FITOHORMONI: VEIDI UN TO ĪPAŠĪBAS - BIOLOĢIJA - 2025

The fitohormoni vai augu hormoni, ir organiskas vielas, ko ražo augu šūnās augiem. Sintezēti noteiktā vietā, tie var darboties, lai regulētu auga metabolismu, augšanu un attīstību.

Bioloģisko daudzveidību raksturo indivīdu ar atšķirīgu morfoloģiju klātbūtne, kas ir pielāgoti konkrētiem biotopiem un reprodukcijas formām. Tomēr fizioloģiskā līmenī tām ir vajadzīgas tikai noteiktas vielas, kas ir saistītas ar morfogēnām izpausmēm augšanas un attīstības procesā.

Augu hormonu pielietošana. Avots: pixabay.com

Šajā sakarā veģetatīvie hormoni ir dabiski savienojumi, kuru īpašība ir fizioloģisko procesu regulēšana minimālā koncentrācijā (<1 ppm). Tie rodas vienā vietā un tiek pārvietoti uz citu vietu, kur tie regulē noteiktus fizioloģiskos procesus: attīstības stimulēšanu, kavēšanu vai modificēšanu.

Ksilema un floēma

Fitohormoni patiešām cirkulē caur augiem caur asinsvadu audiem: ksilēmu un floēmu. Atbildība par dažādiem mehānismiem, piemēram, ziedēšanu, augļu nogatavošanos, lapu krišanu vai sakņu un stublāju augšanu.

Dažos procesos, iesaistoties vairākām vielām, piedalās viens fitohormons, kaut arī dažreiz notiek sinerģisms. Tāpat var rasties antagonisms atkarībā no koncentrācijas augu audos un īpašiem fizioloģiskiem procesiem.

Atklājums

Augu hormonu vai fitohormonu atklājumi ir salīdzinoši nesen. Šūnu dalīšanās stimulēšana un radikālo dzinumu veidošanās bija viens no pirmajiem šo vielu eksperimentālajiem pielietojumiem.

Pirmais fitohormons, kas sintezēts un izmantots komerciāli, bija auksīns, pēc tam tika atklāts citokinīns un giberellīns. Citas vielas, kas darbojas kā regulatori, ir abscisīnskābe (ABA), etilēns un brassinosteroīdi.

Tādas procedūras kā pagarināšana, šūnu diferenciācija un virsotņu un sakņu dzinumu izplatīšanās ir dažas no tās funkcijām. Tāpat tie stimulē sēklu dīgšanu, ziedēšanu, augļošanu un augļu nogatavošanos.

Šajā kontekstā fitohormoni ir lauksaimniecības darba papildinājums. Tās izmantošana ļauj iegūt kultūras ar stingru sakņu sistēmu, vienmērīgu lapotnes virsmu, noteiktiem ziedēšanas un augļu periodiem un vienmērīgu nogatavināšanu.

raksturojums

Fitohormoni, kas saistīti ar dažādiem fizioloģiskiem mehānismiem šūnu diferenciācijas un augu augšanas laikā, dabā ir maz. Neskatoties uz mazo skaitu, viņi ir pilnvaroti regulēt auga augšanas un attīstības reakcijas.

Patiešām, šīs vielas ir sastopamas visos sauszemes un ūdens augos, dažādās ekosistēmās un dzīvības formās. Tā klātbūtne ir dabiska visām augu sugām, komerciālām sugām, kur tās potenciāls ir novērtēts.

Parasti tās ir molekulas ar vienkāršu ķīmisku struktūru, bez saistītām olbaltumvielu grupām. Faktiski vienam no šiem augu hormoniem, etilēnam, ir gāzveida raksturs.

Tās iedarbība nav precīza, tā ir atkarīga arī no koncentrācijas vidē, papildus auga fizikālajiem un vides apstākļiem. Tāpat tā funkciju var veikt tajā pašā vietā vai arī to var pārvietot uz citu auga struktūru.

Dažos gadījumos divu augu hormonu klātbūtne var izraisīt vai ierobežot noteiktu fizioloģisko mehānismu. Regulārs divu hormonu līmenis var izraisīt dzinumu izplatīšanos un sekojošu morfoloģisko diferenciāciju.

