Gibberellins

Gibberelline sind Phytohormone, die die Verfahren des Wachstums und der Entwicklung der oberen Pflanzen regulieren

Was sind Gibberellins?

Der Gibberellins Sie sind Pflanzenhormone oder Phytohormone, die verschiedene Wachstums- und Entwicklungsprozesse der oberen Pflanzen regulieren. Das Wachstum und die Dehnung des Stammes, die Entwicklung der Früchte und die Keimung von Samen stimulieren.

Sie wurden von japanischen Forschern Mitte der 30er Jahre entdeckt, die das abnormale Wachstum von Reisanlagen untersuchten. Der Gibbereline -Name stammt aus dem Pilz Gibberrella Funjikuroi, Organismus, aus dem es ursprünglich extrahiert wurde, ursächlicher Mittel der Krankheit Bakanae.

Obwohl mehr als 112 Gibberelline identifiziert wurden, exprimieren nur sehr wenige physiologische Aktivitäten. Nur Gibberellin zu₃, O Giberélsäure und Gibberellins zu₁, ZU₄ bereits₇ Sie haben kommerzielle Bedeutung.

Diese Phytormone fördern überraschende Veränderungen der Pflanzengröße und induzieren zusätzlich zur Zellteilung in Blätter und Stiele. Der sichtbare Effekt seiner externen Anwendung ist das Wachstum dünner Stiele, eine geringere Anzahl von Zweigen und weniger zerbrechliche Blätter.

Arten von Gibberellinen

Die Struktur der Gibberelline ist das Ergebnis der fünf Carbon -Isoprenoid -Vereinigung, die zusammen ein Molekül von vier Ringen bilden. Seine Klassifizierung hängt von der biologischen Aktivität ab.

Chemische Struktur der Giberélica -Säure

Freie Wege

Entspricht den Substanzen, die aus dem ent-kaureno abgeleitet sind, dessen grundlegende Struktur der Ent-Gibberelano ist. Sie werden als saurer Diterpenoid klassifiziert. Zwei Arten freier Formen sind bekannt.

• INAKTIV: Sie präsentieren 20 Kohlenstoffe.
• Aktiv: Sie präsentieren 19 Kohlenstoffe, da sie einen bestimmten Kohlenstoff verloren haben. Die Aktivität ist darauf bedacht, 19 Kohlenstoffe zu besitzen und eine Hydroxylierung in Position 3 vorzustellen.

Konjugierte Formen

Sie sind jene Gibberelline, die mit Kohlenhydraten verbunden sind, sodass sie keine biologische Aktivität aufweisen.

Giberellin -Funktion

- Die Hauptfunktion von Gibberellinen ist die Induktion des Wachstums und der Dehnung von Pflanzenstrukturen. Der physiologische Mechanismus, der die Dehnung zulässt.

- Die Anwendung von Gibberellins fördert die Entwicklung von Blüte und Blütenständen verschiedener Arten, insbesondere in langen Day -Pflanzen (PDL). Mit Phytochromen assoziiert sie haben eine synergistische Wirkung, die die Differenzierung von Blumenstrukturen wie Blütenblättern, Staubblättern oder Fruchtblätter während der Blüte stimuliert.

- Sie verursachen die Keimung von Samen, die in Ruhe gehalten werden, da sie die Mobilisierung von Reserven aktivieren und die Synthese von Amylasen und Proteasen in den Samen induzieren.

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- Sie bevorzugen die Entwicklung von Früchten und stimulieren den Quark oder die Umwandlung von Blumen in Früchte. Darüber hinaus fördern sie Partinocarpia und werden verwendet, um kernlose Früchte zu produzieren.

Wirkungsweise der Gibberelline

Gibberelline fördern die Teilung und Zellverlängerung, da kontrollierte Anwendungen die Anzahl und Größe von Zellen erhöhen. Die Wirkungsweise der Gibberelline wird durch die Variation des Gehalts von Kalziumionen in den Geweben reguliert.

Diese Phytormone werden aktiviert und erzeugen physiologische und morphologische Reaktionen auf sehr niedrige Konzentrationen in Pflanzengeweben. Auf zellulärer Ebene ist es wichtig, dass alle beteiligten Elemente vorhanden und lebensfähig, damit die Änderung auftritt.

