AUKSINI: FUNKCIJE, VRSTE, UČINCI NA BILJKE, PRIMJENE - BIOLOGIJA - 2026

U auksini su skupina biljnih hormona koji djeluju kao regulatori rasta i razvoja biljaka. Njegova je funkcija povezana s čimbenicima koji potiču rast biljaka, posebice dijeljenjem i produljenjem stanica.

Ti se fitohormoni nalaze u čitavom biljnom kraljevstvu, od bakterija, algi i gljiva, do viših biljaka. Od prirodnih auksina, indoleoctena kiselina (IAA) je najčešća i potječe iz aminokiseline L-triptofan.

Rast biljaka poticao auksini Izvor: pixabay.com

Prisutnost regulatora rasta otkrila je početkom 20. stoljeća FW Went. Ispitivanjem zobnih sadnica utvrdio je mogućnost postojanja tvari koje reguliraju rast u biljkama.

Iako se nalaze u većini biljnih tkiva, najveća koncentracija ograničena je na aktivno rastuća tkiva. Sinteza auksina uglavnom se odvija u apikalnim meristemima, nježnim lišćem i plodovima u razvoju.

Apikalni meristemi stabljike su područja u kojima se sintetizira IAA, a distribuira se različito prema bazi stabljike. Količina auksina u lišću ovisi o starosti tkiva, koncentracija se smanjuje s folijarnom zrelošću.

Kao regulatori rasta poljoprivrednici ih široko koriste kako bi ubrzali rast ili promicali ukorijenjenje. Trenutno postoje razni komercijalni proizvodi sa specifičnim funkcijama ovisno o fiziološkim i morfološkim potrebama svakog usjeva.

Struktura

Auksini su sastavljeni od indolskog prstena dobivenog iz fenola, i aromatičnih prstenova s ​​dvostrukim konjugiranim vezama. U stvari, imaju bicikličku strukturu sastavljenu od 5-ugljičnog pirola i 6-ugljičnog benzena.

Indolaoctena kiselina (IAA) Izvor: Die Autorenschaft wurde nicht in einer maschinell lesbaren Form angegeben. To je Wird Ayacop als Autor angenommen (basierend auf den Rechteinhaber-Angaben)., putem Wikimedia Commonsa

Organski spoj indol je aromatska molekula s visokim stupnjem hlapljivosti. Ovo svojstvo čini koncentraciju auksina u biljkama ovisnom o ostacima koji se spajaju u dvostruki prsten.

Funkcija

U osnovi, auksini potiču diobu i produženje stanica i posljedično rast tkiva. U stvari, ti fitohormoni interveniraju u različitim procesima razvoja biljke, uzajamno djelujući s drugim hormonima.

• Oni induciraju produženje stanica povećavajući plastičnost stanične stijenke.
• Oni izazivaju rast meristematskog vrha, koleoptila i stabljike.
• Ograničavaju rast glavnice ili koromača, potičući stvaranje sekundarnih i adutnih korijena.
• Oni promiču vaskularnu diferencijaciju.
• Motiviraju apikalnu dominaciju.
• Regulacija geotropizma: fototropizam, gravitropizam i tigmotropizam lateralnom redistribucijom auksina.
• Oni odgađaju apscisu biljnih organa poput lišća, cvijeća i plodova.
• Motiviraju razvoj cvijeta.
• Oni favoriziraju regulaciju razvoja voća.

Mehanizam djelovanja

Auksini imaju svojstvo povećavanja plastičnosti stanične stijenke da pokrenu proces produljenja. Kad stanična stijenka omekša, stanica nabubri i širi se zbog tlaka turgora.

Supke. Izvor: pixabay.com

U tom pogledu, meristematske stanice apsorbiraju velike količine vode, što utječe na rast apikalnih tkiva. Taj je postupak određen fenomenom nazvanim "rast u kiselom mediju", koji objašnjava aktivnost auksina.

