Үздік бағалар өсімдік гормоны индол-3-сірке қышқылы Iaa

Натure

Индолсірке қышқылы – органикалық зат.Таза өнімдер – түссіз жапырақ кристалдары немесе кристалды ұнтақтар.Жарық әсер еткенде қызғылт түске айналады.Балқу температурасы 165-166℃ (168-170℃).Сусыз этанолда, этилацетатта, дихлорэтанда ериді, эфирде және ацетонда ериді.Бензолда, толуолда, бензинде және хлороформда ерімейді.Суда ерімейді, оның сулы ерітіндісі ультракүлгін сәулелердің әсерінен ыдырауы мүмкін, бірақ көрінетін жарыққа тұрақты.Натрий тұзы мен калий тұзы қышқылдың өзіне қарағанда тұрақты және суда оңай ериді.3-метилиндолға (скатин) дейін оңай декарбоксилденген.Өсімдіктердің өсуіне қосарлылығы бар, ал өсімдіктің әртүрлі бөліктерінің оған сезімталдығы әртүрлі, әдетте тамыры бүршіктен үлкенірек, сабақтан үлкенірек.Әртүрлі өсімдіктердің оған сезімталдығы әртүрлі.

Дайындау әдісі

3-индолды ацетонитрил индол, формальдегид және калий цианидінің 150℃, 0,9~1МПа реакциясы нәтижесінде түзіледі, содан кейін калий гидроксидімен гидролизденеді.Немесе индолдың гликоль қышқылымен реакциясы арқылы.3 л тот баспайтын болаттан жасалған автоклавқа 270 г (4,1 моль) 85% калий гидроксиді, 351 г (3 моль) индол қосылды, содан кейін 360 г (3,3 моль) 70% гидроксисірке қышқылының сулы ерітіндісі баяу қосылды.250 ° C дейін жабық қыздыру, 18 сағат бойы араластырыңыз.50℃-ден төменге дейін салқындатыңыз, 500 мл су қосыңыз және калий индол-3-ацетатын еріту үшін 100℃ температурада 30 минут араластырыңыз.25℃ дейін суытып, автоклав материалын суға құйып, жалпы көлемі 3 л болғанша су қосыңыз.Су қабаты 500 мл этил эфирімен экстракцияланды, 20-30 ° C температурада тұз қышқылымен қышқылдандырылды және индол-3-сірке қышқылымен тұндырылды.Сүзіп, салқын суда жуып, жарықтан алыс кептіріп, өнім 455-490г.

Биохимиялық маңызы

Меншік

Жарықта және ауада оңай ыдырайды, ұзақ сақтауға болмайды.Адамдар мен жануарлар үшін қауіпсіз.Ыстық суда, этанолда, ацетонда, эфирде және этилацетатта ериді, суда, бензолда, хлороформда аз ериді;Ол сілтілі ерітіндіде тұрақты және алдымен аз мөлшерде 95% спиртте ерітіледі, содан кейін таза өнімнің кристалдануы арқылы дайындалған кезде тиісті мөлшерге дейін суда ерітіледі.

Қолдану

Өсімдіктердің өсу стимуляторы және аналитикалық реагент ретінде қолданылады.Табиғатта 3-индол сірке қышқылы және 3-индол ацетальдегид, 3-индол ацетонитрил және аскорбин қышқылы сияқты басқа ауксин заттары бар.Өсімдіктердегі 3-индолды сірке қышқылы биосинтезінің прекурсоры триптофан болып табылады.Ауксиннің негізгі рөлі өсімдіктің өсуін реттеу болып табылады, өсуді ынталандыру ғана емес, сонымен қатар өсу мен органның құрылысын тежеу.Ауксин өсімдік жасушаларында бос күйінде ғана емес, сонымен қатар биополимер қышқылымен және т.б. күшті байланысқан байланысқан ауксинде де болады. Ауксин сонымен қатар арнайы заттармен конъюгация түзеді, мысалы, индол-ацетил аспарагин, апентозалық индол-ацетил глюкоза т.б. Бұл ауксинді жасушада сақтау әдісі, сонымен қатар артық ауксиннің уыттылығын жою үшін детоксикация әдісі болуы мүмкін.

