Растительные гормоны в гинекологии

Фитогормоны ауксины: механизм действия, образование, применение в растениеводстве

История открытия ауксинов. Классификация и виды фитогормонов. Биосинтез, катаболизм и инактивация в растениеводстве. Выявление ферментов, осуществляющих гидролиз конъюгатов с образованием активной кислоты. Дифференцировка специфических типов клеток.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА БИОЛОГИИ РАСТЕНИЙ И ЖИВОТНЫХ

Дисциплина «Гормональная система растений»

«Фитогормоны ауксины: механизм действия, образование, применение в растениеводстве»

Небольсина Екатерина Дмитриевна

Ассистент Бердникова Ольга Сергеевна

История открытия ауксинов

Биосинтез, катаболизм и инактивация ауксинов

Полярный транспорт ауксинов

Функции ауксинов в развитии растений

Практическое применение ауксинов в сельском хозяйстве

Введение

Фитогормоны — низкомолекулярные органические вещества, вырабатываемые растениями и имеющие регуляторные функции. Действующими являются низкие концентрации фитогормонов, при этом фитогормоны вызывают различные физиологические и морфологические изменения в чувствительных к их действию частях растений.

В отличие от животных растения не имеют специальных органов, синтезирующих гормоны; вместе с тем отмечается большая насыщенность гормонами некоторых органов по сравнению с др. Так, ауксинами богаче всего верхушечные меристемы стебля и апикальная часть корня. Фитогормоны обладают широким спектром действия. Фитогормоны регулируют многие процессы жизнедеятельности растений: прорастание семян, рост, дифференциацию тканей и органов, цветение, созревание плодов и т. п. Образуясь в одном органе (или его части) растения, фитогормоны обычно транспортируются в другой (или его часть).

Самым первым из фитогормонов был открыт ауксин, давший название целому классу фитогормонов.

· влияют на рост клетки в фазах растяжения

· стимулируют рост клеток камбия

· обуславливают взаимодействие отдельных органов

· регулируют коррелятивный рост

· уменьшение концентрации ауксина в растении приводит к увяданию листьев

· помогает при росте придаточных корней

История открытия ауксинов

Первое предположение о существовании вещества, контролирующего фототропизм (направленное ростовое движение растений в сторону источника света), выдвинул Чарлз Дарвин в своей работе «О способности растений к движению» (1880).

В опытах по затенению разных частей стебля Дарвин пришел к выводу, что гипотетический регулятор роста растений, который он назвал ауксином, синтезируется в апексе и перемещается в надземной части растения полярно (сверху вниз). В 1931 г. из человеческой мочи было выделено вещество, способное вызывать изгибы стебля у растений, этим веществом оказалась индолилуксусная кислота (ИУК); вскоре ИУК была выделена из тканей растений и грибов. По своей химической природе ИУК является производной аминокислоты триптофана. ИУК — основной натуральный ауксин, который составляет 80-95 % всех ауксинов в тканях растений разных видов. [3]

Все прочие природные ауксины (индолбутировая кислота, хлориндолилуксусная кислота) близки к ИУК по своей химической формуле и связаны с ней происхождением. Получены также синтетические вещества с ауксиновой активностью, многие из которых значительно отличаются от ИУК.

Биосинтез, катаболизм и инактивация ауксинов

Основное место биосинтеза ИУК в растении — молодые листья и их примордии. Помимо растений, способностью к биосинтезу ИУК обладают некоторые грибы и патогенные бактерии (например, представители родов Agrobacterium и Pseudomonas, поражение которыми вызывает аномальное разрастание тканей растения-хозяина).

У растений существуют два пути синтеза ИУК: подробно изученный триптофан-зависимый путь и триптофан-независимый путь, который до сих пор является гипотетическим. Триптофан-зависимый путь представляет собой синтез ИУК из триптофана в несколько этапов. Существует несколько вариантов триптофан-зависимого пути биосинтеза ИУК, основными из которых являются синтез через индолпировиноградную (IPA) кислоту, через индолацетамид (IAM), через триптамин (ТАМ) и через индолацетальдоксим (IAOx). У разных видов растений преобладает тот или иной вариант триптофан-зависимого биосинтеза ИУК — например, у арабидопсис и других крестоцветных преобладающим является путь синтеза через IAOx; для Agrobacterium и Pseudomonas характерен путь синтеза через IAM.

