¿Cuáles son las hormonas que promueven el crecimiento de las plantas? ¿Cuál es el papel de cada uno?
La estructura química de las hormonas vegetales ya es conocida. Sustancias sintéticas similares se denominan reguladores del crecimiento, como el ácido indolacético; algunas no se pueden sintetizar artificialmente, como las giberelinas. Los reactivos de giberelina actualmente disponibles en el mercado se elaboran a partir del filtrado del cultivo de Gibberellus. Estos ácido indolacético y giberelinas agregados a las plantas tienen una fuente diferente del ácido indolacético y las giberelinas producidas por la propia planta, por lo que también se les llama hormonas vegetales exógenas como reguladores del crecimiento de las plantas.
Las hormonas vegetales recientemente confirmadas incluyen poliaminas, ácido salicílico, ácido jasmónico (éster), etc.
Las fitohormonas producidas en las plantas incluyen giberelinas, cinetina y ácido abscísico. En la actualidad, algunas sustancias similares a las hormonas vegetales pueden sintetizarse artificialmente, como el 2,4-D (2,4-diclorofenol dietilfenol).
Las sustancias orgánicas traza producidas por las propias plantas y transportadas a otras partes pueden regular el crecimiento y desarrollo de las plantas. Estas sustancias se denominan fitohormonas. Las sustancias sintéticas con actividad fitohormonal se denominan reguladores del crecimiento de las plantas. Hay cinco hormonas vegetales conocidas: auxina, giberelina, citoquinina, ácido abscísico y etileno. Los brasinoesteroides son cada vez más reconocidos como la sexta clase de fitohormonas.
Hormonas vegetales
1. Acerca de la historia
Cuando D. Darwin estudió el movimiento de las plantas en 1880, solo descubrió los efectos coordinados de varias hormonas y descubrió que las plantas Los brotes jóvenes se ven afectados por la luz unilateral y pueden extenderse hasta la zona de elongación del tallo, provocando su flexión. En 1928, F.W. Winter de los Países Bajos aisló una sustancia fisiológicamente activa llamada auxina de la punta del coleoptilo de avena. Es esta sustancia la que hace que el coleoptilo se alargue. En 1934, F. Kaergel y otros en los Países Bajos obtuvieron cristales de hormona del crecimiento de orina humana, que fueron identificados como ácido indol acético.
2. Partes existentes
La auxina se encuentra comúnmente en plantas inferiores y superiores. La auxina se concentra principalmente en partes jóvenes y en crecimiento, como los coleoptilos de los cereales, y su producción tiene un "efecto de autopromoción", como las puntas de los tallos, las hojas tiernas, el polen y los ovarios de las plantas dicotiledóneas, así como los frutos en crecimiento. y semillas. Está presente en cantidades muy pequeñas en los órganos que envejecen.
Mediante el corte de coleoptilo se demuestra que las auxinas de la planta sólo pueden transportarse desde el extremo superior al extremo inferior, pero no al revés. Este modo de transporte se llama transporte polar y puede ocurrir mucho más rápido que la difusión. Sin embargo, la dirección de transporte de las auxinas aplicadas externamente depende del lugar de aplicación y de la concentración. Por ejemplo, las auxinas absorbidas por las raíces pueden elevarse hasta las partes sensibles del suelo a lo largo del flujo de transpiración.
En las plantas, el ácido indolacético se sintetiza a partir del triptófano mediante una reacción enzimática. El precursor para la síntesis de ácido indol acético por las plantas crucíferas es el indol acetonitrilo. El calabacín contiene una cantidad considerable de indol etanol, que también se puede convertir en ácido indol acético. La auxina sintetizada puede ser descompuesta por enzimas de la planta o por la luz externa, por lo que se sintetiza y descompone constantemente.
Paso 3: Función
1. La baja concentración de hormona del crecimiento puede promover el alargamiento de los órganos.
Reduciendo así la transpiración y la pérdida de agua. Cuando se excede la concentración óptima, se producirá etileno, reduciendo así el efecto promotor del crecimiento o incluso convirtiéndose en un efecto inhibidor. Los diferentes órganos responden de manera diferente a las auxinas: las raíces son las más sensibles, las yemas en segundo lugar y los tallos, los peores. La razón principal por la que las auxinas pueden promover el alargamiento celular es que pueden acidificar el entorno de la pared celular, aumentar la actividad de la hidrolasa, relajar la estructura de la pared celular, aumentar la plasticidad y facilitar el aumento del volumen celular.
2. Las auxinas también pueden favorecer la síntesis de ARN y proteínas, y favorecer la división y diferenciación celular. La auxina tiene una naturaleza dual: puede promover el crecimiento de las plantas e inhibirlas. Las concentraciones bajas de auxina promueven el crecimiento de las plantas, mientras que las concentraciones altas de auxina inhiben el crecimiento de las plantas. El 2,4-D se ha utilizado como herbicida selectivo.
