija ir viršūninių bei šakninių ūglių dauginimasis yra keletas jo funkcijų. Jie taip pat skatina sėklų daigumą, žydėjimą, vaisiaus augimą ir vaisių nokinimą.

Šiame kontekste fitohormonai yra žemės ūkio darbo papildymas. Jo naudojimas leidžia gauti augalus, turinčius tvirtą šaknų sistemą, vienodą lapų paviršių, specifinius žydėjimo ir vaisiaus laikotarpius bei vienodą brendimą.

charakteristikos

Fitohormonų, susijusių su įvairiais fiziologiniais mechanizmais ląstelių diferenciacijos ir augalų augimo metu, gamtoje nedaug. Nepaisant nedidelio jų skaičiaus, jie turi teisę reguliuoti augalo augimo ir vystymosi reakcijas.

Iš tikrųjų šios medžiagos yra visuose sausumos ir vandens augaluose, įvairiose ekosistemose ir gyvybės formose. Jo buvimas natūralus visose augalų rūšyse, ypač komercinėse rūšyse, kur jo potencialas buvo įvertintas.

Paprastai tai yra paprastos cheminės struktūros molekulės, be susijusių baltymų grupių. Tiesą sakant, vienas iš šių augalų hormonų, etilenas, yra dujinio pobūdžio.

Jo poveikis nėra tikslus, jis priklauso nuo jo koncentracijos aplinkoje, be to, ir nuo augalų fizinių, ir aplinkos sąlygų. Panašiai, jos funkciją galima atlikti toje pačioje vietoje arba perkelti į kitą augalo struktūrą.

Kai kuriais atvejais dviejų augalų hormonų buvimas gali sukelti arba apriboti tam tikrą fiziologinį mechanizmą. Reguliarus dviejų hormonų kiekis gali paskatinti ūglių dauginimąsi ir vėlesnę morfologinę diferenciaciją.

funkcijos

• Ląstelių dalijimasis ir pailgėjimas.
• Ląstelių diferenciacija.
• Radikalių, šoninių ir viršūninių ūglių generavimas.
• Jie skatina adventinių šaknų generavimą.
• Jie skatina sėklų sudygimą ar ramybės būseną.
• Jie atideda lapų senėjimą.
• Jie skatina žydėjimą ir vaisius.
• Jie skatina vaisių nokinimą.
• Skatina augalą toleruoti stresines sąlygas.

Veiksmo mechanizmas

Fitohormonai veikia augalų audinius veikdami skirtingais mechanizmais. Tarp pagrindinių galime paminėti:

• Sinergismas: reakcija, stebima, kai fitohormonas yra tam tikrame audinyje ir esant tam tikrai koncentracijai, padidėja, jei yra kito fitohormono.
• Antagonizmas: vieno fitohormono koncentracija neleidžia išreikšti kito augalo hormono.
• Slopinimas: fitohormono koncentracija vyksta kaip reguliuojanti medžiaga, sulėtinanti ar mažinanti hormoninę funkciją.
• Kofaktoriai: fitohormonas veikia kaip reguliuojanti medžiaga ir veikia kataliziškai.

Tipai

Šiuo metu yra penkių rūšių medžiagos, kurios natūraliai sintetinamos augale ir yra vadinamos fitohormonais. Kiekviena molekulė turi specifinę struktūrą ir pasižymi norminamosiomis savybėmis, atsižvelgiant į jos koncentraciją ir veikimo vietą.

Pagrindiniai fitohormonai yra auksinas, giberellinas, citokininas, etilenas ir absciso rūgštis. Brassinosteroidai, salicilatai ir jazmonatai taip pat gali būti paminėti kaip medžiagos, kurių savybės panašios į fitohormonus.

Auxins

Tai yra hormonai, kurie reguliuoja augalų augimą, skatina ląstelių dalijimąsi, pailgėjimą ir stiebų bei šaknų orientaciją. Jie skatina augalų ląstelių vystymąsi kaupdami vandenį, skatina žydėjimą ir vaisius.

Augaluose dažniausiai randama labai mažos koncentracijos indoleacto rūgšties (IAA) pavidalu. Kitos natūralios formos yra 4-chlor-indoleaacto rūgštis (4-Cl-IAA), fenilacto rūgštis (PAA), indolo sviesto rūgštis (IBA) ir indolo propiono rūgštis (IPA).

Auxin (indolacetic acid - IAA) Šaltinis: wikipedia.org

Jie sintetinami stiebų ir lapų viršūnių meristemose, pereinant į kitas augalo sritis. Judėjimas atliekamas per kraujagyslių pluoštų parenchimą, daugiausia link bazinės srities ir šaknų.