Триптофан-зависимый путь биосинтеза ИУК изучен весьма подробно; у растений и бактерий выделены ферменты, катализирующие все стадии разных его вариантов, выявлена значительная часть генов, кодирующих эти ферменты. Интересно, что мутанты с потерей функции генов, действующих на разных этапах триптофан-зависимого пути биосинтеза ИУК, часто характеризуются не пониженным, а повышенным содержанием ауксинов в тканях. Причиной этого является резкая активация других вариантов триптофан-зависимого пути синтеза ИУК при обрыве одного из них.[2]

Помимо триптофан-зависимого пути биосинтеза ИУК, у растений существует триптофан-независимый путь, про который, несмотря на длительность изучения этого вопроса, абсолютно ничего не известно. Доказательством существования такого пути является получение жизнеспособных мутантов арабидопсис (trp l, 2, 3, 4 и 5) и кукурузы, дефектных по синтезу триптофана. Это мутанты с потерей функции генов, контролирующих разные стадии синтеза триптофана из его предшественника хоризмата. У них не синтезируется триптофан, но тем не менее наблюдается нормальный или даже многократно повышенный уровень ИУК. Вероятно, при невозможности работы у таких мутантов триптофан-зависимого пути биосинтеза ИУК у них происходит активация гипотетического пути синтеза ИУК без использования триптофана.

У растений также существует несколько путей инактивации ИУК: во-первых, это образование индолбутировой кислоты (ИБК) — запасной формы ауксинов, во-вторых — образование конъюгатов с аминокислотами и сахарами.

Рис.1 Схема путей биосинтеза ИУК: 1 — триптофан; 2 — индолил-3-пировиноградная кислота; 3 — триптамин; 4 — индолил-3-ацетальдегид; 5 — индолил-3-уксусная кислота, НАД и НАД-Н2 — окисленный и восстановленный никотинадениндинуклеотид.

Конъюгаты обладают слабовыраженной ауксиновой активностью и также являются запасными формами ауксинов. Синтез конъюгатов осуществляет большая группа ферментов GH3-1. Экспрессия генов GH3-1 позитивно регулируется ауксинами — таким образом, имеет место негативная обратная связь в контроле уровня активной ИУК. Кроме того, у арабидопсис выявлены многочисленные ферменты, осуществляющие гидролиз конъюгатов с образованием активной ИУК, клонированы кодирующие их гены. Мутанты с потерей функции этих генов накапливают соответствующие конъюгаты и обладают повышенной чувствительностью к ним.[4]

Полярный транспорт ауксинов

Поскольку основным местом биосинтеза ИУК являются апикальные части побега, необходим базипетальный транспорт ИУК в нижележащие органы растения. Существуют два вида транспорта ауксинов.

1. Быстрый транспорт по флоэме, представляющий собой перемещение ауксинов с потоком метаболитов и питательных веществ. Таким способом могут перемещаться по растению как активная ИУК, так и её конъюгаты.

2. Полярный транспорт ауксинов (ПАТ) характерен только для активной ИУК и происходит в основном по клеткам перицикла и молодым (живым) сосудистым элементам.

При полярном транспорте имеет место вход ИУК в клетку с одной стороны и выход из неё с противоположной, в обоих процессах задействованы разные группы белков-переносчиков. Это транспорт более медленный и имеет строго выраженную направленность: в частности, в побеге он направлен базипетально, от апикальной меристемы и молодых листьев к корню; в кончике корня происходит разворот ПАТ, и дальше ИУК движется акропетально до зоны образования боковых корней. ИУК — единственный фитогормон, обладающий сложноорганизованной системой полярного транспорта; от направления ПАТ в различных органах растения зависит полярность их развития.[1]

Определенные вещества, например, нафтилфталамовая кислота (NPA) и 2,3,5-трийодбензойная кислота (TIBA), специфически блокируют ПАТ. При этом происходит накопление ИУК внутри клеток, что позволило предположить существование по-разному организованных входных и выходных каналов для полярного транспорта ИУК, причем направление ПАТ связано с расположением входного и выходного канала на разных сторонах клетки (соответственно, на апикальной и базальной). Блокирование ПАТ с помощью NPA и TIBA связано с их влиянием на работу выходного канала.