Әсер

Өсімдік ауксині.Өсімдіктердегі ең көп таралған табиғи өсу гормоны – индолсірке қышқылы.Индолсірке қышқылы өсімдік өсінділерінің, өркендердің, көшеттердің және т.б. жоғарғы бүршік ұшының қалыптасуына ықпал ете алады. Оның прекурсоры триптофан болып табылады.Индолсірке қышқылы – аөсімдіктердің өсу гормоны.Соматиннің көптеген физиологиялық әсері бар, бұл оның концентрациясына байланысты.Төмен концентрация өсуге ықпал етеді, жоғары концентрация өсуді тежейді және тіпті өсімдіктің өлуіне әкеледі, бұл тежелу этиленнің пайда болуын тудыра алатындығына байланысты.Ауксиннің физиологиялық әсері екі деңгейде көрінеді.Жасуша деңгейінде ауксин камбий жасушаларының бөлінуін ынталандыра алады;Тармақ жасушаларының ұзаруын ынталандыру және тамыр жасушаларының өсуін тежеу;Ксилема мен флоэма жасушаларының дифференциациясына ықпал етіңіз, шаштың түбірін кесіңіз және каллус морфогенезін реттеңіз.Орган және бүкіл өсімдік деңгейінде ауксин өскіннен жеміс пісіп жетілгенге дейін әрекет етеді.Ауксинмен басқарылатын көшет мезокотилінің ұзаруы, қызыл жарықтың қайтымды тежелуі;Индолсірке қышқылы бұтақтың төменгі жағына ауысқанда, бұтақ геотропизмді тудырады.Фототропизм индолсірке қышқылын бұтақтардың жарықтандырылған жағына ауыстырғанда пайда болады.Индолсірке қышқылы шыңның үстемдігін тудырды.Жапырақтың қартаюын кешіктіру;Жапырақтарға жағылған ауксин абсцирленуді тежесе, абсцизияның проксимальды ұшына жағылған ауксин абсцизияға ықпал етті.Ауксин гүлденуге ықпал етеді, партенокарпияның дамуын тудырады және жемістердің пісетін мерзімін кешіктіреді.

Қолдану

Индолсірке қышқылының кең спектрі және көптеген қолданылуы бар, бірақ ол жиі қолданылмайды, өйткені ол өсімдіктерде және өсімдіктерде оңай бұзылады.Ерте кезеңде қызанақтардың партенокарпты және жеміс түзуін қоздыру үшін пайдаланылды.Гүлдену кезеңінде тұқымсыз қызанақ жемісін қалыптастыру және жемістердің қату жылдамдығын жақсарту үшін гүлдер 3000 мг/л сұйықтыққа малынған.Ең ерте қолданудың бірі кесінділердің тамырлануын ынталандыру болды.Шламның негізін 100-ден 1000 мг/л дәрілік ерітіндімен сулау шай ағашының, сағыз ағашының, емен ағашының, метасеквоияның, бұрыштың және басқа да дақылдардың кездейсоқ тамырларының пайда болуына ықпал етеді және қоректік көбею жылдамдығын тездетеді.Күріш көшеттерінің тамырлануын жақсарту үшін 1~10 мг/л индолсірке қышқылы және 10 мг/л оксамилин пайдаланылды.25-тен 400 мг/л сұйық шашатын хризантеманы бір рет (фотопериодтың 9 сағатында) гүл бүршіктерінің шығуын тежейді, гүлденуді кешіктіреді.Ұзақ күн сәулесінде 10 -5 моль/л концентрацияға дейін өсіп, бір рет шашыратылады, аналық гүлдерді көбейтуі мүмкін.Қызылша тұқымын өңдеу өнуге ықпал етеді және тамыр түйнегінің өнімділігі мен қант құрамын арттырады.

