Iň gowy bahalar Ösümlik gormony Indol-3-Sirke kislotasy Iaa

Nature

Indoleasetik turşusy organiki maddadyr. Arassa önümler reňksiz ýaprak kristallary ýa-da kristal poroşoklarydyr. Yşykda gyzgyn reňke öwrülýär. Ereme temperaturasy 165-166℃ (168-170℃). Suwsuz etanolda, etil asetatda, dikloretanda ereýär, efirde we asetonda ereýär. Benzolda, toluolda, benzinde we hloroformda eremeýär. Suwda eremeýän, onuň suwly ergini ultramelewşe şöhle bilen parçalanyp bilner, ýöne görünýän ýagtylyga durnuklydyr. Natriý duzy we kaliý duzy kislotanyň özünden has durnuklydyr we suwda aňsat ereýär. 3-metilindola (skatine) aňsatlyk bilen dekarboksillenýär. Ösümligiň ösüşine ikilik täsir edýär we ösümligiň dürli bölekleri oňa dürli duýgurlyga eýedir, adatça köki tumurcukdan uly, göwdesinden uly. Dürli ösümlikler oňa dürli duýgurlyga eýedir.

Taýýarlamak usuly

3-indol asetonitril indol, formaldegid we kaliý sianidiniň 150℃, 0.9~1MPa temperaturada reaksiýasy arkaly emele gelýär we soňra kaliý gidroksid bilen gidrolizlenýär. Ýa-da indolyň glikolik kislota bilen reaksiýasy arkaly. 3L poslamaýan polat awtoklawda 270g (4.1mol)85% kaliý gidroksid, 351g (3mol) indol goşuldy, soňra 360g (3.3mol)70% gidroksid sirke kislotasynyň suw ergini ýuwaşlyk bilen goşuldy. 250℃-a çenli ýapyk gyzdyryň, 18 sagatlap garyşdyryň. 50℃-den aşak sowadyň, 500ml suw goşuň we kaliý indol-3-asetaty eremek üçin 100℃-da 30 minutlap garyşdyryň. 25℃-a çenli sowadyň, awtoklaw materialyny suwa guýuň we umumy göwrümi 3L bolýança suw goşuň. Suwly gatlak 500 ml etil efir bilen ekstraksiýa edildi, 20-30℃ temperaturada duz turşusy bilen kislotalaşdyryldy we indol-3-sirke turşusy bilen çökdürildi. Süzgüçden geçiriň, sowuk suwda ýuwuň, ýagtylykdan daşda guradyň, önüm 455-490g.

Biohimiki ähmiýet

Emläk

Yşykda we howada aňsatlyk bilen parçalanýar, uzak wagtlap saklanmaýar. Adamlar we haýwanlar üçin howpsuz. Gyzgyn suwda, etanolda, asetonda, efirde we etil asetatda ereýär, suwda, benzolda, hloroformda az ereýär; Ol gidroksidi ergininde durnukly we ilki az mukdarda 95% spirtde ereýär, soňra arassa önüm kristallaşdyrmasy bilen taýýarlanylanda suwda degişli mukdarda ereýär.

Ulanyş

Ösümlikleriň ösüşini höweslendiriji we analitiki reagent hökmünde ulanylýar. 3-indol sirke turşusy we 3-indol asetaldegid, 3-indol asetonitril we askorbin turşusy ýaly beýleki auksin maddalary tebigatda tebigy ýagdaýda bar. Ösümliklerde 3-indol sirke turşusynyň biosinteziniň başlangyjy triptofandyr. Auksiniň esasy roly ösümlikleriň ösüşini düzgünleşdirmek, diňe bir ösüşi höweslendirmek bilen çäklenmän, eýsem ösüşi we organlaryň gurluşyny hem saklamakdyr. Auksin ösümlik öýjüklerinde diňe bir erkin ýagdaýda däl, eýsem biopolimer turşusy bilen berk baglanyşykly auksinde hem bar. Auksin şeýle hem indol-asetil asparagin, apentoza indol-asetil glýukoza we ş.m. ýaly ýörite maddalar bilen konýugasiýa emele getirýär. Bu, öýjükde auksiniň saklanyş usuly, şeýle hem artykmaç auksiniň zäherliligini aýyrmak üçin detoksikasiýa usuly bolup biler.