Iespējas

• Šūnu dalīšana un pagarināšana.
• Šūnu diferenciācija.
• Radikālu, sānu un apikālu dzinumu ģenerēšana.
• Viņi veicina nejaušu sakņu veidošanos.
• Viņi izraisa sēklu dīgtspēju vai miegainību.
• Viņi aizkavē lapu novecošanos.
• Viņi izraisa ziedēšanu un augļu veidošanos.
• Tie veicina augļu nogatavošanos.
• Stimulē augu panest stresa apstākļus.

Darbības mehānisms

Fitohormoni iedarbojas augu audos pēc dažādiem mehānismiem. Starp galvenajiem mēs varam minēt:

• Sinerģisms: reakciju, ko novēro fitohormona klātbūtne noteiktos audos un noteiktā koncentrācijā, pastiprina cita fitohormona klātbūtne.
• Antagonisms: viena fitohormona koncentrācija neļauj izteikt otra auga hormonu.
• Inhibēšana: fitohormona koncentrācija notiek kā regulējoša viela, kas palēnina vai samazina hormonālo darbību.
• Kofaktori: fitohormons darbojas kā regulējoša viela, kas katalizē.

Veidi

Pašlaik ir piecu veidu vielas, kuras dabiski sintezētas augā, sauc par fitohormoniem. Katrai molekulai ir īpaša struktūra, un tai ir normatīvās īpašības, pamatojoties uz tās koncentrāciju un darbības vietu.

Galvenie fitohormoni ir auksīns, giberellīns, citokinīns, etilēns un abscisīnskābe. Kā vielas, kuru īpašības ir līdzīgas fitohormoniem, var minēt arī brassinosteroīdus, salicilātus un jasmonātus.

Auxins

Tie ir hormoni, kas regulē augu augšanu, stimulē šūnu dalīšanos, pagarināšanu un kātu un sakņu orientāciju. Tie veicina augu šūnu attīstību, uzkrājot ūdeni, kā arī stimulē ziedēšanu un augļu veidošanos.

Augos tas parasti atrodams indoletiķskābes (IAA) veidā ļoti zemās koncentrācijās. Citas dabiskās formas ir 4-hlor-indoleetiķskābe (4-Cl-IAA), feniletiķskābe (PAA), indola sviestskābe (IBA) un indola propionskābe (IPA).

Auxin (indolacetic Acid - IAA) Avots: wikipedia.org

Tie tiek sintezēti kātu un lapu virsotnes meristēmās, pārvietojot uz citām augu vietām. Kustība tiek veikta caur asinsvadu saišu parenhīmu, galvenokārt uz bazālo zonu un saknēm.

Auksīni ir iesaistīti augšanas un barības vielu pārvietošanās procesos augā, to neesamība rada nelabvēlīgu ietekmi. Augs var apturēt tā augšanu, neatvērt pumpuru veidošanos, un ziedi un augļi nokritīs nenogatavojušies.

Augam augot, jaunie audi rada auksīnus, veicinot sānu pumpuru attīstību, ziedēšanu un augļošanos. Kad augs ir sasniedzis maksimālo fizioloģisko attīstību, auksīns nonāk līdz saknēm, kavējot radikālo dzinumu attīstību.

Galu galā augs pārstāj veidoties nejaušām saknēm un sākas novecošanās process. Tādā veidā palielinās auksīna koncentrācija ziedēšanas vietās, veicinot augļu veidošanos un sekojošu nogatavināšanu.

Citokinīni

Citokinīni ir fitohormoni, kas darbojas šūnu nesadalīšanās audos, kas nav meristematiski, un tiek ražoti sakņu meristemās. Vispazīstamākais dabīgais citokinīns ir Zeatin; tāpat kinetīnam un 6-benziladenīnam ir citokinīna aktivitāte.

Šie hormoni darbojas šūnu diferenciācijas procesos un augu fizioloģisko mehānismu regulēšanā. Turklāt tie iejaucas augšanas regulēšanā, lapu novecošanā un barības vielu pārvadāšanā flomena līmenī.

