ג 'יברלינים סוגי, פונקציה, מצב פעולה, ביוסינתזה, יישום

ה gibberellins הם הורמוני צמחים או phytohormones להתערב בתהליכים שונים של צמיחה ופיתוח של צמחים גבוהים יותר. למעשה, הם מעוררים את הצמיחה ואת התארכות של גזע, את הפיתוח של פירות נביטה של ​​זרעים.

תגליתו נעשתה באמצע שנות ה -30 על ידי חוקרים יפנים שחקרו את הצמיחה הלא תקינה של צמחי האורז. השם gibberellin מגיע הפטרייה Gibberrella funjikuroi, אורגניזם שממנו הוא הופק בתחילה, סוכן סיבתי של המחלה "Bakanae".

אף כי יותר מ 112 gibberellins זוהו, מעט מאוד פעילות גופנית המניפסט. רק gibberellin א₃ או חומצה gibberellic, ו gibberellins א₁, א₄ א₇ יש להם חשיבות מסחרית.

אלה phytohormones לקדם שינויים מפתיעים בגודל של צמחים, בנוסף גרימת חלוקת התא בעלים וגבעולים. ההשפעה הגלומה של היישום האקסוגני שלה הוא התארכות של גבעולים דקים, פחות ענפים ועלים שבירים.

אינדקס

• 1 סוגים
  • 1.1 טפסים חינם
  • 1.2 צורות מצורפות
• 2 פונקציה
• 3 מצב פעולה
• 4 ביוסינתזה של ג 'יברלינים
• 5 קבלת gibberellins טבעי
• 6 השפעות פיזיולוגיות
• 7 יישומים מסחריים
• 8 הפניות

סוגים

המבנה של gibberellins הוא תוצאה של איחוד של חמישה איסופרנואידים פחמן כי יחד יוצרים ארבעה מולקולה טבעת. סיווגו תלוי בפעילות הביולוגית.

טפסים חינם

מקביל לאותם חומרים הנגזרים ent-Kaureno, אשר המבנה הבסיסי הוא ent-giberelano. הם מסווגים כמו חומצה diterpenoids מן פחמן heterocyclic ent-Kaurene. שני סוגים של צורות חופשיות ידועים.

• לא פעיל: מציג 20 פחמנים.
• פעילים: הם מציגים 19 פחמנים, שכן הם איבדו פחמן מסוים. הפעילות מותנית יש 19 פחמנים ולהציג הידרוקסילציה בעמדה 3.

טפסים מצומצמים

הם אלה gibberellins כי הם קשורים עם פחמימות, ולכן אין להם פעילות ביולוגית.

פונקציה

הפונקציה העיקרית של gibberellins הוא אינדוקציה של צמיחה התארכות של מבנים צמחיים. המנגנון הפיזיולוגי המאפשר התארכות קשור לשינויים בריכוז סידן אנדוגני ברמה התאית.

היישום של gibberellins מקדם את הפיתוח של פריחה inflorescences של מינים שונים, במיוחד במפעלים יום ארוך (PDL). המשויכים phytochromes, הם מציגים אפקט סינרגיסטי, מגרה את ההבחנה של מבנים פרחוניים, כגון עלי כותרת, אבקנים או קרפיונים, במהלך הפריחה.

מצד שני, הם גורמים לנביטה של ​​זרעים שנותרו רדומים. למעשה, הם מפעילים את הגיוס של עתודות, המניע את הסינתזה של amylases ו proteases של זרעים.

כמו כן, הם מעדיפים את התפתחות הפירות, וממריצים את הפיזור או הפיכת הפרחים לפירות. בנוסף, הם לקדם parthenocarpy והם משמשים לייצור פירות ללא זרעים.

אופן פעולה

Gibberellins לקדם חלוקת התא התארכות, שכן יישומים מבוקרים להגדיל את מספר וגודל של תאים. אופן הפעולה של gibberellins מוסדר על ידי וריאציה של התוכן של יוני סידן ברקמות.

Phytohormones אלה מופעלים וליצור תגובות פיזיולוגיות מורפולוגיות בריכוזים נמוכים מאוד ברקמות הצמח. ברמה התאית, זה חיוני כי כל האלמנטים המעורבים נמצאים קיימא עבור השינוי להתרחש..

