بهترین قیمت هورمون گیاهی ایندول-۳-استیک اسید Iaa
ناتاوره
اسید ایندول استیک یک ماده آلی است. محصولات خالص آن کریستال‌های برگی بی‌رنگ یا پودرهای کریستالی هستند. در معرض نور، صورتی رنگ می‌شود. نقطه ذوب ۱۶۵-۱۶۶ درجه سانتیگراد (۱۶۸-۱۷۰ درجه سانتیگراد). محلول در اتانول بی‌آب، اتیل استات، دی‌کلرواتان، محلول در اتر و استون. نامحلول در بنزن، تولوئن، بنزین و کلروفرم. نامحلول در آب، محلول آبی آن می‌تواند توسط نور ماوراء بنفش تجزیه شود، اما در برابر نور مرئی پایدار است. نمک سدیم و نمک پتاسیم آن از خود اسید پایدارتر هستند و به راحتی در آب حل می‌شوند. به راحتی به ۳-متیل ایندول (اسکاتین) دکربوکسیله می‌شود. این ماده دارای دوگانگی در رشد گیاه است و قسمت‌های مختلف گیاه حساسیت متفاوتی نسبت به آن دارند، به طور کلی ریشه بزرگتر از جوانه بزرگتر از ساقه است. گیاهان مختلف حساسیت متفاوتی نسبت به آن دارند.
روش تهیه
۳-ایندول استونیتریل از واکنش ایندول، فرمالدئید و سیانید پتاسیم در دمای ۱۵۰ درجه سانتیگراد، فشار ۰.۹ تا ۱ مگاپاسکال تشکیل می‌شود و سپس توسط هیدروکسید پتاسیم هیدرولیز می‌شود. یا از واکنش ایندول با اسید گلیکولیک. در یک اتوکلاو فولاد ضد زنگ ۳ لیتری، ۲۷۰ گرم (۴.۱ مول) هیدروکسید پتاسیم ۸۵٪، ۳۵۱ گرم (۳ مول) ایندول اضافه شد و سپس ۳۶۰ گرم (۳.۳ مول) محلول آبی هیدروکسی استیک اسید ۷۰٪ به آرامی اضافه شد. حرارت بسته تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد و به مدت ۱۸ ساعت هم زده شد. تا دمای زیر ۵۰ درجه سانتیگراد خنک شد، ۵۰۰ میلی لیتر آب اضافه شد و به مدت ۳۰ دقیقه در دمای ۱۰۰ درجه سانتیگراد هم زده شد تا ایندول-۳-استات پتاسیم حل شود. تا دمای ۲۵ درجه سانتیگراد خنک شد، مواد اتوکلاو را در آب بریزید و تا زمانی که حجم کل ۳ لیتر شود، آب اضافه کنید. لایه آبی با ۵۰۰ میلی‌لیتر اتیل اتر استخراج شد، با اسید هیدروکلریک در دمای ۲۰ تا ۳۰ درجه سانتیگراد اسیدی شد و با اسید ایندول-۳-استیک رسوب داده شد. فیلتر کنید، با آب سرد بشویید، دور از نور خشک کنید، محصول ۴۵۵ تا ۴۹۰ گرم.
اهمیت بیوشیمیایی
ملک
به راحتی در نور و هوا تجزیه می‌شود، نگهداری آن بادوام نیست. برای انسان و حیوانات بی‌خطر است. محلول در آب گرم، اتانول، استون، اتر و اتیل استات، کمی محلول در آب، بنزن، کلروفرم؛ در محلول قلیایی پایدار است و ابتدا در مقدار کمی الکل ۹۵٪ حل می‌شود و سپس در صورت تهیه با تبلور محصول خالص، تا مقدار مناسب در آب حل می‌شود.
استفاده کنید
به عنوان محرک رشد گیاه و معرف تحلیلی استفاده می‌شود. 3-ایندول استیک اسید و سایر مواد اکسین مانند 3-ایندول استالدهید، 3-ایندول استونیتریل و اسید آسکوربیک به طور طبیعی در طبیعت وجود دارند. پیش‌ساز بیوسنتز 3-ایندول استیک اسید در گیاهان، تریپتوفان است. نقش اساسی اکسین تنظیم رشد گیاه است، نه تنها برای تقویت رشد، بلکه برای مهار رشد و ساخت اندام. اکسین نه تنها به صورت آزاد در سلول‌های گیاهی وجود دارد، بلکه به صورت اکسین متصل نیز وجود دارد که به شدت به اسید بیوپلیمری و غیره متصل است. اکسین همچنین با مواد خاصی مانند ایندول-استیل آسپاراژین، آپنتوز ایندول-استیل گلوکز و غیره ترکیب می‌شود. این ممکن است یک روش ذخیره اکسین در سلول و همچنین یک روش سم‌زدایی برای از بین بردن سمیت اکسین اضافی باشد.