Функции ауксинов в развитии растений

Функции ауксинов многообразны и связаны с такими характеристиками этих гормонов, как наличие полярного транспорта, стимуляция работы ионных каналов и контроль экспрессии определенных генов. К основным функциям этих фитогормонов относятся: контроль клеточного цикла, стимуляция роста клеток растяжением, контроль полярности развития растительного организма, фото- и гравии- тропические реакции, стимуляция закладки боковых и придаточных корней, стимуляция закладки и развития латеральных органов в апикальной меристеме побега.[6]

Наряду с цитокининами, ауксины относятся к гормонам, участвующим в контроле клеточного цикла у растений. Несмотря на то что основными индукторами пролиферации растительных клеток являются цитокинины, многие ауксины (в особенности синтетический ауксин 2,4-D) при добавлении в культуральную среду также способствуют усилению деления клеток. В растительном организме ауксины способствуют делению клеток апикальной меристемы корня, а также развивающегося листового примордия. Механизмы влияния ауксинов на клеточный цикл иные, чем у цитокининов.

Клеточный цикл всех эукариот находится под контролем циклин- зависимых протеинкиназ (CDK, от Cyclin-Dependent protein Kinases), которые фосфорилируют нижележащие регуляторы клеточного цикла (гистоны, белки пререпликационных комплексов, белок Retinoblastoma и.т.д.). Для активности CDK необходимы их сменные каталитические субъединицы — циклины. Разные классы циклинов, присоединяясь к CDK, регулируют разные фазы клеточного цикла. Основными классами циклинов у растений являются циклины А, В и D: циклины класса А контролируют ход S-фазы клеточного цикла, циклины В — переход G2-M, а также нормальный ход и завершение митоза, циклины D контролируют переход G1-S, а также осуществляют связь клеточного цикла с внешними сигналами.

Экспрессия генов D-циклинов -основных индукторов пролиферации растительных клеток — регулируется цитокининами и сахарозой. В промоторах генов циклинов А (СусА), а также гена CDKA, который кодирует основную CDK растений, обнаружены последовательности AuxRE для связывания транскрипционных факторов ARF. Тем не менее в опытах с синхронизированными суспензионными культурами растительных клеток не было выявлено значительного усиления экспрессии этих генов при добавлении в культуральную среду ауксинов. При этом было показано, что повышение концентрации ауксинов повышает количество активных комплексов CDKA-циклин за счет усиления ассоциации этих молекул или за счет стабилизации их связи. Молекулярные механизмы этого явления не выяснены.[5]

Контроль роста клеток растяжением: Одной из наиболее известных функций ауксинов на клеточном уровне является стимуляция роста клеток растяжением, которое лежит в основе ауксин-зависимого удлинения стебля.

Ауксин-зависимое растяжение клеток связано с повышением лабильности клеточных стенок. Один из механизмов ослабления клеточной стенки получил название «рост под действием кислоты» (или «кислый рост») и осуществляется за счет стимуляции ауксинами работы мембранных Н + -АТФаз. Н + -АТФазы выбрасывают ионы Н + из клетки, что приводит к закислению узкого пространства между плазмалеммой и клеточной стенкой. Под действием кислой среды происходит активация экспансинов — белков, ассоциированных с клеточной стенкой, которые разрушают водородные связи между целлюлозными микрофибриллами, что позволяет клетке расширяться под действием тургорного давления. Направление роста клетки зависит от ориентации целлюлозных фибрилл, которая также контролируется ауксинами (механизм неизвестен). Помимо усиления каталитической активности экспансинов, ауксины позитивно регулируют экспрессию их генов.

