Gibereliny

Gibereliny są fitohormonami, które regulują procesy wzrostu i rozwoju górnych roślin

Czym są gibereliny?

Gibereliny Są to hormony roślinne lub fitohormony, które regulują różne procesy wzrostu i rozwoju górnych roślin. Stymuluj wzrost i wydłużenie łodygi, rozwój owoców i kiełkowanie nasion.

Zostali odkryci przez japońskich badaczy w połowie lat 30. XX wieku, którzy badali nienormalny wzrost roślin ryżowych. Nazwa Gibbeline pochodzi od grzyba Gibberrella Funjikuroi, Organizm, z którego początkowo został wydobyty, czynnik sprawczy choroby Bakanae.

Chociaż zidentyfikowano ponad 112 giberellin, bardzo niewielu wyraża aktywność fizjologiczną. Tylko giberelina₃, o kwas giberéliczny i gibereliny₁, DO₄ już₇ Mają znaczenie handlowe.

Te fitormony promują zaskakujące zmiany wielkości roślin, oprócz indukowania podziału komórek w liście i łodyg. Widocznym efektem jego zewnętrznego zastosowania jest wzrost cienkich łodyg, niższa liczba gałęzi i mniej kruche liście.

Rodzaje giberellin

Struktura giberellin jest wynikiem pięciokrębowego unii izoprenoidów, które razem tworzą czterokrotnie cząsteczkową cząsteczkę. Jego klasyfikacja zależy od aktywności biologicznej.

Struktura chemiczna kwasu Giberélica

Darmowe sposoby

Odpowiada substancjom pochodzącym z ent-kaureno, którego podstawową strukturą jest ent-gibberelano. Są klasyfikowane jako kwaśny diterpenoid. Znane są dwa rodzaje darmowych kształtów.

• NIEAKTYWNY: Prezentują 20 węglików.
• Aktywny: Prezentują 19 węgli, ponieważ stracili określony węgiel. Aktywność jest uwarunkowana do posiadania 19 węgli i przedstawienia hydroksylacji w pozycji 3.

Skoniugowane kształty

Są to gibereliny związane z węglowodanami, więc nie przedstawiają aktywności biologicznej.

Funkcja gibereliny

- Główną funkcją giberellin jest indukcja wzrostu i wydłużenia struktur roślinnych. Mechanizm fizjologiczny, który umożliwia wydłużenie, jest związany ze zmianami endogennego stężenia wapnia na poziomie komórkowym.

- Zastosowanie giberellin zachęca do rozwoju kwitnienia i kwiatostanów różnych gatunków, szczególnie w roślinach długotoodporady (PDL). Związane z fitochromami, mają one efekt synergistyczny, stymulując różnicowanie struktur kwiatowych, takich jak płatki, pręciki lub dywany, podczas kwitnienia.

- Powodują kiełkowanie nasion utrzymywanych w wyczynku, ponieważ aktywują mobilizację rezerw, indukując syntezę amylazy i proteazy w nasionach.

Może ci służyć: pseudotguga menziesii: Charakterystyka, siedlisko, zastosowania, choroby

- Faworyzują rozwój owoców, stymulując twaróg lub transformację kwiatów w owoce. Ponadto promują częściowookarpią i są wykorzystywane do produkcji owoców bez nasion.

Tryb działania giberellin

Gibereliny promują podział i wydłużenie komórek, ponieważ kontrolowane zastosowania zwiększają liczbę i wielkość komórek. Tryb działania giberellin jest regulowany przez zmianę zawartości jonów wapnia w tkankach.

Te fitormony są aktywowane i generują reakcje fizjologiczne i morfologiczne na bardzo niskie stężenia w tkankach roślinnych. Na poziomie komórkowym ważne jest, aby wszystkie zaangażowane elementy były obecne i opłacalne dla zmiany.