מנגנון הפעולה של gibberellins נחקרה על תהליך של נביטה וצמיחה של העובר זרעי שעורה (Hulum vulgare). למעשה, פונקציה ביוכימית ופיזיולוגית של gibberellins אומת על השינויים המתרחשים בתהליך זה.

זרעי שעורה יש שכבה של תאים עשירים בחלבון מתחת לחישה, המכונה שכבת אלורון. בתחילת תהליך הנביטה, העובר משחרר gibberellins הפועלים על שכבת alleuron שמייצר הן אנזימים hydrolytic.

במנגנון זה, α-amylase, אחראי על עמילן הנפתח לתוך סוכרים, הוא האנזים הראשי מסונתז. מחקרים הראו כי סוכרים נוצרים רק כאשר שכבת alleurone קיים.

לכן, עמילאז α שמקורה בשכבת אלורון אחראי על הפיכת עמילן מילואים לתוך האנטוספרם העמיליים. בדרך זו, סוכרים וחומצות אמינו שפורסמו משמשים את העובר על פי הדרישות הפיזיולוגיות שלהם.

זה מניח כי gibberellins להפעיל גנים מסוימים הפועלים על מולקולות mRNA אחראי סינתזה α-amylase. למרות שזה עדיין לא אומת כי phytohormone פועל על הגן, נוכחותה חיונית לסינתזה של רנ"א היווצרות של אנזימים.

ביוסינתזה של ג 'יברלינים

Gibberellins הם תרכובות terpenoid נגזר טבעת gibano המורכב מבנה tetracyclic ent-giberelane. ביוסינתזה מתבצעת דרך התוואי של חומצה mvalonic, המהווה את נתיב המתכת העיקרי של eukaryotes.

מסלול זה מתרחש cytosol ו reticulum endoplasmic של תאים צמחיים, שמרים, פטריות, חיידקים, אצות ופרוטוזואה. התוצאה היא חמישה מבנים פחמן שנקרא pyrophosphate isopentenyl ו pethrophosphate dimethylallyl השתמשו כדי להשיג isoprenoids..

Isoprenoids הם מולקולות האמרגן של חלקיקים שונים כגון קואנזימים, ויטמין K, וביניהם phytohormones. ברמת המפעל, מסלול מטבולית בדרך כלל מסתיים בהשגת GA₁₂-אלדהייד.

זה מורכב, כל מיני צמחים הבאים תהליכים שונים עד השגת מגוון של gibberellins ידוע. למעשה, כל gibberellin פועל באופן עצמאי או אינטראקציה עם phytohormones אחרים.

תהליך זה מתרחש אך ורק ברקמות המריסטמטיות של עלים צעירים. לאחר מכן, חומרים אלה הם translocated לשאר הצמח באמצעות הלום.

במינים מסוימים, gibberellins מסונתזים ברמה של השורש הקודקוד, להיות transocated לגבעול באמצעות הלום. כמו כן, זרעים בשלים יש תוכן גבוה של gibberellins.

קבלת gibberellins טבעי

תסיסה של חנקן, מלחי פחמן ומינרלים היא הדרך הטבעית להשיג gibberellins מסחרי. כמקור מוגזמת, גלוקוז, סוכרוז, קמח טבעי ושומנים משמשים, מלחים מינרליים של פוספט ומגנזיום מוחלים..

התהליך דורש 5 עד 7 ימים לתסיסה יעילה. נדרשת תסיסה ותנאי אוורור קבועים, שמירה על ממוצע של 28 מעלות צלזיוס עד 32 מעלות צלסיוס, ורמות pH של 3-3.5.

למעשה, תהליך ההחלמה של gibberellins מתבצעת באמצעות ניתוק של ביומסה מן מרק מותסס. במקרה זה supernatant ללא תאים מכיל את האלמנטים המשמשים כצמח הצמיחה הרגולטורים.

ברמת המעבדה, חלקיקים gibberellin ניתן לשחזר באמצעות תהליך של נוזלי נוזלי החילוץ עמודות. עבור טכניקה זו, אתיל אצטט משמש כממס אורגני.

ב פגם שלה, שרפים חילופי אניוני מוחלים supernatant, השגת משקעים של gibberellins באמצעות elution מדרון. לבסוף, החלקיקים מיובשים ומתגבשים לפי מידת הטוהר שנקבעה.

בתחום החקלאי, ג 'יברלינים משמשים עם מידה של טוהר בין 50 ל -70%, מעורבב עם מרכיב אינרטיים מסחרית. בטכניקות של מיקרופרוגציה וגידולים במבחנה, מומלץ להשתמש במוצרים מסחריים עם מידה של טוהר יותר מ 90%.

