Gibberelliner

Gibberellins er fytohormoner som regulerer prosessene for vekst og utvikling av de øvre plantene

Hva er gibberelliner?

De gibberelliner De er plantehormoner, eller fytohormoner, som regulerer forskjellige prosesser med vekst og utvikling av de øvre plantene. Stimulere vekst og forlengelse av stammen, utviklingen av fruktene og spiring av frø.

De ble oppdaget av japanske forskere på midten av 30 -tallet, som studerte den unormale veksten av risplanter. Gibbereline -navnet kommer fra soppen Gibberrella funjikuroi, organisme som den opprinnelig ble trukket ut, forårsakende middel for sykdommen Bakanae.

Selv om mer enn 112 gibberelliner er blitt identifisert, er det svært få uttrykte fysiologisk aktivitet. Bare gibberellin til₃, o giberélic acid, og gibberellins til₁, TIL₄ allerede₇ De har kommersiell betydning.

Disse fytormonene fremmer overraskende endringer i størrelsen på planter, i tillegg til å indusere celledeling i blader og stilker. Den synlige effekten av dens ytre påføring er veksten av tynne stengler, lavere antall grener og mindre skjøre blader.

Typer gibberelliner

Strukturen til Gibberellinene er resultatet av den fem -karbon isoprenoidforeningen, som til sammen danner et firestyremolekyl. Klassifiseringen avhenger av biologisk aktivitet.

Kjemisk struktur av Giberélica -syre

Gratis måter

Tilsvarer de stoffene avledet fra ent-kaureno, hvis grunnleggende struktur er ent-gibberelano. De er klassifisert som sure diterpenoid. To typer gratis former er kjent.

• Inaktiv: De presenterer 20 karbonatomer.
• Aktiv: De presenterer 19 karbonatomer, siden de har mistet et spesifikt karbon. Aktiviteten er betinget av å ha 19 karbonatomer og presentere en hydroksylering i posisjon 3.

Konjugerte former

De er de gibberellinene som er assosiert med karbohydrater, så de presenterer ikke biologisk aktivitet.

Giberellin -funksjon

- Hovedfunksjonen til gibberelliner er induksjon av vekst og forlengelse av plantestrukturer. Den fysiologiske mekanismen som tillater forlengelse er relatert til endringene av endogen konsentrasjon av kalsium på cellenivå.

- Bruken av gibberelliner oppmuntrer til utvikling av blomstring og blomsterstander av forskjellige arter, spesielt i lange planter (PDL). Tilknyttet fytokromer har de en synergistisk effekt, og stimulerer differensieringen av blomsterstrukturer, for eksempel kronblad, stamens eller karpeller, under blomstring.

- De forårsaker spiring av frø som opprettholdes i sovesal, da de aktiverer mobilisering av reserver, noe som induserer syntesen av amylaser og proteaser i frøene.

Det kan tjene deg: pseudotsuga menziesii: egenskaper, habitat, bruksområder, sykdommer

- De favoriserer utviklingen av frukt, stimulerer ostemasse eller transformasjon av blomster til frukt. I tillegg fremmer de Partenocarpia og brukes til å produsere frøfri frukt.

Gibberellins modus

Gibberelliner fremmer divisjon og celleforlengelse, siden kontrollerte applikasjoner øker antall og størrelse på celler. Gibberellins modus er regulert av variasjonen av innholdet av kalsiumioner i vevene.

Disse fytormonene aktiveres og genererer fysiologiske og morfologiske responser på svært lave konsentrasjoner i plantevev. På cellenivå er det viktig at alle de involverte elementene er til stede og levedyktige for endringen å skje.

Gibberellins mekanisme er blitt studert på prosessen med spiring og vekst av embryoet i byggfrø (Hordeum vulgare). Faktisk er den biokjemiske og fysiologiske funksjonen til gibberelliner på endringene som skjer i denne prosessen blitt bekreftet.

Byggfrø har et lag med proteinrike celler under episperma, kalt et aleuronsk lag. I begynnelsen av spiringsprosessen frigjør embryoet Giberelliner som virker på laget av Aleurons, som genererer samtidig hydrolytiske enzymer.

I denne mekanismen er a-amylase, ansvarlig for utfoldelse av stivelse i sukker, det viktigste syntetiserte enzymet. Studier har vist at sukker bare dannes når laget av aleuroner er til stede.

Derfor er a-amylase oppstått i laget av Aleuronas er ansvarlig for å transformere reserve stivelse til Amylaceo endosperm. På denne måten brukes sukker og aminosyrer som frigjøres av embryoet i henhold til deres fysiologiske krav.

Det antas at gibberelliner aktiverer visse gener som virker på RNM-molekylene som er ansvarlige for å syntetisere a-amylase. Selv om det ennå ikke er bekreftet at fytohormon virker på genet, er dets tilstedeværelse uunnværlig for RNA -syntese og enzymdannelse.

Biosyntese av gibberellinene

Gibberellins er terpenoidforbindelser avledet fra Gibano-ringen sammensatt av en ent-gibbereal tetracyklisk struktur. Biosyntese utføres gjennom mevalonsyre -ruten, som utgjør hovedmetallveien til eukaryoter.

Denne ruten forekommer i cytosol og i endoplasmatisk retikulum av planteceller, gjær, sopp, bakterier, alger og protozoer. Resultatet er fem karbonatomerstrukturer, kalt isopenyl og dimetylilylpyrofosfatpyrofosfat, brukt til å oppnå isoprenoider.

