Эң жакшы баалар Өсүмдүк гормону Индол-3-уксус кислотасы Iaa

Натзаара

Индолуксус кислотасы органикалык зат. Таза продуктулар түссүз жалбырак кристаллдары же кристаллдык порошоктор. Жарыкка тийгенде кызгылт түскө айланат. Эрүү температурасы 165-166℃ (168-170℃). Суусуз этанолдо, этилацетатта, дихлорэтанда эрийт, эфирде жана ацетондо эрийт. Бензолдо, толуолдо, бензинде жана хлороформдо эрибейт. Сууда эрибегендиктен, анын суудагы эритмеси ультрафиолет нурунда ажыроого болот, бирок көрүнгөн жарыкка туруктуу. Натрий тузу жана калий тузу кислотанын өзүнө караганда туруктуураак жана сууда оңой эрийт. 3-метилиндолго (скатинге) оңой декарбоксилденет. Ал өсүмдүктүн өсүшүнө карата эки тараптуу мамилеге ээ жана өсүмдүктүн ар кайсы бөлүктөрү ага ар кандай сезгичтикке ээ, адатта тамыр бүчүрдөн чоңураак, сабагынан чоңураак. Ар кандай өсүмдүктөр ага ар кандай сезгичтикке ээ.

Даярдоо ыкмасы

3-индол ацетонитрили индол, формальдегид жана калий цианидинин 150℃, 0,9~1MPa температурада реакциясынан кийин калий гидроксиди менен гидролизденет. Же болбосо, индолдун гликоль кислотасы менен реакциясынан пайда болот. 3 литрлик дат баспас болоттон жасалган автоклавга 270 г (4,1 моль)85% калий гидроксиди, 351 г (3 моль) индол кошулуп, андан кийин 360 г (3,3 моль)70% гидрокси уксус кислотасынын суу эритмеси жай кошулган. 250℃ чейин жабык ысытып, 18 саат аралаштырыңыз. 50℃ төмөн температурага чейин муздатып, 500 мл суу кошуп, калий индол-3-ацетатын эритүү үчүн 100℃ температурада 30 мүнөт аралаштырыңыз. 25℃ чейин муздатып, автоклав материалын сууга куюп, жалпы көлөмү 3 литр болгонго чейин суу кошуңуз. Суу катмары 500 мл этил эфири менен экстракцияланып, 20-30°C температурада туз кислотасы менен кычкылдандырылып, индол-3-уксус кислотасы менен чөктүрүлдү. Чыпкалап, муздак сууда жууп, жарыктан коргоп кургатыңыз, продукт 455-490 г.

Биохимиялык мааниси

Мүлк

Жарыкта жана абада оңой ажырайт, узакка сакталбайт. Адамдар жана жаныбарлар үчүн коопсуз. Ысык сууда, этанолдо, ацетондо, эфирде жана этилацетатта эрийт, сууда, бензолдо, хлороформдо бир аз эрийт; щелочтуу эритмеде туруктуу жана алгач 95% спирттин аз өлчөмүндө эрийт, андан кийин таза продукт кристаллдаштырылып даярдалганда тиешелүү өлчөмдө сууда эрийт.

Колдонуу

Өсүмдүктөрдүн өсүшүн стимулдаштыруучу жана аналитикалык реагент катары колдонулат. 3-индол уксус кислотасы жана 3-индол ацетальдегиди, 3-индол ацетонитрил жана аскорбин кислотасы сыяктуу башка ауксин заттары жаратылышта табигый түрдө кездешет. Өсүмдүктөрдөгү 3-индол уксус кислотасынын биосинтезинин прекурсору - триптофан. Ауксиндин негизги ролу - өсүмдүктөрдүн өсүшүн жөнгө салуу, өсүштү стимулдаштыруу гана эмес, ошондой эле өсүштү жана органдардын курулушун токтотуу. Ауксин өсүмдүк клеткаларында эркин абалда гана эмес, ошондой эле биополимер кислотасы менен бекем байланышкан ауксинде да болот. Ауксин ошондой эле индол-ацетил аспарагин, апентоза индол-ацетил глюкоза ж.б. сыяктуу атайын заттар менен конъюгацияларды пайда кылат. Бул клеткада ауксинди сактоо ыкмасы, ошондой эле ашыкча ауксиндин уулуулугун жок кылуу үчүн детоксикация ыкмасы болушу мүмкүн.

