auksin

Auksin ili indooctena kiselina, s molekularnom formulom C10H9NO2, prvi je otkriveni hormon koji potiče rast biljaka. Engleska riječ "auxin" izvedena je iz grčke riječi "auxein", što znači "rasti" [1]. Čisti oblik indoloctene kiseline je bijeli kristal, netopljiv u vodi, ali topiv u etanolu, eteru i drugim organskim otapalima. Lako oksidira pod svjetlom, pretvarajući se u ružičastocrvenu boju, a smanjena mu je i fiziološka aktivnost. U biljkama indoloctena kiselina postoji ili u slobodnom ili u vezanom stanju, pri čemu je potonje uglavnom u esterskim ili peptidnim kompleksima. Sadržaj slobodne indooctene kiseline u biljkama vrlo je nizak, kreće se od oko 1 do 100 mikrograma po kilogramu svježe mase, ovisno o položaju i vrsti tkiva. Tkiva ili organi snažnog rasta, kao što su točke rasta i pelud, imaju veći sadržaj.

Do danas je predloženo pet putova biosinteze auksina, uključujući četiri puta sinteze ovisne o triptofanu i jedan put neovisan o triptofanu [5]. Auksin se nalazi u tikvicama, nekim biljkama iz roda Cruciferous i rajčicama. Naime, auksin se lako razgrađuje fotooksidacijom pod svjetlom. Godine 1947. Tang Yuwei i J. Banner otkrili su da neke oksidaze u biljnim tkivima mogu razgraditi indooctenu kiselinu, koja se naziva indol oksidaza octene kiseline.

Auksin je široko rasprostranjen u biljkama, prisutan je u gotovo svim dijelovima, iako nije ravnomjerno raspoređen. Na sadržaj pojedinog dijela u određenom trenutku utječe više čimbenika. Većina auksina koncentrirana je u snažnim dijelovima kao što su zametni omotač, meristemi pupoljka i korijena, kambij, jajnik nakon oplodnje i mlade sjemenke, dok se vrlo malo nalazi u tkivima i organima koji stare.

Auksin se primarno sintetizira u apikalnom meristemu biljke, a zatim transportira u različite dijelove tijela biljke. Prijenos auksina u tijelu biljke je jednosmjeran, kreće se samo od gornjeg kraja morfologije biljke prema donjem kraju. U prisutnosti jednosmjerne stimulacije kao što je jednostrano svjetlo, auksin se prenosi u stranu udaljenu od svjetlosti. Njegov način prijevoza je aktivan, zahtijeva prijevoznika i ATP. U zrelim tkivima, auksin se može prenositi nepolarno kroz floem.

Indoloctena kiselina
Glavni sastojak:IAA

Značajka:
◆Auksin (IAA) značajno utječe na uzdužni rast vegetativnih organa.
◆Auksin može uzrokovati diobu stanica u kombinaciji s citokininom, a sam auksin može uzrokovati diobu stanica.
◆Najočitiji učinak auksina na razvoj organa je promicanje formiranja i rasta korijena.
◆Nakon što biljka procvjeta i bude oplođena, sadržaj auksina u jajniku se povećava, potičući širenje jajnika i okolnih tkiva, ubrzavajući razvoj ploda.

U biljkama postoje dva oblika auksina: slobodni, koji je biološki aktivan, i vezani, koji je manje aktivan.
U biljnom tijelu, indoloctena kiselina se često spaja s asparaginskom kiselinom u obliku indol acetil aspartata. Također se može kombinirati s inozitolom u obliku indol etanol inozitola, s glukozom u obliku indol acetilglukozida i s proteinima u obliku kompleksa indoloctene kiseline i proteina. Vezani auksin može biti pohranjeni oblik auksina u stanici, a također je i način da se smanji višak auksina. Pod pravim uvjetima (pH 9-10), vezani auksini mogu se transformirati u slobodni oblik, koji se zatim prenosi na mjesto djelovanja radi svojih učinaka.
Količina auksina u rastućem sjemenu je također visoka, ali kada je potpuno zrelo, većina se pohranjuje u vezanom stanju. U sjemenu postoji u vezanom stanju, a klijanjem prelazi u slobodni oblik.

degradacija
Degradacija IAA
(1) Enzimska oksidativna razgradnja: razgradnja indol acetat oksidaze
Auksin je u biljkama često u dinamičkoj ravnoteži sinteze i razgradnje. IAA oksidaza je hemoprotein koji sadrži Fe. Nakon enzimske hidrolize, IAA tvori 3-hidroksimetiloksiindol i 3-metiloksiindol. U prisutnosti O2, Mn i monofenola kao kofaktora, indol acetat oksidaza je aktivna.

(2) Fotooksidativna razgradnja:
X-zrake, ultraljubičasto svjetlo i vidljivo svjetlo imaju štetan učinak na IAA, a produkti razgradnje također su 3-metilen oksid indol i indoleal. Međutim, mehanizam nije jasan. U epruveti određeni biljni pigmenti, poput riboflavina, violaksantina itd., mogu apsorbirati veliku količinu plave svjetlosti i pospješiti fotooksidativnu razgradnju IAA.
Pretvorba između dva oblika auksina u biljkama ili oksidativna razgradnja IAA pomoću indol acetat oksidaze automatska su regulacija razine auksina u biljkama i od velikog su značaja za regulaciju rasta biljaka.

