Bei Bora za Homoni ya Mimea Indole-3-Acetic Acid Iaa

Nature

Asidi ya Indoleacetic ni dutu ya kikaboni. Bidhaa safi ni fuwele za majani zisizo na rangi au poda za fuwele. Hubadilika kuwa ross inapowekwa kwenye mwanga. Kiwango cha kuyeyuka 165-166℃ (168-170℃). Huyeyuka katika ethanoli isiyo na maji, asetati ya ethyl, dichloroethane, huyeyuka katika etha na asetoni. Haiyeyuki katika benzeni, toluini, petroli na klorofomu. Haiyeyuki katika maji, mmumunyo wake wa maji unaweza kuoza kwa mwanga wa urujuanimno, lakini ni thabiti kwa mwanga unaoonekana. Chumvi ya sodiamu na chumvi ya potasiamu ni thabiti zaidi kuliko asidi yenyewe na huyeyuka kwa urahisi katika maji. Huondolewa kaboksili kwa urahisi hadi 3-methylindole (skatine). Ina uwili wa ukuaji wa mmea, na sehemu tofauti za mmea zina unyeti tofauti kwake, kwa ujumla mzizi ni mkubwa kuliko chipukizi ni kubwa kuliko shina. Mimea tofauti ina unyeti tofauti kwake.

Mbinu ya maandalizi

Asetonitrile ya indole 3 huundwa na mmenyuko wa indole, formaldehyde na sianidi ya potasiamu kwa 150℃, 0.9~1MPa, na kisha hidrolisisi kwa hidroksidi ya potasiamu. Au kwa mmenyuko wa indole na asidi ya glikoliki. Katika autoclave ya chuma cha pua ya 3L, 270g(4.1mol)85% hidroksidi ya potasiamu, 351g(3mol) indole ziliongezwa, na kisha 360g(3.3mol)70% ya mmumunyo wa maji wa asidi hidroksia asetiki uliongezwa polepole. Imefunga joto hadi 250℃, ikikoroga kwa saa 18. Poza hadi chini ya 50℃, ongeza 500ml ya maji, na koroga kwa 100℃ kwa dakika 30 ili kuyeyusha potasiamu indole-3-asetate. Poza hadi 25℃, mimina nyenzo ya autoclave ndani ya maji, na ongeza maji hadi ujazo wote uwe 3L. Safu ya maji ilitolewa kwa kutumia etha ya etha ya 500ml, ikachanganywa na asidi hidrokloriki kwa joto la 20-30℃, na ikachanganywa na asidi ya asetiki ya indole-3. Chuja, osha kwa maji baridi, kausha mbali na mwanga, bidhaa hiyo ni gramu 455-490.

Umuhimu wa kibiolojia

Mali

Huoza kwa urahisi katika mwanga na hewa, si hifadhi ya kudumu. Salama kwa watu na wanyama. Huyeyuka katika maji ya moto, ethanoli, asetoni, etha na asetati ya eti, huyeyuka kidogo katika maji, benzini, klorofomu; Ni thabiti katika myeyusho wa alkali na kwanza huyeyuka katika kiasi kidogo cha alkoholi 95% na kisha huyeyuka katika maji kwa kiwango kinachofaa inapotayarishwa kwa fuwele safi ya bidhaa.

Tumia

Hutumika kama kichocheo cha ukuaji wa mimea na kitendanishi cha uchambuzi. Asidi asetiki ya indole 3 na vitu vingine vya auxin kama vile asetaldehidi ya indole 3, asetonitrile ya indole 3 na asidi askobiki vipo kiasili katika asili. Kitangulizi cha usanisi wa asidi asetiki ya indole 3 katika mimea ni tryptophan. Jukumu la msingi la auxin ni kudhibiti ukuaji wa mimea, si tu kukuza ukuaji, bali pia kuzuia ukuaji na ujenzi wa viungo. Auxin haipo tu katika hali huru katika seli za mimea, lakini pia ipo katika auxin iliyofungwa ambayo imeunganishwa sana na asidi ya biopolymeric, n.k. Auxin pia huunda miunganiko na vitu maalum, kama vile asparagini ya indole-asetili, glukosi ya apentose indole-asetili, n.k. Hii inaweza kuwa njia ya kuhifadhi auxin kwenye seli, na pia njia ya kuondoa sumu ya auxin iliyozidi.

