Plej Bonaj Prezoj Planta Hormono Indole-3-Acetata Acido Iaa

Nature

Indoacetata acido estas organika substanco. Puraj produktoj estas senkoloraj foliaj kristaloj aŭ kristalaj pulvoroj. Ĝi fariĝas rozkolora kiam eksponita al lumo. Fandopunkto 165-166 ℃ (168-170 ℃). Solvebla en anhidra etanolo, etila acetato, dikloroetano, solvebla en etero kaj acetono. Nesolvebla en benzeno, tolueno, benzino kaj kloroformo. Nesolvebla en akvo, ĝia akva solvaĵo povas esti malkomponita per ultraviola lumo, sed estas stabila al videbla lumo. La natria salo kaj kalia salo estas pli stabilaj ol la acido mem kaj estas facile solveblaj en akvo. Facile dekarboksiligebla al 3-metilindolo (skatino). Ĝi havas duecon al plantkreskado, kaj malsamaj partoj de la planto havas malsaman sentemon al ĝi, ĝenerale la radiko estas pli granda ol la burĝono estas pli granda ol la tigo. Malsamaj plantoj havas malsaman sentemon al ĝi.

Prepara metodo

3-indola acetonitrilo formiĝas per la reakcio de indolo, formaldehido kaj kalia cianido je 150℃, 0.9~1MPa, kaj poste hidrolizita per kalia hidroksido. Aŭ per la reakcio de indolo kun glikola acido. En 3L-a aŭtoklavo el neoksidebla ŝtalo, 270g(4.1mol)85%-a kalia hidroksido, 351g(3mol) da indolo estis aldonitaj, kaj poste 360g(3.3mol)70%-a akva solvaĵo de hidroksiacetata acido estis malrapide aldonita. Varmigu je ferma temperaturo ĝis 250℃, kirlante dum 18 horoj. Malvarmigu sub 50℃, aldonu 500ml da akvo, kaj kirlu je 100℃ dum 30 minutoj por dissolvi kalian indol-3-acetaton. Malvarmigu ĝis 25℃, verŝu la aŭtoklavan materialon en akvon, kaj aldonu akvon ĝis la totala volumeno estas 3L. La akva tavolo estis ekstraktita per 500 ml da etila etero, acidigita per klorida acido je 20-30 ℃, kaj precipitigita per indol-3-acetata acido. Filtrita, lavita per malvarma akvo, sekigita for de lumo, produkto 455-490 g.

Biokemia signifo

Posedaĵo

Facile malkomponebla en lumo kaj aero, ne daŭra stokado. Sekura por homoj kaj bestoj. Solvebla en varma akvo, etanolo, acetono, etero kaj etila acetato, iomete solvebla en akvo, benzeno, kloroformo; Ĝi estas stabila en alkala solvaĵo kaj unue dissolviĝas en malgranda kvanto da 95%-a alkoholo kaj poste dissolviĝas en akvo ĝis taŭga kvanto kiam preparita kun pura produkta kristaliĝo.

Uzu

Uzata kiel plantkreskiga stimulilo kaj analiza reakciilo. 3-indola acetata acido kaj aliaj aŭksinaj substancoj kiel 3-indola acetaldehido, 3-indola acetonitrilo kaj askorbata acido ekzistas nature. La antaŭulo de la biosintezo de 3-indola acetata acido en plantoj estas triptofano. La baza rolo de aŭksino estas reguligi plantkreskon, ne nur por antaŭenigi kreskon, sed ankaŭ por inhibicii kreskon kaj organkonstruadon. Aŭksino ne nur ekzistas en libera stato en plantĉeloj, sed ankaŭ ekzistas en ligita aŭksino, kiu estas forte ligita al biopolimera acido, ktp. Aŭksino ankaŭ formas konjugaciojn kun specialaj substancoj, kiel indolacetila asparagino, apentoza indolacetila glukozo, ktp. Ĉi tio povas esti stokada metodo de aŭksino en la ĉelo, kaj ankaŭ senveneniga metodo por forigi la toksecon de troa aŭksino.