Дифференцировка специфических типов клеток: развитие проводящей системы: Проводящая система высших растений — протяженная клеточная сеть, необходимая для транспорта растворенных веществ и механической стабильности. Сосудистые пучки, составляющие проводящую систему, включают в себя флоэму, по которой транспортируются главным образом фотоассимиляты, и ксилему, по которой перемещаются растворенные в воде минеральные вещества. Сосуды ксилемы дифференцируются из клеток прокамбия, которые имеются в любом органе растения и появляются в примордиях органов на самых ранних стадиях их развития.[5] ауксин фитогормон растениеводство

Дифференцировка сосудов из прокамбия находится под контролем ауксинов — например, установлено, что места дифференцировки сосудов в развивающейся листовой пластинке совпадают с зонами максимальной концентрации ауксинов.

Ключевую роль в создании зон повышенной концентрации ауксинов, необходимых для развития сосудов, играет полярный транспорт ауксинов, который осуществляется по клеткам прокамбия. О точном молекулярном механизме дифференцировки сосудов в настоящее время данных нет.

Контроль фото- и геотропизма: Ауксины были открыты как вещества, контролирующие направленные ростовые движения растений — тропизмы. Выделяют геотропизм — например, изгиб стебля и корня при изменении вектора силы тяжести, фототропизм — примером является изгиб гипокотилей по направлению к свету, хемотропизм — рост корней в сторону больших концентраций питательных веществ в почве и т. д. Все эти изгибы контролируются ауксинами и связаны с изменением направления градиента их концентрации, которое, в свою очередь, зависит от изменения направления полярного транспорта ауксинов (ПАТ), опосредованного PIN-белками.

Изгибы стебля и корня при возникновении всех тропизмов зависят от асимметричного распределения ауксинов в радиальном направлении, благодаря которому одна сторона стебля или корня накапливает больше ауксинов, чем другая, что приводит к неравномерности растяжения клеток и формированию изгиба.

Эта модель, получившая название «гипотеза Холодного-Вента», была впервые предложена в 1928 году и в дальнейшем была подтверждена экспериментами с радиоактивно меченым ауксином. На примере геотропизма корня было установлено, что центральную роль в обеспечении радиального распределения ауксинов играет белок PIN3, который в норме локализован на «боковой», ориентированной в сторону проводящей системы, поверхности клеток эндодермы, и контролирует центрипетальное направление ПАТ. Роль PIN-белков, в частности PIN3, в фототропизме не выяснена — несмотря на то, что асимметричное распределение ауксинов играет центральную роль в фототропических изгибах стебля . [5]

Практическое применение ауксинов в сельском хозяйстве

Применение ауксинов в сельском хозяйстве основано на их спо-собности влиять на регуляцию цветения, рост, созревание и опадение завязей, плодов, листьев.

Установлено участие ауксина в завязывании плодов (Леопольд, 1968), ауксин был обнаружен в пыльце растений, он необходим для роста пыльцевых трубок. Показано, что дальнейший рост плода связан с изменением уровня ауксина. Кроме ауксина в этом процессе принимают участие гибберелины и другие соединения. Опадение плодов также регулируется уровнем эндогенного ауксина.[8]

В сельском хозяйстве используется воздействие экзогенного ауксина на растение перед периодом активного опадения плодов и завязей. Оказалось, что периоды опадения завязей следуют за снижением уровня ауксинов в растении. На этом основан метод применения синтетических ауксинов (НУК 0.0001-0.001%% р-р) в садоводстве для предотвращения опадения плодов в июне. В садоводстве применяют опрыскивание 2,4-Д и НУК для перотвращения предуборочного опаде-ния плодов[3]

С 60-х годов начали использовать янтарную кислоту и Алар -N,N-диметилгидразид янтарной кислоты -названия: даминозид, аминозид, САДГ), который является ингибитором синтеза гибберелина, это соединение вызывает сильное торможение процессов, вызывающих опадение плодов. Если время действия синтетических аналогов ауксина не более 3-5 недель, для НУК — 1-2 недели, то алар действует длительное время. Известно, что при обработке янтарной кислотой через 2 недели после цветения опадение завязей сводится к минимуму.

