Природные ауксины

Природные ауксины – группа фитогормонов ауксиновой природы (ауксинов) синтезирующихся в высших растениях, активирующая их метаболизм, отвечающая за рост и развитие растений, дифференциацию органов, ориентацию по отношению к свету и силе тяжести.

Химическое строение

К природным ауксинам относятся индол-3-уксусная кислота (ИУК, IAA), индол-3-маслянная кислота (ИМК, IBA), 4-хлор-индол-3-уксусная кислота (4-Cl-ИУК, 4-Cl-IAA).Природные ауксины по химической природе в основном производные индола[3].

Неиндольным ауксином является фенилуксусная кислота[3].

Наиболее распространенным из природных ауксинов считается гетероауксин (индол-3-уксусная кислота или ИУК, IAA)[2].

Биосинтез, коньюгаты, деградация

В растениях, основной ауксин ИУК и другие вещества ауксиновой природы синтезируются в листьях, семядолях и корнях. Наибольшее количество образуется в молодых листьях[2]. На поздних этапах онтогенеза главное место синтеза ауксинов – апекс (конус нарастания) побега[6].

Предшественником ИУК в растениях является аминокислота триптофан, молекула которой содержит индольное кольцо[4]. Установлено, что растения используют два способа синтеза ауксинов. Однако оба они до конца не изучены. Установлено, что синтез ауксина может идти по триптофан-зависимому и триптофан не зависимому пути. Кроме того, отмечается, что триптофан-зависимых путей может быть несколько. Все вопросы синтеза ауксинов будут решены, когда будут идентифицированы все гены, вовлеченные в биосинтез ауксинов и найдены все ферменты, участвующие в синтезе ауксинов[9].

Доступность ауксинов в растении регулируется скоростью синтеза или метаболизмом. При определённых условиях ауксины переходят в неактивную форму – коньюгаты с аминокислотами, сахарами и спиртами. Такая форма напоминает по структуре сам гормон, но активным веществом не является. Образование конъюгатов необходимо для хранения и транспортировки ауксина. При необходимости эта форма ауксина быстро переводится в активную форму каким-либо стимулом для обеспечения гормонального ответа. Параллельно установлено образование необратимых коньюгатов. Они рассматриваются как первая ступень деградации ауксинов[7].

Деградация ауксинов идет путем окисления с образованием оксииндол-3-уксусной кислоты, 7-гидрокси-оксиндол-3-уксусная кислота, или индол-3-ацетил-аспартата.Данные вещества в дальнейшем образуют необратимые коньюганты и полностью теряют активность[7].

Транспорт

Ауксины обнаружены во всех органах растений. Особенно высоко их содержание в развивающихся почках, активном камбии, проводящих пучках, пыльце, формирующихся семенах[2].

Различают два типа транспорта ауксинов в растении:

  • флоэмный или быстрый, в среднем 5–20 см/ч;
  • полярный или медленный, в среднем 0,2–2 см/ч[8].

Флоэмный транспорт используется для перемещения ауксина от места синтеза до органов, расположенных ниже, в том числе и корней. Доказательством существования флоэмного транспорта является высокая концентрация ауксинов во флоэме[8].

Полярный транспорт – это последовательное перемещения ауксинов из одной клетки в другую в одном направлении. Полярный транспорт может проходит снизу-вверх и сверху вниз. Это активный и энергоемкий процесс[8].

Природные ауксины

  • 1Н-индолил-3-этановой кислоты
  • 3-индолилуксусная кислота калиевой соли
  • 3-индолилуксусная кислота
  • 4(индол-3ил) масляная кислота

Применение

Природные ауксины, как действующие вещества, используются в регуляторах роста растений.

  • 3-индолилуксусная кислота (=1Н-индолил-3-этановой кислоты) входит в состав препаратов «Агат-25 Супер, ТПС», «Гетероауксин, ВРП», «Гетероауксин, TAБ», «Гетероауксин, П», используемых на широком спектре культур для повышения приживаемости и усиления ростовых процессов;
  • 3-индолилуксусная кислота калиевой соли входит в состав препарата «Гетероауксин+,
  • ВРП», используется для стимуляции корнеобразования, улучшения приживаемости, активизации ростовых процессов овощных, плодовых, ягодных и цветочных культур;
  • 4(индол-3ил) масляная кислота входит в состав препаратов «Корневин, СП», «Корней, СП», «Корнестим, СП», «УкоренитЪ, СП», «Корень Супер, ВРГ», «Коренник, СП», «Корнерост М, КРП», разрешённых к применению для стимуляции корнеобразования, повышения приживаемости, усиления ростовых процессов, улучшения качественных характеристик черенков, саженцев, сеянцев различных культурных растений[1].

Получение

Природные ауксины возможно выделить непосредственно из растений. Но поскольку их содержание в растениях мало, то гораздо эффективнее производство природных ауксинов путем химического синтеза[2].

 

Оставьте свой отзыв:

Отзывы:

Комментарии для сайта Cackle

Составитель:

 

Страница внесена:

Последнее обновление: 01.03.23 16:45

Статья составлена с использованием следующих материалов:

Литературные источники:
1.

Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2023 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)

2.

Гущина В.А., Володькин А.А. Биопрепараты и регуляторы роста в ресурсосберегающем земледелии, Учебное пособие. — Пенза: РИО ПГСХА, 2016. — 206 с.

3.

Князева Т.В. Регуляторы роста растений в Краснодарском крае: монография / Т.В. Князева. – Краснодар: ЭДВИ, 2013 – 128 с

4.

Муромцев Г. С., Чкаников Д. И., Кулаева О. Н., Гамбург К. 3. Основы химической регуляции роста и продуктивности растений. М.: Агропромиздпт, 1987 – 383 с.

5.

Тимофеева С.Н., Смолкина Ю.В., Апанасова Н.В., Юдакова О.И. Технологии микроразмножения in vitro. Учебно-методическое пособие. – Саратов,2016 – 38 стр.

6.

Ljung K., Hull A. K., Kowalczyk M., Marchant A., Celenza J., Cohen J. D., Sandberg G. (2002) Biosynthesis, conjugation, catabolism and homeostasis of indole-3-acetic acid in Arabidopsis thaliana. Auxin Molecular Biology, 249-272.

7.

Normanly J. (1997) Auxin metabolism. Physiologia Plantarum, 100, 3, 431-442.

8.

Swarup R., Friml J., Marchant A., Ljung K., Sandberg G., Palme K., Bennett M. (2001) Localization of the auxin permease AUX1 suggests two functionally distinct hormone transport pathways operate in the Arabidopsis root apex. Genes & development, 15, 20, 2648-2653.

9.

Woodward A. W., Bartel B. (2005) Auxin: regulation, action, and interaction. Annals of botany, 95, 5, 707-735.

Свернуть Список всех источников