Područja primjene

Potiče rast

Auksin (IAA) ima značajan utjecaj na uzdužni rast vegetativnih organa. Na primjer, s povećanjem koncentracije rastegnutost organa raste do maksimuma, te se postiže optimalna koncentracija auksina. Ako se prekorači optimalna koncentracija, produljenje organa je inhibirano. Optimalna koncentracija varira za različite organe, pri čemu je najveća na vrhu stabljike, druga najveća na pupoljku, a najmanja na korijenu. Može se uočiti da je korijenje najosjetljivije na IAA (auksin), a vrlo niske koncentracije mogu pospješiti rast korijena, a optimalna koncentracija je 10-10. Stabljike su manje osjetljive na IAA nego korijenje, s optimalnom koncentracijom 10-4. Pupoljci su srednje osjetljivosti, s optimalnom koncentracijom od oko 10-8. Stoga koncentracija koja može pospješiti rast glavne stabljike često ima inhibicijski učinak na rast bočnih izdanaka i korijena.

Promicanje diferencijacije
Auksin može potaknuti diobu stanica u kombinaciji s citokininom, a također može potaknuti diobu stanica sam. Na primjer, u rano proljeće, ponovni početak diobe stanica u kambiju drveća potaknut je transportom auksina prema dolje koji proizvodi završni pupoljak.
Najznačajniji učinak auksina na razvoj organa je njegova uloga u promicanju formiranja i rasta korijenskih primordija. Reznice sadnica stvaraju adventivno korijenje na svojoj bazi, primarno diferencirano novim sekundarnim tkivom floema u drvenastih biljaka, ali i diferencijacijom drugih tkiva kao što su kambij, vaskularne zrake i srž. Indol maslačna kiselina (IBA) ima najznačajniji učinak u poticanju stvaranja korijena s auksinom. Što se tiče primjene, utvrđeno je da su IBA i naftalen octena kiselina (NAA) stabilnije i imaju bolji učinak od indoloctene kiseline (IAA).

Održavanje vaše prednosti
Kraj stabljike rastuće biljke ima inhibicijski učinak na rast bočnih pupova, što je fenomen poznat kao apikalna dominacija. Nakon suzbijanja vršnog rasta pamuka artroklorom ili preljevom izbija veliki broj bočnih pupova.

Suzbijanje rasta izvan zone
Opadanje pupova kod pamuka i voćaka česta je pojava kod dvosupnica. Ispadanje pamučnih pupoljaka povezano je s opskrbom hranjivim tvarima i razinom hormona. Kada je sadržaj auksina u bazi stabljike pupoljka visok, a nizak na proksimalnom kraju, aktivnosti celulaze i pektinaze u sloju za odvajanje su inhibirane, čime se sprječava odvajanje stanica za odvajanje i opadanje pupova. Nasuprot tome, kada je sadržaj auksina na proksimalnom kraju visok, a nizak na distalnoj osi, aktivnosti pektinaze i celulaze su povećane, potičući odvajanje sloja za odvajanje i rezultirajući opadanjem pupova.

Promicanje čvrstoće
Nakon cvatnje i oplodnje, sadržaj auksina u jajnici se povećava, potičući širenje jajnika i okolnih tkiva, čime se ubrzava razvoj ploda. Ako tučak nije oplođen, a jajnik na vrijeme primi IAA, to također može potaknuti stvaranje plodova bez sjemenki kod nekih biljaka. Prskanje ili nanošenje auksina na tučak prije oprašivanja može dovesti do razvoja partenokarpnog voća bez oprašivanja, kao što se vidi kod papra, lubenice, rajčice, patlidžana, božikovine, tikvica i smokava.

Upotreba herbicida
Postoje dvije vrste herbicida: selektivni i neselektivni. Selektivni herbicidi potiču rast biljaka pri niskim koncentracijama, a inhibiraju ga pri visokim koncentracijama. Dvosupnice su osjetljivije na koncentraciju auksina nego jednosupnice, što ga čini prikladnim kao herbicid za jednosupnice u poljima jednosupnica. Neselektivni herbicidi, poput glifosata, ubijaju sve biljke.

Učinci bestežinskog stanja
Gravitacijska sila zemlje potiče rast korijena prema unutra i dorzalni rast stabljika uzrokujući nejednaku raspodjelu auksina. U bestežinskom stanju prostora, gubitak gravitacije rezultira gubitkom ovih svojstava usmjerenog rasta u stabljikama i korijenju. Međutim, apikalna dominacija rasta stabljike ostaje, a gravitacija ne utječe na polarni transport auksina.

Popularni tagovi: auxin, Kina auxin proizvođači, dobavljači, tvornica, regulator rasta grmlja, Regulatori rasta biljke šećerne trske