Auxinas funktioner, verkningsmekanism, typer, effekter på växter, applikationer



den auxin De är en grupp växthormoner som fungerar som tillsynsmyndigheter för tillväxt och utveckling av växter. Dess funktion är relaterad till de faktorer som stimulerar växttillväxt, speciellt celldelning och förlängning.

Dessa fytohormoner finns i hela växtriket, från bakterier, alger och svampar till högre växter. Av auxinerna av naturligt ursprung är indolättiksyra (IAA) den vanligaste och härrör från aminosyran L-tryptofan.

Förekomsten av tillväxtregulatorer upptäcktes i början av 1900-talet av F. W. Went. Genom försök med havreplantor fastställdes möjligheten av förekomst av ämnen som reglerar tillväxten i växter.

Trots att de ligger i de flesta vävnader är den högsta koncentrationen begränsad till aktivt växande vävnader. Syntesen av auxiner förekommer generellt i de apikala meristemerna, ömblad och utveckling av frukter.

Stamens apikala meristemer är de områden där AIA syntetiseras, som distribuerar differentiellt till stammen. I bladen beror mängden av auxin på vävnadens ålder och minskar koncentrationen med löptid.

Som tillväxtregulatorer används de ofta av bönder för att påskynda tillväxten eller främja roten. För närvarande finns det flera kommersiella produkter med specifika funktioner beroende på de fysiologiska och morfologiska behoven hos varje gröda.

index

  • 1 struktur
  • 2 Funktion
  • 3 Verkningsmekanism
  • 4 typer
  • 5 Effekter på växter
    • 5.1 Cellförlängning
    • 5.2 Apikal dominans
  • 6 Fysiologiska effekter
    • 6.1 Tropism
    • 6.2 Abscission och senescence
    • 6.3 Fruktutveckling
    • 6.4 Division och celldifferentiering
  • 7 applikationer
  • 8 referenser

struktur

Auxinerna är sammansatta av en indolring härledd från fenol och aromatiska ringar med dubbelkonjugerade bindningar. Faktum är att de har en bicyklisk struktur bildad av en 5 kol-pyrrol och en 6-kolbensen.

Den indolorganiska föreningen är en aromatisk molekyl med en hög grad av volatilitet. Denna egenskap gör koncentrationen av auxiner i växterna beroende av rester som är kopplade till dubbelringen.

funktion

I huvudsak stimulerar auxiner celldelning och töjning, och därmed vävnadstillväxt. I själva verket ingriper dessa fytohormoner i olika processer av växtutveckling, som ofta interagerar med andra hormoner.

  • Inducerar cellförlängning genom ökad plasticitet hos en cellvägg.
  • De orsakar tillväxten av den meristematiska toppen, coleoptilesna och stammen.
  • Begränsa tillväxten hos huvud- eller svängningsroten, stimulera bildandet av sekundära och tillfälliga rötter.
  • Främja vaskulär differentiering.
  • Motivera apisk dominans.
  • Reglering av geotropism: fototropism, gravitropism och tigmotropism genom lateral omfördelning av auxiner.
  • De fördröjer abscission av växtorgan som blad, blommor och frukter.
  • Motivera blommig utveckling.
  • De gynnar reglering av fruktutveckling.

Verkningsmekanism

Auxiner har egenskapen att öka cellväggens plasticitet för att initiera förlängningsprocessen. När cellväggen mjukar, sväller cellen och expanderar på grund av turgortryck.

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 surt medium", vilket förklarar aktiviteten av auxiner.

Detta fenomen uppstår när polysackariderna och pektinerna som bildar cellväggen mjuknar på grund av försurningen av mediet. Cellulosa, hemicellulosa och pektin förlorar sin styvhet vilket underlättar införandet av vatten i cellen.

Auxins funktion i denna process är att inducera utbytet av vätejoner (H+) mot cellväggen. Mekanismerna involverade i denna process är aktiveringen av H-ATPaspumparna och syntesen av nya H-ATPaser..

  • Aktivering av H-ATPase-pumparna: Auxinerna ingriper direkt i pumpningen av protoner av enzymet, med interventionen hos ATP.
  • Syntes av nya H-ATPaser: Auxiner har kapacitet att syntetisera protonpumpar i cellväggen, främja ARMM verkar på det endoplasmatiska retikulet och Golgi-apparaten för att öka protonadora aktivitet i cellväggen.

Genom att öka vätejonerna (H+) cellväggen surgöres, aktiverande "expansin" -proteinerna involverade i celltillväxt. Expansiner fungerar effektivt i pH-intervall mellan 4,5 och 5,5.

I själva verket förlorar polysackarider och cellulosamikrofibriller styvhet på grund av brytningen av vätebindningarna som smälter dem. Som ett resultat absorberar cellen vatten och expanderar i storlek, vilket manifesterar fenomenet "tillväxt i surt medium".

