Augalų reguliatoriai – žinių apie 7 pagrindines hormonų kategorijas analizė

1) Kas yra augalų hormonai?
Fitohormonai reiškia kai kuriuos augaluose gaminamų organinių junginių pėdsakus, kurie gali reguliuoti (skatinti, slopinti) savo fiziologinius procesus.
Pėdsakai organinių medžiagų, kurias patys augalai gamina ir perneša į kitas dalis, kad reguliuotų augalų augimą ir vystymąsi, vadinami fitohormonais. Jie reguliuoja augalų augimą, vystymąsi ir diferenciaciją atskirai arba tarpusavyje derindami ląstelių dalijimąsi ir pailgėjimą, audinių ir organų diferenciaciją, žydėjimą ir derėjimą, brandą ir senėjimą, ramybės būseną ir daigumą bei audinių kultūrą in vitro.
Augalų augimo reguliatoriai reiškia kai kurias dirbtinai susintetintas medžiagas, turinčias augalų hormonų aktyvumo. Taip pat žinomas kaip egzogeniniai augalų hormonai. Dauguma šiuo metu gamyboje naudojamų fitohormonų yra dirbtinai susintetinti augalų augimo reguliatoriai, turintys fitohormoninį aktyvumą, tokie kaip naftilo acto rūgštis (NAA), 2,4-D, giberelinas, chlormekvatas (CCC), etefonas ir uretanas. Brassinolaktonas, paklobutrazolas ir kt.

2. Augalų hormonų klasifikacija:
Šiuo metu yra penkios pripažintos augalų hormonų kategorijos, būtent auksinai, giberelinai, citokininai, etilenas ir abscizo rūgštis. Neseniai atrasti augalų hormonai yra brassinosteroidai (šeštas pagal dydį hormonas), poliaminai, salicilatai ir jazmono rūgštis. Šiais laikais augalų augimą reguliuojančių medžiagų rūšys buvo labai padidintos dirbtinės sintezės būdu. Tokie kaip indolesviesto rūgštis, chlormekvatas ir ABT įsišaknijimo milteliai.
3. Fitohormonai atlieka svarbų vaidmenį reguliuojant ir kontroliuojant augalų augimą ir vystymąsi.

Jis gali skatinti ląstelių dalijimąsi ir pailgėjimą, skatinti įsišaknijimą, atitolinti abscisinių sluoksnių susidarymą lapuose, žieduose ir vaisiuose, skatinti partenokarpiją ir ląstelių diferenciaciją ksileme ir kt.

1. Auksino atradimas:
Auksinas yra anksčiausiai atrastas augalų hormonas. 1872 m. Sislerkas iš Lenkijos išsiaiškino, kad lenktą horizontalių šaknų augimą paveikė gravitacija, o jutimo vieta buvo šaknies gale, todėl jis spėjo, kad šaknies galiukas dirginančias medžiagas nukreipia į šaknies pagrindą. 1880 m. Darvinas ir jo sūnūs Anglijoje atliko koleoptilinio fototropizmo eksperimentus, patvirtinančius, kad vienašalė šviesa veikia koleoptilų stimuliavimą ir perdavimą. 1928 m. olandas Žiema įrodė, kad koleoptilėje tikrai vyksta medžiagų pernešimas, ir pirmą kartą išskyrė su augimu susijusias medžiagas ant apvalkalo galo. 1934 m. olandas Kogelis išskyrė gryną hormoną, kuris buvo identifikuotas kaip indolo acto rūgštis, vadinama IAA.

2. Auksino pasiskirstymas ir transportavimas augaluose
(1) Paplitimas: auksinas yra plačiai paplitęs augaluose, tačiau daugiausia jis pasiskirsto energingose ​​ir jaunose dalyse. Tokie kaip: stiebo galiukas, šaknies galiukas, tręšimo kamera ir kt.
(2) Transportas: Transporte yra poliarinio ir nepoliarinio transportavimo reiškinių. Tačiau auksinų pesticidų, naudojamų iš išorės, transportavimo kryptis priklauso nuo naudojimo vietos ir koncentracijos. Pavyzdžiui, auksinas, absorbuojamas šaknų, gali pakilti į švelnias žemės dalis su transpiracijos srautu.
3. Fiziologinis auksino poveikis (dvigubas)
Maža auksino koncentracija skatina augalų augimą, o didelė auksino koncentracija slopina augalų augimą. Mažos auksino koncentracijos gali paskatinti organo pailgėjimą. Viršijus optimalią koncentraciją, gaminsis etilenas, o augimą skatinantis poveikis sumažės ar net virs slopinimu.