اثر
اکسین گیاهی. رایج‌ترین هورمون رشد طبیعی در گیاهان، اسید ایندول استیک است. اسید ایندول استیک می‌تواند تشکیل جوانه انتهایی شاخه‌های گیاه، جوانه‌ها، نهال‌ها و غیره را تقویت کند. پیش‌ساز آن تریپتوفان است. اسید ایندول استیک یکهورمون رشد گیاهیسوماتین اثرات فیزیولوژیکی زیادی دارد که به غلظت آن مربوط می‌شود. غلظت پایین می‌تواند رشد را افزایش دهد، غلظت بالا مانع رشد می‌شود و حتی باعث مرگ گیاه می‌شود، این مهار به این بستگی دارد که آیا می‌تواند تشکیل اتیلن را القا کند یا خیر. اثرات فیزیولوژیکی اکسین در دو سطح آشکار می‌شود. در سطح سلولی، اکسین می‌تواند تقسیم سلول‌های کامبیوم را تحریک کند؛ طویل شدن سلول‌های شاخه را تحریک و رشد سلول‌های ریشه را مهار کند؛ تمایز سلول‌های آوند چوبی و آبکش را افزایش دهد، ریشه‌های مو را تقویت کند و ریخت‌زایی کالوس را تنظیم کند. در سطح اندام و کل گیاه، اکسین از گیاهچه تا بلوغ میوه عمل می‌کند. اکسین طویل شدن مزوکوتیل گیاهچه را با مهار برگشت‌پذیر نور قرمز کنترل می‌کند؛ هنگامی که اسید ایندول استیک به سمت پایین شاخه منتقل می‌شود، شاخه ژئوتروپیسم ایجاد می‌کند. فتوتروپیسم زمانی رخ می‌دهد که اسید ایندول استیک به سمت نور پس زمینه شاخه‌ها منتقل شود. اسید ایندول استیک باعث تسلط راس شاخه می‌شود. پیری برگ را به تأخیر می‌اندازد؛ اکسین اعمال شده روی برگ‌ها از ریزش جلوگیری کرد، در حالی که اکسین اعمال شده در انتهای نزدیک محل ریزش، ریزش را تسریع کرد. اکسین گلدهی را افزایش می‌دهد، باعث توسعه پارتنوکارپی می‌شود و رسیدن میوه را به تأخیر می‌اندازد.
اعمال کردن
اسید ایندول استیک طیف وسیعی از کاربردها و کاربردهای زیادی دارد، اما به دلیل تجزیه آسان در داخل و خارج از گیاه، معمولاً مورد استفاده قرار نمی‌گیرد. در مراحل اولیه، از آن برای القای بکرزایی و تشکیل میوه گوجه فرنگی استفاده می‌شد. در مرحله گلدهی، گل‌ها با ۳۰۰۰ میلی‌گرم در لیتر مایع خیسانده می‌شدند تا میوه گوجه فرنگی بدون دانه تشکیل شود و سرعت تشکیل میوه بهبود یابد. یکی از اولین کاربردها، تقویت ریشه‌زایی قلمه‌ها بود. خیساندن پایه قلمه‌ها با ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ میلی‌گرم در لیتر محلول دارویی می‌تواند تشکیل ریشه‌های نابجا در درخت چای، درخت صمغ، درخت بلوط، متاسکویا، فلفل و سایر محصولات را تقویت کند و سرعت تکثیر تغذیه‌ای را افزایش دهد. ۱ تا ۱۰ میلی‌گرم در لیتر اسید ایندول استیک و ۱۰ میلی‌گرم در لیتر اکسامیلین برای تقویت ریشه‌زایی نهال‌های برنج استفاده شد. ۲۵ تا ۴۰۰ میلی‌گرم در لیتر اسپری مایع روی گل داوودی یک بار (در ۹ ساعت دوره نوری) می‌تواند مانع از ظهور جوانه‌های گل شود و گلدهی را به تأخیر بیندازد. رشد در آفتاب طولانی با غلظت 10-5 مول در لیتر و یک بار اسپری کردن، می‌تواند گل‌های ماده را افزایش دهد. تیمار بذر چغندر باعث جوانه‌زنی شده و عملکرد غده ریشه و میزان قند را افزایش می‌دهد.