В качестве торгового названия применяют: Б-9, Б-999, алар-85, килар-85, Б-найн, агримед, димас,, входит в состав препарата «Нора», задерживающего старение срезанных цветов. Алар не совсем соответствует требованиям для синетических ауксинов, поэтому его к ним четко не относят, но некоторые аналогичные свойства он имеет. Кроме того, алар может тормозить рост главного стебля, стимулировать рост боковых побегов, вызывать улучшение окраски плодов. Обработка рассады томатов вызывает укорачивание стебля.

Интересно отметить, что природный фитогормон ИУК не оказывала такого влияние на задержку опадения плодоэлементов, как синтетические регуляторы роста.

Ауксины (НУК, a-нафтиамид) широко применяют для регуляции плодоношения. Если опрыскивать этими соединениями в концентра-ции 0.001-.005%, в период полного цветения или несколько дней спус-тя, то происходит опадение части цветков, что экономит пластические вещества и усиливает жизнеспособность оставшихся цветков. Это применяется в плодоводстве.[7]

С помощью ауксинов (у лимонов и апельсинов) производят задержку созревания плодов, увеличивает их лежкость (2,4-Д, 0.0001%).

Обработка ауксинами используется для ускорения созревания плодов на 2-4 недели., для чего используют на некоторых культурах опрыскивание 0.002% р-рами 2,4,5-Т или 2,4,5-ТП семечковых и косточковых пород деревьев.. Обработка НУК+этрел еще более ускоряет созревание. Опрыскивание томатов ауксинами (ИУК, 2М-4Х, 2,4,5-т) приводит к ускорению созревания плодов на 1-2 недели по сравнению с контролем (Ракитин, 1963).

Этот прием рекомендуется в теплицах и при плохой погоде, когда возникают трудности с естественным опылением. В этом случае образуются партенокарпические плоды (бессемянные). Оказалось, что при естественном развитии плода источником ауксинов оказались семена, при внесении ауксина извне развиваются крупные бессемянные плоды.

Заключение

Ауксины были открыты как вещества, контролирующие направленные ростовые движения растений — тропизмы. Выделяют геотропизм — например, изгиб стебля и корня при изменении вектора силы тяжести, фототропизм — примером является изгиб гипокотилей по направлению к свету, хемотропизм — рост корней в сторону больших концентраций питательных веществ в почве и т. д. Все эти изгибы контролируются ауксинами и связаны с изменением направления градиента их концентрации, которое, в свою очередь, зависит от изменения направления полярного транспорта ауксинов

Эффективное влияние фитогормонов на рост и развитие растений явилось предпосылкой для интенсивного их использования в растениеводстве и сельском хозяйстве. Наиболее активно используются синтетические ауксины. Ауксины способны стимулировать образование корневой системы у черенков. Это их свойство широко используется в практических целях.

Список литературы

1.Алёхина Н. Д. Физиология растений: учебник для студ. Вузов / Н. Д. Алёхина, Ю. В. Балконин — Москва: Академия, 2005. — 640 с.

2.Абросимов А. В. Биологически — активные вещества в растительном мире/ А. В. Абросимов — Москва: Мир, 2004. — 248 с.

3.Кузнецов, В.В. Физиология растений / В.В. Кузнецов, Г.А. Дмитриева — Москва: Высшая школа, 2005. — 736 с.

4.Лебедев, С.И. Физиология растений / С.И. Лебедев — Москва: Колос, 2008. — 544 с.

5.Медведев С. С. Физилогия растений : учебник для студ. Вузов / С. С. Медведев — Санкт — Петербург: Издательство Санкт-Петербургского университета, 2004. — 336 с.

6.Рейвн П. Современная ботаника: моногр. / П. Рейвн, Р. Эверт, Э. Айкхорн — Москва, 1990. — 230 с.

7.Филипцова Г. Г. Основы биохимии растений: учебник для студ. Вузов / Г. Г. Филипцова, И. И. Смолич — Улан — Удэ: БГУ, 2004. — 136 с.

8.Якушкина, Н.И. Физиология растений: учебник для студ. Вузов / Н.И. Якушкина, Е.Ю. Бахтенко — Москва: Владос, 2004. — 464с.