Эффект

Өсүмдүк ауксини. Өсүмдүктөрдө эң кеңири таралган табигый өсүү гормону - индолуксус кислотасы. Индолуксус кислотасы өсүмдүктөрдүн бүчүрлөрүнүн, өркүндөрүнүн, көчөттөрүнүн ж.б. үстүнкү бүчүрүнүн пайда болушуна өбөлгө түзөт. Анын прекурсору - триптофан. Индолуксус кислотасы - булөсүмдүктүн өсүү гормонуСоматиндин концентрациясына байланыштуу көптөгөн физиологиялык таасирлери бар. Төмөн концентрация өсүштү стимулдай алат, жогорку концентрация өсүштү токтотуп, ал тургай өсүмдүктүн өлүмүнө алып келет, бул ингибирлөө этилендин пайда болушуна алып келеби же жокпу, байланыштуу. Ауксиндин физиологиялык таасири эки деңгээлде көрүнөт. Клеткалык деңгээлде ауксин камбий клеткаларынын бөлүнүшүн стимулдай алат; Бутак клеткаларынын узарышын стимулдайт жана тамыр клеткаларынын өсүшүн басат; Ксилема жана флоэма клеткаларынын дифференциациясын стимулдайт, чачтын кесилишине өбөлгө түзөт жана каллус морфогенезин жөнгө салат. Орган жана бүт өсүмдүк деңгээлинде ауксин көчөттөн мөмөнүн жетилишине чейин таасир этет. Ауксин көчөттүн мезокотил узарышын кайтарымдуу кызыл жарыктын ингибирлөөсү менен көзөмөлдөйт; Индолуксус кислотасы бутактын төмөнкү тарабына өткөрүлгөндө, бутак геотропизмди пайда кылат. Фототропизм индолуксус кислотасы бутактардын арткы жарык тарабына өткөрүлгөндө пайда болот. Индолуксус кислотасы учтун үстөмдүгүн пайда кылган. Жалбырактын картаюусун кечеңдетет; Жалбырактарга колдонулган ауксин сабагынын түшүшүн басаңдаткан, ал эми сабагынын проксималдык учуна колдонулган ауксин сабагынын түшүшүн шарттаган. Ауксин гүлдөөнү шарттайт, партенокарпиянын өнүгүшүн шарттайт жана мөмөнүн бышышын кечеңдетет.

Колдонуу

Индолуксус кислотасынын кеңири спектри жана колдонулушу көп, бирок ал өсүмдүктөрдүн ичине кирип-чыгып кетиши оңой болгондуктан, көп колдонулбайт. Алгачкы этапта ал помидордун партенокарп жана мөмө байлоосун шарттоо үчүн колдонулган. Гүлдөө этабында гүлдөр данексиз помидор мөмөсүн пайда кылуу жана мөмө байлоо ылдамдыгын жакшыртуу үчүн 3000 мг/л суюктук менен чыланган. Эң алгачкы колдонуулардын бири калемчелердин тамырлашын шарттоо болгон. Калемчелердин түбүн 100дөн 1000 мг/лге чейинки дарылык эритме менен чылоо чай дарагынын, сагыз дарагынын, эмен дарагынын, метасеквойянын, калемпирдин жана башка өсүмдүктөрдүн кошумча тамырларынын пайда болушуна өбөлгө түзүп, азыктык көбөйүү ылдамдыгын тездете алат. Күрүч көчөттөрүнүн тамырлашын шарттоо үчүн 1~10 мг/л индолуксус кислотасы жана 10 мг/л оксамилин колдонулган. Хризантеманы бир жолу (фотопериоддун 9 саатында) 25тен 400 мг/лге чейинки суюктук менен чачуу гүл бүчүрлөрүнүн чыгышына тоскоол болуп, гүлдөөнү кечеңдетиши мүмкүн. Узак убакытка созулган күн нурунда бир жолу чачылганда 10-5 моль/л концентрацияга чейин өстүрүү ургаачы гүлдөрдү көбөйтө алат. Кызылчанын үрөнүн дарылоо өнүп чыгууга өбөлгө түзөт жана тамыр түймөктөрүнүн түшүмүн жана канттын курамын жогорулатат.