Athari

Auxin ya mimea. Homoni ya ukuaji wa asili inayopatikana zaidi katika mimea ni asidi ya indoleasetiki. Asidi ya indoleasetiki inaweza kukuza uundaji wa ncha ya juu ya chipukizi za mimea, chipukizi, miche, n.k. Kitangulizi chake ni tryptofani. Asidi ya indoleasetiki nihomoni ya ukuaji wa mimeaSomatin ina athari nyingi za kisaikolojia, ambazo zinahusiana na mkusanyiko wake. Mkusanyiko mdogo unaweza kukuza ukuaji, mkusanyiko mkubwa utazuia ukuaji na hata kufanya mmea kufa, kizuizi hiki kinahusiana na kama kinaweza kusababisha uundaji wa ethilini. Athari za kisaikolojia za auxin zinaonyeshwa katika viwango viwili. Katika kiwango cha seli, auxin inaweza kuchochea mgawanyiko wa seli za cambium; Kuchochea upanuzi wa seli za tawi na kuzuia ukuaji wa seli za mizizi; Kukuza utofautishaji wa seli za xylem na phloem, kukuza mizizi ya kukata nywele na kudhibiti umbo la callus. Katika kiwango cha kiungo na mmea mzima, auxin hufanya kazi kuanzia miche hadi kukomaa kwa matunda. Urefu wa mesocotyl wa miche unaodhibitiwa na Auxin na kizuizi kinachoweza kubadilishwa cha mwanga mwekundu; Wakati asidi ya indoleacetic inahamishiwa upande wa chini wa tawi, tawi litatoa geotropism. Phototropism hutokea wakati asidi ya indoleacetic inahamishiwa upande wa nyuma wa matawi. Asidi ya indoleacetic ilisababisha utawala wa kilele. Kuchelewesha kuzeeka kwa jani; Auxin iliyopakwa kwenye majani ilizuia kuganda kwa majani, huku auxin iliyopakwa kwenye ncha ya karibu ya kuganda kwa majani ilisababisha kuganda kwa majani. Auxin huchochea maua, huchochea ukuaji wa parthenocarpy, na huchelewesha kuiva kwa matunda.

Tuma maombi

Asidi ya Indoleacetic ina wigo mpana na matumizi mengi, lakini haitumiki sana kwa sababu ni rahisi kuharibika ndani na nje ya mimea. Katika hatua ya mwanzo, ilitumika kuchochea nyanya zilizo na sehemu ya karpen na matunda. Katika hatua ya kuchanua, maua yaliloweshwa na kioevu cha 3000 mg/l ili kuunda matunda ya nyanya yasiyo na mbegu na kuboresha kiwango cha kuota matunda. Mojawapo ya matumizi ya awali ilikuwa kukuza mizizi ya vipandikizi. Kulowesha msingi wa vipandikizi na 100 hadi 1000 mg/l ya suluhisho la dawa kunaweza kukuza uundaji wa mizizi ya chai, mti wa gum, mti wa mwaloni, metasequoia, pilipili na mazao mengine, na kuharakisha kiwango cha uzazi wa lishe. Asidi ya indoleacetic 1~10 mg/l na oxamyline 10 mg/L zilitumika kukuza mizizi ya miche ya mpunga. 25 hadi 400 mg/l ya chrysanthemum ya kioevu mara moja (katika saa 9 za kipindi cha picha), inaweza kuzuia kuibuka kwa vichipukizi vya maua, kuchelewesha maua. Kukua kwenye jua refu hadi kiwango cha mol/l 10-5 kinachonyunyiziwa mara moja, kunaweza kuongeza maua ya kike. Kutibu mbegu za beet huchochea kuota na huongeza mavuno ya mizizi na kiwango cha sukari.