Mechanizm działania giberellin został zbadany na temat procesu kiełkowania i wzrostu zarodka w nasionach jęczmienia (Hordeum vulgare). W rzeczywistości sprawdzono biochemiczną i fizjologiczną funkcję giberellin na temat zmian występujących w tym procesie.

Nasiona jęczmienia mają warstwę białek bogatych w epizodę, zwaną warstwą aleurońską. Na początku procesu kiełkowania zarodek uwalnia gibereliny, które działają na warstwie Aleuronów, która generuje jednocześnie enzymy hydrolityczne.

W tym mechanizmie α-amylaza, odpowiedzialna za rozwijanie skrobi u cukrów, jest głównym zsyntetyzowanym enzymem. Badania wykazały, że cukry powstają tylko wtedy, gdy występuje warstwa aleuronów.

Dlatego α-amylaza powstała w warstwie Aleuronas jest odpowiedzialna za przekształcenie skrobi rezerwowej w amylaceo amyla. W ten sposób uwolnione cukry i aminokwasy są używane przez zarodek zgodnie z ich wymaganiami fizjologicznymi.

Zakłada się, że gibereliny aktywują niektóre geny, które działają na cząsteczkach RNM odpowiedzialnych za syntetyzację α-amylazy. Chociaż nie zostało jeszcze zweryfikowane, że fitohormon działa na gen, jego obecność jest niezbędna do syntezy RNA i tworzenia enzymu.

Biosynteza giberellin

Gibereliny to związki terpenoidowe pochodzące z pierścienia gibano złożonego ze struktury tetracyklicznej ent-gibealowej. Biosynteza jest wykonywana drogą kwasu mevalonowego, która stanowi główną metalową drogę eukarionotów.

Ta trasa występuje w cytosolu i retikulum endoplazmatycznym komórek roślinnych, drożdży, grzybów, bakterii, glonów i pierwotniaków. Rezultatem jest pięć struktur węgla, zwane pirofosforanem izopenylu i dimetylilillu, stosowane w uzyskiwaniu izoprenoidów.

Może ci służyć: Lentisco: Charakterystyka, siedlisko, właściwości, uprawa

Izoprenoidy to promujące cząsteczki różnych cząstek, takich jak koenzymy, witamina K, a wśród nich fitohormony. Na poziomie rośliny zwykle szlak metaboliczny kończy się na uzyskaniu GA₁₂-Aldehyd.

Uzyskał ten związek, każdy gatunek rośliny podąża za różnymi procesami, aż różnorodność giberellin. W rzeczywistości każda linia bełkotów działa niezależnie lub wchodzi w interakcje z innymi fitormonami.

Proces ten występuje wyłącznie w merystematycznych tkankach młodych liści. Następnie substancje te są translokowane do reszty rośliny przez łyk.

U niektórych gatunków gibereliny są syntetyzowane na poziomie szczytu korzenia, przemieszczane do łodygi przez łyk. Również niedojrzałe nasiona mają wysoką zawartość giberellin.

Uzyskanie naturalnych giberellin

Fermentacja azotu, źródeł gazowanych i soli mineralnych jest naturalnym sposobem na uzyskanie komercyjnych gibbers. Jako gazowane źródło, stosuje się glukozę, sacharozę, naturalną mąkę i tłuszcz, a fosforan i sole mineralne magnezu są stosowane.

Proces wymaga od 5 do 7 dni w celu skutecznego fermentacji. Wymagane są stałe warunki pobudzenia i napowietrzania, utrzymując średnią od 28 do 32º C i poziomy 3-3,5 pH.

Proces odzyskiwania gibereliny odbywa się poprzez dysocjację fermentowanej biomasy bulionu. W takim przypadku supernatant bez komórki zawiera elementy stosowane jako regulatory wzrostu roślin.

Na poziomie laboratoryjnym cząstki gibereliny można odzyskać poprzez proces kolumn ekstrakcji ciekłobójczej. Do tej techniki octan etylu jest stosowany jako rozpuszczalnik organiczny.