Citokinīns (Zeatin) https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f7/Zeatin.svg

Dažādos auga fizioloģiskajos procesos notiek nepārtraukta citokinīnu un auksīnu mijiedarbība. Citokinīnu klātbūtne stimulē filiāļu un lapu veidošanos, kas rada auksīnus, kas tiek pārvietoti uz saknēm.

Vēlāk auksīnu uzkrāšanās saknēs veicina jaunu sakņu matiņu veidošanos, kas rada citokinīnu. Šīs attiecības nozīmē:

• Augstāka Auxins koncentrācija = augstāka sakņu augšana
• Lielāka citokinīnu koncentrācija = lielāka lapu un zaļumu augšana.

Parasti augsts auksīna procents un zems citokinīns veicina nejaušu sakņu veidošanos. Tieši pretēji, kad auksīna procentuālais daudzums ir zems un citokinīna procents ir augsts, priekšroka tiek dota dzinumu veidošanai.

Komerciālā līmenī šie fitohormoni tiek izmantoti kopā ar auksīniem dekoratīvo un augļaugu aseksuālā pavairošanā. Pateicoties spējai stimulēt šūnu dalīšanos un diferenciāciju, tie ļauj iegūt izcilas kvalitātes klona materiālu.

Tāpat, pateicoties spējai aizkavēt auga novecošanos, to plaši izmanto puķkopībā. Pielietojums puķu kultūrās ļauj stublājiem ilgāk saglabāt savas zaļās lapas pēc ražas novākšanas un komercializācijas.

Giberellīni

Giberellīni ir augšanas fitohormoni, kas darbojas dažādos šūnu pagarināšanās un augu attīstības procesos. Tās atklājums nāk no pētījumiem, kas veikti ar rīsu stādījumiem, kas radīja nenoteiktas izaugsmes stublājus un zemu graudu ražu.

Šis fitohormons ietekmē stublāju augšanu, kā arī ziedkopu un ziedēšanas attīstību. Tāpat tas veicina sēklu dīgtspēju, atvieglo rezervju uzkrāšanos graudos un veicina augļu attīstību.

Giberellīni (Ac. Gibberellic A3), autors Calvero. (Pašdarināts ar ChemDraw.), Izmantojot Via Wikimedia Commons. Giberellīnu sintēze notiek šūnā un veicina barības vielu asimilāciju un pārvietošanos šūnā. Šīs barības vielas nodrošina enerģiju un elementus šūnu augšanai un pagarināšanai.

Giberellīns tiek glabāts cilmes mezglos, veicina šūnu izmēru un stimulē sānu pumpuru veidošanos. Tas ir diezgan noderīgi tām kultūrām, kurām nepieciešama liela filiāļu un zaļumu ražošana, lai palielinātu to produktivitāti.

Giberellīnu praktiskā lietošana ir saistīta ar auksīniem. Faktiski auksīni veicina augšanu garenvirzienā, un giberellīni veicina augšanu sānu virzienā.

Lai kultūraugs vienmērīgi attīstītos, ieteicams dozēt abus fitohormonus. Tādā veidā tiek novērsta vāju un īsu kātu veidošanās, kas vēja ietekmē var izraisīt “apmešanos”.

Parasti giberellīnus izmanto, lai apturētu sēklu, piemēram, kartupeļu bumbuļu, miegainības periodu. Tie arī stimulē tādu sēklu kā persiki, persiki vai plūmes iestādīšanu.

Etilēns

Etilēns ir gāzveida viela, kas darbojas kā augu hormons. Tās pārvietošanos augā veic ar difūziju pa audiem, un tas ir nepieciešams minimālos daudzumos, lai veicinātu fizioloģiskas izmaiņas.

Etilēna galvenā funkcija ir regulēt hormonu kustību. Šajā sakarā tā sintēze ir atkarīga no auga fizioloģiskajiem apstākļiem vai stresa situācijām.

Etilēna avots: wikipedia.org

Fizioloģiskā līmenī tiek sintezēts etilēns, lai kontrolētu auksīnu kustību. Pretējā gadījumā barības vielas tiktu novirzītas tikai uz meristematiskajiem audiem, kaitējot saknēm, ziediem un augļiem.

