АУКСИНИ: ФУНКЦИЈЕ, ВРСТЕ, ЕФЕКТИ НА БИЉКЕ, ПРИМЕНЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

У ауксини су група биљних хормона који делују као регулатори раста и развоја биљака. Његова функција је повезана са факторима који подстичу раст биљака, тачније дељењем и продужењем ћелија.

Ови фитохормони се налазе у читавом биљном царству, од бактерија, алги и гљива, до виших биљака. Од природних ауксина, индолеацтена киселина (ИАА) је најчешћа и потиче од аминокиселине Л-триптофан.

Раст биљака подстакнуо ауксини Извор: пикабаи.цом

Присутност регулатора раста открила је ФВ Вент почетком 20. века. Испитивањем садница овса утврдио је могућност постојања супстанци које регулишу раст у биљкама.

Иако се налазе у већини биљних ткива, највећа концентрација ограничена је на активно растућа ткива. Синтеза ауксина се обично одвија у апикалним меристемима, њежним лишћем и плодовима у развоју.

Апикални меристеми стабљике су подручја у којима се синтетише ИАА, а различито се дистрибуира на базу стабљике. Количина ауксина у лишћу зависи од старости ткива, а концентрација се смањује са фолијарном зрелошћу.

Као регулатори раста пољопривредници их широко користе како би убрзали раст или промовисали укорењевање. Тренутно постоје разни комерцијални производи са специфичним функцијама у зависности од физиолошких и морфолошких потреба сваког усјева.

Структура

Ауксини су састављени од индола прстена изведеног из фенола и ароматичних прстенова са двоструким коњугованим везама. У ствари, имају бицикличку структуру састављену од 5-карбонског пирола и 6-угљеног бензена.

Индолацетна киселина (ИАА) Извор: Дие Ауторенсцхафт вурде ницхт ин еинер масцхинелл лесбарен Форм ангегебен. То је вирд Аиацоп алс Аутор ангеноммен (басиеренд ауф ден Рецхтеинхабер-Ангабен). , путем Викимедиа Цоммонса

Органско једињење индол је ароматични молекул са високим степеном испарљивости. Ова карактеристика чини концентрацију ауксина у биљкама зависном од остатака који се спајају у дупли прстен.

Функција

У суштини, ауксини стимулишу дељење и продужење ћелија, а тиме и раст ткива. У ствари, ти фитохормони интервенишу у различитим процесима развоја биљке, узајамно сарађујући са другим хормонима.

• Они индукују ћелијско продужење повећавајући пластичност ћелијске стијенке.
• Они изазивају раст меристематског врха, колеоптила и стабљике.
• Они ограничавају раст главнице или корена, подстичући стварање секундарних и адитивних корена.
• Они подстичу васкуларну диференцијацију.
• Мотивирају апикалну доминацију.
• Регулација геотропизма: фототропизам, гравитропизам и тигмотропизам кроз бочну редистрибуцију ауксина.
• Они одгађају апсцису биљних органа као што су лишће, цвеће и плодови.
• Мотивишу развој цвећа.
• Они фаворизују регулацију развоја воћа.

Механизам дејства

Ауксини имају својство повећавања пластичности ћелијског зида да покрену процес издуживања. Када ћелијска стијенка омекша, ћелија набубри и шири се због притиска тургора.

Цотиледонс. Извор: пикабаи.цом

С тим у вези, меристематске ћелије апсорбују велике количине воде што утиче на раст апикалних ткива. Овај поступак је одређен феноменом названим „раст у киселом медијуму“, који објашњава активност ауксина.

Ова појава се дешава када полисахариди и пектини који чине ћелијску стијенку омекшају због закисељавања медијума. Целулоза, хемицелулоза и пектин губе крутост што олакшава улазак воде у ћелију.

Улога ауксина у овом процесу је да индукују размену водоничних јона (Х ⁺ ) према ћелијској стијенци. Механизми који интервенирају у овом процесу су активирање пумпи Х-АТПазе и синтеза нових Х-АТПаза.

• Активација пумпи Х-АТПазе: Ауксини су директно укључени у испумпавање протона из ензима, уз интервенцију АТП-а.
• Синтеза нових Х-АТПаза: Ауксини имају способност да синтетишу протонске пумпе у ћелијском зиду, промовишући мРНА која делује на ендоплазматски ретикулум и Голгијев апарат да повећа протонатску активност у ћелијском зиду.

Како се јони водоника (Х ⁺ ) повећавају, ћелијска стијенка постаје кисела, активирајући „експансин“ протеине који су укључени у раст ћелије. Експанзини ефикасно делују у пХ између 4,5 и 5,5.

Заиста, полисахариди и целулозна микрофибрила губе крутост захваљујући распаду водоничних веза које их спајају. Као резултат, ћелија апсорбује воду и шири се по величини, манифестујући феномен „раста киселог медијума“.

