Pflanzenhormone Auxine: Verteilung, Typen und physiologische Wirkung von Auxinen
Pflanzenhormone Auxine: Verteilung, Typen und physiologische Wirkung von Auxinen!
Pflanzenwachstumssubstanzen oder Wachstumsregulatoren sind andere organische Substanzen als Nährstoffe, die in geringer Konzentration das Wachstum, die Differenzierung und die Entwicklung regulieren, indem sie diese fördern oder hemmen. Pflanzenwuchsstoffe werden auch Phytohormone genannt.
Technisch handelt es sich bei einem Pflanzenhormon um eine organische Verbindung, die in einem Teil einer Pflanze synthetisiert und in einen anderen Teil verlagert wird, wo es in sehr geringer Konzentration eine physiologische Reaktion hervorruft. Die Reaktion im Zielorgan muss nicht förderlich sein, da Prozesse wie Wachstum oder Differenzierung manchmal durch Hormone, insbesondere Abscisinsäure, gehemmt werden.
Viele Pflanzenphysiologen verwenden den Begriff Pflanzenwachstumssubstanzen anstelle von Pflanzenhormonen, denn es können sowohl native (endogene) als auch synthetische (exogene) Substanzen einbezogen werden, von denen festgestellt wird, dass sie das Pflanzenwachstum verändern. Die von der Pflanze entwickelten Substanzen werden als Phytohormone bezeichnet, während die anderen synthetischen Pflanzenwuchsstoffen genannt werden.
In Pflanzen gibt es fünf Hauptarten endogener Pflanzenwuchsstoffe - Auxine, Gibberellins, Cytokinine, Abscisinsäure und Ethylen. Mit Ausnahme von Abscisinsäure und Ethylen, die in Pflanzen durch einzelne Moleküle dargestellt werden, gibt es mehrere Formen der endogenen Pflanzenwuchsstoffe.
Auxins:
Der Begriff Auxin wurde erstmals von Frits Went im Jahr 1926 verwendet, als er entdeckte, dass eine nicht identifizierte Verbindung wahrscheinlich die Krümmung von Hafer-Coleoptilen in Richtung Licht verursachte. Er zeigte, dass eine in den Spitzen vorhandene Substanz aus ihnen in einen winzigen Blockagar diffundieren kann.
Die Aktivität dieses Auxins wurde durch die Krümmung des Coleoptils nachgewiesen, die durch verstärkte Dehnung auf der Seite verursacht wurde, auf die der Agarblock aufgebracht wurde. Dieser von FW Went erstmals entwickelte Avena-Curuature-Test ist nicht nur der erste, sondern bis heute der beste Biossay für Auxin.
Der Test konzentriert sich auf zwei wichtige Aspekte der Auxinwirkung (a) der Transport von Auxin ist streng polar und diffundiert von der morphologischen Spitze zu einer morphologischen Basis (b), wobei der Krümmungsgrad der Menge an Auxin proportional ist.
Thimann (1948) definierte ein Auxin als "eine organische Substanz, die das Wachstum entlang der Längsachse fördert, wenn sie in geringen Konzentrationen auf Sprosse von Pflanzen aufgebracht wird, die so weit wie möglich von ihren eigenen inhärenten Wachstumsförderern befreit sind".
Auxin-Verteilung in Pflanzen:
Thimann (1934), der an etiolierten Sämlingen von Avena arbeitete, fand heraus, dass die Auxine in ihrer höchsten Konzentration in der Triebspitze vorkamen; Die Wurzelspitzen enthielten die geringsten Mengen. Thimann und Skoog stellten fest, dass in leicht gewachsenen Pflanzen die Blütenknospen den meisten Auxin enthielten, junge Blätter geringere Mengen und reife Blätter die geringsten Mengen. Auxin wird in Sprossspitzen, Blattprimordien und sich entwickelnden Samen synthetisiert, und es wird nun angenommen, dass die Auxinsynthese in allen Teilen der Pflanze stattfinden kann.