Täsir

Ösümlik auksin. Ösümliklerde iň köp duş gelýän tebigy ösüş gormony indolasirke turşusydyr. Indolasirke turşusy ösümlikleriň şahalarynyň, şahalarynyň, nahallarynyň we ş.m. ýokarky tumurcuklarynyň emele gelmegine ýardam edip biler. Onuň öňbaşçysy triptofandyr. Indolasirke turşusydyrösümlik ösüş gormonySomatiniň köp sanly fiziologiki täsirleri bar, olar onuň konsentrasiýasy bilen baglanyşykly. Pes konsentrasiýa ösüşi höweslendirip biler, ýokary konsentrasiýa ösüşi peseldýär we hatda ösümligiň ölmegine sebäp bolýar, bu päsgellenme etileniň emele gelmegine sebäp bolup biljekdigi bilen baglanyşyklydyr. Auksiniň fiziologiki täsirleri iki derejede ýüze çykýar. Öýjük derejesinde auksin kambiý öýjükleriniň bölünmegini höweslendirip biler; Şaha öýjükleriniň uzaldylmagyny höweslendirip we kök öýjükleriniň ösüşini bökdeýär; Ksilem we floem öýjükleriniň tapawutlanmagyny höweslendirip, saç kesiş köklerini höweslendirip we kallus morfogenezini düzgünleşdirýär. Organ we tutuş ösümlik derejesinde auksin nahaldan miwe ýetişýänçä täsir edýär. Auksin nahalyň mezokotil uzaldylmagyny yzyna gaýtaryp bolýan gyzyl yşyk päsgelçiligi bilen gözegçilik edýär; Indoleasetik turşu şahanyň aşaky tarapyna geçirilende, şaha geotropizmi döreder. Fototropizm indoleasetik turşu şahalaryň ýagty tarapyna geçirilende ýüze çykýar. Indoleasetik turşusy uç agdyklyk etmegine sebäp boldy. Ýapraklaryň garramagyny gijikdirdi; Ýapraklara ulanylan auksin, ýapraklaryň düşmeginiň öňüni aldy, ýapraklaryň proksimal ujuna ulanylan auksin bolsa, düşmegiň öňüni aldy. Auksin güllemegi höweslendirýär, partenokarpiýanyň ösüşine itergi berýär we miweleriň ýetişmegini gijikdirýär.

Ýüz tut

Indoleasetik turşusynyň giň spektri we köp ulanylyşy bar, ýöne ösümlikleriň içine we daşyna aňsatlyk bilen dargaýandygy üçin ol giňden ulanylmaýar. Ilkinji tapgyrda ol pomidorlaryň partenokarp we miwe tutmagyny höweslendirmek üçin ulanyldy. Gülleýän tapgyrda, tohumsyz pomidor miwesini emele getirmek we miwe tutmagyny gowulandyrmak üçin güller 3000 mg/l suwuklyk bilen çyglylandyryldy. Ilkinji ulanylyşlaryň biri şlamlaryň köklenmegini höweslendirmekdi. Şlamlaryň düýbüni 100-den 1000 mg/l-e çenli derman ergini bilen çyglylandyrmak çaý agajynyň, sakyz agajynyň, dub agajynyň, metasekwoýanyň, burçyň we beýleki ekinleriň goşmaça kökleriniň emele gelmegini höweslendirip we iýmitleniş tizligini çaltlaşdyryp biler. Şaly nahallarynyň köklenmegini höweslendirmek üçin 1 ~ 10 mg/l indoleasetik turşusy we 10 mg/L oksamilin ulanyldy. Hrizantema bir gezek (fotoperiodyň 9 sagadynda) 25-den 400 mg/l-e çenli suwuklyk çişdirmek, gül tumurcuklarynyň çykmagyna päsgel berip, güllemegi gijikdirip biler. Uzak wagtlap gün şöhlesinde bir gezek 10-5 mol/l konsentrasiýa çenli ösdürip ýetişdirmek, dişi gülleriň köpelmegine sebäp bolup biler. Çuňdur tohumlaryny bejermek olaryň ösüp çykmagyna ýardam edýär we kök kökleriniň hasyllylygyny we şeker mukdaryny ýokarlandyrýar.

