Auksīns

Auksīns jeb indoletiķskābe ar molekulāro formulu C10H9NO2 ir pirmais hormons, kas atklāts, lai veicinātu augu augšanu. Angļu vārds "auxin" ir atvasināts no grieķu vārda "auxein", kas nozīmē "augt" [1]. Indoletiķskābes tīrā forma ir balti kristāli, kas nešķīst ūdenī, bet šķīst etanolā, ēterī un citos organiskajos šķīdinātājos. Tas viegli oksidējas gaismā, pārvēršoties rozā sarkanā krāsā, kā arī samazinās tā fizioloģiskā aktivitāte. Augos indoletiķskābe eksistē vai nu brīvā, vai saistītā stāvoklī, pēdējā galvenokārt ir esteru vai peptīdu kompleksos. Brīvās indoletiķskābes saturs augos ir ļoti zems, svārstās no aptuveni 1 līdz 100 mikrogramiem uz kilogramu svaiga svara atkarībā no atrašanās vietas un audu veida. Spēcīgi augošiem audiem vai orgāniem, piemēram, augšanas punktiem un ziedputekšņiem, ir lielāks saturs.

Līdz šim ir ierosināti pieci auksīna biosintēzes ceļi, tostarp četri no triptofāna atkarīgi sintēzes ceļi un viens no triptofāna neatkarīgs ceļš [5]. Auksīns ir atrodams cukini, dažos krustziežu augos un tomātos. Jo īpaši auksīns viegli noārdās, fotooksidējot gaismā. 1947. gadā Tang Yuwei un J. Banner atklāja, ka dažas augu audos esošās oksidāzes var noārdīt indoletiķskābi, ko sauc par indola etiķskābes oksidāzi.

Auksīns ir plaši izplatīts augos, tas ir gandrīz visās daļās, lai gan nav vienmērīgi. Konkrētas daļas saturu noteiktā laikā ietekmē vairāki faktori. Lielākā daļa auksīna ir koncentrēta enerģiskās daļās, piemēram, dīgļu apvalkā, pumpuru un sakņu meristēmās, kambijā, olnīcās pēc apaugļošanas un jaunās sēklās, savukārt ļoti maz ir atrodams novecojošos audos un orgānos.

Auksīns galvenokārt tiek sintezēts auga apikālajā meristēmā un pēc tam transportēts uz dažādām auga ķermeņa daļām. Auksīna transportēšana auga ķermenī ir vienvirziena, virzoties tikai no auga morfoloģijas augšējā gala uz apakšējo galu. Vienvirziena stimulācijas, piemēram, vienpusējas gaismas, klātbūtnē auksīns tiek transportēts uz sāniem prom no gaismas. Tā transporta veids ir aktīvs, un tam nepieciešams pārvadātājs un ATP. Nobriedušos audos auksīnu var transportēt nepolāri caur floēmu.

Indoletiķskābe
Galvenā sastāvdaļa:IAA

Iezīme:
◆Auksīns (IAA) būtiski ietekmē veģetatīvo orgānu garenisko augšanu.
◆Auksīns var izraisīt šūnu dalīšanos kombinācijā ar citokinīnu, un auksīns viens pats var izraisīt šūnu dalīšanos.
◆Auksīna acīmredzamākā ietekme uz orgānu attīstību ir sakņu pirmatnīšu veidošanās un augšanas veicināšana.
◆Pēc auga ziedēšanas un apaugļošanās palielinās auksīna saturs olnīcā, veicinot olnīcas un tās apkārtējo audu paplašināšanos, paātrinot augļu attīstību.

Augos ir divas auksīna formas: brīvais, kas ir bioloģiski aktīvs, un saistīts, kas ir mazāk aktīvs.
Augu ķermenī indoletiķskābe bieži apvienojas ar asparagīnskābi, veidojot indola acetilspartātu. Tas var arī apvienoties ar inozītu, veidojot indola etanola inozītu, ar glikozi, veidojot indola acetilglikozīdu, un ar olbaltumvielām, veidojot indoletiķskābes-olbaltumvielu kompleksus. Saistītais auksīns var būt šūnā uzkrāta auksīna forma, un tas ir arī veids, kā samazināt auksīna pārpalikumu. Pareizos apstākļos (pH 9-10) saistītos auksīnus var pārveidot brīvā formā, kas pēc tam tiek transportēta uz darbības vietu, lai tā iedarbotos.
Arī auksīna daudzums augošajās sēklās ir liels, bet, kad tas ir pilnībā nobriedis, lielākā daļa tiek uzglabāta saistītā stāvoklī. Saistītā stāvoklī tas pastāv sēklā un dīgšanas laikā mainās uz brīvu formu.

degradācija
IAA degradācija
(1) Fermentatīvā oksidatīvā sadalīšanās: indola acetāta oksidāzes sadalīšanās
Augos esošais auksīns bieži atrodas dinamiskā sintēzes un degradācijas līdzsvarā. IAA oksidāze ir Fe saturošs hemoproteīns. Pēc fermentatīvās hidrolīzes IAA veido 3-hidroksimetiloksiindolu un 3-metiloksiindolu. O2, Mn un monofenola kā kofaktoru klātbūtnē ir aktīva indola acetāta oksidāze.