Ауксинге киришүү
Киришүү

Ауксин (ауксин) - каныкпаган ароматтык шакекче жана уксус кислотасынын каптал чынжырын камтыган эндогендик гормондордун классы, англисче кыскартылган IAA, эл аралык кеңири таралган, индол уксус кислотасы (IAA). 1934-жылы Гуо Ге жана башкалар аны индол уксус кислотасы деп аныкташкан, ошондуктан көп учурда индол уксус кислотасын ауксиндин синоними катары колдонуу салтка айланган. Ауксин созулган жаш жалбырактарда жана апикалдык меристемада синтезделет жана флоэманын узак аралыкка ташылышы менен жогорудан түбүнө топтолот. Тамырларда ошондой эле ауксин өндүрүлөт, ал төмөндөн өйдө карай ташылат. Өсүмдүктөрдөгү ауксин триптофандан бир катар ортоңку заттар аркылуу пайда болот. Негизги жол индолацетальдегид аркылуу. Индол ацетальдегиди триптофанды индол пируватына чейин кычкылдануу жана дезаминдөө, андан кийин декарбоксилдөө жолу менен пайда болушу мүмкүн, же триптофанды триптаминге чейин кычкылдануу жана дезаминдөө аркылуу пайда болушу мүмкүн. Андан кийин индол ацетальдегиди индол уксус кислотасына кайра кычкылданат. Дагы бир мүмкүн болгон синтетикалык жол - триптофанды индол ацетонитрилден индол уксус кислотасына айландыруу. Индол уксус кислотасын өсүмдүктөрдө аспарагин кислотасы менен индолацетиласпартик кислотасына, инозитол менен индолацетик кислотасы инозитолго, глюкоза менен глюкозидге жана белок менен индолацетик кислота-белок комплексине байланыштыруу аркылуу инактивдештирүүгө болот. Байланышкан индолацетик кислотасы өсүмдүктөрдөгү индолацетик кислотанын 50-90% түзөт, бул өсүмдүк ткандарында ауксиндин сактоочу формасы болушу мүмкүн. Индолацетик кислотасы өсүмдүк ткандарында кеңири таралган индолацетик кислотасынын кычкылдануусу менен ажыроого болот. Ауксиндердин көптөгөн физиологиялык таасирлери бар, алар алардын концентрациясына байланыштуу. Төмөн концентрация өсүштү стимулдай алат, жогорку концентрация өсүштү басаңдатат жана ал тургай өсүмдүктүн өлүмүнө алып келет, бул басаңдатуу этилендин пайда болушун шарттай алабы же жокпу, ошого байланыштуу. Ауксиндин физиологиялык таасири эки деңгээлде көрүнөт. Клеткалык деңгээлде ауксин камбий клеткаларынын бөлүнүшүн стимулдай алат; Бутак клеткаларынын узарышын стимулдайт жана тамыр клеткаларынын өсүшүн басаңдатат; Ксилема жана флоэма клеткаларынын дифференциациясын стимулдайт, чачтын кесилишин стимулдайт жана каллус морфогенезин жөнгө салат. Орган жана бүт өсүмдүк деңгээлинде ауксин көчөттөн мөмөнүн жетилишине чейин таасир этет. Ауксин көчөттүн мезокотил узарышын кызыл жарыктын ингибирлөөсү менен көзөмөлдөйт; Индолуксус кислотасы бутактын төмөнкү тарабына өткөрүлгөндө, бутак геотропизмди пайда кылат. Фототропизм