Utangulizi wa auxin
Utangulizi

Auxin (auxin) ni kundi la homoni asilia zenye pete isiyoshiba yenye harufu nzuri na mnyororo wa kando wa asidi asetiki, kifupisho cha Kiingereza IAA, cha kimataifa, ni asidi asetiki ya indole (IAA). Mnamo 1934, Guo Ge et al. waliitambua kama asidi asetiki ya indole, kwa hivyo ni kawaida kutumia mara nyingi asidi asetiki ya indole kama kisawe cha auxin. Auxin hutengenezwa katika majani machanga yaliyopanuliwa na meristem ya apical, na hukusanywa kutoka juu hadi chini kwa usafiri wa phloem kwa umbali mrefu. Mizizi pia hutoa auxin, ambayo husafirishwa kutoka chini kwenda juu. Auxin katika mimea huundwa kutoka tryptophan kupitia mfululizo wa kati. Njia kuu ni kupitia indoleacetaldehyde. Asetaldehyde ya Indole inaweza kuundwa kwa oxidation na deamination ya tryptophan hadi indole pyruvate na kisha dekaboksili, au inaweza kuundwa kwa oxidation na deamination ya tryptophan hadi tryptamine. Kisha asetaldehidi ya indole huoksidishwa tena kuwa asidi asetiki ya indole. Njia nyingine inayowezekana ya sintetiki ni ubadilishaji wa tryptophan kutoka asetonitrile ya indole hadi asidi asetiki ya indole. Asidi ya indoleacetic inaweza kuamilishwa kwa kuunganishwa na asidi ya aspartiki hadi asidi ya indoleacetylaspartiki, inositol hadi asidi ya indoleacetic hadi inositol, glukosi hadi glukosidi, na protini hadi asidi ya indoleacetic-protini tata katika mimea. Asidi ya indoleacetic iliyofungwa kwa kawaida huchangia 50-90% ya asidi ya indoleacetic katika mimea, ambayo inaweza kuwa aina ya hifadhi ya auxin katika tishu za mimea. Asidi ya indoleacetic inaweza kuoza kwa oksidi ya asidi ya indoleacetic, ambayo ni ya kawaida katika tishu za mimea. Auxins zina athari nyingi za kisaikolojia, ambazo zinahusiana na mkusanyiko wao. Mkusanyiko mdogo unaweza kukuza ukuaji, mkusanyiko mkubwa utazuia ukuaji na hata kufanya mmea kufa, kizuizi hiki kinahusiana na kama kinaweza kusababisha uundaji wa ethilini. Athari za kisaikolojia za auxin zinaonyeshwa katika viwango viwili. Katika kiwango cha seli, auxin inaweza kuchochea mgawanyiko wa seli za cambium; Kuchochea urefu wa seli za tawi na kuzuia ukuaji wa seli za mizizi; Kukuza utofautishaji wa seli za xylem na phloem, kukuza mizizi ya kukata nywele na kudhibiti umbo la callus. Katika kiwango cha kiungo na mmea mzima, auxin hufanya kazi kuanzia miche hadi kukomaa kwa matunda. Auxin hudhibiti urefu wa mesocotyl ya miche kwa kuzuia mwanga mwekundu unaoweza kurekebishwa; Wakati asidi ya indoleacetic inahamishiwa upande wa chini wa tawi, tawi litatoa geotropism. Phototropism hutokea wakati asidi ya indoleacetic inahamishiwa upande