4. Acerca de los análogos de auxinas
El ácido indolacético se puede sintetizar artificialmente. Sustancias sintéticas similares a las auxinas, como el ácido indolpropiónico, el ácido indolbutírico, el ácido naftilacético, el ácido 2,4-D,4-yodofenoxiacético, etc.
Utilizado para la producción, puede usarse para prevenir la caída, promover la partenocarpia, flores y frutos finos, esquejes de raíces y prevenir la germinación de la papa. El callo es fácil de echar raíces; de lo contrario, es fácil de germinar.
Gibberelinas
1. Acerca de la historia
Del 65438 al 0926, Akira Kurosawa en Japón descubrió la enfermedad durante su investigación sobre la enfermedad bakanae del arroz. de plántulas está asociada con Gibberellus. En 1935, se aisló de la secreción de Gibberellus una sustancia fisiológicamente activa llamada giberelina (GA). Desde la década de 1950, científicos británicos y estadounidenses han realizado investigaciones sobre las giberelinas. Actualmente, se han aislado más de 60 tipos de giberelinas de giberella y plantas superiores, denominadas GA1, GA2, etc. Posteriormente, se descubrieron más de diez citoquininas en las plantas y las giberelinas se encuentran ampliamente en hongos, algas, helechos, gimnospermas y angiospermas. Las giberelinas producidas comercialmente son GA3, GA4 y GA7. GA3, también conocido como ácido giberélico, es la primera giberelina aislada e identificada, con la fórmula molecular C19H22O6. Eso es 6-furanoaminopurina.
2. Web de existencia
Las giberelinas en las plantas superiores existen principalmente en raíces jóvenes, hojas jóvenes, semillas jóvenes y frutos.
Se sintetiza a partir del ácido mevalónico a través del kaureno y otros intermedios. Demuestre que la giberelina contiene un componente que puede inducir la división celular. Las giberelinas son apolares cuando se transportan en las plantas y generalmente se transportan hacia arriba desde el xilema y hacia abajo desde el floema o en ambas direcciones.
Paso 3: Función
La función más importante de la giberelina es favorecer el alargamiento de los tallos de las plantas. Para las variedades enanas sin genes de síntesis de giberelina, el tratamiento con giberelina puede causar significativamente el alargamiento del tallo. Las giberelinas también pueden promover el alargamiento de las hojas de las plantas herbáceas. En la producción de hortalizas, las giberelinas se utilizan a menudo para aumentar el rendimiento de hortalizas de tallo y hojas. Algunas plantas bienales que requieren bajas temperaturas y mucha luz solar pueden florecer un año después de que las semillas secas absorban el agua, el tratamiento con giberelina puede reemplazar las bajas temperaturas. Las giberelinas también pueden promover el desarrollo del fruto y la partenocarpia, romper la latencia en tubérculos y semillas y promover la germinación. Después de que las semillas secas absorben agua, la giberelina producida en el embrión puede inducir la síntesis de α-amilasa en la capa de aleurona y aumentar la actividad de otras hidrolasas, promover la hidrólisis del almidón y acelerar la germinación de las semillas. Actualmente, las giberelinas se utilizan ampliamente en la industria cervecera para promover la producción de α-amilasa para evitar el gran consumo de materia orgánica provocado por la germinación de las semillas de cebada, ahorrando así costes.
Citoquinina
1. Sobre la historia
El descubrimiento de esta sustancia comenzó con el descubrimiento de la cinetina. Se transporta hacia abajo o en ambas direcciones a través del floema. En 65438-0955, F. Schugge, de Estados Unidos, descubrió accidentalmente que añadiendo ADN extraído de esperma de arenque en mal estado al medio de cultivo se podía favorecer el crecimiento robusto de los callos del tabaco. Resulta que contiene un componente llamado cinetina que puede inducir la división celular. La primera citoquinina natural fue la zeatina, aislada de semillas de maíz inmaduras por D.S. Latham en 1964. Posteriormente aparecieron más de diez tipos de citoquininas, GA2, etc. Se encuentra en las plantas. Es un derivado de la adenina.
2. Web de existencia
Las citoquininas de las plantas superiores se encuentran en las raíces, hojas, semillas, frutos y otras partes de las plantas. Las citoquininas sintetizadas en las puntas de las raíces pueden transportarse hacia arriba hasta los tallos y las hojas, pero también se forman en frutos y semillas inmaduros. La principal función fisiológica de la citoquinina es promover la división celular y prevenir la senescencia de las hojas. El envejecimiento y el color amarillento de las hojas verdes de las plantas se debe a la descomposición de proteínas y clorofila. Las citoquininas pueden mantener la síntesis de proteínas, manteniendo así las hojas verdes y prolongando su vida útil.
Paso 3: Función
La citoquinina también puede promover la diferenciación de las yemas. Cuando su contenido en cultivo de tejidos es mayor que el de auxinas, el callo germinará fácilmente; por el contrario, enraizará con facilidad; Se puede utilizar para prevenir la caída, promover la partenocarpia, flores y frutos finos, esquejes de raíces y prevenir los brotes de papa.