Do ovog fenomena dolazi kada polisaharidi i pektini koji čine staničnu stijenku omekšaju zbog zakiseljavanja medija. Celuloza, hemiceluloza i pektin gube krutost što olakšava ulazak vode u stanicu.

Uloga auksina u ovom procesu je inducirati razmjenu vodikovih iona (H ⁺) prema staničnoj stijenci. Mehanizmi koji interveniraju u ovom procesu su aktiviranje pumpi H-ATPaza i sinteza novih H-ATPaza.

• Aktivacija crpki H-ATPaza: Auksini su izravno uključeni u crpljenje protona iz enzima, uz intervenciju ATP-a.
• Sinteza novih H-ATPaza: Auksini imaju sposobnost sintetiziranja protonskih pumpi u staničnoj stijenki, promovirajući mRNA koja djeluje na endoplazmatski retikulum i Golgijev aparat povećavajući protonatsku aktivnost u staničnoj stijenci.

Kako se ioni vodika (H ⁺) povećavaju, stanična stijenka postaje kisela, aktivirajući proteine ​​„ekspansin“ koji sudjeluju u staničnom rastu. Ekspanzini učinkovito djeluju u pH između 4,5 i 5,5.

Doista, polisaharidi i celulozna mikrofibrila gube krutost zahvaljujući raspadu vodikovih veza koje ih spajaju. Kao rezultat, stanica apsorbira vodu i širi se u veličini, manifestirajući fenomen "rasta kiselog medija".

vrste

• IAA ili indoleoctena kiselina: fitohormon prirodnog podrijetla, to je hormon koji se nalazi u većoj količini u tkivima biljke. Sintetizira se na razini mladih tkiva, u lišću, meristemima i terminalnim pupoljcima.
• IBA ili Indola maslačna kiselina: fitohormon širokog spektra s prirodom. Doprinosi razvoju korijena u povrću i ukrasnim biljkama, isto tako njegova upotreba omogućava dobivanje većih plodova.
• ANA ili naftalena octena kiselina: fitohormon sintetskog podrijetla koji se široko koristi u poljoprivredi. Koristi se za poticanje rasta aditivnih korijena u reznicama, smanjenje pada ploda i poticanje cvatnje.
• 2,4-D ili diklorofenoksiactena kiselina: proizvod sintetskog hormonskog podrijetla koji se koristi kao sistemski herbicid. Koristi se prvenstveno za suzbijanje širokolistnih korova.
• 2,4,5-T ili 2,4,4-triklorofenoksioctena kiselina: fitohormon sintetskog podrijetla koji se koristi kao pesticid. Trenutno je njegova upotreba ograničena zbog smrtonosnog djelovanja na okoliš, biljke, životinje i čovjeka.

Učinci na biljke

Auksini izazivaju različite morfološke i fiziološke promjene, uglavnom produljenje stanica koje pogoduje izduženju stabljika i korijena. Isto tako, intervenira u apikalnoj dominaciji, tropizmu, apscisi i starenja lišća i cvjetova, razvoju ploda i staničnoj diferencijaciji.

Izduživanje stanica

Biljke rastu kroz dva uzastopna procesa, staničnu diobu i produženje. Podjela stanica omogućuje povećanje broja stanica, a produženjem stanica biljka raste u veličini.

Izduživanje stanica. Izvor: pixabay.com

Auksini su uključeni u zakiseljavanje stanične stijenke aktivacijom ATPaza. Na taj se način povećava apsorpcija vode i otapala, aktiviraju se ekspanzini i dolazi do produljenja stanica.

Apikalna dominacija

Apikalna dominacija je korelacijski fenomen u kojem glavni pupoljak raste na štetu bočnih pupova. Aktivnost auksina na apikalnom rastu mora biti praćena prisutnošću citokina fitohormona.