wa nyuma wa matawi. Asidi ya Indoleacetic ilisababisha utawala wa kilele. Kuchelewesha kuzeeka kwa majani; Auxin inayotumika kwenye majani ilizuia utepe, huku auxin ikitumika hadi mwisho wa karibu wa utepe uliokuzwa. Auxin inakuza maua, husababisha ukuaji wa parthenocarpy, na kuchelewesha kuiva kwa matunda. Mtu fulani alikuja na dhana ya vipokezi vya homoni. Kipokezi cha homoni ni sehemu kubwa ya seli ya molekuli ambayo hufunga haswa kwa homoni inayolingana na kisha kuanzisha mfululizo wa athari. Mchanganyiko wa asidi ya indoleacetic na kipokezi una athari mbili: kwanza, hufanya kazi kwenye protini za utando, na kuathiri uasidi wa wastani, usafirishaji wa pampu ya ioni na mabadiliko ya mvutano, ambayo ni mmenyuko wa haraka (< dakika 10); La pili ni kutenda kwenye asidi za kiini, na kusababisha mabadiliko ya ukuta wa seli na usanisi wa protini, ambayo ni mmenyuko wa polepole (dakika 10). Asidi ya wastani ni sharti muhimu kwa ukuaji wa seli. Asidi ya Indoleacetic inaweza kuamsha kimeng'enya cha ATP(adenosine triphosphate) kwenye utando wa plasma, kuchochea ioni za hidrojeni kutiririka kutoka kwenye seli, kupunguza thamani ya pH ya kati, ili kimeng'enya kiamilishwe, hidrolisisi ya polisakaraidi ya ukuta wa seli, ili ukuta wa seli ulainishwe na seli ipanuliwe. Utawala wa asidi ya Indoleacetic ulisababisha kuonekana kwa mfuatano maalum wa RNA ya mjumbe (mRNA), ambao ulibadilisha usanisi wa protini. Matibabu ya asidi ya Indoleacetic pia yalibadilisha unyumbufu wa ukuta wa seli, na kuruhusu ukuaji wa seli kuendelea. Athari ya kukuza ukuaji wa auxin ni hasa kukuza ukuaji wa seli, haswa urefu wa seli, na haina athari kwenye mgawanyiko wa seli. Sehemu ya mmea inayohisi mwangaza wa kuchochea iko kwenye ncha ya shina, lakini sehemu inayopinda iko kwenye sehemu ya chini ya ncha, ambayo ni kwa sababu seli zilizo chini ya ncha hukua na kupanuka, na ni kipindi nyeti zaidi kwa auxin, kwa hivyo auxin ina ushawishi mkubwa zaidi kwenye ukuaji wake. Homoni ya ukuaji wa tishu inayozeeka haifanyi kazi. Sababu kwa nini auxin inaweza kukuza ukuaji wa matunda na mizizi ya vipandikizi ni kwamba auxin inaweza kubadilisha usambazaji wa virutubisho kwenye mmea, na virutubisho zaidi hupatikana katika sehemu hiyo ikiwa na usambazaji mwingi wa auxin, na kutengeneza kituo cha usambazaji. Auxin inaweza kusababisha uundaji wa nyanya zisizo na mbegu kwa sababu baada ya kutibu machipukizi ya nyanya yasiyorutubishwa na auxin, ovari ya chipukizi ya nyanya inakuwa kitovu cha usambazaji wa virutubisho, na virutubisho vinavyozalishwa na usanisinuru wa majani husafirishwa hadi kwenye ovari kila mara, na ovari hukua.