Ауксинмен таныстыру
Кіріспе

Ауксин (ауксин) – қанықпаған хош иісті сақинасы мен сірке қышқылының бүйірлік тізбегі бар эндогендік гормондар класы, ағылшын аббревиатурасы IAA, халықаралық кең таралған, индол сірке қышқылы (IAA).1934 жылы Гуо Ге т.б.оны индол сірке қышқылы деп анықтады, сондықтан ауксиннің синонимі ретінде индол сірке қышқылын жиі қолдану әдетке айналған.Ауксин ұзартылған жас жапырақтарда және апикальды меристемада синтезделеді және флоэманың алыс қашықтыққа тасымалдануы арқылы жоғарыдан негізге жиналады.Тамырлар сонымен қатар ауксин шығарады, ол төменнен жоғарыға тасымалданады.Өсімдіктердегі ауксин триптофаннан бірқатар аралық өнімдер арқылы түзіледі.Негізгі жол индолацетальдегид арқылы өтеді.Индол ацетальдегиді триптофанның индол пируватына дейін тотығуы және дезаминденуі, содан кейін декарбоксилденуі арқылы түзілуі мүмкін немесе триптофанның триптаминге дейін тотығуы және дезаминденуі арқылы түзілуі мүмкін.Содан кейін индол сірке альдегиді индол сірке қышқылына дейін қайта тотығады.Басқа ықтимал синтетикалық жол - триптофанның индол ацетонитрилінен индол сірке қышқылына айналуы.Өсімдіктердегі аспарагин қышқылымен индолацетиласпартин қышқылымен, инозитолмен индолсірке қышқылымен инозитпен, глюкоза глюкозидпен, ақуызбен индолсірке қышқылы-белок кешенімен байланысу арқылы индолсірке қышқылын инактивациялауға болады.Байланысқан индолсірке қышқылы әдетте өсімдіктердегі индолсірке қышқылының 50-90% құрайды, бұл өсімдік ұлпаларында ауксиннің сақтау формасы болуы мүмкін.Индолсірке қышқылы өсімдік ұлпаларында жиі кездесетін индолсірке қышқылының тотығуы арқылы ыдырауы мүмкін.Ауксиндердің көптеген физиологиялық әсерлері бар, бұл олардың концентрациясына байланысты.Төмен концентрация өсуге ықпал етеді, жоғары концентрация өсуді тежейді және тіпті өсімдіктің өлуіне әкеледі, бұл тежелу этиленнің пайда болуын тудыра алатындығына байланысты.Ауксиннің физиологиялық әсері екі деңгейде көрінеді.Жасуша деңгейінде ауксин камбий жасушаларының бөлінуін ынталандыра алады;Тармақ жасушаларының ұзаруын ынталандыру және тамыр жасушаларының өсуін тежеу;Ксилема мен флоэма жасушаларының дифференциациясына ықпал етіңіз, шаштың түбірін кесіңіз және каллус морфогенезін реттеңіз.Орган және бүкіл өсімдік деңгейінде ауксин өскіннен жеміс пісіп жетілгенге дейін әрекет етеді.Ауксинмен басқарылатын көшет мезокотилінің ұзаруы, қызыл жарықтың қайтымды тежелуі;Индолсірке қышқылы бұтақтың төменгі жағына ауысқанда, бұтақ геотропизмді тудырады.