مقدمه‌ای بر اکسین
مقدمه
اکسین (auxin) دسته‌ای از هورمون‌های درون‌زا است که حاوی یک حلقه آروماتیک غیراشباع و یک زنجیره جانبی اسید استیک است، اختصار انگلیسی IAA، و نام رایج بین‌المللی آن، ایندول استیک اسید (IAA) است. در سال ۱۹۳۴، گوئو جی و همکارانش آن را به عنوان ایندول استیک اسید شناسایی کردند، بنابراین معمولاً اغلب از ایندول استیک اسید به عنوان مترادف اکسین استفاده می‌شود. اکسین در برگ‌های جوان کشیده و مریستم رأسی سنتز می‌شود و از بالا به پایین با انتقال طولانی از طریق آبکش انباشته می‌شود. ریشه‌ها همچنین اکسین تولید می‌کنند که از پایین به بالا منتقل می‌شود. اکسین در گیاهان از طریق یک سری واسطه‌ها از تریپتوفان تشکیل می‌شود. مسیر اصلی از طریق ایندول استالدهید است. ایندول استالدهید می‌تواند با اکسیداسیون و دآمیناسیون تریپتوفان به ایندول پیروات و سپس دکربوکسیله شدن تشکیل شود، یا می‌تواند با اکسیداسیون و دآمیناسیون تریپتوفان به تریپتامین تشکیل شود. سپس ایندول استالدهید دوباره به ایندول استیک اسید اکسید می‌شود. یکی دیگر از مسیرهای مصنوعی ممکن، تبدیل تریپتوفان از ایندول استونیتریل به ایندول استیک اسید است. اسید ایندول استیک را می‌توان با اتصال به اسید آسپارتیک به ایندول استیل آسپارتیک اسید، اینوزیتول به ایندول استیک اسید به اینوزیتول، گلوکز به گلوکوزید و پروتئین به کمپلکس اسید-پروتئین ایندول استیک در گیاهان غیرفعال کرد. اسید ایندول استیک متصل معمولاً 50 تا 90 درصد از اسید ایندول استیک در گیاهان را تشکیل می‌دهد که ممکن است شکل ذخیره‌ای اکسین در بافت‌های گیاهی باشد. اسید ایندول استیک را می‌توان با اکسیداسیون اسید ایندول استیک، که در بافت‌های گیاهی رایج است، تجزیه کرد. اکسین‌ها اثرات فیزیولوژیکی زیادی دارند که به غلظت آنها مربوط می‌شود. غلظت پایین می‌تواند رشد را افزایش دهد، غلظت بالا مانع رشد می‌شود و حتی باعث مرگ گیاه می‌شود، این مهار به این بستگی دارد که آیا می‌تواند تشکیل اتیلن را القا کند یا خیر. اثرات فیزیولوژیکی اکسین در دو سطح آشکار می‌شود. در سطح سلولی، اکسین می‌تواند تقسیم سلول‌های کامبیوم را تحریک کند؛ طویل شدن سلول‌های شاخه را تحریک و رشد سلول‌های ریشه را مهار می‌کند؛ تمایز سلول‌های آوند چوبی و آبکش را افزایش می‌دهد، ریشه‌های مو را تقویت می‌کند و ریخت‌زایی کالوس را تنظیم می‌کند. در سطح اندام و کل گیاه، اکسین از گیاهچه تا بلوغ میوه عمل می‌کند. اکسین طویل شدن مزوکوتیل گیاهچه را با مهار برگشت‌پذیر نور قرمز کنترل می‌کند؛ هنگامی که اسید ایندول استیک به سمت پایین شاخه منتقل می‌شود، شاخه ژئوتروپیسم ایجاد می‌کند. فتوتروپیسم زمانی رخ می‌دهد که اسید ایندول استیک به سمت نور پس زمینه شاخه‌ها منتقل شود. اسید ایندول استیک باعث تسلط راس شاخه می‌شود. پیری برگ را به تأخیر می‌اندازد؛ اکسین اعمال شده روی برگ‌ها از ریزش جلوگیری می‌کند، در حالی که اکسین اعمال شده در انتهای مجاور ریزش، ریزش را افزایش می‌دهد. اکسین گلدهی را افزایش می‌دهد، باعث توسعه پارتنوکارپی می‌شود و رسیدن میوه را به تأخیر می‌اندازد. شخصی