Auksin bilen tanyşlyk
Giriş

Auksin (auksin) doýmadyk aromatik halkany we sirke kislotasynyň gapdal zynjyryny öz içine alýan endogen gormonlaryň bir klasydyr, halkara umumy ady bolan iňlis gysgaltmasy IAA indol sirke kislotasydyr (IAA). 1934-nji ýylda Guo Ge we beýlekiler ony indol sirke kislotasy hökmünde kesgitlediler, şonuň üçin indol sirke kislotasyny köplenç auksiniň sinonimi hökmünde ulanmak däp bolup gelýär. Auksin uzalan ýaş ýapraklarda we apikal meristemada sintezlenýär we floemanyň uzak aralyga daşalmagy arkaly ýokardan düýbüne toplanýar. Kökler şeýle hem aşakdan ýokary daşalýan auksini öndürýär. Ösümliklerdäki auksin triptofandan birnäçe aralyk önümler arkaly emele gelýär. Esasy ýol indoleasetaldegid arkaly geçýär. Indol asetaldegid triptofanyň indol piruwata oksidlenmegi we deaminasiýasy arkaly emele gelip biler, soňra bolsa dekarboksillenmegi arkaly ýa-da triptofanyň triptamine oksidlenmegi we deaminasiýasy arkaly emele gelip biler. Soňra indol asetaldegidi indol sirke kislotasyna gaýtadan oksidlenýär. Başga bir mümkin sintetiki ýol triptofanyň indol asetonitrilden indol sirke kislotasyna öwrülmegidir. Indol sirke kislotasy aspartik kislota bilen indol asetilaspartik kislotasyna, inozitol bilen indol sirke kislotasy inozitola, glýukoza bilen glýukoza we belok bilen indol sirke kislotasy-belok toplumyna baglanyp, inaktivleşdirilip bilner. Baglanyşykly indol sirke kislotasy, adatça, ösümliklerde indol sirke kislotasynyň 50-90% -ni düzýär, bu bolsa ösümlik dokumalarynda auksiniň saklanýan görnüşi bolup biler. Indol sirke kislotasy ösümlik dokumalarynda köp duş gelýän indol sirke kislotasynyň oksidlenmegi bilen dargap bilner. Auksinleriň köp sanly fiziologiki täsirleri bar, olar olaryň konsentrasiýasy bilen baglanyşykly. Pes konsentrasiýa ösüşi höweslendirip biler, ýokary konsentrasiýa ösüşi peseldýär we hatda ösümligiň ölmegine sebäp bolýar, bu päsgellenme etileniň emele gelmegine sebäp bolup-bolmaýandygy bilen baglanyşyklydyr. Auksiniň fiziologiki täsirleri iki derejede ýüze çykýar. Öýjük derejesinde auksin kambiý öýjükleriniň bölünmegini höweslendirip biler; Şaha öýjükleriniň uzalmasyny höweslendirip we kök öýjükleriniň ösüşini basyp ýatyryp biler; Ksilem we floem öýjükleriniň tapawutlanmagyny höweslendirip biler, tüýleriň kesilmeginiň köklerini höweslendirip we kallus morfogenezini düzgünleşdirip biler. Organ we tutuş ösümlik derejesinde auksin nahaldan miwe ýetişýänçä täsir edýär. Auksin nahalyň mezokotil uzalmasyny yzyna gaýtýan gyzyl çyranyň basylmasy bilen gözegçilik edýär; Indoleasetik turşusy şahanyň aşaky tarapyna geçirilende, şaha geotropizmi döreder. Fototropizm indoleasetik turşusy