Фототропизм индолсірке қышқылын бұтақтардың жарықтандырылған жағына ауыстырғанда пайда болады.Индолсірке қышқылы шыңның үстемдігін тудырды.Жапырақтың қартаюын кешіктіру;Жапырақтарға жағылған ауксин абсцирленуді тежесе, абсцизияның проксимальды ұшына жағылған ауксин абсцизияға ықпал етті.Ауксин гүлденуге ықпал етеді, партенокарпияның дамуын тудырады және жемістердің пісетін мерзімін кешіктіреді.Біреу гормондық рецепторлар тұжырымдамасын ойлап тапты.Гормондық рецептор - бұл сәйкес гормонмен арнайы байланысатын, содан кейін бірқатар реакцияларды бастайтын үлкен молекулалық жасуша компоненті.Индолсірке қышқылы мен рецептор кешені екі әсер етеді: біріншіден, ол мембраналық ақуыздарға әсер етеді, ортаның қышқылдануына, иондық сорғының тасымалдануына және кернеудің өзгеруіне әсер етеді, бұл жылдам реакция (< 10 минут);Екіншісі - нуклеин қышқылдарына әсер етіп, жасуша қабырғасының өзгеруін және белок синтезін тудырады, бұл реакция баяу (10 минут).Орташа қышқылдану жасуша өсуінің маңызды шарты болып табылады.Индолсірке қышқылы плазмалық мембранадағы АТФ (аденозинтрифосфат) ферментін белсендіреді, сутегі иондарының жасушадан шығуын ынталандырады, ортаның рН мәнін төмендетеді, осылайша фермент белсендіріледі, жасуша қабырғасының полисахаридін гидролиздейді, сондықтан жасуша қабырғасы жұмсарып, жасуша кеңейеді.Индолсірке қышқылын енгізу ақуыз синтезін өзгертетін арнайы хабаршы РНҚ (мРНҚ) тізбегінің пайда болуына әкелді.Индолсірке қышқылымен емдеу жасуша қабырғасының серпімділігін де өзгертіп, жасушаның өсуін жалғастыруға мүмкіндік берді.Ауксиннің өсуді ынталандыру әсері негізінен жасушалардың өсуіне, әсіресе жасушалардың ұзаруына ықпал етеді және жасушаның бөлінуіне әсер етпейді.Өсімдіктің жарық тітіркенуін сезетін бөлігі сабақтың ұшында, ал иілу бөлігі ұшының төменгі жағында, себебі ұшынан төмен жасушалар өсіп, кеңейеді және ол ең сезімтал. Ауксинге дейінгі период, сондықтан оның өсуіне ауксин ең көп әсер етеді.Қартаю тінінің өсу гормоны жұмыс істемейді.Ауксиннің жемістердің дамуына және кесінділердің тамырлануына ықпал ететін себебі, ауксин өсімдіктегі қоректік заттардың таралуын өзгерте алады, ал ауксин көп тараған бөлікте көбірек қоректік заттар алынады, таралу орталығын құрайды.Ауксин тұқымсыз қызанақтардың пайда болуына ықпал ете алады, өйткені ұрықтанбаған қызанақ бүршіктерін ауксинмен өңдегеннен кейін қызанақ бүршігінің аналық безі қоректік заттардың таралу орталығына айналады, ал жапырақтардың фотосинтезі нәтижесінде пайда болған қоректік заттар аналық безге үздіксіз тасымалданады және аналық без дамиды. .

