Najbolje cijene biljnog hormona indol-3-sirćetne kiseline Iaa

Nature

Indolsirćetna kiselina je organska supstanca. Čisti proizvodi su bezbojni kristali listova ili kristalni prahovi. Postaje ružičasta kada je izložena svjetlosti. Tačka topljenja 165-166℃ (168-170℃). Rastvorljiva u bezvodnom etanolu, etil acetatu, dikloretanu, rastvorljiva u eteru i acetonu. Nerastvorljiva u benzenu, toluenu, benzinu i kloroformu. Nerastvorljiva u vodi, njen vodeni rastvor se može razgraditi ultraljubičastim svjetlom, ali je stabilna na vidljivu svjetlost. Natrijumova so i kalijumova so su stabilnije od same kiseline i lako se rastvaraju u vodi. Lako se dekarboksilira u 3-metilindol (skatin). Ima dvojak uticaj na rast biljaka, a različiti dijelovi biljke imaju različitu osjetljivost na nju, uglavnom je korijen veći od pupoljaka, a pupoljak veći od stabljike. Različite biljke imaju različitu osjetljivost na nju.

Metoda pripreme

3-indol acetonitril nastaje reakcijom indola, formaldehida i kalijum cijanida na 150℃, 0,9~1 MPa, a zatim hidrolizira kalijum hidroksidom. Ili reakcijom indola s glikolnom kiselinom. U autoklavu od nehrđajućeg čelika od 3L dodano je 270g (4,1mol) 85% kalijum hidroksida, 351g (3mol) indola, a zatim je polako dodano 360g (3,3mol) 70% vodenog rastvora hidroksi sirćetne kiseline. Zatvoreno zagrijavanje do 250℃, miješanje tokom 18 sati. Ohladiti na ispod 50℃, dodati 500ml vode i miješati na 100℃ tokom 30 minuta da se rastvori kalijum indol-3-acetat. Ohladiti na 25℃, sipati materijal autoklava u vodu i dodavati vodu dok ukupna zapremina ne dostigne 3L. Vodeni sloj je ekstrahovan sa 500 ml etil etera, zakiseljen hlorovodoničnom kiselinom na 20-30℃ i istaložen indol-3-sirćetnom kiselinom. Filtriran, ispran hladnom vodom, osušen zaštićen od svjetlosti, proizvod 455-490 g.

Biohemijski značaj

Nekretnina

Lako se razgrađuje na svjetlosti i zraku, nije dugotrajno skladištenje. Sigurno za ljude i životinje. Rastvorljivo u vrućoj vodi, etanolu, acetonu, eteru i etil acetatu, slabo rastvorljivo u vodi, benzenu, kloroformu; Stabilan je u alkalnom rastvoru i prvo se rastvara u maloj količini 95% alkohola, a zatim se rastvara u vodi do odgovarajuće količine kada se priprema kristalizacijom čistog proizvoda.

Koristi

Koristi se kao stimulans rasta biljaka i analitički reagens. 3-indol sirćetna kiselina i druge auksine supstance poput 3-indol acetaldehida, 3-indol acetonitrila i askorbinske kiseline postoje prirodno u prirodi. Prekursor biosinteze 3-indol sirćetne kiseline u biljkama je triptofan. Osnovna uloga auksina je regulacija rasta biljaka, ne samo da podstiče rast, već i da inhibira rast i izgradnju organa. Auksin ne postoji samo u slobodnom stanju u biljnim ćelijama, već postoji i u vezanom auksinu koji je snažno vezan za biopolimernu kiselinu itd. Auksin također formira konjugacije sa posebnim supstancama, kao što su indol-acetil asparagin, apentoza indol-acetil glukoza itd. Ovo može biti metoda skladištenja auksina u ćeliji, a također i metoda detoksikacije za uklanjanje toksičnosti viška auksina.