Auksino panaudojimas žemės ūkyje:
(1) Indolo acto rūgštis (IAA)
Tai natūralus augalinis auksinas, azoto turinti organinė rūgštis. Jis daugiausia pasiskirsto energingai augančiose jaunose dalyse, tokiose kaip šaknų galiukai, stiebų galiukai ir gėlės. Jis gali paskatinti ląstelių plėtimąsi ir pailgėjimą. Vartojimo poveikis nėra toks geras kaip indolesviesto rūgštis ir naftilacto rūgštis. Augaluose jis yra labai nestabilus ir lengvai suyra bei pažeidžiamas stiprios šviesos. Koncentracijos diapazonas, skatinantis augimą, yra nuo 1 iki 100 mg/kg.
(2) Indolesviesto rūgštis (IBA)
Tai labai efektyvus sintetinis augalinis auksinas. Jis nėra lengvai oksiduojamas fermentų sistemos, kuri naikina indolo acto rūgštį. Tai nėra lengva atlikti ir lengvai išlaikoma apdorotoje vietoje. Jis gali veiksmingai skatinti ląstelių dalijimąsi kambio sluoksnyje.
(3) Naftalenacto rūgštis (NAA)
Tai baltas kristalas ir šiuo metu plačiai naudojamas augalų augimo reguliatorius. Tačiau jei koncentracija per didelė, ji gali lengvai pakenkti augalams. Daug saugiau naudoti amonio naftilacetatą. Kai koncentracija yra tinkama, poveikis yra panašus į indolesviesto rūgšties poveikį, o kaina yra maža.
Naftalenacto rūgštis yra plataus spektro augalų augimo reguliatorius, galintis skatinti ląstelių dalijimąsi ir plėtimąsi, paskatinti atsitiktinių šaknų formavimąsi, pagreitinti vaisių dygimą, užkirsti kelią vaisių kritimui, pakeisti moteriškų ir vyriškų žiedų santykį, pailginti ramybės periodą (stabdanti bulvių dygimą saugojimas), išlaikyti viršūninį dominavimą ir kt.
(4)2,4-D:
Grynas produktas yra baltos spalvos kristalas ir sunkiai tirpstantis vandenyje, todėl dažniausiai perdirbamas į natrio druską, amino druską arba butilo esterį. Tai lengva diriguoti. Šiek tiek didesnė koncentracija stabdys šakų vystymąsi. Mažesnė nei 100 mg/kg koncentracija gali paskatinti augalų augimą.
2,4-D yra selektyvus herbicidas didelėmis koncentracijomis: dviskilčiai yra jautresni auksino koncentracijai nei vienaskilčiai, todėl gali būti naudojamas kaip herbicidas dviskilčiams laukuose šalinti. Esant mažoms koncentracijoms, jis gali būti naudojamas gėlėms ir vaisiams konservuoti, o tuo pačiu gali anksčiau sunokti ir pailginti laikymo laiką.