şahalaryň ýagty tarapyna geçirilende ýüze çykýar. Indoleasetik turşusy uç agdyklyk etmegine sebäp boldy. Ýapraklaryň garramagyny gijikdirdi; Ýapraklara ulanylan auksin abssissiýanyň öňüni aldy, abssissiýanyň proksimal ujuna ulanylan auksin bolsa abssissiýanyň öňüni aldy. Auksin güllemegi höweslendirýär, partenokarpiýanyň ösüşini höweslendirýär we miweleriň ýetişmegini gijikdirýär. Kimdir biri gormon reseptorlary düşünjesini oýlap tapdy. Gormon reseptory degişli gormona aýratyn baglanýan we soňra birnäçe reaksiýalary başlaýan uly molekulýar öýjük bölegidir. Indolasirk turşusynyň we reseptoryň toplumynyň iki täsiri bar: birinjiden, ol membran beloklaryna täsir edýär, ortamyň kislotalaşmagyna, ion nasosynyň daşalmagyna we dartgynlylygyň üýtgemegine täsir edýär, bu bolsa çalt reaksiýadyr (<10 minut); Ikinjisi, nuklein kislotalaryna täsir edip, öýjük diwarynyň üýtgemegine we belogyň sintezine sebäp bolýar, bu bolsa haýal reaksiýadyr (10 minut). Ortaça kislotalaşma öýjük ösüşi üçin möhüm şertdir. Indoleasetik kislota plazma membranasyndaky ATP (adenozin trifosfat) fermentini işjeňleşdirip, wodorod ionlarynyň öýjükden çykmagyny höweslendirip, ortaçanyň pH gymmatyny peseldip, fermentiň işjeňleşdirilmegini, öýjük diwarynyň polisaharidini gidrolizläp, öýjük diwarynyň ýumşamagyny we öýjük giňelmegini üpjün edip biler. Indoleasetik kislotanyň ulanylmagy belok sintezini üýtgeden belli bir habarçy RNK (mRNK) yzygiderlikleriniň peýda bolmagyna getirdi. Indoleasetik kislota bilen bejermek öýjük diwarynyň elastikligini hem üýtgedip, öýjük ösüşiniň dowam etmegine mümkinçilik berdi. Auksiniň ösüşi höweslendirmek täsiri, esasan, öýjükleriň ösüşini, esasanam öýjükleriň uzalmagyny höweslendirmekden ybaratdyr we öýjük bölünmegine hiç hili täsir etmeýär. Ösümligiň ýagtylygyň täsirini duýýan bölegi göwdesiniň ujunda, ýöne egilýän bölegi ujunyň aşaky böleginde ýerleşýär, sebäbi ujundan aşaky öýjükler ösüp we giňelýär we bu auksine iň duýgur döwür, şonuň üçin auksin onuň ösüşine iň uly täsir edýär. Garrama dokumalarynyň ösüş gormony işlemeýär. Auksiniň miweleriň ösmegine we şlamlaryň kök urmagyna ýardam edip bilmeginiň sebäbi, auksiniň ösümlikde iýmit maddalarynyň paýlanyşyny üýtgedip bilmegi we auksiniň baý paýlanyşy bolan bölekde has köp iýmit maddalary alnyp, paýlanyş merkezini emele getirmegidir. Auksin tohumsyz pomidorlaryň emele gelmegine sebäp bolup biler, sebäbi döllenmedik pomidor tumurcuklaryny auksin bilen bejerenden soň, pomidor tumurcugynyň ýumurtgalygy iýmit maddalarynyň paýlanyş merkezine öwrülýär we ýapraklaryň fotosintezi arkaly öndürilen iýmit maddalary yzygiderli ýumurtgalyga daşalýar we ýumurtgalyk ösýär.