Efekat

Biljni auksin. Najčešći prirodni hormon rasta u biljkama je indol-sirćetna kiselina. Indol-sirćetna kiselina može potaknuti formiranje gornjeg pupoljka biljnih izdanaka, mladica, sadnica itd. Njen prethodnik je triptofan. Indol-sirćetna kiselina je...hormon rasta biljakaSomatin ima mnogo fizioloških efekata, koji su povezani s njegovom koncentracijom. Niska koncentracija može potaknuti rast, visoka koncentracija će inhibirati rast, pa čak i uzrokovati smrt biljke, ova inhibicija je povezana s tim da li može izazvati stvaranje etilena. Fiziološki efekti auksina manifestuju se na dva nivoa. Na ćelijskom nivou, auksin može stimulirati diobu ćelija kambijuma; stimulirati izduživanje grana i inhibirati rast korijenskih ćelija; promovirati diferencijaciju ksilema i floema, promovirati rezanje dlačica korijena i regulirati morfogenezu kalusa. Na nivou organa i cijele biljke, auksin djeluje od sadnice do zrelosti ploda. Auksin kontrolira izduživanje mezokotila sadnice s reverzibilnom inhibicijom crvenog svjetla; Kada se indol-sirćetna kiselina prenese na donju stranu grane, grana će proizvesti geotropizam. Fototropizam se javlja kada se indol-sirćetna kiselina prenese na osvijetljenu stranu grana. Indol-sirćetna kiselina uzrokuje dominaciju vrha. Odgađa starenje lista; Auksin primijenjen na lišće inhibirao je apsciziju, dok je auksin primijenjen na proksimalni kraj apscizije promovirao apsciziju. Auksin podstiče cvjetanje, indukuje razvoj partenokarpije i odlaže sazrijevanje plodova.

Primijeni

Indol-sirćetna kiselina ima širok spektar i mnogo upotreba, ali se ne koristi često jer se lako razgrađuje u biljkama i izvan njih. U ranoj fazi korištena je za indukciju partenokarpnog razvoja i zametanja plodova paradajza. U fazi cvjetanja, cvjetovi su natapani sa 3000 mg/l tečnosti kako bi se formirali plodovi paradajza bez sjemenki i poboljšala brzina zametanja plodova. Jedna od najranijih upotreba bila je podsticanje ukorjenjivanja reznica. Natapanje baze reznica sa 100 do 1000 mg/l medicinskog rastvora može podsticati formiranje adventivnog korijenja čajevca, eukaliptusa, hrasta, metasekvoje, paprike i drugih kultura, te ubrzati brzinu nutritivne reprodukcije. 1~10 mg/l indol-sirćetne kiseline i 10 mg/L oksamilina korišteni su za podsticanje ukorjenjivanja sadnica riže. 25 do 400 mg/l tečnosti za prskanje krizanteme jednom (u 9 sati fotoperioda) može inhibirati pojavu cvjetnih pupoljaka i odgoditi cvjetanje. Rast na dugom suncu do koncentracije od 10⁻⁶ mol/l, prskanjem jednom, može se povećati broj ženskih cvjetova. Tretiranje sjemena repe potiče klijanje i povećava prinos korijenovog gomolja i sadržaj šećera.