Подобные документы

Требования и организация основных трудовых процессов в растениеводстве. Применение поточной технологии и групповой работы агрегатов. Посев, уход и уборка с/х растений. Внесение минеральных удобрений. Разработка и использование карт организации труда.

лекция [22,2 K], добавлен 28.05.2008

Общая характеристика РРР. Действие фитогормонов на рост тканей и органов, формирование семян и плодов. Механизм действия фитогормонов на стрессовое состояние растений, их рост и морфогенез. Использование фитогормонов и физиологически активных веществ.

контрольная работа [20,0 K], добавлен 11.11.2010

Особенности организации оплаты труда в растениеводстве. SWOT-анализ предприятия, его финансовое состояние, состав земель, трудовых ресурсов. Мероприятия по реформированию: создание зерноводческих звеньев трактористов, оплата труда от валового дохода.

дипломная работа [106,1 K], добавлен 13.12.2010

Токсичность нитратов в питании человека и животных, механизм трансформации нитратов в тканях растений. Нитратредуктаза как ключевой фермент в восстановлении нитратов, причины накопления их в растениеводческой продукции и снижения накопления в растениях.

реферат [88,0 K], добавлен 07.05.2012

Минеральные удобрения как неорганические вещества, главным образом соли, содержащие необходимые для растений элементы питания, их классификация и типы. Условия применения минеральных удобрений, оценка их эффективности и значение в растениеводстве.

презентация [1,3 M], добавлен 10.03.2013

Сущность, этапы, основные преимущества клонального микроразмножения. Адаптация растений к почвенным условиям произрастания. Выбор питательной среды и ее основные компоненты. Применение клонального микроразмножения для выращивания декоративных растений.

реферат [576,3 K], добавлен 24.05.2015

Экономическая сущность, методики планирования и обоснования систем ведения хозяйства в растениеводстве и животноводстве. История создания и развития ЗАО Племзавод «Семеновский», природно-климатические условия хозяйства, анализ хозяйственной деятельности.

курсовая работа [464,4 K], добавлен 12.10.2012

Технологическая оснащенность как основа для внедрения современных технологий в отрасль растениеводства, методология и этапы, требования к оборудованию. Принципы энергосбережения и снижения энергоемкости технологических процессов в сельском хозяйстве.

контрольная работа [42,6 K], добавлен 27.01.2015

Специализация сельскохозяйственного предприятия, уровень интенсивности производства. Экономическая эффективность отрасли растениеводства. Структура и способы изучения затрат рабочего времени. Установление норм выработки на основе хронографии рабочего дня.

курсовая работа [39,4 K], добавлен 09.11.2010

Технология механизированных работ в растениеводстве. Подготовка сцепа борон и трактора. Разрушение почвенной корки. Рыхление верхнего слоя почвы. Уничтожение сорняков и вредных организмов. Активизация роста озимых. Контроль и оценка качества работы.

реферат [19,4 K], добавлен 27.01.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

Источник статьи: http://revolution.allbest.ru/agriculture/00802573_0.html

Функции ауксина, механизм действия, виды, воздействие на растения, применение

ауксин Они представляют собой группу растительных гормонов, которые действуют как регуляторы роста и развития растений. Его функция связана с факторами, стимулирующими рост растений, а именно с делением и удлинением клеток..

Эти фитогормоны встречаются по всему растительному царству, от бактерий, водорослей и грибов до высших растений. Из ауксинов природного происхождения индолуксусная кислота (IAA) является наиболее распространенной и происходит из аминокислоты L-триптофан.

Наличие регуляторов роста было обнаружено в начале 20-го века Ф. В. Вентом. Посредством испытаний с проростками овса установлена возможность существования веществ, регулирующих рост растений.

Хотя они расположены в большинстве растительных тканей, самая высокая концентрация ограничена активно растущими тканями. Синтез ауксинов происходит в основном в апикальных меристемах, нежных листьях и развивающихся плодах..

Апикальные меристемы стебля — это области, где синтезируется AIA, дифференцируясь по разным основаниям стебля. В листьях количество ауксина зависит от возраста ткани, уменьшая концентрацию по мере созревания листьев..