индолуксус кислотасы бутактардын арткы жарык тарабына өткөрүлгөндө пайда болот. Индолуксус кислотасы учтун үстөмдүгүн пайда кылат. Жалбырактын картаюусун кечеңдетет; Жалбырактарга колдонулган ауксин сиңүүнү басат, ал эми сиңүүнүн проксималдык учуна колдонулган ауксин сиңүүнү стимулдайт. Ауксин гүлдөөнү стимулдайт, партенокарпиянын өнүгүшүн стимулдайт жана мөмөнүн бышышын кечеңдетет. Кимдир бирөө гормон рецепторлору жөнүндө түшүнүк ойлоп тапкан. Гормон рецептору - бул тиешелүү гормонго атайын байланышып, андан кийин бир катар реакцияларды баштаган чоң молекулярдык клетка компоненти. Индолуксус кислотасынын жана рецептордун комплекси эки таасирге ээ: биринчиден, ал мембрана белокторуна таасир этет, чөйрөнүн кычкылдануусуна, ион насосунун ташылышына жана чыңалуу өзгөрүшүнө таасир этет, бул тез реакция болуп саналат (<10 мүнөт); Экинчиси - нуклеин кислоталарына таасир этип, клетка дубалынын өзгөрүшүнө жана белок синтезине алып келет, бул жай реакция (10 мүнөт). Орточо кычкылдануу клетканын өсүшү үчүн маанилүү шарт. Индолуксус кислотасы плазма мембранасындагы АТФ (аденозин трифосфат) ферментин активдештирип, суутек иондорунун клеткадан агып чыгышын стимулдай алат, чөйрөнүн рН маанисин төмөндөтөт, ошентип фермент активдешет, клетка дубалынын полисахаридин гидролиздейт, ошентип клетка дубалы жумшарып, клетка кеңейет. Индолуксус кислотасын колдонуу белок синтезин өзгөрткөн белгилүү бир кабарчы РНК (мРНК) ырааттуулуктарынын пайда болушуна алып келди. Индолуксус кислотасы менен дарылоо клетка дубалынын ийкемдүүлүгүн да өзгөртүп, клетканын өсүшүнө мүмкүндүк берди. Ауксиндин өсүштү стимулдаштыруучу таасири негизинен клеткалардын өсүшүнө, айрыкча клеткалардын узарышына өбөлгө түзөт жана клетканын бөлүнүүсүнө эч кандай таасир этпейт. Өсүмдүктүн жарыктын стимулдашуусун сезген бөлүгү сабактын учунда, ал эми ийилген бөлүгү учтун астыңкы бөлүгүндө жайгашкан, анткени учтун астындагы клеткалар өсүп, кеңейип жатат жана бул ауксинге эң сезгич мезгил, ошондуктан ауксин анын өсүшүнө эң чоң таасир этет. Картайган ткандардын өсүү гормону иштебейт. Ауксин мөмөлөрдүн өнүгүшүнө жана калемчелердин тамырлашына өбөлгө түзө алышынын себеби, ауксин өсүмдүктөгү азык заттардын бөлүштүрүлүшүн өзгөртө алат жана ауксинге бай бөлүштүрүү бөлүгүндө көбүрөөк азык заттар алынып, бөлүштүрүү борборун түзөт. Ауксин уруксуз помидордун пайда болушуна алып келиши мүмкүн, анткени уруктандырылбаган помидор бүчүрлөрүн ауксин менен иштеткенден кийин, помидор бүчүрүнүн энелик бези азык заттардын бөлүштүрүү борборуна айланат жана жалбырактардын фотосинтези тарабынан өндүрүлгөн азык заттар тынымсыз энелик безге жеткирилет жана энелик без өнүгөт.