Efiko

Planta aŭksino. La plej ofta natura kreskohormono en plantoj estas indoleacetata acido. Indoleacetata acido povas antaŭenigi la formadon de la supra burĝonfino de plantŝosoj, ŝosoj, plantidoj, ktp. Ĝia antaŭulo estas triptofano. Indoleacetata acido estasplantkreskiga hormonoSomatino havas multajn fiziologiajn efikojn, kiuj rilatas al ĝia koncentriĝo. Malalta koncentriĝo povas antaŭenigi kreskon, alta koncentriĝo malhelpos kreskon kaj eĉ igos la planton morti, ĉi tiu inhibicio rilatas al ĉu ĝi povas indukti la formadon de etileno. La fiziologiaj efikoj de aŭksino manifestiĝas sur du niveloj. Je la ĉela nivelo, aŭksino povas stimuli ŝanĝan ĉeldividiĝon; Stimuli branĉĉelan plilongigon kaj inhibicii radikĉelan kreskon; Antaŭenigi ksileman kaj floeman ĉeldiferencon, antaŭenigi hartondadon de radikoj kaj reguligi kalmorfogenezon. Je la organa kaj tuta plantonivelo, aŭksino agas de plantido ĝis fruktomaturiĝo. Aŭksino kontrolis plantidan mezokotilan plilongigon per reigebla ruĝluma inhibicio; Kiam la indoleacetata acido estas transdonita al la malsupra flanko de la branĉo, la branĉo produktos geotropismon. Fototropismo okazas kiam indoleacetata acido estas transdonita al la fonlumigita flanko de la branĉoj. Indoleacetata acido kaŭzas apeksan dominecon. Malfruigi folian seneskon; Aŭksino aplikita al folioj inhibis fortranĉiĝon, dum aŭksino aplikita al la proksimala fino de la fortranĉiĝo antaŭenigas fortranĉiĝon. Aŭksino antaŭenigas floradon, induktas partenokarpian evoluon, kaj prokrastas fruktomaturiĝon.

Apliki

Indoleacetata acido havas larĝan spektron kaj multajn uzojn, sed ĝi ne estas ofte uzata ĉar ĝi facile putriĝas en kaj el plantoj. En la frua stadio, ĝi estis uzata por indukti partenokarpan kaj fruktogenadon de tomatoj. En la florado, la floroj estis trempitaj per 3000 mg/l likvaĵo por formi senkernajn tomatofruktojn kaj plibonigi la fruktogenan rapidecon. Unu el la plej fruaj uzoj estis antaŭenigi la enradikiĝon de fortranĉajoj. Trempi la bazon de fortranĉajoj per 100 ĝis 1000 mg/l da kuraca solvaĵo povas antaŭenigi la formadon de flankaj radikoj de tearbo, eŭkalipto, kverko, metasekvojo, pipro kaj aliaj kultivaĵoj, kaj akceli la rapidecon de nutra reproduktado. 1~10 mg/l da indoleacetata acido kaj 10 mg/L da oksamilino estis uzataj por antaŭenigi la enradikiĝon de rizplantidoj. 25 ĝis 400 mg/l da likva ŝprucaĵo sur krizantemon unufoje (en 9 horoj da fotoperiodo) povas inhibicii la aperon de florburĝonoj kaj prokrasti floradon. Kultivado en longa sunbrilo ĝis koncentriĝo de 10⁻⁵ mol/l, ŝprucita unufoje, povas pliigi inajn florojn. Traktado de betaj semoj antaŭenigas ĝermadon kaj pliigas la rendimenton de radikaj tuberoj kaj la sukerenhavon.