Uvod u auksin
Uvod

Auksin (auksin) je klasa endogenih hormona koji sadrže nezasićeni aromatični prsten i bočni lanac sirćetne kiseline. Engleska skraćenica IAA, međunarodno uobičajena, je indol sirćetna kiselina (IAA). Godine 1934. Guo Ge i saradnici su je identificirali kao indol sirćetnu kiselinu, pa je uobičajeno često koristiti indol sirćetnu kiselinu kao sinonim za auksin. Auksin se sintetizira u izduženim mladim listovima i apikalnom meristemu, a akumulira se od vrha do baze transportom na velike udaljenosti kroz floem. Korijenje također proizvodi auksin, koji se transportuje odozdo prema gore. Auksin u biljkama nastaje iz triptofana kroz niz međuprodukata. Glavni put je preko indoleacetaldehida. Indol acetaldehid može nastati oksidacijom i deaminacijom triptofana u indol piruvat, a zatim dekarboksilacijom, ili može nastati oksidacijom i deaminacijom triptofana u triptamin. Indol acetaldehid se zatim reoksidira u indol sirćetnu kiselinu. Drugi mogući sintetički put je konverzija triptofana iz indol acetonitrila u indol sirćetnu kiselinu. Indol sirćetna kiselina se može inaktivirati vezivanjem sa asparaginskom kiselinom za indol acetilaspartinsku kiselinu, inozitolom za indol sirćetnu kiselinu, pa za inozitol, glukozom za glukozid i proteinom za kompleks indol sirćetne kiseline i proteina u biljkama. Vezana indol sirćetna kiselina obično čini 50-90% indol sirćetne kiseline u biljkama, što može biti oblik skladištenja auksina u biljnim tkivima. Indol sirćetna kiselina se može razgraditi oksidacijom indol sirćetne kiseline, koja je uobičajena u biljnim tkivima. Auksini imaju mnogo fizioloških efekata, koji su povezani sa njihovom koncentracijom. Niska koncentracija može podstaći rast, visoka koncentracija će inhibirati rast, pa čak i uzrokovati smrt biljke, ova inhibicija je povezana sa tim da li može izazvati stvaranje etilena. Fiziološki efekti auksina se manifestuju na dva nivoa. Na ćelijskom nivou, auksin može stimulisati diobu ćelija kambija; stimulisati izduživanje grana ćelija i inhibirati rast ćelija korijena; Promoviraju diferencijaciju ćelija ksilema i floema, potiču rezanje korijena i regulišu morfogenezu kalusa. Na nivou organa i cijele biljke, auksin djeluje od sadnice do zrelosti ploda. Auksin kontroliše izduživanje mezokotila sadnice reverzibilnom inhibicijom crvenog svjetla; Kada se indolsirćetna kiselina prenese na donju stranu grane, grana će proizvesti geotropizam. Fototropizam se javlja kada se indolsirćetna kiselina prenese na osvijetljenu stranu grana. Indolsirćetna kiselina uzrokuje dominaciju vrha lista. Odgađa starenje lista; Auksin primijenjen na lišće inhibirao je opadanje listova, dok je auksin primijenjen na proksimalni kraj opadanja listova promovirao opadanje listova. Auksin promovira cvjetanje, inducira razvoj partenokarpije i odgađa sazrijevanje plodova. Neko je smislio koncept hormonskih receptora. Hormonski receptor je velika molekularna komponenta ćelije koja se specifično veže za odgovarajući hormon, a zatim pokreće niz reakcija. Kompleks indol-sirćetne kiseline i receptora ima dva efekta: prvo, djeluje na membranske proteine, utičući na zakiseljavanje sredine, transport jonske pumpe i promjenu napetosti, što je brza reakcija (< 10 minuta); Drugi je djelovanje na nukleinske kiseline, uzrokujući promjene ćelijskog zida i sintezu proteina, što je spora reakcija (10 minuta). Zakiseljavanje medija je važan uslov za rast ćelija. Indolsirćetna kiselina može aktivirati enzim ATP (adenozin trifosfat) na plazma membrani, stimulisati vodonikove ione da izlaze iz ćelije, smanjiti pH vrijednost medija, tako da se enzim aktivira, hidrolizovati polisaharid ćelijskog zida, tako da ćelijski zid omekša i ćelija se proširi. Primjena indolsirćetne kiseline rezultirala je pojavom specifičnih sekvenci informacionih RNK ​​(mRNA), što je promijenilo sintezu proteina. Tretman indolsirćetnom kiselinom također je promijenio elastičnost ćelijskog zida, omogućavajući rast ćelija da nastavi. Učinak auksina na podsticanje rasta uglavnom je u podsticanju rasta ćelija, posebno izduživanja ćelija, i nema uticaja na diobu ćelija. Dio biljke koji osjeća svjetlosnu stimulaciju nalazi se na vrhu stabljike, ali dio koji se savija nalazi se na donjem dijelu vrha, što je zato što ćelije ispod vrha rastu i šire se, te je to najosjetljiviji period na auksin, tako da auksin ima najveći utjecaj na njegov rast. Hormon rasta tkiva starenja ne djeluje. Razlog zašto auksin može potaknuti razvoj plodova i ukorjenjivanje reznica je taj što auksin može promijeniti distribuciju hranjivih tvari u biljci, te se više hranjivih tvari dobiva u dijelu s bogatom distribucijom auksina, formirajući distribucijski centar. Auksin može potaknuti stvaranje rajčice bez sjemenki jer nakon tretiranja neoplođenih pupoljaka rajčice auksinom, jajnik pupoljka rajčice postaje distribucijski centar hranjivih tvari, a hranjive tvari proizvedene fotosintezom lišća kontinuirano se transportiraju do jajnika, gdje se jajnik razvija.