В качестве регуляторов роста они широко используются фермерами для ускорения роста или стимулирования укоренения. В настоящее время существует несколько коммерческих продуктов со специфическими функциями в зависимости от физиологических и морфологических потребностей каждой культуры..

1 структура
2 Функция
3 Механизм действия
4 Типа
5 Воздействие на растения
5.1 Удлинение клеток
5.2 Апикальное доминирование
6 Физиологические эффекты
6.1 Тропизм
6.2. Опустошение и старение.
6.3 Развитие фруктов
6.4 Деление и клеточная дифференциация
7 приложений
8 ссылок

структура

Ауксины состоят из индольного кольца, полученного из фенола, и ароматических колец с двойными сопряженными связями. Фактически, они имеют бициклическую структуру, образованную 5-углеродным пирролом и 6-углеродным бензолом..

Индольное органическое соединение представляет собой ароматическую молекулу с высокой степенью летучести. Эта характеристика делает концентрацию ауксинов в растениях зависимой от остатков, которые связаны с двойным кольцом.

функция

По существу, ауксины стимулируют деление и удлинение клеток и, следовательно, рост тканей. На самом деле эти фитогормоны вмешиваются в различные процессы развития растений, часто взаимодействуя с другими гормонами..

Стимуляция клеточного удлинения путем повышения пластичности клеточной стенки.
Они вызывают рост меристематической вершины, жесткокрылых и стебля..
Ограничить рост основного или поворотного корня, стимулируя формирование вторичных и случайных корней.
Содействовать сосудистой дифференцировке.
Мотивировать апикальное доминирование.
Регуляция геотропизма: фототропизм, гравитропизм и тигмотропизм через боковое перераспределение ауксинов.
Они задерживают опадание органов растений, таких как листья, цветы и плоды.
Мотивировать развитие цветов.
Они поддерживают регулирование развития фруктов.

Механизм действия

Ауксины обладают свойством увеличивать пластичность клеточной стенки, чтобы инициировать процесс удлинения. Когда клеточная стенка размягчается, клетка набухает и расширяется из-за давления тургора.

В связи с этим меристематические клетки поглощают большое количество воды, что влияет на рост апикальных тканей. Этот процесс определяется феноменом, называемым «рост в кислой среде», который объясняет активность ауксинов.

Это явление происходит, когда полисахариды и пектины, составляющие клеточную стенку, размягчаются вследствие подкисления среды. Целлюлоза, гемицеллюлоза и пектин теряют свою жесткость, что облегчает попадание воды в клетку.

Функция ауксинов в этом процессе заключается в том, чтобы вызвать обмен ионов водорода (H + ) к клеточной стенке. Механизмы, вовлеченные в этот процесс, включают активацию насосов H-ATPase и синтез новых H-ATPases..

Активация насосов H-ATPase: Ауксины вмешиваются непосредственно в накачку протонов фермента, с вмешательством АТФ.
Синтез новых H-АТФаз: Ауксины обладают способностью синтезировать протонные насосы в клеточной стенке, способствуя ARMm, который действует на эндоплазматический ретикулум и аппарат Гольджи для увеличения протонной активности клеточной стенки.

Увеличивая ионы водорода (H + ) клеточная стенка подкисляется, активируя «экспансиновые» белки, участвующие в росте клеток. Expansins эффективно работают в диапазоне рН от 4,5 до 5,5.

Действительно, полисахариды и целлюлозные микрофибриллы теряют жесткость из-за разрыва водородных связей, которые их сливают. В результате клетка поглощает воду и расширяется в размерах, проявляя явление «роста в кислой среде»..

тип

AIA или индолуксусная кислота: Фитогормон природного происхождения — это гормон, который в больших количествах содержится в тканях растения. Синтезируется на уровне молодых тканей, в листьях, меристемах и терминальных почках..
AIB или индол масляная кислота: фитогормон широкого спектра естественного происхождения. Способствует развитию корней у овощей и декоративных растений, также его использование позволяет получать более крупные плоды.
АНА или нафталинуксусная кислота: Синтетический растительный гормон широко используется в сельском хозяйстве. Используется для стимулирования роста случайных корней у черенков, уменьшения выпадения плодов и стимулирования цветения..
2,4-D или дихлорфеноксиуксусная кислота: Продукт синтетического гормонального происхождения, используемый в качестве системного гербицида. В основном используется для борьбы с широколиственными сорняками.
2,4,5-Т или 2,4,4-трихлорфеноксиуксусная кислота: фитогормон синтетического происхождения используется в качестве пестицида. В настоящее время его использование ограничено из-за его летального воздействия на окружающую среду, растения, животных и человека.