Auksinai dalyvauja augalo augimo ir maisto medžiagų judėjimo procesuose, jų nebuvimas sukelia neigiamą poveikį. Augalas gali sustabdyti savo augimą, neatidaryti pumpurų augimo, o gėlės ir vaisiai nukris neprinokę.

Augalui augant, nauji audiniai generuoja auksinus, skatindami šoninių pumpurų vystymąsi, žydėjimą ir vaisiaus augimą. Kai augalas pasiekia maksimalų fiziologinį išsivystymą, auksinas patenka į šaknis ir slopina radikalių ūglių vystymąsi.

Galų gale augalas nustoja formuoti atsitiktines šaknis ir prasideda senėjimo procesas. Tokiu būdu padidėja auksino koncentracija žydėjimo vietose, skatinant vaisiaus augimą ir vėlesnį brendimą.

Citokininai

Citokininai yra fitohormonai, veikiantys ne meristeminių audinių ląstelėse, gaminami šaknies meristemose. Geriausiai žinomas natūralus citokininas yra Zeatinas; kinetinas ir 6-benziladeninas taip pat veikia citokininą.

Šie hormonai veikia ląstelių diferenciacijos procesus ir reguliuodami augalų fiziologinius mechanizmus. Be to, jie įsitraukia į augimo reguliavimą, lapų senėjimą ir maistinių medžiagų transportavimą floemo lygyje.

„Cytokinin“ („Zeatin“) https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f7/Zeatin.svg

Įvairiuose augalo fiziologiniuose procesuose vyksta nuolatinė citokininų ir auksinų sąveika. Citokininų buvimas skatina šakų ir lapų susidarymą, iš kurių gaminami auksinai, kurie perkeliami į šaknis.

Vėliau auksinų kaupimasis šaknyse skatina naujų šaknų plaukelių, generuojančių citokininą, vystymąsi. Šie santykiai reiškia:

• Didesnė auksinų koncentracija = didesnis šaknų augimas
• Didesnė citokininų koncentracija = didesnis lapų ir žalumynų augimas.

Paprastai didelis auksino ir mažai citokinino procentas skatina atsitiktinių šaknų formavimąsi. Priešingai, kai auksino procentas yra žemas, o citokinino procentas yra aukštas, palankumas formuojasi ūgliams.

Komerciniu lygmeniu šie fitohormonai naudojami kartu su auksinais dekoratyvinių ir vaisinių augalų aseksualiniame dauginime. Dėl gebėjimo stimuliuoti ląstelių dalijimąsi ir diferenciaciją jie leidžia gauti puikios kokybės kloninę medžiagą.

Panašiai dėl savo sugebėjimo atidėti augalo senėjimą yra plačiai naudojamas gėlininkystėje. Naudojant gėlių pasėliuose, stiebai gali ilgiau išlaikyti žalius lapus derliaus nuėmimo ir pardavimo metu.

Giberelinai

Giberelinai yra augimo fitohormonai, kurie veikia įvairius ląstelių pailgėjimo ir augalų vystymosi procesus. Jos atradimas atsirado iš tyrimų, atliktų su ryžių plantacijomis, kurių metu atsirado neapibrėžto augimo stiebai ir mažai grūdų.

Šis fitohormonas skatina kamienų augimą, žiedynų ir žydėjimo vystymąsi. Taip pat jis skatina sėklų daigumą, palengvina atsargų kaupimą grūduose ir skatina vaisių vystymąsi.

Giberelinai (Ac. Gibberellic A3) pagal Calvero. („Pagaminta kartu su„ ChemDraw “.),„ Via Wikimedia Commons “. Giberellinų sintezė vyksta ląstelėje ir skatina maistinių medžiagų įsisavinimą ir judėjimą į ląstelę. Šios maistinės medžiagos suteikia energijos ir elementų ląstelių augimui ir pailgėjimui.

Giberellinas kaupiasi stiebo mazguose, skatina ląstelių dydį ir skatina šoninių pumpurų vystymąsi. Tai gana naudinga tiems pasėliams, kuriems, norint padidinti našumą, reikia daug išauginti šakas ir žalumynus.

Praktinis giberellinų naudojimas yra susijęs su auksinais. Tiesą sakant, auksinai skatina išilginį augimą, o giberellinai skatina augimą šonuose.

Kad pasėlis tolygiai vystytųsi, rekomenduojama dozuoti abu fitohormonus. Tokiu būdu išvengiama silpnų ir trumpų stiebų, kurie dėl vėjo įtakos gali „nusėsti“, susidarymo.

Paprastai giberellinai naudojami sustabdyti sėklų, tokių kaip bulvių gumbai, ramybės būseną. Jie taip pat skatina sėklų, pavyzdžiui, persikų, persikų ar slyvų, sūrimą.