Uzalishaji, usafirishaji na usambazaji

Sehemu kuu za usanisi wa auxin ni tishu za meristant, hasa machipukizi machanga, majani, na mbegu zinazokua. Auxin imesambazwa katika viungo vyote vya mwili wa mmea, lakini imejikita katika sehemu za ukuaji mkubwa, kama vile coleopedia, machipukizi, kilele cha mizizi meristem, cambium, mbegu na matunda yanayokua. Kuna njia tatu za usafiri wa auxin katika mimea: usafiri wa pembeni, usafiri wa pembeni na usafiri usio wa pembeni. Usafiri wa pembeni (usafiri wa taa ya nyuma ya auxin katika ncha ya coleoptile unaosababishwa na mwanga wa pembeni, usafiri wa upande wa karibu na ardhi wa auxin katika mizizi na mashina ya mimea wakati wa kuvuka). Usafiri wa pembeni (kutoka ncha ya juu ya mofolojia hadi ncha ya chini ya mofolojia). Usafiri usio wa pembeni (katika tishu zilizokomaa, auxin inaweza kusafirishwa isiyo ya pembeni kupitia phloem).

Uwili wa hatua ya kisaikolojia

Mkusanyiko mdogo hukuza ukuaji, mkusanyiko mkubwa huzuia ukuaji. Viungo tofauti vya mimea vina mahitaji tofauti kwa mkusanyiko bora wa auxin. Mkusanyiko bora ulikuwa takriban 10E-10mol/L kwa mizizi, 10E-8mol/L kwa chipukizi na 10E-5mol/L kwa mashina. Vielelezo vya Auxin (kama vile asidi asetiki ya naphthalene, 2, 4-D, n.k.) mara nyingi hutumiwa katika uzalishaji kudhibiti ukuaji wa mmea. Kwa mfano, chipukizi za maharagwe zinapozalishwa, mkusanyiko unaofaa kwa ukuaji wa shina hutumika kutibu chipukizi za maharagwe. Matokeo yake, mizizi na chipukizi huzuiwa, na mashina yaliyotengenezwa kutoka kwa hypocotyl huendelezwa sana. Faida ya kilele ya ukuaji wa shina la mmea imedhamiriwa na sifa za usafiri wa mimea kwa auxin na uwili wa athari za kisaikolojia za auxin. Chipukizi cha kilele cha shina la mmea ndicho sehemu inayofanya kazi zaidi katika uzalishaji wa auxin, lakini mkusanyiko wa auxin unaozalishwa kwenye chipukizi cha kilele husafirishwa kila mara hadi kwenye shina kupitia usafiri hai, kwa hivyo mkusanyiko wa auxin kwenye chipukizi cha kilele chenyewe si wa juu, huku mkusanyiko kwenye shina changa ukiwa wa juu zaidi. Inafaa zaidi kwa ukuaji wa shina, lakini ina athari ya kuzuia kwenye chipukizi. Kadiri mkusanyiko wa auxin unavyokuwa juu katika nafasi iliyo karibu na chipukizi cha juu, ndivyo athari ya kuzuia kwenye chipukizi cha pembeni inavyokuwa na nguvu zaidi, ndiyo maana mimea mingi mirefu huunda umbo la pagoda. Hata hivyo, si mimea yote inayotawala kwa nguvu kilele, na baadhi ya vichaka huanza kuharibika au hata kufifia baada ya ukuaji wa chipukizi cha kilele kwa muda, na kupoteza utawala wa awali wa kilele, kwa hivyo umbo la mti wa kichaka si pagoda. Kwa sababu mkusanyiko mkubwa wa auxin una athari ya kuzuia ukuaji wa mimea, uzalishaji wa mkusanyiko mkubwa wa analojia za auxin pia unaweza kutumika kama dawa za kuulia magugu, haswa kwa magugu yenye dicotyledonous.

Analogi za Auxin: NAA, 2, 4-D. Kwa sababu auxin ipo kwa kiasi kidogo katika mimea, na si rahisi kuihifadhi. Ili kudhibiti ukuaji wa mimea, kupitia usanisi wa kemikali, watu wamepata analogi za auxin, ambazo zina athari sawa na zinaweza kuzalishwa kwa wingi, na zimetumika sana katika uzalishaji wa kilimo. Athari ya mvuto wa ardhini kwenye usambazaji wa auxin: ukuaji wa nyuma wa mashina na ukuaji wa mizizi ardhini husababishwa na mvuto wa dunia, sababu ni kwamba mvuto wa ardhini husababisha usambazaji usio sawa wa auxin, ambao husambazwa zaidi upande wa karibu wa shina na kusambazwa kidogo upande wa nyuma. Kwa sababu mkusanyiko bora wa auxin kwenye shina ulikuwa juu, auxin zaidi upande wa karibu wa shina iliikuza, kwa hivyo upande wa karibu wa shina ulikua haraka kuliko upande wa nyuma, na kudumisha ukuaji wa juu wa shina. Kwa mizizi, kwa sababu mkusanyiko bora wa auxin kwenye mizizi ni mdogo sana, auxin zaidi karibu na upande wa ardhi ina athari ya kuzuia ukuaji wa seli za mizizi, kwa hivyo ukuaji wa karibu na upande wa ardhi ni polepole kuliko ule wa upande wa nyuma, na ukuaji wa kijiografia wa mizizi hudumishwa. Bila mvuto, mizizi si lazima ikue chini. Athari ya kutokuwa na uzito kwenye ukuaji wa mimea: ukuaji wa mizizi kuelekea ardhini na ukuaji wa shina mbali na ardhi husababishwa na mvuto wa dunia, ambao husababishwa na usambazaji usio sawa wa auxin chini ya kuingizwa kwa mvuto wa dunia. Katika hali isiyo na uzito ya nafasi, kutokana na upotevu wa mvuto, ukuaji wa shina utapoteza kurudi nyuma kwake, na mizizi pia itapoteza sifa za ukuaji wa ardhini. Hata hivyo, faida ya kilele cha ukuaji wa shina bado ipo, na usafiri wa polar wa auxin hauathiriwi na mvuto.