Typ

  • AIA eller indolättiksyra: Fytohormon av naturligt ursprung, är det hormon som finns i större mängder i växten i växten. Det syntetiseras på nivån av de unga vävnaderna, i bladen, meristemer och terminala knoppar.
  • AIB eller indolsmörsyra: fytohormon av brett spektrum naturligt ursprung. Det bidrar till att rötter utvecklas i grönsaker och prydnadsväxter, vilket gör det möjligt att få större frukter.
  • ANA eller naftalättiksyra: syntetiskt växthormon som används allmänt inom jordbruket. Det används för att inducera tillväxten av oavsiktliga rötter i steklingar, minska fallet av frukter och stimulera blommande.
  • 2,4-D eller diklorfenoxiättiksyra: produkt av syntetiskt hormonellt ursprung som används som en systemisk herbicid. Det används huvudsakligen för att bekämpa bredbladiga ogräs.
  • 2,4,5-T eller 2,4,5-triklorfenoxiättiksyra: fytohormon av syntetiskt ursprung som används som bekämpningsmedel. För närvarande är dess användning begränsad på grund av dess dödliga effekter på miljön, växterna, djuren och människan.

Effekter på växter

Auxinerna inducerar olika morfologiska och fysiologiska förändringar, främst den cellulära förlängningen som främjar förlängningen av stammar och rötter. På samma sätt ingriper den i apical dominans, tropism, abscission och senescence av löv och blommor, fruktutveckling och celldifferentiering.

Cellförlängning

Växter växer genom två på varandra följande processer, celldelning och töjning. Celldelning tillåter ökningen av antalet celler, och genom cellförlängning växer växten i storlek.

Auxiner ingriper i försurningen av cellväggen genom aktivering av ATPaser. På detta sätt ökas absorptionen av vatten och lösta ämnen, expansinerna aktiveras och cellförlängning sker.

Apikal dominans

Den apikala dominansen är fenomenet korrelation där huvudknoppen växer till nackdelarna för laterala knopparna. Auxins aktivitet på apisk tillväxt måste åtföljas av närvaron av cytokinfytohormon.

I själva verket förekommer i den vegetativa apexsyntesen av auxiner som senare lockar cytokiner syntetiserade i rötterna mot toppen. När den optimala koncentrationen mellan auxiner / cytokin uppnås, uppträder celldelning och differentiering och senare förlängning av den apikala meristem

Fysiologiska effekter

tropism

Tropism är den riktiga tillväxten av stammar, grenar och rötter som svar på en stimulans från miljön. Faktum är att dessa stimuli är relaterade till ljus, gravitation, fuktighet, vind, en yttre kontakt eller ett kemiskt svar.

Fototropism modereras av auxiner, eftersom ljus hämmar sin syntes på cellulär nivå. På så sätt växer den skuggade sidan av stammen mer och det upplysta området begränsar sin växande kurv mot ljuset.

Abscission och senescence

Abscission är fallet av löv, blommor och frukter på grund av yttre faktorer, vilket orsakar senescens av organen. Denna process accelereras genom ackumulering av eten mellan stammen och petioleen, vilket bildar en abscissionzon som inducerar avlägsnande.

Auxins kontinuerliga rörelse förhindrar organens avskärmning, fördröjer bladets fall, blommor och omogna frukter. Dess effekt är inriktad på att kontrollera åtgärden av etylen, som är huvudpromotorn i abscissionzonen.

Utveckling av frukterna

Auxinerna syntetiseras i pollen, endospermen och i fröens embryo. Efter pollinering sker bildandet av äggstocken och efterföljande fruktinställning, där auxinerna ingriper som ett promotorelement.

Under utveckling av frukten ger endospermen de auxiner som behövs för första steget av tillväxt. Därefter ger embryot de auxiner som krävs för de efterföljande stadierna av frukttillväxt.

Division och celldifferentiering

Vetenskapliga bevis har visat att auxiner reglerar celldelning i kambium där differentiering av kärlvävnader uppträder.

Faktum är att beviset visar att ju större mängden auxin (AIA), desto mer ledande vävnad bildas, speciellt xylem..

tillämpningar

På kommersiell nivå används auxiner som tillväxtregulatorer, både inom området och i biotekniska försök. Används i låga koncentrationer, modifiera den normala utvecklingen av växter, öka produktiviteten, grödans kvalitet och skörda.

Kontrollerade applikationer vid tidpunkten för upprättandet av en växtfördelningscelltillväxt och spridningen av huvud- och adventitiva rötter. Dessutom gynnar de blommande och utveckling av frukterna, förhindrar bladets, blommor och frukters fall.

På experimentell nivå, auxiner används för att producera frukter är frön, förstå frukterna tills mognad eller som herbicider. På biomedicinsk nivå har de använts vid omprogrammeringen av somatiska celler i stamceller.

referenser

  1. Garay-Arroyo, A., de la Paz Sánchez, M., García-Ponce, B., Álvarez-Buylla, E. R., & Gutiérrez, C. (2014). Homeostas av Auxiner och dess betydelse i utvecklingen av Arabidopsis Thaliana. Journal of Biochemical Education, 33 (1), 13-22.
  2. Gómez Cadenas Aurelio och García Agustín Pilar (2006) Fytohormoner: Metabolism och verkningssätt. Castelló de la Plana: Publikationer av Universitat Jaume I, DL 2006. ISBN 84-8021-561-5.
  3. Jordán, M. & Casaretto, J. (2006). Hormoner och tillväxtregulatorer: auxiner, gibberelliner och cytokininer. Squeo, F, A., & Cardemil, L. (eds.). Växtfysiologi, 1-28.
  4. Marassi Maria Antonia (2007) Vegetabiliska hormoner. Hypertexter i biologiska området. Finns på: biologia.edu.ar
  5. Taiz, L., & Zeiger, E. (2007). Växtfysiologi (volym 10). Universitat Jaume I.