Enkonduko al aŭksino
Enkonduko

Aŭksino (aŭksino) estas klaso de endogenaj hormonoj enhavantaj nesaturitan aroman ringon kaj acetacidan flankan ĉenon, angla mallongigo IAA, la internacia komuna, estas indola acetata acido (IAA). En 1934, Guo Ge kaj aliaj identigis ĝin kiel indola acetata acido, tial estas kutime ofte uzi indolan acetatan acidon kiel sinonimon por aŭksino. Aŭksino estas sintezita en la plilongigitaj junaj folioj kaj apeksa meristemo, kaj estas akumulita de supre ĝis sube per longdistanca transporto de floemo. La radikoj ankaŭ produktas aŭksinon, kiu estas transportata de malsupre supren. Aŭksino en plantoj estas formita el triptofano per serio de intermediatoj. La ĉefa vojo estas tra indola acetaldehido. Indola acetaldehido povas esti formita per la oksidado kaj deaminigo de triptofano al indola piruvato kaj poste senkarboksiligita, aŭ ĝi povas esti formita per la oksidado kaj deaminigo de triptofano al triptamino. La indola acetaldehido estas poste reoksidigita al indola acetata acido. Alia ebla sinteza vojo estas la konverto de triptofano de indola acetonitrilo al indola acetata acido. Indolacetata acido povas esti inaktivigita per ligado kun asparta acido al indolacetilasparta acido, inozitolo al indolacetata acido al inozitolo, glukozo al glukozido, kaj proteino al indolacetata acido-proteina komplekso en plantoj. Ligita indolacetata acido kutime konsistigas 50-90% de indolacetata acido en plantoj, kiu povas esti stoka formo de aŭksino en planthistoj. Indolacetata acido povas esti malkomponita per oksidado de indolacetata acido, kiu estas ofta en planthistoj. Aŭksinoj havas multajn fiziologiajn efikojn, kiuj rilatas al ilia koncentriĝo. Malalta koncentriĝo povas antaŭenigi kreskon, alta koncentriĝo malhelpos kreskon kaj eĉ igos la planton morti, ĉi tiu inhibicio rilatas al ĉu ĝi povas indukti la formadon de etileno. La fiziologiaj efikoj de aŭksino manifestiĝas sur du niveloj. Je la ĉela nivelo, aŭksino povas stimuli ŝanĝan ĉeldividiĝon; stimulante branĉĉelan plilongigon kaj inhibicante radikĉelan kreskon; Antaŭenigas ksileman kaj floeman ĉelan diferenciĝon, antaŭenigas hartondadon de la radikoj kaj reguligas kalmorfogenezon. Je la organa kaj tuta plantonivelo, aŭksino agas de plantido ĝis fruktomaturiĝo. Aŭksino kontrolis la mezokotilan plilongigon de plantidoj per reigebla ruĝluma inhibicio; Kiam la indoleacetata acido estas transdonita al la malsupra flanko de la branĉo, la branĉo produktas geotropismon. Fototropismo okazas kiam indoleacetata acido estas transdonita al la fonlumigita