La citoquinina sintética benciladenina se utiliza a menudo para evitar que la lechuga, el apio y el repollo envejezcan y se deterioren durante el almacenamiento.
Ácido abscísico
1. Acerca de la historia
A principios de la década de 1960, F.T. Adicott de Estados Unidos y P.F Wareing de Reino Unido extrajeron algodón de jóvenes caídos. bayas de algodón y P.F. Wareing respectivamente. El ácido abscísico se aísla de las hojas de abedul y su fórmula molecular es c 15 H2O 4.
2. Sitio web de existencia
El ácido abscísico se encuentra en las hojas de las plantas, en los cogollos latentes y en las semillas maduras.
Por lo general, es más abundante en órganos o tejidos envejecidos que en partes más jóvenes.
Paso 3: Función
Inhibe la división celular y favorece la senescencia y caída de hojas y frutos. Inhibe la germinación de las semillas. Inhibe la síntesis de ARN y proteínas, inhibiendo así el crecimiento de tallos y yemas laterales, por lo que es un inhibidor del crecimiento y es beneficioso para el aumento del tamaño celular. Antagonista con giberelinas. El ácido abscísico puede promover la abscisión de los pecíolos al promover la formación de una capa de abscisión y también puede promover la latencia de brotes y semillas. El mayor contenido de ácido abscísico en las semillas es la principal causa de la latencia de las semillas. Después de la estratificación, se añaden semillas de melocotón, pino rojo, etc. , seguidos de los cogollos, que son más fáciles de germinar debido al contenido reducido de ácido abscísico. El ácido abscísico también está relacionado con la apertura y cierre de estomas. Cuando las hojas del trigo se secan, el contenido de ácido abscísico en las células protectoras aumenta y los estomas se cierran, reduciendo así la transpiración y la pérdida de agua. El movimiento gravitacional de la punta de la raíz está relacionado con la distribución del ácido abscísico. Partes sintéticas: corona de raíz, hojas marchitas, etc.
Etileno
1. Acerca de la historia
Ya a principios del siglo XX, se descubrió que existe un gas que puede favorecer el amarillamiento y la maduración. de limones verdes cuando se iluminan con luces de gas, este gas es etileno. Pero no fue hasta principios de la década de 1960 que se detectaron trazas de etileno en frutos inmaduros mediante cromatografía de gases que se clasificó el etileno como hormona vegetal.
2. Sitio web de existencia
El etileno está ampliamente presente en diversos tejidos y órganos de las plantas y se convierte a partir de metionina con un suministro suficiente de oxígeno. Partes sintéticas: Todas las partes de la planta.
Paso 3: Función
Promueve la maduración de los frutos y favorece la muda y el envejecimiento de los órganos. Su producción tiene un "efecto de autopromoción", es decir, la acumulación de etileno puede estimular la producción de más etileno. El etileno puede promover la síntesis de ARN y proteínas, aumentar la permeabilidad de las membranas celulares y acelerar la respiración. Por tanto, cuando aumenta el contenido de etileno en el fruto, se puede favorecer la transformación de la materia orgánica y acelerar la maduración. El etileno también promueve la pérdida de órganos y el envejecimiento. El tratamiento de los tallos de plántulas etioladas con etileno puede hacer que los tallos se espesen y los pecíolos crezcan hacia arriba. El etileno también puede aumentar la cantidad de flores femeninas en las plantas de melón y, entre las plantas, puede promover la lactancia en los árboles de caucho y zumaques.
4. Aplicaciones relacionadas
El etileno es un gas y resulta incómodo de aplicar en el campo. Un compuesto líquido que libera etileno, el ácido 2-cloroetilfosfónico (nombre comercial: etefón), se ha utilizado ampliamente para la maduración de la fruta, la defoliación del algodón antes de la cosecha, la promoción del agrietamiento y la floculación de las cápsulas, la estimulación de la secreción de látex de caucho, el enanismo del arroz y el aumento de la producción femenina. Flores de melón y favorece la floración de la piña.
Otras hormonas
Incluyen principalmente brasinoesteroides, ácido salicílico, ácido jasmónico, etc. Actualmente, los brasinosteroides se reconocen como la sexta clase de hormonas vegetales. El brasinoesteroide es una hormona esteroide cuyo mecanismo de acción es diferente al de las hormonas esteroides animales. Tiene funciones fisiológicas como promover el alargamiento y la división celular, promover la diferenciación vascular, promover el alargamiento del tubo polínico para mantener la fertilidad masculina, acelerar el envejecimiento del tejido, promover el desarrollo de las raíces laterales, mantener la dominancia apical y promover la germinación de las semillas. En la actualidad, la vía de transducción de señales de los brasinosteroides es también una de las fronteras y puntos calientes de la investigación actual.