Врсте

• ИАА или индолеацетна киселина: фитохормон природног порекла, то је хормон који се налази у већој количини у биљним ткивима. Синтетише се на нивоу младог ткива, у лишћу, меристемима и терминалним пупољцима.
• ИБА или Индола маслачна киселина: фитохормон широког спектра који се природно јавља. Доприноси развоју корена у поврћу и украсним биљкама, исто тако његова употреба омогућава добијање већих плодова.
• АНА или нафталинацетна киселина: фитохормон синтетског порекла који се широко користи у пољопривреди. Користи се да подстакне раст адитивних корена у резницама, смањи пад воћа и подстакне цветање.
• 2,4-Д или дихлорофеноксиацетна киселина: производ синтетског хормонског порекла који се користи као системски хербицид. Користи се превасходно за сузбијање широколисних корова.
• 2,4,5-Т или 2,4,4-трихлорофеноксиоцтена киселина: фитохормон синтетског порекла који се користи као пестицид. Тренутно је његова употреба ограничена због смртоносног утицаја на животну средину, биљке, животиње и човека.

Утицај на биљке

Ауксини изазивају различите морфолошке и физиолошке промене, углавном издужење ћелија које погодује издужењу стабљика и корена. Исто тако, интервенише у апикалној доминацији, тропизму, апсцизији и старењу лишћа и цвећа, развоју плода и диференцијацији ћелија.

Издуживање ћелија

Биљке расту кроз два узастопна процеса, поделу ћелије и издужење. Подела ћелије омогућава повећање броја ћелија, а продужењем ћелија биљка расте у величини.

Издуживање ћелија. Извор: пикабаи.цом

Ауксини су укључени у закисељавање ћелијске стијенке активацијом АТПаза. На овај начин се повећава апсорпција воде и раствора, активирају се експанзини и долази до продужења ћелија.

Апикална доминација

Апикална доминација је феномен корелације у којем главни пупољак расте на штету бочних пупољака. Активност ауксина на апикалном расту мора бити праћено присуством цитокина који је фитохормон.

Заиста, у вегетативном врху долази до синтезе ауксина који накнадно привлаче цитокине синтетизоване у коренима према врху. Када се постигне оптимална концентрација ауксина / цитокина, долази до дељења и диференцијације ћелија и последичног издуживања апикалног меристема

Физиолошки ефекти

Трописм

Тропизам је усмерен раст стабљика, грана и корена као одговор на стимулацију из околине. У ствари, ови стимуланси су повезани са светлошћу, гравитацијом, влагом, ветром, спољним контактом или хемијским реакцијама.

Фототропизам модерирају ауксини јер светлост инхибира њихову синтезу на ћелијском нивоу. На овај начин засјењена страна стабљике све више расте и освијетљено подручје ограничава њен раст закрививши се према свјетлу.

Апсолутност и сенесценција

Апсисија је опадање лишћа, цвећа и плодова услед спољашњих фактора који изазивају старење органа. Овај процес се убрзава накупљањем етилена између стабљике и петељке, стварајући зону апсцесије која индукује одвајање.

Непрекидно кретање ауксина спречава апсцису органа, одгађа пад лишћа, цвећа и незрелих плодова. Његов ефекат има за циљ контролу дејства етилена који је главни промотор зоне апсцисије.

Развој воћа

Ауксини се синтетишу у полена, ендосперма и у ембриону семенки. Након опрашивања долази до формирања овуле и накнадног сета воћа, где ауксини интервенишу као промоторски елемент.

Воће рајчице. Извор: пикабаи.цом

Током развоја плода, ендосперм обезбеђује ауксине неопходне за прву фазу раста. Након тога, ембрион обезбеђује ауксине потребне за касније фазе раста плода.

Ћелијска подела и диференцијација

Научни докази су доказали да ауксини регулишу поделу ћелија у камбију где долази до диференцијације васкуларних ткива.

Заиста, тестови показују да што је већа количина ауксина (АИА), већа је количина проводног ткива, посебно ксилема.

Апликације

На комерцијалном нивоу, аксини се користе као регулатори раста, како на терену, тако и у биотехнолошким тестовима. Користећи их у малим концентрацијама, они модификују нормалан развој биљака, повећавајући продуктивност, квалитет усева и жетве.

Примјена ауксина. Извор: пикабаи.цом

Контролиране апликације приликом успостављања културе погодују расту ћелија и размножавању главних и адвентских корена. Поред тога, они благотворно делују на цветање и развој плодова, спречавајући пад лишћа, цвећа и плодова.

На експерименталном нивоу, ауксини се користе за производњу плодова у семенима, да држе плодове док не сазрију, или као хербициди. На биомедицинском нивоу, они су коришћени у репрограмирању соматских ћелија у матичне ћелије.

Референце

1. Гараи-Арроио, А., де ла Паз Санцхез, М., Гарциа-Понце, Б., Алварез-Буилла, ЕР, & Гутиеррез, Ц. (2014). Хомексиоза Ауксина и њен значај у развоју Арабидопсис Тхалиана. Часопис за биохемијско образовање, 33 (1), 13-22.
2. Гомез Цаденас Аурелио и Гарциа Агустин Пилар (2006) Фитохормони: метаболизам и начин деловања. Цастелло де ла Плана: Публиции ла Университат Јауме И, ДЛ 2006. ИСБН 84-8021-561-5.
3. Јордан, М. и Цасаретто, Ј. (2006). Хормони и регулатори раста: ауксини, гибереллини и цитокинини. Скуео, Ф, А. и Цардемил, Л. (ур.). Физиологија биљака, 1-28.
4. Марасси Мариа Антониа (2007) Вегетабле Хормонес. Хипертекст подручја биологије. Доступно на: биологиа.еду.ар
5. Таиз, Л., Зеигер, Е. (2007). Физиологија биљака (Вол. 10). Универзитет Јауме И.