Niepowodzenie, a anionowe żywice wymiany są stosowane do supernatantu, osiągając opady gibereliny przez elucję gradientową. Wreszcie cząstki są suszone i krystalizowane zgodnie z ustalonym stopniem czystości.

W polu rolniczym gibereliny są stosowane z stopniem czystości od 50 do 70%, mieszane z obojętnym składnikiem na poziomie komercyjnym.

W technikach mikropropagacji i upraw In vitro, Zaleca się stosowanie produktów komercyjnych o stopniu czystości większej niż 90%.

Fizjologiczne działanie giberellin

Zastosowanie giberellin w małych ilościach promuje różne działania fizjologiczne w roślinach, w tym:

- Indukcja wzrostu tkaniny i wydłużenie łodyg.

Może ci służyć: słodki pithecellobium: cechy, siedlisko, właściwości

- Stymulacja kiełkowania.

- Promowanie przepływu z kwiatów do owoców.

- Regulacja kwitnienia i rozwoju owoców.

- Transformacja roślin biannacyjnych w coro.

- Zmiana ekspresji seksualnej.

- Tłumienie krasnoludów.

Egzogenne zastosowanie giberellin działa na stan młodzieży niektórych struktur roślinnych. Sadzonki lub stawki stosowane do mnożenia wegetatywnego, łatwo rozpocząć proces zakorzenie.

W odwrotny sposób, jeśli struktury roślin objawiają swój dorosły charakter, tworzenie korzeni jest nieważne. Zastosowanie giberellin pozwala zakładowi przekazać się ze stanu młodzieży do osoby dorosłej lub odwrotnie.

Ten mechanizm jest niezbędny, gdy chcesz zacząć kwitnąć w uprawach, które nie ukończyły fazy młodzieży. Doświadczenia z gatunkami drzewnymi, takimi jak cyprysy, sosny lub wspólny brzeg, udało się znacznie zmniejszyć cykle produkcyjne.

Zastosowania komercyjne

- Godziny świetlne lub zimne warunki u niektórych gatunków mogą być dostarczane przez określone zastosowania gibereliny.

- Dodatkowo gibereliny mogą stymulować tworzenie struktur kwiatowych i ostatecznie określić cele seksualne rośliny.

- W procesie owoców gibereliny promują wzrost i rozwój owoców. Podobnie opóźniają starzenie owoców, zapobiegając ich pogorszeniu na drzewie lub zapewnianiu pewnego okresu użytkowania po zebraniu.

- Kiedy chcesz uzyskać owoce bezgrzewne (start -up), specyficzne zastosowania gibereliny indukują to zjawisko. Praktycznym przykładem jest wytwarzanie bezgrzewnych winogron, które są bardziej wymagane na poziomie komercyjnym niż gatunek z nasionami.

- Zastosowania gibereliny w nasionach w stanie proszku pozwalają na aktywację procesów fizjologicznych i wydostania się z tego stanu. W rzeczywistości odpowiednia dawka aktywuje enzymy hydrolityczne, które degradują skrobię cukrową, faworyzując rozwój zarodka.

- W płaszczyźnie biotechnologicznej gibereliny są używane do regeneracji tkanek w uprawach In vitro zbiorników bez patogenów.

- Zastosowania gibereliny w roślinach macierzystowych stymulują ich wzrost, ułatwiając ekstrakcję zdrowych aparterów na poziomie laboratoryjnym.

- Na poziomie komercyjnym zastosowania gibereliny w uprawie trzciny cukrowej (Saccharum officinarum) Pozwól na zwiększenie produkcji cukru. Pod tym względem te fitormony indukują wydłużenie umiejętności, w których sacharoza jest wytwarzana i przechowywana, a także akumulacja cukru o większej wielkości.

Bibliografia

1. Cerezo Martínez, Jorge. Fizjologia roślin. Gibereliny. Polytechnic University of Cartagena.
2. Delgado Arrieta, G. i Domenech López, F. Gibereliny. Nauki techniczne.