مفهوم گیرنده‌های هورمونی را مطرح کرد. گیرنده هورمونی یک جزء سلولی مولکولی بزرگ است که به طور خاص به هورمون مربوطه متصل می‌شود و سپس یک سری واکنش‌ها را آغاز می‌کند. کمپلکس اسید ایندول استیک و گیرنده دو اثر دارد: اول، بر پروتئین‌های غشایی عمل می‌کند و بر اسیدی شدن محیط، انتقال پمپ یونی و تغییر تنش تأثیر می‌گذارد که یک واکنش سریع است (کمتر از 10 دقیقه)؛ دوم، اثر بر روی اسیدهای نوکلئیک است که باعث تغییرات دیواره سلولی و سنتز پروتئین می‌شود، که یک واکنش آهسته (10 دقیقه) است. اسیدی شدن محیط کشت شرط مهمی برای رشد سلول است. اسید ایندول استیک می‌تواند آنزیم ATP (آدنوزین تری فسفات) را روی غشای پلاسما فعال کند، یون‌های هیدروژن را برای خروج از سلول تحریک کند، مقدار pH محیط کشت را کاهش دهد، به طوری که آنزیم فعال شود، پلی ساکارید دیواره سلولی را هیدرولیز کند، به طوری که دیواره سلولی نرم شده و سلول منبسط شود. تجویز اسید ایندول استیک منجر به ظهور توالی‌های خاص RNA پیام‌رسان (mRNA) شد که سنتز پروتئین را تغییر داد. تیمار اسید ایندول استیک همچنین خاصیت ارتجاعی دیواره سلولی را تغییر داد و امکان ادامه رشد سلول را فراهم کرد. اثر افزایش رشد اکسین عمدتاً افزایش رشد سلول‌ها، به ویژه طویل شدن سلول‌ها است و هیچ تاثیری بر تقسیم سلولی ندارد. بخشی از گیاه که تحریک نور را احساس می‌کند، در نوک ساقه است، اما قسمت خم شده در قسمت پایینی نوک قرار دارد، زیرا سلول‌های زیر نوک در حال رشد و گسترش هستند و این حساس‌ترین دوره به اکسین است، بنابراین اکسین بیشترین تأثیر را بر رشد آن دارد. هورمون رشد بافت پیر کار نمی‌کند. دلیل اینکه اکسین می‌تواند رشد میوه‌ها و ریشه‌زایی قلمه‌ها را تقویت کند این است که اکسین می‌تواند توزیع مواد مغذی را در گیاه تغییر دهد و مواد مغذی بیشتری در قسمتی که توزیع اکسین غنی دارد، به دست می‌آید و یک مرکز توزیع تشکیل می‌دهد. اکسین می‌تواند تشکیل گوجه‌فرنگی بدون دانه را القا کند زیرا پس از تیمار جوانه‌های گوجه‌فرنگی بارور نشده با اکسین، تخمدان جوانه گوجه‌فرنگی به مرکز توزیع مواد مغذی تبدیل می‌شود و مواد مغذی تولید شده توسط فتوسنتز برگ‌ها به طور مداوم به تخمدان منتقل می‌شوند و تخمدان رشد می‌کند.
تولید، انتقال و توزیع
بخش‌های اصلی سنتز اکسین، بافت‌های مریستانی، عمدتاً جوانه‌های جوان، برگ‌ها و دانه‌های در حال رشد هستند. اکسین در تمام اندام‌های بدن گیاه توزیع شده است، اما در بخش‌هایی که رشد قوی دارند، مانند کولئوپدیا، جوانه‌ها، مریستم رأس ریشه، کامبیوم، دانه‌های در حال رشد و میوه‌ها، نسبتاً متمرکز است. سه راه برای انتقال اکسین در گیاهان وجود دارد: انتقال جانبی، انتقال قطبی و انتقال غیرقطبی. انتقال جانبی (انتقال اکسین از طریق نور پس زمینه در نوک کولئوپتیل ناشی از نور یک طرفه، انتقال جانبی نزدیک به زمین اکسین در ریشه‌ها و ساقه‌های گیاهان هنگام عرضی). انتقال قطبی (از انتهای بالایی مورفولوژی به انتهای پایینی مورفولوژی). انتقال غیرقطبی (در بافت‌های بالغ، اکسین می‌تواند به صورت غیرقطبی از طریق فلوئم منتقل شود).