Etilenas

Etilenas yra dujinė medžiaga, veikianti kaip augalų hormonas. Jo judėjimas augale vyksta difuzijos būdu per audinius, ir jis reikalingas minimaliais kiekiais, kad būtų skatinami fiziologiniai pokyčiai.

Pagrindinė etileno funkcija yra reguliuoti hormonų judėjimą. Šiuo atžvilgiu jo sintezė priklauso nuo augalų fiziologinių sąlygų ar stresinių situacijų.

Etileno šaltinis: wikipedia.org

Fiziologiniame lygmenyje sintetinamas etilenas, kad būtų galima kontroliuoti auksinų judėjimą. Priešingu atveju maistinės medžiagos būtų nukreiptos tik į meristeminius audinius, darant žalą šaknims, gėlėms ir vaisiams.

Taip pat ji kontroliuoja augalų reprodukcinę brandą, skatindama žydėjimo ir vaisiaus augimo procesus. Be to, augalui senstant jo derlius padidėja, kad vaisiai būtų nokinami.

Esant stresinėms sąlygoms, jis skatina baltymų, leidžiančių įveikti nepalankias sąlygas, sintezę. Per didelis kiekis skatina senėjimą ir ląstelių žūtį.

Apskritai etilenas daro įtaką lapų, žiedų ir vaisių susilaikymui, vaisių nokinimui ir augalo senėjimui. Be to, jis įsiterpia į skirtingas augalų reakcijas į nepalankią būklę, pavyzdžiui, žaizdas, vandens stresą ar patogenų užpuolimą.

Rūgštis

Abscisinė rūgštis (ABA) yra augalų hormonas, kuris dalyvauja įvairių augalų organų absciso procese. Šiuo atžvilgiu jis palaiko lapų ir vaisių kritimą, skatina fotosintetinių audinių chlorozę.

Naujausi tyrimai nustatė, kad ABA skatina stomatito uždarymą aukštoje temperatūroje. Tokiu būdu išvengiama vandens praradimo per lapus, taip sumažinant gyvybiškai reikalingo skysčio poreikį.

Abscisinė rūgštis. Šaltinis: wikipedia.org

Kiti mechanizmai, kuriuos kontroliuoja ABA, apima baltymų ir lipidų sintezę sėklose. Be to, tai leidžia toleruoti sėklų džiūvimą ir palengvina perėjimą nuo daigumo iki augimo.

ABA skatina toleranciją įvairioms aplinkos stresinėms sąlygoms, tokioms kaip didelis druskingumas, žema temperatūra ir vandens trūkumas. ABA pagreitina K + jonų patekimą į šaknies ląsteles, sudarydamas sąlygas vandens patekimui į audinius ir jų sulaikymui.

Lygiai taip pat jis slopina augalų, daugiausia stiebo, augimą, sukurdamas augalus, turinčius „nykštukus“. Naujausiais augalų, gydomų ABA, tyrimais pavyko nustatyti, kad šis fitohormonas skatina vegetatyvinių pumpurų ramybę.

Brassinosteroidai

Brassinosteroidai yra grupė medžiagų, veikiančių augalų struktūrinius pokyčius esant labai mažoms koncentracijoms. Jo naudojimas ir taikymas yra labai nesenas, todėl jo naudojimas žemės ūkyje dar nebuvo plačiai paplitęs.

Jo atradimas buvo atliktas iš ropių žiedadulkių susintetinus junginį, vadinamą Brasinólida. Ši steroidinės struktūros medžiaga, naudojama labai mažose koncentracijose, sugeba sukelti struktūrinius pokyčius meristeminių audinių lygyje.

Geriausi rezultatai naudojant šį hormoną gaunami, kai norite gauti produktyvų atsaką iš augalo. Šiuo atžvilgiu „Brasinólida“ įsikiša į ląstelių dalijimąsi, pailgėjimą ir diferenciaciją, jos taikymas yra naudingas žydėjimo ir vaisiaus augimo metu.

Nuorodos

1. Azcon-Bieto, J. (2008) Augalų fiziologijos pagrindai. McGraw-Hill. Ispanijos interamerikas. 655 psl.
2. Fitohormonai: augimo reguliatoriai ir biostimuliatoriai (2007) Nuo semantikos iki agronomijos. Mityba. Atkurta: redagricola.com
3. Gómez Cadenas Aurelio ir García Agustín Pilar (2006) Fitohormonai: metabolizmas ir veikimo būdas. Castelló de la Plana: Universiteto Jaume leidiniai, DL. ISBN 84-8021-561-5
4. 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.
5. Jordán, M., ir Casaretto, J. (2006). Hormonai ir augimo reguliatoriai: etilenas, abscisinė rūgštis, brassinosteroidai, poliaminai, salicilo rūgštis ir jasmono rūgštis. Augalų fiziologija, 1–28.