flanko de la branĉoj. Indoleacetata acido kaŭzis apeksan dominecon. Prokrastis folian seneskon; Aŭksino aplikita al folioj inhibis fortranĉon, dum aŭksino aplikita al la proksimala fino de la fortranĉo antaŭenigis fortranĉon. Aŭksino antaŭenigas floradon, induktas partenokarpian disvolviĝon kaj prokrastas fruktomaturiĝon. Iu elpensis la koncepton de hormonaj receptoroj. Hormona receptoro estas granda molekula ĉelkomponento, kiu specife ligiĝas al la koresponda hormono kaj poste iniciatas serion da reakcioj. La komplekso de indoleacetata acido kaj receptoro havas du efikojn: unue, ĝi agas sur membranproteinojn, influante acidiĝon de la medio, jonpumpilan transporton kaj streĉŝanĝon, kio estas rapida reakcio (< 10 minutoj); La dua estas agi sur nukleajn acidojn, kaŭzante ŝanĝojn en la ĉelmuro kaj proteinsintezon, kio estas malrapida reakcio (10 minutoj). Acidiĝo de la medio estas grava kondiĉo por ĉelkresko. Indoleacetata acido povas aktivigi la enzimon ATP (adenozina trifosfato) sur la plasmomembrano, stimuli hidrogenajn jonojn elflui el la ĉelo, redukti la pH-valoron de la medio, tiel ke la enzimo estas aktivigita, hidroligi la polisakaridon de la ĉelmuro, tiel ke la ĉelmuro moliĝas kaj la ĉelo disetendiĝas. La dono de indoleacetata acido rezultigis la aperon de specifaj mesaĝaj RNA (mRNA) sekvencoj, kiuj ŝanĝis la proteinsintezon. Traktado per indoleacetata acido ankaŭ ŝanĝis la elastecon de la ĉelmuro, permesante al ĉelkresko daŭrigi. La kreskostimula efiko de aŭksino estas ĉefe antaŭenigi la kreskon de ĉeloj, precipe la plilongigon de ĉeloj, kaj ne havas efikon sur ĉeldividiĝo. La parto de la planto, kiu sentas la lumstimulon, troviĝas ĉe la pinto de la tigo, sed la fleksiĝanta parto troviĝas ĉe la malsupra parto de la pinto, ĉar la ĉeloj sub la pinto kreskas kaj disetendiĝas, kaj ĝi estas la plej sentema periodo al aŭksino, do la aŭksino havas la plej grandan influon sur ĝia kresko. La kreskohormono de maljuniĝanta histo ne funkcias. La kialo, kial aŭksino povas antaŭenigi la disvolviĝon de fruktoj kaj la enradikiĝon de fortranĉajoj, estas ke aŭksino povas ŝanĝi la distribuon de nutraĵoj en la planto, kaj pli da nutraĵoj akiriĝas en la parto kun riĉa aŭksina distribuo, formante distribuocentron. Aŭksino povas indukti la formadon de senkernaj tomatoj, ĉar post traktado de nefekundigitaj tomatoburĝonoj per aŭksino, la ovario de la tomatoburĝono fariĝas la distribuocentro de nutraĵoj, kaj la nutraĵoj produktitaj per fotosintezo de la folioj estas kontinue transportataj al la ovario, kaj la ovario disvolviĝas.