Tāpat tas kontrolē auga reproduktīvo briedumu, veicinot ziedēšanas un augļu veidošanās procesus. Turklāt, augam novecojot, tā produkcija palielinās, lai veicinātu augļu nogatavošanos.

Stresa apstākļos tas veicina olbaltumvielu sintēzi, kas ļauj pārvarēt nelabvēlīgos apstākļus. Pārmērīgs daudzums veicina novecošanos un šūnu nāvi.

Parasti etilēns ietekmē lapu, ziedu un augļu atturēšanos, augļu nogatavošanos un auga novecošanos. Turklāt tas iejaucas dažādās augu reakcijās uz nelabvēlīgiem apstākļiem, piemēram, brūcēm, ūdens stresu vai patogēnu uzbrukumiem.

Skābi

Abscisīnskābe (ABA) ir augu hormons, kas piedalās dažādu augu orgānu abscisas procesā. Šajā sakarā tas veicina lapu un augļu krišanu, veicinot fotosintētisko audu hlorozi.

Jaunākie pētījumi ir atklājuši, ka ABA veicina stomātu slēgšanu augstas temperatūras apstākļos. Tādā veidā tiek novērsta ūdens zaudēšana caur lapām, tādējādi samazinot pieprasījumu pēc dzīvībai nepieciešamā šķidruma.

Abscisic skābe. Avots: wikipedia.org

Citi mehānismi, kurus kontrolē ABA, ietver olbaltumvielu un lipīdu sintēzi sēklās. Turklāt tas nodrošina toleranci pret sēklu žāvēšanu un atvieglo pārejas procesu starp dīgtspēju un augšanu.

ABA veicina toleranci pret dažādiem vides stresa apstākļiem, piemēram, ar augstu sāļumu, zemu temperatūru un ūdens trūkumu. ABA paātrina K + jonu iekļūšanu sakņu šūnās, veicinot ūdens iekļūšanu un aizturi audos.

Tādā pašā veidā tas kavē augu, galvenokārt stublāja, augšanu, radot augus ar "punduru" parādīšanos. Jaunākajos ar ABA apstrādāto augu pētījumos ir izdevies noteikt, ka šis fitohormons veicina veģetatīvo pumpuru nomierināšanu.

Brassinosteroīdi

Brassinosteroīdi ir vielu grupa, kas ļoti zemā koncentrācijā iedarbojas uz struktūras izmaiņām augā. Tā lietošana un pielietojums ir pavisam nesen, tāpēc tā izmantošana lauksaimniecībā vēl nav kļuvusi plaši izplatīta.

Viņa atklājums tika izdarīts, no rāceņu ziedputekšņiem sintezējot savienojumu ar nosaukumu Brasinólida. Šī steroīdās struktūras viela, ko lieto ļoti zemās koncentrācijās, izdodas radīt strukturālas izmaiņas meristematisko audu līmenī.

Vislabākie rezultāti, lietojot šo hormonu, tiek iegūti, ja vēlaties iegūt produktīvu atbildi no auga. Šajā sakarā Brasinólida iejaucas šūnu dalīšanās, pagarināšanās un diferenciācijas procesos, un tā pielietojums ir noderīgs ziedēšanas un augļu veidošanā.

Atsauces

1. Azcon-Bieto, J. (2008) Augu fizioloģijas pamati. Makgreivs. Spānijas Interamerikāns. 655 lpp.
2. Fitohormoni: augšanas regulatori un biostimulatori (2007) No semantikas līdz agronomijai. Uzturs. Atgūts vietnē: redagricola.com
3. Gómez Cadenas Aurelio un García Agustín Pilar (2006) Fitohormoni: metabolisms un darbības veids. Castelló de la Plana: Universitātes Jaume I. DL publikācijas. ISBN 84-8021-561-5
4. Jordán, M., un Casaretto, J. (2006). Hormoni un augšanas regulatori: auksīni, giberellīni un citokinīni. Squeo, F, A., & Cardemil, L. (red.). Augu fizioloģija, 1.-28.
5. Jordán, M., un Casaretto, J. (2006). Hormoni un augšanas regulatori: etilēns, abscisīnskābe, brassinosteroīdi, poliamīni, salicilskābe un jasmonskābe. Augu fizioloģija, 1.-28.