Doista, u vegetativnom vrhu dolazi do sinteze auksina koji naknadno privlače citokine koji se sintetiziraju u korijenu prema vrhu. Kada se postigne optimalna koncentracija auksina / citokina, dolazi do podjele i diferencijacije stanica te kasnijeg produženja apikalnog meristema

Fiziološki učinci

spontani refleks

Tropizam je usmjereni rast stabljika, grana i korijena kao odgovor na poticaj iz okoline. U stvari, ti su podražaji povezani sa svjetlošću, gravitacijom, vlagom, vjetrom, vanjskim kontaktom ili kemijskim reakcijama.

Fototropizam moderiraju auksini jer svjetlost inhibira njihovu sintezu na staničnoj razini. Na taj način osjenčana strana stabljike sve više raste, a osvijetljeno područje ograničava njezin rast zakrivivši se prema svjetlu.

Apsolutnost i starost

Opsjeda je pad lišća, cvjetova i plodova zbog vanjskih čimbenika, što uzrokuje starenje organa. Ovaj se postupak ubrzava nakupljanjem etilena između stabljike i peteljke, tvoreći apscisnu zonu koja potiče odvajanje.

Neprekidno kretanje auksina sprečava apscisu organa, odgađa pad lišća, cvjetova i nezrelih plodova. Njegov učinak usmjeren je na kontrolu djelovanja etilena koji je glavni promotor zone apscisije.

Razvoj voća

Auksini se sintetiziraju u peludi, endospermu i u zametku sjemena. Nakon oprašivanja dolazi do formiranja ovule i kasnijeg voćnog seta u kojem auksini interveniraju kao promotorski element.

Voće rajčice. Izvor: pixabay.com

Tijekom razvoja ploda, endosperm daje auksine neophodne za prvu fazu rasta. Nakon toga, zametak osigurava auksine potrebne za kasnije faze rasta ploda.

Podjela stanica i diferencijacija

Znanstvenim dokazima dokazano je da auksini reguliraju diobu stanica u kambiju gdje dolazi do diferencijacije vaskularnih tkiva.

Doista, testovi pokazuju da što je veća količina auksina (IAA), formira se više provodljivo tkivo, posebno ksilem.

Prijave

Na komercijalnoj razini, aksini se koriste kao regulatori rasta, kako na terenu, tako i u biotehnološkim ispitivanjima. Koristeći ih u malim koncentracijama, oni modificiraju normalan razvoj biljaka, povećavajući produktivnost, kvalitetu usjeva i žetve.

Primjena auksina. Izvor: pixabay.com

Kontrolirane aplikacije prilikom uspostavljanja kulture pogoduju staničnom rastu i razmnožavanju glavnih i aditivnih korijena. Osim toga, oni pogoduju cvatnji i razvoju plodova, sprečavajući pad lišća, cvjetova i plodova.

Na eksperimentalnoj razini, auksini se koriste za proizvodnju plodova u sjemenima, za držanje plodova do zrenja, ili kao herbicide. Na biomedicinskoj razini korištene su u reprogramiranju somatskih stanica u matične stanice.

Reference

1. Garay-Arroyo, A., de la Paz Sánchez, M., García-Ponce, B., Álvarez-Buylla, ER, & Gutiérrez, C. (2014). Homeksioza auksina i njegov značaj u razvoju Arabidopsis Thaliana. Časopis za biokemijsko obrazovanje, 33 (1), 13-22.
2. Gómez Cadenas Aurelio i García Agustín Pilar (2006) Fitohormoni: metabolizam i način djelovanja. Castelló de la Plana: Publishcions de la Universitat Jaume I, DL 2006. ISBN 84-8021-561-5.
3. Jordán, M., i Casaretto, J. (2006). Hormoni i regulatori rasta: auksini, giberellini i citokinini. Squeo, F, A., & Cardemil, L. (ur.). Fiziologija biljaka, 1-28.
4. Marassi Maria Antonia (2007) Povrsni hormoni. Hiperteksti područja biologije. Dostupno na: biologia.edu.ar
5. Taiz, L., i Zeiger, E. (2007). Fiziologija biljaka (svezak 10). Sveučilište Jaume I.