Влияние на растения

Ауксины вызывают различные морфологические и физиологические изменения, главным образом, клеточное удлинение, которое способствует удлинению стеблей и корней. Кроме того, он вмешивается в верхушечное доминирование, тропизм, опадение и старение листьев и цветов, развитие плодов и дифференцировку клеток..

Удлинение клетки

Растения растут через два последовательных процесса, деление клеток и удлинение. Деление клеток позволяет увеличить количество клеток, и благодаря удлинению клеток растение увеличивается в размерах.

Ауксины вмешиваются в подкисление клеточной стенки посредством активации АТФаз. Таким образом увеличивается поглощение воды и растворенных веществ, активируются экспансины и происходит удлинение клеток..

Апикальное доминирование

Апикальное доминирование — это явление корреляции, при котором основной зачаток растет в ущерб боковым зачаткам. Активность ауксина на апикальном росте должна сопровождаться присутствием цитокина фитогормона.

Действительно, в вегетативной вершине происходит синтез ауксинов, которые впоследствии привлекают синтезированные в корнях цитокины к вершине. Когда достигается оптимальная концентрация между ауксинами / цитокинами, происходит деление и дифференцировка клеток, а затем удлинение апикальной меристемы

Физиологические эффекты

тропизм

Тропизм — это направленный рост стеблей, ветвей и корней в ответ на воздействие окружающей среды. Фактически, эти раздражители связаны со светом, гравитацией, влажностью, ветром, внешним контактом или химическим ответом..

Фототропизм сдерживается ауксинами, поскольку свет ингибирует его синтез на клеточном уровне. Таким образом, затененная сторона стебля растет больше, а освещаемая область ограничивает его растущий изгиб к свету.

Абсцесс и старение

Упущение — падение листьев, цветов и плодов из-за внешних факторов, вызывающих старение органов. Этот процесс ускоряется путем накопления этилена между стволом и черешком, образуя зону отторжения, которая вызывает отслоение.

Непрерывное движение ауксинов предотвращает отторжение органов, задерживая падение листьев, цветов и незрелых плодов. Его действие направлено на контроль действия этилена, который является основным промотором зоны абсциссы..

Развитие фруктов

Ауксины синтезируются в пыльце, эндосперме и в зародыше семян. После опыления происходит формирование яйцеклетки и последующее отстаивание плодов, когда ауксины выступают в роли промоторного элемента..

Во время развития плода эндосперм обеспечивает ауксины, необходимые для первой стадии роста. Впоследствии эмбрион обеспечивает ауксины, необходимые для последующих стадий роста плодов..

Деление и клеточная дифференциация

Научные данные показали, что ауксины регулируют деление клеток в камбии, где происходит дифференцировка сосудистых тканей..

Фактически, данные показывают, что чем больше количество ауксина (AIA), тем больше проводящих тканей, особенно ксилемы..

приложений

На коммерческом уровне ауксины используются в качестве регуляторов роста, как в полевых условиях, так и в биотехнологических исследованиях. Используемые в низких концентрациях изменяют нормальное развитие растений, повышая урожайность, качество урожая и урожай.

Контролируемые применения во время создания урожая способствуют росту клеток и размножению основных и случайных корней. Кроме того, они способствуют цветению и развитию плодов, предотвращая падение листьев, цветов и плодов..

На экспериментальном уровне ауксины используются для производства плодов, семян, захвата плодов до созревания или в качестве гербицидов. На биомедицинском уровне они используются для перепрограммирования соматических клеток в стволовых клетках..

Источник статьи: http://ru.thpanorama.com/articles/biologa/auxinas-funciones-mecanismo-de-accin-tipos-efectos-en-las-plantas-aplicaciones.html