Öndürmek, daşamak we paýlamak

Auksin sinteziniň esasy bölekleri meristant dokumalar, esasan ýaş tumurcuklar, ýapraklar we ösýän tohumlardyr. Auksin ösümlik bedeniniň ähli organlarynda ýaýraýar, ýöne ol güýçli ösüş böleklerinde, mysal üçin, koleopediýada, tumurcuklarda, kök ujy meristemasynda, kambiýde, ösýän tohumlarda we miwelerde has köp jemlenendir. Ösümliklerde auksin daşamagynyň üç usuly bar: gapdal daşamak, polýar daşamak we polýar däl daşamak. Gapdal daşamak (birtaraplaýyn ýagtylyk sebäpli koleoptiliň ujunda auksiniň arka şöhlesi bilen daşalmagy, ösümlikleriň köklerinde we şahalarynda auksiniň ýere golaý tarap daşalmagy). Polýar daşamak (morfologiýanyň ýokarky ujundan morfologiýanyň aşaky ujuna). Polýar däl daşamak (ýetişen dokumalarda auksin floem arkaly polýar däl daşalyp biler).

Fiziologiki hereketiň ikiligi

Pes konsentrasiýa ösüşi höweslendirýär, ýokary konsentrasiýa ösüşi saklaýar. Dürli ösümlik organlarynyň auksiniň optimal konsentrasiýasy üçin dürli talaplary bar. Optimal konsentrasiýa kökler üçin takmynan 10E-10mol/L, tumurcuklar üçin 10E-8mol/L we kökler üçin 10E-5mol/L boldy. Ösümligiň ösüşini kadalaşdyrmak üçin önümçilikde köplenç auksiniň analoglary (meselem, naftalin sirke turşusy, 2, 4-D we ş.m.) ulanylýar. Mysal üçin, noýba çişleri öndürilende, kökleriň ösüşi üçin amatly konsentrasiýa noýba çişlerini bejermek üçin ulanylýar. Netijede, kökler we tumurcuklar saklanýar we gipokotilden ösen kökler örän ösen bolýar. Ösümlik kökleriniň ösüşiniň iň ýokary artykmaçlygy ösümlikleriň auksiniň daşalma aýratynlyklary we auksiniň fiziologiki täsirleriniň ikiligi bilen kesgitlenýär. Ösümlik göwdesiniň depesi auksin önümçiliginiň iň işjeň bölegidir, ýöne depesinde öndürilen auksiniň konsentrasiýasy işjeň daşamak arkaly göwdege yzygiderli daşalýar, şonuň üçin depesiniň özünde auksiniň konsentrasiýasy ýokary däl, ýaş göwdesinde bolsa konsentrasiýasy ýokary. Ol göwde ösüşi üçin iň amatlydyr, ýöne göwdelere päsgel beriji täsir edýär. Ýokarky göwdesine ýakyn ýerde auksiniň konsentrasiýasy näçe ýokary bolsa, gapdal göwdesine päsgel beriji täsir şonça-da güýçli bolýar, şonuň üçin köp beýik ösümlikler pagoda görnüşini emele getirýär. Şeýle-de bolsa, ähli ösümlikler güýçli depe agdyklyk etmeýär we käbir gyrymsy agaçlar belli bir wagtlap depesi ösenden soň pese gaçmaga ýa-da hatda kiçelmäge başlaýar, asyl depe agdyklyk derejesini ýitirýär, şonuň üçin gyrymsy agaç görnüşi pagoda däl. Auksiniň ýokary konsentrasiýasy ösümlikleriň ösüşine päsgel berýän täsiri bolandygy sebäpli, ýokary konsentrasiýaly auksiniň analoglarynyň önümçiligi, esasanam iki palçykly haşal otlar üçin, gerbisid hökmünde hem ulanylyp bilner.

Auksin analoglary: NAA, 2, 4-D. Sebäbi auksin ösümliklerde az mukdarda bar we ony saklamak aňsat däl. Ösümlikleriň ösüşini düzgünleşdirmek üçin, himiki sintez arkaly adamlar meňzeş täsirleri bolan we köpçülikleýin öndürilip bilinýän auksin analoglaryny tapdylar we oba hojalyk önümçiliginde giňden ulanyldy. Ýeriň agrawitasiýasynyň auksiniň paýlanyşyna täsiri: kökleriň fon ösüşi we kökleriň ýerdäki ösüşi ýeriň agrawitasiýasyndan gelip çykýar, sebäbi ýeriň agrawitasiýasynyň auksiniň deň däl paýlanyşyna sebäp bolmagydyr, ol köküň ýakyn tarapynda has köp, arka tarapynda bolsa az paýlanýar. Göwräde auksiniň optimal konsentrasiýasy ýokary bolany üçin, köküň ýakyn tarapynda has köp auksin ony ösdürdi, şonuň üçin köküň ýakyn tarapy arka tarapyndan has çalt ösdi we köküň ýokarky ösüşini saklady. Kökler üçin, köklerde auksiniň optimal konsentrasiýasy örän pes bolany üçin, ýer tarapyna golaý auksiniň has köp bolmagy kök öýjükleriniň ösüşine päsgel beriji täsir edýär, şonuň üçin ýer tarapyna golaý ösüşi arka tarapyna garanyňda has haýal bolýar we kökleriň geotropiki ösüşi saklanýar. Agrawitasiýa bolmasa, kökler hökman aşak ösmeýär. Agramsyzlygyň ösümlikleriň ösüşine täsiri: kökleriň ýere tarap ösmegi we köküň ýerden daşlaşmagy Ýeriň agrawitasiýa güýji bilen döredilýär, bu bolsa Ýeriň agrawitasiýa güýjiniň induksiýasy astynda auksiniň deň däl paýlanmagy bilen baglanyşyklydyr. Agramsyz ýagdaýda, agrawitasiýa güýjüniň ýitmegi sebäpli, köküň ösüşi yza galmagyny ýitirer we kökler hem ýerdäki ösüşiň häsiýetlerini ýitirer. Şeýle-de bolsa, köküň ösüşiniň iň ýokary artykmaçlygy henizem bar we auksiniň polýar daşalmagyna agrawitasiýa täsir etmeýär.