(2) Fotooksidatīvā sadalīšanās:
Rentgena stariem, ultravioletajai gaismai un redzamajai gaismai ir kaitīga ietekme uz IAA, un sadalīšanās produkti ir arī 3-metilēnoksīda indols un indolāls. Tomēr mehānisms nav skaidrs. Mēģenē daži augu pigmenti, piemēram, riboflavīns, violaksantīns utt., var absorbēt lielu daudzumu zilās gaismas un veicināt IAA fotooksidatīvo sadalīšanos.
Pārvēršanās starp abām auksīna formām augos vai IAA oksidatīvā noārdīšanās ar indola acetāta oksidāzi ir automātiska auksīna līmeņa regulēšana augos, un tiem ir liela nozīme augu augšanas regulēšanā.

Pielietošanas jomas

Veicina izaugsmi

Auksīns (IAA) būtiski ietekmē veģetatīvo orgānu garenisko augšanu. Piemēram, palielinoties koncentrācijai, orgāna pagarinājums palielinās līdz maksimumam, un tiek sasniegta optimālā auksīna koncentrācija. Ja tiek pārsniegta optimālā koncentrācija, tiek kavēta orgāna pagarināšanās. Optimālā koncentrācija dažādiem orgāniem ir atšķirīga, un visaugstākā koncentrācija ir stumbra galā, otrā augstākā - pumpura un zemākā saknē. Var novērot, ka saknes ir visjutīgākās pret IAA (auksīnu), un ļoti zemas koncentrācijas var veicināt sakņu augšanu, optimālā koncentrācija ir 10-10. Kāti ir mazāk jutīgi pret IAA nekā saknes, un optimālā koncentrācija ir 10-4. Pumpuri ir vidēji jutīgi, un optimālā koncentrācija ir aptuveni 10-8. Tāpēc koncentrācijai, kas var veicināt galvenā stumbra augšanu, bieži vien ir kavējoša ietekme uz sānu dzinumu un sakņu augšanu.

Diferenciācijas veicināšana
Auksīns var veicināt šūnu dalīšanos kombinācijā ar citokinīnu un var arī izraisīt šūnu dalīšanos atsevišķi. Piemēram, agrā pavasarī šūnu dalīšanās atsākšanos koku kambijā izraisa auksīna transportēšana lejup, ko ražo gala pumpurs.
Visievērojamākā auksīna ietekme uz orgānu attīstību ir tā loma sakņu primordiju veidošanās un augšanas veicināšanā. Stādu spraudeņi savā pamatnē rada nejaušas saknes, kuras galvenokārt atšķiras ar jauniem sekundāriem floēmas audiem koksnes augos, bet arī ar citu audu, piemēram, kambija, asinsvadu staru un serdes, diferenciāciju. Indola sviestskābei (IBA) ir visnozīmīgākā ietekme sakņu veidošanās veicināšanā ar auksīnu. Runājot par pielietojumu, ir konstatēts, ka IBA un naftalīna etiķskābe (NAA) ir stabilākas un iedarbojas labāk nekā indoletiķskābe (IAA).

Jūsu priekšrocības saglabāšana
Augoša auga stublāja gals kavē sānu pumpuru augšanu, ko sauc par apikālo dominējošo stāvokli. Pēc kokvilnas apikālās augšanas kontroles ar artrohloru vai virskārtu parādās liels skaits sānu pumpuru.

Ārpuszonas izaugsmes nomākšana
Pumpuru izkrišana kokvilnas un augļu kokiem ir izplatīta parādība divdīgļaudzēm. Kokvilnas kociņu izkrišana ir saistīta ar barības vielu piegādi un hormonu līmeni. Kad auksīna saturs pumpuru kāta pamatnē ir augsts un zems proksimālajā galā, celulāzes un pektināzes aktivitātes separācijas slānī tiek kavētas, tādējādi novēršot separācijas šūnu atdalīšanos un pumpuru izkrišanu. Un otrādi, ja auksīna saturs proksimālajā galā ir augsts un zems distālajā asī, palielinās pektināzes un celulāzes aktivitātes, veicinot atdalošā slāņa atdalīšanos un izraisot pumpuru izkrišanu.

Stingrības veicināšana
Pēc ziedēšanas un apaugļošanās auksīna saturs olnīcā palielinās, veicinot olnīcas un tās apkārtējo audu paplašināšanos, tādējādi paātrinot augļu attīstību. Ja pistole netiek apaugļota un olnīcas savlaicīgi saņem IAA, tas var izraisīt arī bezsēklu augļu veidošanos dažiem augiem. Auksīna izsmidzināšana vai uzklāšana uz stigmas pirms apputeksnēšanas var izraisīt partenokarpu augļu attīstību bez apputeksnēšanas, kā tas ir redzams pipariem, arbūziem, tomātiem, baklažāniem, hollijai, cukini un vīģēm.

Herbicīdu lietošana
Ir divu veidu herbicīdi: selektīvie un neselektīvie. Selektīvie herbicīdi veicina augu augšanu zemā koncentrācijā un kavē to augstā koncentrācijā. Divdīgļaugi ir jutīgāki pret auksīna koncentrāciju nekā viendīgļdīgļi, tāpēc tie ir piemēroti kā herbicīds viendīgļdīgļu laukos. Neselektīvie herbicīdi, piemēram, glifosāts, nogalina visus augus.

Bezsvara ietekme
Zemes gravitācijas spēks izraisa sakņu augšanu uz iekšu un stublāju augšanu aizmugurē, izraisot auksīna nevienmērīgu sadalījumu. Kosmosa bezsvara stāvoklī gravitācijas zuduma rezultātā tiek zaudētas šīs virziena augšanas īpašības kātos un saknēs. Tomēr saglabājas stumbra augšanas apikālā dominēšana, un gravitācija neietekmē auksīna polāro transportu.

Populāri tagi: auksīns, Ķīna auksīna ražotāji, piegādātāji, rūpnīca