Generado, transportado kaj distribuado

La ĉefaj partoj de aŭksina sintezo estas meristantaj histoj, ĉefe junaj burĝonoj, folioj kaj evoluantaj semoj. Aŭksino estas distribuita en ĉiuj organoj de la plantkorpo, sed ĝi estas relative koncentrita en la partoj de vigla kresko, kiel ekzemple la koleopedioj, burĝonoj, radika apeksa meristemo, ŝanĝumo, evoluantaj semoj kaj fruktoj. Ekzistas tri manieroj de aŭksina transporto en plantoj: laterala transporto, polusa transporto kaj nepolusa transporto. Laterala transporto (malantaŭluma transporto de aŭksino en la pinto de la koleoptilo kaŭzita de unupartia lumo, proksime al la tero flanka transporto de aŭksino en la radikoj kaj tigoj de plantoj kiam transversa). Polusa transporto (de la supra fino de la morfologio al la malsupra fino de la morfologio). Nepolusa transporto (en maturaj histoj, aŭksino povas esti nepolusa transportita tra floemo).

La dueco de fiziologia agado

Pli malalta koncentriĝo antaŭenigas kreskon, pli alta koncentriĝo malhelpas kreskon. Malsamaj plantorganoj havas malsamajn postulojn por la optimuma koncentriĝo de aŭksino. La optimuma koncentriĝo estis ĉirkaŭ 10E-10 mol/L por radikoj, 10E-8 mol/L por burĝonoj kaj 10E-5 mol/L por tigoj. Aŭksinaj analogaĵoj (kiel naftalena acetata acido, 2,4-D, ktp.) ofte estas uzataj en produktado por reguligi plantkreskon. Ekzemple, kiam oni produktas fazeoloŝosojn, la taŭga koncentriĝo por tigokresko estas uzata por trakti la fazeoloŝosojn. Rezulte, la radikoj kaj burĝonoj estas inhibiciitaj, kaj la tigoj evoluintaj el la hipokotilo estas tre evoluintaj. La apeksa avantaĝo de planttigokresko estas determinita de la transportkarakterizaĵoj de plantoj por aŭksino kaj la dueco de la fiziologiaj efikoj de aŭksinoj. La apeksa burĝono de la planttigo estas la plej aktiva parto de aŭksina produktado, sed la koncentriĝo de aŭksino produktita ĉe la apeksa burĝono estas konstante transportata al la tigo per aktiva transporto, do la koncentriĝo de aŭksino en la apeksa burĝono mem ne estas alta, dum la koncentriĝo en la juna tigo estas pli alta. Ĝi estas plej taŭga por tigokresko, sed havas inhibician efikon sur burĝonoj. Ju pli alta la koncentriĝo de aŭksino en la pozicio pli proksima al la supra burĝono, des pli forta la inhibicia efiko sur la flanka burĝono, tial multaj altaj plantoj formas pagodan formon. Tamen, ne ĉiuj plantoj havas fortan apeksan dominecon, kaj iuj arbedoj komencas degradiĝi aŭ eĉ ŝrumpi post la disvolviĝo de la apeksa burĝono dum iu tempodaŭro, perdante la originan apeksan dominecon, do la arba formo de la arbedo ne estas pagoda. Ĉar alta koncentriĝo de aŭksino havas la efikon inhibicii plantkreskon, la produktado de alta koncentriĝo de aŭksinanalogoj ankaŭ povas esti uzata kiel herbicidoj, precipe por dukotiledonaj fiherboj.

Aŭksinaj analogaĵoj: NAA, 2, 4-D. Ĉar aŭksino ekzistas en malgrandaj kvantoj en plantoj, kaj ĝi ne estas facile konservebla. Por reguligi plantkreskon, per kemia sintezo, homoj trovis aŭksinajn analogaĵojn, kiuj havas similajn efikojn kaj povas esti amasproduktitaj, kaj estas vaste uzataj en agrikultura produktado. La efiko de tera gravito sur la distribuado de aŭksino: la baza kresko de tigoj kaj la grunda kresko de radikoj estas kaŭzitaj de la tera gravito, la kialo estas, ke la tera gravito kaŭzas neegalan distribuadon de aŭksino, kiu estas pli distribuita en la proksima flanko de la tigo kaj malpli distribuita en la malantaŭa flanko. Ĉar la optimuma koncentriĝo de aŭksino en la tigo estis alta, pli da aŭksino en la proksima flanko de la tigo antaŭenigis ĝin, do la proksima flanko de la tigo kreskis pli rapide ol la malantaŭa flanko, kaj daŭrigis la supreniran kreskon de la tigo. Ĉe radikoj, ĉar la optimuma koncentriĝo de aŭksino en la radikoj estas tre malalta, pli da aŭksino proksime al la grunda flanko havas inhibician efikon sur la kresko de radikaj ĉeloj, do la kresko proksime al la grunda flanko estas pli malrapida ol tiu de la malantaŭa flanko, kaj la geotropika kresko de radikoj estas konservata. Sen gravito, radikoj ne nepre kreskas malsupren. La efiko de senpezeco sur plantkresko: la radikkresko direkte al la grundo kaj la tigokresko for de la grundo estas induktitaj de la tera gravito, kiu estas kaŭzita de la malegala distribuo de aŭksino sub la indukto de la tera gravito. En la senpeza stato de la kosmo, pro la perdo de gravito, la kresko de la tigo perdos sian malantaŭenecon, kaj la radikoj ankaŭ perdos la karakterizaĵojn de la grunda kresko. Tamen, la pinta avantaĝo de tigokresko ankoraŭ ekzistas, kaj la polusa transporto de aŭksino ne estas influita de gravito.