Atrasti:
Jį 1926 m. atrado Eiichi Kurosawa iš Japonijos, tyrinėdamas bakanae ligą, sukeliančią kojomis ryžių augalus. Bakanae liga yra tam tikri ryžių sodinukai, kuriuos sukelia Gibberella sekrecija, dėl kurios lapai yra kojomis ir geltoni bei lengvai išgula. Giberelinas pavadintas jo vardu; 1938 m. japonai Yabada ir Sumiki išskyrė jį nuo Gibberella sekrecijos. Buvo atrasta fiziologiškai aktyvi medžiaga ir pavadinta giberelio rūgštimi (GA). Nuo šeštojo dešimtmečio britų ir amerikiečių mokslininkai atliko giberelinų tyrimus, o dabar iš giberelių ir aukštesnių augalų išskirta daugiau nei 60 rūšių. Giberelinai atitinkamai vadinami GA1, GA2 ir kt. Komerciniais tikslais gaminami giberelinai yra GA3, GA4 ir GA7. GA3, dar žinomas kaip giberelino rūgštis, yra anksčiausiai išskirtas ir identifikuotas giberelinas.
Sintetinės dalys:
Giberelinai dažniausiai randami aukštesniuosiuose augaluose, o didžiausią giberelinų aktyvumą turinčios augalo dalys auga intensyviausiai.
Transportas:
Giberelinas neturi poliarinio pernešimo augaluose. Po sintezės kūne jis gali būti transportuojamas abiem kryptimis: žemyn per floemą ir aukštyn per ksilemą ir kyla kartu su transpiracijos srautu.
Giberelinų vaidmuo:
Tai natūralus augalinis hormonas, galintis skatinti ląstelių pailgėjimą ir taip ženkliai skatinantis vegetatyvinių organų augimą stiebuose ir lapuose. Dozė yra nuo 0,01 iki 0,05 mg/kg.
Giberelinai gali pakeisti kai kurių augalų vystymuisi reikalingas žemos temperatūros ir ilgos dienos šviesos sąlygas, skatinti žiedpumpurių formavimąsi, žydėjimą, netgi pakeisti žiedų spalvą ir formą. Tai taip pat gali sukelti partenokarpinį citrusinių vaisių, vynuogių ir kt. vaisių augimą, kad būtų išvengta augalų organų išskyrimo.
Skatinkite ląstelių dalijimąsi ir stiebo pailgėjimą, skatinkite užsikimšimą ir žydėjimą, nutraukite ramybės būseną, skatinkite vyriškų gėlių diferenciaciją ir padidinkite sėklų dygimo greitį.
Giberelinų panaudojimas žemės ūkyje: gerina stiebinių ir lapinių daržovių derlių ir kokybę, skatina vaisių vystymąsi, didina vaisių svorį, pažeidžia gumbų ir sėklų ramybės būseną, skatina daigumą.

Atrasti:
septintojo dešimtmečio pradžioje amerikiečių F.T. Adicot ir britas P.F. Weirling išskyrė abscizo rūgštį atitinkamai iš nukritusių medvilnės uogų ir beržo lapų. Abscizo rūgšties yra augalų lapuose, miegančiuose pumpuruose ir subrendusiose sėklose. Paprastai jis yra gausesnis senuose organuose ar audiniuose nei jaunose dalyse.
Pagrindinės funkcijos:
Galingas natūralus inhibitorius, esantis augaluose. Jis plačiai paplitęs jaunuose ir senuose augalų organuose ir audiniuose. Jo kiekis yra didesnis audiniuose, kurie netrukus nukris ir užges. Jis sąveikauja su auksinu, giberelinais ir ląstelių dalijimuisi. Hormonų poveikis yra antagonistinis, todėl jo poveikiui pašalinti gali būti naudojami auksinai ir giberelinai. Slopina ląstelių dalijimąsi ir skatina lapų ir vaisių senėjimą bei nuskilimą. Slopinti sėklų daigumą. Didesnis abscizo rūgšties kiekis sėklose yra pagrindinė sėklų ramybės priežastis.

Jis gali skatinti vaisių nokimą, stabdyti stiebų, pumpurų ir šaknų augimą bei ląstelių pailgėjimą, skatinti ląstelių išsiplėtimą ir organų išsiskyrimą, taip pat skatinti žiedpumpurių formavimąsi ir šoninių pumpurų dygimą.
1. Atraskite:
Dar XX amžiaus pradžioje buvo aptikta, kad yra dujų, kurios gali paskatinti žaliųjų citrinų pageltimą ir nokimą, kai jas apšviečia dujų lemputės. Šios dujos yra etilenas. Tačiau tik septintojo dešimtmečio pradžioje, naudojant dujų chromatografiją, neprinokusiuose vaisiuose buvo aptiktas nedidelis etileno kiekis, todėl etilenas buvo klasifikuojamas kaip augalų hormonas. Jo gamyba turi „savęs skatinimo efektą“, tai yra, etileno kaupimasis gali paskatinti daugiau etileno gamybą.
2. Pagrindinės etileno funkcijos:
Jis skatina vaisių nokimą, organų slinkimą ir senėjimą, taip pat gali padidinti melionų augalų moteriškų žiedų skaičių. Augaluose jis skatina latekso išsiskyrimą iš kaučiuko medžių, žagrenių ir kt.

Etileno panaudojimas žemės ūkyje:
Etefonas: 2-chloroetilfosfono rūgštis, skystas junginys, išskiriantis etileną, buvo plačiai naudojamas vaisių nokinimui pagreitinti, medvilnės defoliacijai prieš derliaus nuėmimą, medvilnės gumulėlių trūkinėjimui ir spjaudymuisi skatinti, gumos latekso sekrecijai, nykštukiniams ryžiams ir melionų skaičiui didinti. Moteriškos gėlės ir skatina ananasų žydėjimą ir kt.