Proizvodnja, transport i distribucija

Glavni dijelovi sinteze auksina su meristantna tkiva, uglavnom mladi pupoljci, listovi i sjemenke u razvoju. Auksin je distribuiran u svim organima biljnog tijela, ali je relativno koncentriran u dijelovima snažnog rasta, kao što su koleopedija, pupoljci, meristem vrha korijena, kambijum, sjemenke u razvoju i plodovi. Postoje tri načina transporta auksina u biljkama: lateralni transport, polarni transport i nepolarni transport. Lateralni transport (transport auksina pozadinskim svjetlom na vrhu koleoptila uzrokovan jednostranim svjetlom, transport auksina sa strane zemlje u korijenju i stabljikama biljaka kada je poprečan). Polarni transport (od gornjeg kraja morfologije do donjeg kraja morfologije). Nepolarni transport (u zrelim tkivima, auksin se može nepolarno transportovati kroz floem).

Dualnost fiziološkog djelovanja

Niža koncentracija potiče rast, viša koncentracija inhibira rast. Različiti biljni organi imaju različite zahtjeve za optimalnom koncentracijom auksina. Optimalna koncentracija bila je oko 10E-10mol/L za korijenje, 10E-8mol/L za pupoljke i 10E-5mol/L za stabljike. Analozi auksina (kao što je naftalen sirćetna kiselina, 2,4-D, itd.) često se koriste u proizvodnji za regulaciju rasta biljaka. Na primjer, kada se proizvode klice graha, koncentracija pogodna za rast stabljike koristi se za tretiranje klica graha. Kao rezultat toga, korijenje i pupoljci su inhibirani, a stabljike razvijene iz hipokotila su vrlo razvijene. Prednost rasta biljne stabljike u odnosu na vrh određena je transportnim karakteristikama biljaka za auksin i dvojnošću fizioloških efekata auksina. Vršni pupoljak biljne stabljike je najaktivniji dio proizvodnje auksina, ali koncentracija auksina proizvedenog na vršnom pupoljku se konstantno transportuje do stabljike putem aktivnog transporta, tako da koncentracija auksina u samom vršnom pupoljku nije visoka, dok je koncentracija u mladoj stabljici veća. Najpogodniji je za rast stabljike, ali ima inhibitorni učinak na pupoljke. Što je veća koncentracija auksina u položaju bližem gornjem pupoljku, to je jači inhibitorni učinak na bočni pupoljak, zbog čega mnoge visoke biljke formiraju oblik pagode. Međutim, nemaju sve biljke jaku dominaciju vrha, a neki grmovi počinju degradirati ili se čak smanjivati ​​nakon razvoja vršnog pupoljka tokom određenog vremenskog perioda, gubeći prvobitnu dominaciju vrha, tako da oblik drveta grma nije pagoda. Budući da visoka koncentracija auksina ima učinak inhibicije rasta biljaka, proizvodnja visoke koncentracije analoga auksina može se koristiti i kao herbicidi, posebno za dikotiledone korove.

Analozi auksina: NAA, 2, 4-D. Budući da auksin postoji u malim količinama u biljkama i nije ga lako sačuvati. Kako bi regulirali rast biljaka, putem hemijske sinteze, ljudi su pronašli analoge auksina koji imaju slične efekte i mogu se masovno proizvoditi, te se široko koriste u poljoprivrednoj proizvodnji. Utjecaj Zemljine gravitacije na distribuciju auksina: rast stabljika u pozadini i rast korijena u tlu uzrokovani su Zemljinom gravitacijom, a razlog je taj što Zemljina gravitacija uzrokuje neravnomjernu distribuciju auksina, koji je više raspoređen na bližoj strani stabljike, a manje raspoređen na stražnjoj strani. Budući da je optimalna koncentracija auksina u stabljici bila visoka, više auksina na bližoj strani stabljike pospješivalo je njegov rast, pa je bliža strana stabljike rasla brže od stražnje strane i održavala rast stabljike prema gore. Za korijenje, budući da je optimalna koncentracija auksina u korijenju vrlo niska, više auksina blizu tla ima inhibitorni učinak na rast korijenskih ćelija, tako da je rast strane blizu tla sporiji od rasta stražnje strane, a geotropski rast korijenja se održava. Bez gravitacije, korijenje ne mora nužno rasti prema dolje. Učinak bestežinskog stanja na rast biljaka: rast korijena prema tlu i rast stabljike od tla inducirani su Zemljinom gravitacijom, što je uzrokovano neravnomjernom raspodjelom auksina pod utjecajem Zemljine gravitacije. U bestežinskom stanju svemira, zbog gubitka gravitacije, rast stabljike će izgubiti svoju zaostalost, a korijenje će također izgubiti karakteristike rasta pri tlu. Međutim, prednost rasta stabljike na vrhu i dalje postoji, a polarni transport auksina nije pod utjecajem gravitacije.