Det kan tjene deg: Lentisco: Kjennetegn, habitat, egenskaper, dyrking

Isoprenoider er de fremme molekylene til forskjellige partikler, for eksempel koenzymer, vitamin K, og blant dem, fytohormoner. På plantivå ender normalt den metabolske veien med å oppnå GA₁₂-aldehyd.

Oppnådd denne forbindelsen, hver planteart følger forskjellige prosesser inntil mangfoldet av Gibberellins kjent. Faktisk virker hver gibbereline uavhengig eller samhandler med de andre fytormonene.

Denne prosessen skjer utelukkende i de meristematiske vevene til unge blader. Deretter blir disse stoffene translokert til resten av planten gjennom floem.

Hos noen arter syntetiseres gibberelliner på nivået med rotenes topp, og blir translokert til stammen gjennom floem. Også umodne frø har et høyt innhold av gibberelliner.

Oppnå naturlige gibberelliner

Fermentering av nitrogen, kullsyreholdige kilder og mineralsalter er den naturlige måten å skaffe kommersielle gibbers. Som en kullsyreholdig kilde brukes glukose, sukrose, naturlig mel og fett, og fosfat- og magnesiummineralsalter påføres.

Prosessen krever 5 til 7 dager for effektiv gjæring. Konstante uro og luftingsforhold er påkrevd, og opprettholder et gjennomsnitt fra 28 til 32 ºC, og 3-3,5 pH-nivåer.

Gibberellingjenvinningsprosessen utføres gjennom dissosiasjon av fermentert buljongbiomasse. I dette tilfellet inneholder cellefri supernatant elementene som brukes som plantevekstregulatorer.

På laboratorietivå kan gibberellinpartikler utvinnes gjennom en prosess med væske-væskeekstraksjonssøyler. For denne teknikken brukes etylacetat som et organisk løsningsmiddel.

Unnlatelse av at anioniske utvekslingsharpikser påføres supernatanten, og oppnår nedbør av gibberellinene ved gradienteluering. Til slutt tørkes partiklene og krystalliseres i henhold til den etablerte renhetsgraden.

I landbruksfeltet brukes gibberelliner med en grad av renhet mellom 50 og 70%, blandet med en inert ingrediens på kommersielt nivå.

I mikropropagering og avlingsteknikker In vitro, Det anbefales å bruke kommersielle produkter med en renhetsgrad større enn 90%.

Fysiologiske effekter av gibberelliner

Anvendelsen av gibberelliner i små mengder fremmer forskjellige fysiologiske handlinger i planter, blant dem er:

- Induksjon av stoffvekst og forlengelse av stengler.

Det kan tjene deg: søt pithecellobium: egenskaper, habitat, egenskaper

- Spiringstimulering.

- Fremme av flyt fra blomster til frukt.

- Regulering av blomstring og utvikling av fruktene.

- Transformasjon av halvårlige planter til årlige.

- Endring av seksuelt uttrykk.

- Dvergundertrykkelse.

Den eksogene anvendelsen av Gibberellins virker på ungdomstilstanden til visse plantestrukturer. Stiklinger eller innsatser som brukes til vegetativ multiplikasjon, begynner enkelt rotprosessen når ungdomskarakteren manifesterer seg.

På motsatt måte, hvis plantestrukturer manifesterer sin voksne karakter, er rotdannelse ugyldig. Bruken av Gibberellins lar anlegget passere fra ungdomstilstanden til voksen, eller omvendt.

Denne mekanismen er viktig når du vil begynne å blomstre i avlinger som ikke har fullført ungdomsfasen. Erfaringer med trey arter, som sypresser, furuer eller vanlig bredde, har klart å redusere produktive sykluser betydelig.

Kommersielle applikasjoner

- Lystimer eller kalde forhold i noen arter kan leveres ved spesifikke Gibberellin -applikasjoner.

- I tillegg kan gibberelliner stimulere dannelsen av blomsterstrukturer, og til slutt bestemme de seksuelle egenskapene til planten.

- I fruktingsprosessen fremmer gibberelliner veksten og utviklingen av frukt. På samme måte forsinker de fruktens senescens, og forhindrer deres forverring i treet eller gir noe nyttig liv en gang høstet.

- Når du vil skaffe frøfri frukt (start -up), induserer spesifikke gibberellinapplikasjoner dette fenomenet. Et praktisk eksempel er produksjonen av frøfrie druer, som er mer etterspurt på kommersielt nivå enn arten med frø.

- Giberellin -applikasjoner i frø i en sovesalen tillater å aktivere fysiologiske prosesser og komme ut av denne tilstanden. Faktisk aktiverer en adekvat dose de hydrolytiske enzymer som nedbryter sukkerstivelsen, og favoriserer utviklingen av embryoet.

- I det bioteknologiske planet brukes gibberelliner til å regenerere vev i avlinger In vitro av patogenfrie eksperter.

- Giberelin -applikasjoner i morsanlegg stimulerer veksten deres, og letter utvinning av sunne salter på laboratorietivå.

- På et kommersielt nivå kan Gibberellin -applikasjoner i sukkerrørdyrking (Saccharum officinarum) La øke sukkerproduksjonen. I denne forbindelse induserer disse fytormonene forlengelsen av ferdighetene der sukrose produseres og lagres, og sukkeropphopningen i større størrelse.

Referanser

1. Cerezo Martínez, Jorge. Plantefysiologi. Gibberelliner. Polytechnic University of Cartagena.
2. Delgado Arrieta, G. og Domenech López, f. Gibberelliner. Tekniske vitenskaper.