Atrasti:
Aštuntajame dešimtmetyje buvo atrastas steroidinių molekulių hormoninis aktyvumas augaluose. Augimą skatinanti medžiaga, išgauta iš rapsų (Brassicanapus) žiedadulkių, buvo identifikuota kaip steroidinis junginys ir pavadinta brassinolidu (BL). Nuo tada buvo nuolat atrandamos steroidų molekulės, kurių struktūra ir veikla panaši į BL, bendrai vadinamos brassinosteroidais (BR). Dabar BR buvo laikomas plačiai reguliuojančiu vystymosi ir fiziologinius procesus, tokius kaip ląstelių pailgėjimas, kraujagyslių diferenciacija, vienas iš pagrindinių šaknų augimo hormonų, atsako į šviesą, atsparumas stresui, senėjimas ir kt.

Pagrindiniai fiziologiniai poveikiai yra ląstelių pailgėjimo ir dalijimosi skatinimas, kraujagyslių diferenciacijos skatinimas, žiedadulkių vamzdelių pailgėjimo skatinimas, vyrų vaisingumo nustatymas, šaknų šoninio vystymosi skatinimas, viršūninio dominavimo išlaikymas, sėklų daigumo skatinimas ir kt. Brassinolidas yra naujos rūšies žalia ir aplinką tausojanti draugiškas augalų augimo reguliatorius. Jis gali padidinti chlorofilo kiekį augaluose, skatinti įsišaknijimą ir daigumą, padidinti žiedpumpurių skaičių, pailginti žydėjimo laikotarpį, padidinti atsparumą sausrai, šalčiui ir ligoms. Purškiant 1500 kartų skysčiu ant solaninių daržovių lapų, gali padidėti jų fotosintezės greitis ir padidėti derlius. Vieną kartą purškiant 1500-2000 kartų tirpalo ant kiekvieno kopūsto lapo paviršiaus stiebo, rozetės ir lapų gniūžtės tarpsnyje turi didelį derlių didinantį poveikį.

Augimo inhibitoriai
Taip pat vadinamas Bijiu, Alar. Jis atlieka augimo slopinimo, žiedpumpurių diferenciacijos skatinimo, atsparumo šalčiui gerinimo ir fiziologinių ligų mažinimo funkcijas.
Jis gali sulėtinti ląstelių dalijimąsi ir stiebų ar šakų pailgėjimą bei slopinti augalų ir šakų augimą.
Chlormekvatas (CCC)
Taip pat žinomas kaip Sanxi, chlorocholino chloridas, grynas produktas yra baltos spalvos kristalas, lengvai tirpus vandenyje ir yra sintetinis augimo stabdiklis. Jo poveikis yra visiškai priešingas giberelino poveikiui. Jis stabdo augimą, skatina žiedpumpurių diferenciaciją ir gerina atsparumą. Šaltis slopina giberelinų sintezę augaluose, bet neslopina ląstelių dalijimosi, todėl augalai trumpėja, stiebai storesni, tarpubambliai trumpesni, o lapai tamsiai žali.
Žalias šviežias elementas (MH)
Taip pat vadinama pumpurus slopinančia piliule. Grynas produktas yra baltas kristalas, mažai tirpstantis vandenyje, o jo kalio, natrio ir amonio druskos lengvai tirpsta vandenyje. Jis atlieka ląstelių dalijimosi ir pailgėjimo slopinimo funkcijas, stabdo šakų augimą, anksti nutraukia augimą, skatina šakų brandą ir gerina atsparumą šalčiui.

Taip pat vadinami morfogenais, jie slopina augimą ir turi akivaizdesnį poveikį slopindami daigumą. Jie gali nustelbti augalus, sunaikinti viršūninį dominavimą, skatinti žiedpumpurių diferenciaciją, skatinti abscisinių sluoksnių susidarymą, slopinti giberelinų sintezę augaluose.
Augalų hormonų reguliuojamas poveikis augimui, vystymuisi ir fiziologiniams procesams dažnai nėra vienintelis tam tikro augalo hormono poveikis. Kadangi įvairūs endogeniniai augalų hormonai gali turėti sinergetinį arba antagonistinį poveikį, tik įvairių hormonų koordinacija gali užtikrinti normalų augalų augimą ir vystymąsi.