Өндүрүш, ташуу жана бөлүштүрүү

Ауксин синтезинин негизги бөлүктөрү меристанттык ткандар, негизинен жаш бүчүрлөр, жалбырактар ​​жана өнүгүп келе жаткан уруктар. Ауксин өсүмдүк денесинин бардык органдарында таралган, бирок ал күчтүү өсүү бөлүктөрүндө, мисалы, колеопедияда, бүчүрлөрдө, тамырдын учу меристемасында, камбийде, өнүгүп келе жаткан уруктарда жана мөмөлөрдө салыштырмалуу топтолгон. Өсүмдүктөрдө ауксинди ташуунун үч жолу бар: каптал транспорт, полярдык транспорт жана полярдык эмес транспорт. Каптал транспорт (бир тараптуу жарыктан улам колеоптилдин учунда ауксиндин арткы жарыкта ташылышы, өсүмдүктөрдүн тамырларында жана сабактарында туурасынан кеткенде жерге жакын капталдан ташылышы). Полярдык транспорт (морфологиянын жогорку учунан морфологиянын төмөнкү учуна чейин). Полярдык эмес транспорт (жетилген ткандарда ауксин флоэма аркылуу полярдык эмес ташылышы мүмкүн).

Физиологиялык аракеттердин эки жүздүүлүгү

Төмөнкү концентрация өсүүгө өбөлгө түзөт, жогорку концентрация өсүүнү токтотот. Ар кандай өсүмдүк органдарынын ауксиндин оптималдуу концентрациясына болгон талаптары ар башка. Оптималдуу концентрация тамырлар үчүн 10E-10моль/л, бүчүрлөр үчүн 10E-8моль/л жана сабактар ​​үчүн 10E-5моль/л болгон. Өсүмдүктөрдүн өсүшүн жөнгө салуу үчүн өндүрүштө көбүнчө ауксин аналогдору (мисалы, нафталин уксус кислотасы, 2, 4-D ж.б.) колдонулат. Мисалы, буурчактын өнүп чыкканда, сабактын өсүшүнө ылайыктуу концентрация буурчактын өнүп чыккан жерлерин дарылоо үчүн колдонулат. Натыйжада, тамырлар жана бүчүрлөр басаңдайт, ал эми гипокотилден өнүккөн сабактар ​​абдан өнүккөн. Өсүмдүктүн сабагынын өсүшүнүн эң жогорку артыкчылыгы өсүмдүктөрдүн ауксинди ташуу мүнөздөмөлөрү жана ауксиндин физиологиялык таасиринин коштугу менен аныкталат. Өсүмдүк сабагынын учтуу бүчүрчөсү ауксин өндүрүшүнүн эң активдүү бөлүгү болуп саналат, бирок учтуу бүчүрдө өндүрүлгөн ауксиндин концентрациясы активдүү транспорт аркылуу сабакка тынымсыз ташылып турат, ошондуктан учтуу бүчүрдүн өзүндөгү ауксиндин концентрациясы жогору эмес, ал эми жаш сабактагы концентрация жогору. Ал сабактын өсүшүнө эң ылайыктуу, бирок бүчүрлөргө ингибирлөөчү таасир этет. Үстүңкү бүчүргө жакын жерде ауксиндин концентрациясы канчалык жогору болсо, каптал бүчүргө ингибирлөөчү таасир ошончолук күчтүү болот, ошондуктан көптөгөн бийик өсүмдүктөр пагода формасын түзөт. Бирок, бардык эле өсүмдүктөрдө учтуу үстөмдүк күчтүү эмес, ал эми кээ бир бадалдарда учтуу бүчүр өнүккөндөн кийин бир аз убакытка чейин чирийт же ал тургай кичирейет, баштапкы учтуу үстөмдүгүн жоготот, ошондуктан бадалдын дарактын формасы пагода эмес. Ауксиндин жогорку концентрациясы өсүмдүктөрдүн өсүшүнө тоскоол болгон таасирге ээ болгондуктан, ауксин аналогдорунун жогорку концентрациясын өндүрүү гербицид катары да колдонулушу мүмкүн, айрыкча эки үлүштүү отоо чөптөр үчүн.

Ауксин аналогдору: NAA, 2, 4-D. Анткени ауксин өсүмдүктөрдө аз өлчөмдө кездешет жана аны сактоо оңой эмес. Өсүмдүктөрдүн өсүшүн жөнгө салуу үчүн, химиялык синтез аркылуу адамдар окшош таасирлерге ээ болгон жана массалык түрдө өндүрүлүшү мүмкүн болгон жана айыл чарба өндүрүшүндө кеңири колдонулган ауксин аналогдорун табышкан. Жердин тартылуу күчүнүн ауксиндин таралышына тийгизген таасири: сабактардын фондук өсүшү жана тамырлардын жердеги өсүшү жердин тартылуу күчүнөн келип чыгат, себеби жердин тартылуу күчү ауксиндин бирдей эмес таралышына алып келет, ал сабактын жакын тарабында көбүрөөк, ал эми арткы тарабында азыраак таралат. Сабактагы ауксиндин оптималдуу концентрациясы жогору болгондуктан, сабактын жакын тарабында ауксиндин көп болушу аны күчөттү, ошондуктан сабактын жакын тарабы арткы тарабына караганда тезирээк өсүп, сабактын өйдө карай өсүшүн сактап калды. Тамырларда ауксиндин оптималдуу концентрациясы өтө төмөн болгондуктан, жер тарабына жакын жердеги ауксиндин көп болушу тамыр клеткаларынын өсүшүнө тоскоол болот, ошондуктан жер тарабына жакын жердеги өсүш арткы тарабына караганда жайыраак болот жана тамырлардын геотроптук өсүшү сакталат. Тартылуу күчү болбосо, тамырлар сөзсүз түрдө ылдый өспөйт. Салмаксыздыктын өсүмдүктүн өсүшүнө тийгизген таасири: тамырдын жерге карай өсүшү жана сабактын жерден алыс өсүшү жердин тартылуу күчү менен шартталат, бул жердин тартылуу күчү индукциялаганда ауксиндин бирдей эмес бөлүштүрүлүшүнөн келип чыгат. Салмаксыз мейкиндикте, тартылуу күчү жоголгондуктан, сабактын өсүшү артта калуусун жоготот, ал эми тамырлар да жердеги өсүү мүнөздөмөлөрүн жоготот. Бирок, сабактын өсүшүнүн чоку артыкчылыгы дагы эле бар жана ауксиндин полярдык ташуусуна тартылуу күчү таасир этпейт.