دوگانگی کنش فیزیولوژیکی
غلظت کمتر باعث رشد می‌شود، غلظت بالاتر مانع رشد می‌شود. اندام‌های مختلف گیاه نیازهای متفاوتی برای غلظت بهینه اکسین دارند. غلظت بهینه برای ریشه‌ها حدود 10E-10mol/L، برای جوانه‌ها 10E-8mol/L و برای ساقه‌ها 10E-5mol/L بود. آنالوگ‌های اکسین (مانند نفتالین استیک اسید، 2، 4-D و غیره) اغلب در تولید برای تنظیم رشد گیاه استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، هنگامی که جوانه‌های لوبیا تولید می‌شوند، غلظت مناسب برای رشد ساقه برای تیمار جوانه‌های لوبیا استفاده می‌شود. در نتیجه، ریشه‌ها و جوانه‌ها مهار می‌شوند و ساقه‌های توسعه یافته از هیپوکوتیل بسیار توسعه یافته هستند. مزیت رشد ساقه گیاه در رأس با ویژگی‌های انتقال اکسین توسط گیاهان و دوگانگی اثرات فیزیولوژیکی اکسین تعیین می‌شود. جوانه رأس ساقه گیاه فعال‌ترین بخش تولید اکسین است، اما غلظت اکسین تولید شده در جوانه رأس به طور مداوم از طریق انتقال فعال به ساقه منتقل می‌شود، بنابراین غلظت اکسین در خود جوانه رأس زیاد نیست، در حالی که غلظت آن در ساقه جوان بیشتر است. این ماده برای رشد ساقه مناسب‌تر است، اما اثر مهاری بر جوانه‌ها دارد. هرچه غلظت اکسین در موقعیت نزدیک‌تر به جوانه بالایی بیشتر باشد، اثر مهاری آن بر جوانه جانبی قوی‌تر است، به همین دلیل است که بسیاری از گیاهان بلند، شکل پاگودا را تشکیل می‌دهند. با این حال، همه گیاهان تسلط راس قوی ندارند و برخی از درختچه‌ها پس از رشد جوانه رأس برای مدتی شروع به تخریب یا حتی کوچک شدن می‌کنند و تسلط راس اصلی را از دست می‌دهند، بنابراین شکل درختی درختچه، پاگودا نیست. از آنجا که غلظت بالای اکسین اثر مهاری بر رشد گیاه دارد، تولید غلظت بالای آنالوگ‌های اکسین نیز می‌تواند به عنوان علف‌کش، به ویژه برای علف‌های هرز دو لپه‌ای، مورد استفاده قرار گیرد.
آنالوگ‌های اکسین: NAA، 2، 4-D. از آنجا که اکسین به مقدار کم در گیاهان وجود دارد و حفظ آن آسان نیست. به منظور تنظیم رشد گیاه، از طریق سنتز شیمیایی، مردم آنالوگ‌های اکسین را پیدا کرده‌اند که اثرات مشابهی دارند و می‌توانند به صورت انبوه تولید شوند و به طور گسترده در تولید محصولات کشاورزی مورد استفاده قرار گرفته‌اند. تأثیر جاذبه زمین بر توزیع اکسین: رشد پس‌زمینه ساقه‌ها و رشد زمینی ریشه‌ها ناشی از جاذبه زمین است، دلیل آن این است که جاذبه زمین باعث توزیع ناهموار اکسین می‌شود که بیشتر در سمت نزدیک ساقه و کمتر در سمت عقب توزیع می‌شود. از آنجا که غلظت بهینه اکسین در ساقه زیاد بود، اکسین بیشتر در سمت نزدیک ساقه آن را تقویت کرد، بنابراین سمت نزدیک ساقه سریع‌تر از سمت عقب رشد کرد و رشد رو به بالای ساقه را حفظ کرد. برای ریشه‌ها، از آنجا که غلظت بهینه اکسین در ریشه‌ها بسیار کم است، اکسین بیشتر در نزدیکی سطح زمین اثر مهاری بر رشد سلول‌های ریشه دارد، بنابراین رشد نزدیک سطح زمین کندتر از پشت آن است و رشد ژئوتروپیک ریشه‌ها حفظ می‌شود. بدون جاذبه، ریشه‌ها لزوماً به سمت پایین رشد نمی‌کنند. تأثیر بی‌وزنی بر رشد گیاه: رشد ریشه به سمت زمین و رشد ساقه به دور از زمین توسط جاذبه زمین القا می‌شود که ناشی از توزیع ناهموار اکسین تحت القای جاذبه زمین است. در حالت بی‌وزنی فضا، به دلیل از دست دادن جاذبه، رشد ساقه حالت عقب‌ماندگی خود را از دست می‌دهد و ریشه‌ها نیز ویژگی‌های رشد زمینی را از دست می‌دهند. با این حال، مزیت رشد رأس ساقه هنوز وجود دارد و انتقال قطبی اکسین تحت تأثیر جاذبه قرار نمی‌گیرد.