השפעות פיזיולוגיות

יישום של ג 'יברלינים בכמויות קטנות מקדם פעולות פיזיולוגיות שונות צמחים, ביניהם:

• אינדוקציה של צמיחת רקמות הארכה של הגבעולים
• גירוי נביטה
• קידום של הגדרת פרחים לפירות
• תקנה של פריחה ופיתוח של פירות
• טרנספורמציה של צמחים הדו-שנתיים לשנים
• שינוי הביטוי המיני
• דיכוי הגמדים

היישום אקסוגני של gibberellins מעשים על מצב לנוער של מבנים צמח מסוימים. ייחורים או סכומים המשמשים כפל ווגטטיבי, בקלות ליזום את תהליך השתרשות כאשר אופי צעיר שלה באה לידי ביטוי.

לעומת זאת, אם המבנים צמח המניפסט אופי הבוגר שלהם, היווצרות שורש ריק. היישום של gibberellins מאפשר הצמח לעבור ממצבו לנוער לבגרות, או להיפך.

מנגנון זה חיוני כאשר אתה רוצה להתחיל פורחים בגידולים שלא השלימו את שלב הצעירים שלהם. חוויות עם מינים וודי, כגון ברוש, אורן או טקסוס, הפחיתו מחזורי הייצור במידה ניכרת.

יישומים מסחריים

הדרישות של שעות אור או תנאים קרים במינים מסוימים ניתן להשלים על ידי יישומים ספציפיים של gibberellins. בנוסף, gibberellins יכול לעורר את היווצרותם של מבנים פרחוניים, ובסופו של דבר לקבוע את התכונות המיניות של הצמח.

בתהליך הפרי, gibberellins לקדם את הצמיחה והפיתוח של פירות. כמו כן, הם מעכבים את ההזדקנות של הפירות, מונעים את הידרדרותם בעץ או תורמים זמן של חיים שימושיים לאחר שנקטפו.

כאשר הוא רצוי להשיג פירות ללא זרע (Partenocarpia), יישומים ספציפיים של gibberellins לגרום לתופעה זו. דוגמה מעשית היא ייצור של ענבים נטולי זרעים, אשר ברמה המסחרית נדרשים יותר מאשר מינים עם זרעים..

בהקשר זה, יישומים של gibberellins זרעים במצב רדום לאפשר להפעיל את התהליכים הפיזיולוגיים ולצאת ממצב זה. למעשה, מינון נאות מפעיל את האנזימים הידרווליטיים שמשפילים את העמילן בסוכר, ומעדיפים את התפתחות העובר.

בתחום הביוטכנולוגי, ג 'יברלינים משמשים לחידוש רקמות בגידולים במבחנה של explants ללא explants. כמו כן, יישומים של gibberellins בצמחים אמא לעורר את הצמיחה שלהם, המאפשרים את החילוץ של apices בריא ברמה המעבדה.

ברמה מסחרית, יישומים של gibberellins בטיפוח קני סוכר (סכנרום) מאפשרים להגדיל את הייצור של סוכר. בהקשר זה, phytohormones אלה לעורר את התארכות של interodes שבו סוכרוז מיוצר ומאוחסנים, בדרך זו לגודל גדול יותר הצטברות של סוכר.

הפניות

1. יישום הורמוני ירקות (2016) הורטיקולטורה. שוחזר ב: horticultivos.com
2. Azcón-Bieto Joaquín ו- Talon Manuel (2008) יסודות הפיזיולוגיה של הצמח. Mc Graw Hill, מהדורה שנייה. ISBN: 978-84-481-9293-8.
3. Cerezo Martínez חורחה (2017) פיזיולוגיה של הצמח. נושא X. ג 'יברלינים. הפוליטכני של אוניברסיטת קרטחנה. 7 עמ '.
4. Delgado Arrieta ג 'ו Domenech López F. (2016) Gibberelin. מדעי הטכניון פרק 4.27, 4 עמ '.
5. Phytoregulators (2003) אוניברסיטה פוליטכניקה דה ואלנסיה. מקור: euita.upv.es
6. וויבר רוברט ג '(1976) הרגולטורים של הצמיחה של צמחים בחקלאות. אוניברסיטת קליפורניה, דייוויס. טריליאס העריכה. ISBN: 9682404312.