Arten von Auxins:
In letzter Zeit wurden mehrere Substanzen mit Auxinwirkung aus pflanzlichen Materialien isoliert.
Indol-3-Essigsäure (IAA) ist das universelle natürliche Auxin. Es wurde von Kogl et al. (1934) entdeckt. Verwandte Chemikalien sind Indol-3-acetaldehyd, Indol-3-acetonitril, Phenylessigsäure und 4-Chlorindolessigsäure. Indol-3-Essigsäure (IAA) ist jedoch in der Mehrzahl der Pflanzen in viel größeren Mengen vorhanden als jedes andere Auxin.
Auxine treten im Allgemeinen als Komplexe auf, die normalerweise mit einer Aminosäure oder einem Zucker gebunden sind. Diese Komplexe dienen als Vorläufersubstanzen, und es wurden sechs verschiedene Vorläufermoleküle für Auxine beschrieben. Viele Arbeiter, einschließlich Thimann, berichteten, dass die Aminosäure Tryptophan bei der Auxinbildung eine herausragende Rolle spielt. Viele Indolverbindungen dienen auch als Vorstufe für Auxine.
Die Auxinsynthese wird durch die Anwesenheit von Licht und Zink bedingt. Eine zu hohe oder zu niedrige Temperatur wird der IAA-Bildung widersprechen. Es wird daher vermutet, dass die Auxinsynthese ein enzymvermittelter Prozess ist.
Synthetische Auxine:
Viele synthetische Auxine verursachen viele der bei IAA üblichen physiologischen Reaktionen und werden im Allgemeinen als Auxine angesehen. Von diesen sind Naphthalinessigsäure (NAA), Indolbuttersäure (IBA), 2, 4-Dichlorphenoxaektinsäure (2, 4-D), 2-Methyl-4-chlorphenoxyaektinsäure (MCPA) und 2, 4. Am bekanntesten ist 5-Trichlorphenoxyessigsäure.
Antiauxine:
Antiauxine sind eine Gruppe von Chemikalien, die die Auxin-Wirkung in Pflanzen verhindern können. Sie wurden zuerst von Skoog (1942) entdeckt. Zu diesen Antiauxinen gehören Transzimtsäure, Ascorbinsäure und 7-Phenylbuttersäure. Wahrscheinlich konkurriert ein Antiauxin mit einem Auxin um dieselbe Reaktionsstelle und hemmt somit die Auxinwirkung.
Physiologische Wirkungen von Auxinen:
1. Zellvergrößerung:
Frühere Studien über das Wachstum von Coleoptilien als Folge der Zellvergrößerung zeigten, dass IAA und andere Auxine die Zellvergrößerung fördern. Es ist die grundlegendste Aktivität von Auxinen.
2. Hemmung der seitlichen Knospen:
Die Entwicklung der axillären (lateralen) Knospen wird durch IAA, die am apikalen Meristem produziert wird, gehemmt und am Stamm nach unten transportiert. Wenn die Auxinquelle durch Ausschneiden des apikalen Meristems entfernt wird, werden die lateralen Knospen aus dem inhibitorischen Zustand freigesetzt und entwickeln sich.
3. Blattabsenkung:
Die Konzentration von IAA in Zellen in der Nähe oder in der Absperrzone scheint den Absorptionsprozess zu verzögern.
4. Kambiale Tätigkeit:
Der Grad der kambialen Aktivität ist direkt proportional zur Auxinkonzentration (Avery et al. 1947). Auxine fördern die Zellteilung innerhalb der kambialen Region.
5. Wurzelwachstum:
Auxin fördert die Wurzelinitiierung, jedoch nur in extrem niedriger Konzentration (10 -7 bis 10 -13 M), je nach Art und Alter der Wurzeln. Bei höheren Konzentrationen wird die Zellvergrößerung immer gehemmt.
6. Auxine werden in der Landwirtschaft eingesetzt, um Bewurzelung, Parthenokarpie, Blüte und Unkrautbekämpfung zu induzieren (2, 4-D).