Жасалу, тасымалдау және тарату

Ауксин синтезінің негізгі бөліктері – меристантты ұлпалар, негізінен жас бүршіктер, жапырақтар және дамып келе жатқан тұқымдар.Ауксин өсімдік денесінің барлық мүшелерінде таралған, бірақ ол салыстырмалы түрде күшті өсу бөліктерінде шоғырланған, мысалы, колеопедия, бүршік, тамыр шыңының меристемасы, камбий, дамып келе жатқан тұқымдар мен жемістер.Өсімдіктерде ауксинді тасымалдаудың үш жолы бар: бүйірлік тасымалдау, полярлық тасымалдау және полярсыз тасымалдау.Бүйірлік тасымалдау (көлденең кезде өсімдіктердің тамыры мен сабағында ауксиннің бір жақты жарықпен, жерге жақын бүйірлік тасымалдануынан туындаған колеоптилдің ұшында ауксиннің артқы жарықпен тасымалдануы).Полярлық тасымалдау (морфологияның жоғарғы ұшынан морфологияның төменгі ұшына дейін).Полярлы емес тасымалдау (жетілген ұлпаларда ауксин флоэма арқылы полярсыз тасымалдануы мүмкін).

Физиологиялық әрекеттің екі жақтылығы

Төмен концентрация өсуге ықпал етеді, жоғары концентрация өсуді тежейді.Ауксиннің оңтайлы концентрациясына әр түрлі өсімдік мүшелерінің талаптары әртүрлі.Оңтайлы концентрация тамырлар үшін шамамен 10Э-10моль/л, бүршіктер үшін 10Э-8моль/л және сабақтар үшін 10Э-5моль/л болды.Өсімдіктердің өсуін реттеу үшін өндірісте ауксиннің аналогтары (мысалы, нафталин сірке қышқылы, 2, 4-Д және т.б.) жиі қолданылады.Мысалы, бұршақ өскіндері өндірілген кезде, сабақтың өсуіне қолайлы концентрация бұршақ өскіндерін өңдеу үшін пайдаланылады.Нәтижесінде тамырлар мен бүршіктер тежеліп, гипокотилден дамыған сабақтар өте дамыған.Өсімдік сабағының өсуінің жоғарғы артықшылығы өсімдіктердің ауксинді тасымалдау ерекшеліктерімен және ауксиндік физиологиялық әсерлердің қосарлылығымен анықталады.Өсімдік сабағының жоғарғы бүршігі ауксин өндірісінің ең белсенді бөлігі болып табылады, бірақ шың бүршігінде түзілетін ауксиннің концентрациясы белсенді тасымалдау арқылы сабаққа үнемі тасымалданады, сондықтан ауксиннің шың бүршігінің өзінде жоғары емес, ал жас сабағында концентрациясы жоғары.Бұл сабақтың өсуіне ең қолайлы, бірақ бүршіктерге ингибиторлық әсер етеді.Үстіңгі бүршікке жақын орналасудағы ауксин концентрациясы неғұрлым жоғары болса, соғұрлым бүйірлік бүршікке тежеу ​​әсері күшейеді, сондықтан көптеген биік өсімдіктер пагода пішінін құрайды.Дегенмен, барлық өсімдіктерде күшті шың үстемдігі бола бермейді, ал кейбір бұталар шыңның бүршігі дамығаннан кейін белгілі бір уақыт аралығында нашарлай бастайды немесе тіпті кішірейе бастайды, бастапқы шыңның үстемдігін жоғалтады, сондықтан бұтаның ағаш пішіні пагода емес. .Ауксиннің жоғары концентрациясы өсімдіктің өсуін тежейтін әсерге ие болғандықтан, ауксин аналогтарының жоғары концентрациясын өндіруді гербицид ретінде де қолдануға болады, әсіресе қос жарнақты арамшөптер үшін.

Ауксин аналогтары: NAA, 2, 4-D.Өйткені ауксин өсімдіктерде аз мөлшерде болады және оны сақтау оңай емес.Өсімдіктердің өсуін реттеу үшін химиялық синтез арқылы адамдар ұқсас әсер ететін және жаппай өндіруге болатын ауксин аналогтарын тауып, ауыл шаруашылығы өндірісінде кеңінен қолданылды.Ауксиндердің таралуына жердің тартылыс күшінің әсері: сабақтардың фондық өсуі мен тамырлардың жердегі өсуі жердің тартылыс күшінен туындайды, себебі жердің тартылыс күші ауксиннің біркелкі емес таралуын тудырады, ол жақын жағында көбірек таралады. өзек және артқы жағында аз таралған.Сабақтағы ауксиннің оптималды концентрациясы жоғары болғандықтан, сабақтың жақын жағындағы ауксин көп болғандықтан, сабақтың жақын жағы артқы жағына қарағанда тез өсіп, сабақтың жоғары өсуін сақтайды.Тамырлар үшін, тамырлардағы ауксиннің оптималды концентрациясы өте төмен болғандықтан, жер бетінде көбірек ауксин тамыр жасушаларының өсуіне тежегіш әсер етеді, сондықтан топыраққа жақын жақтың өсуі артқы жағына қарағанда баяу, ал тамырлардың геотропиялық өсуі сақталады.Гравитациясыз тамырлар міндетті түрде өспейді.Салмақсыздықтың өсімдіктің өсуіне әсері: тамырдың жерге қарай өсуі және сабақтың жерден алшақ өсуі жердің тартылыс күшімен индукцияланады, ол жердің тартылыс индукциясы кезінде ауксиннің біркелкі таралуынан туындайды.Кеңістіктің салмақсыз күйінде гравитацияның жоғалуынан сабақтың өсуі өзінің артта қалуын жоғалтады, ал тамырлар да топырақ өсу ерекшеліктерін жоғалтады.Дегенмен, сабақтың өсуінің жоғарғы артықшылығы әлі де бар, ал ауксиннің полярлық тасымалдануы гравитацияға әсер етпейді.