Der Wirkungsmechanismus der Gibberelline wurde zum Keimungsprozess und des Wachstums des Embryos in Gerstensamen untersucht (Hordeum Vulgare). Tatsächlich wurde die biochemische und physiologische Funktion von Gibberellinen zu den in diesem Prozess auftretenden Veränderungen verifiziert.

Gerstensamen haben eine Schicht von proteinreichen Zellen unter dem Episperma, die als Aleuronische Schicht bezeichnet wird. Zu Beginn des Keimungsprozesses setzt der Embryo Giberellines frei.

In diesem Mechanismus ist die α-Amylase, die für die Entfaltung von Stärke in Zucker verantwortlich ist, das wichtigste synthetisierte Enzym. Studien haben gezeigt, dass nur dann Zucker gebildet werden, wenn die Aleuronenschicht vorhanden ist.

Daher ist α-Amylase aus der Schicht von Aleuronas verantwortlich. Auf diese Weise werden die freigesetzten Zucker und Aminosäuren vom Embryo gemäß ihren physiologischen Anforderungen verwendet.

Es wird angenommen, dass Gibberelline bestimmte Gene aktivieren, die auf die RNM-Moleküle wirken. Obwohl noch nicht überprüft wurde, dass Phytohormon auf das Gen wirkt, ist sein Vorhandensein für die RNA -Synthese und die Enzymbildung unverzichtbar.

Biosynthese der Gibberelline

Gibberelline sind Terpenoidverbindungen, die aus dem Gibano-Ring stammen, der aus einer Ent-Gibbere-Tetracyclical-Struktur besteht. Die Biosynthese erfolgt über den Mevalonsäureweg, der den Hauptmetallweg der Eukaryoten darstellt.

Dieser Weg tritt im Cytosol und im endoplasmatischen Retikulum von Pflanzenzellen, Hefen, Pilzen, Bakterien, Algen und Protozoen auf. Das Ergebnis sind fünf Kohlenstoffstrukturen, die als Isopenyl- und Dimethylilylpyrophosphat -Pyrophosphat bezeichnet werden und die zum Erhalten von Isoprenoiden verwendet werden.

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Isoprenoide sind die förderenden Moleküle verschiedener Partikel wie Coenzyme, Vitamin K und darunter Phytohormone. Auf Pflanzenebene endet normalerweise der Stoffwechselweg, um die GA zu erhalten₁₂-Aldehyd.

Wenn diese Verbindung erhalten wurde, folgt jede Pflanzenart unterschiedlicher Prozesse, bis die Vielfalt der Gibberelline bekannt ist. Tatsächlich handelt jede Gibbereline unabhängig oder interagiert mit den anderen Phytormonen.

Dieser Prozess erfolgt ausschließlich in den meristematischen Geweben junger Blätter. Als nächstes werden diese Substanzen durch das Phloem in den Rest der Pflanze transloziert.

Bei einigen Arten werden Gibberelline auf der Ebene der Wurzelspitze synthetisiert und durch das Phloem in den Stamm transloziert. Auch unreife Samen haben einen hohen Gehalt an Gibberellinen.

Natürliche Gibberelline erhalten

Die Fermentation von Stickstoff, kohlensäurehaltiger Quellen und Mineralsalz ist der natürliche Weg, um kommerzielle Gibbers zu erhalten. Als karbonierte Quelle werden Glukose, Saccharose, natürliches Mehl und Fett verwendet, und Phosphat- und Magnesium -Mineralsalze werden angelegt.

Der Prozess erfordert 5 bis 7 Tage für eine wirksame Fermentation. Konstante Bewegungs- und Belüftungsbedingungen sind erforderlich, wobei ein Durchschnitt von 28 bis 32 ° C und 3-3,5 pH-Werte aufrechterhalten wird.

Der Gibberellin -Wiederherstellungsprozess wird durch die Dissoziation fermentierter Brühe Biomasse durchgeführt. In diesem Fall enthält der zellfreie Überstand die Elemente, die als Pflanzenwachstumsregulatoren verwendet werden.

Auf Laborebene können Gibberellin-Partikel durch einen Prozess von Flüssig-Flüssig-Extraktionssäulen gewonnen werden. Für diese Technik wird Ethylacetat als organisches Lösungsmittel verwendet.

Nichts, dass anionische Austauschharze auf den Überstand angewendet werden, wodurch die Ausfällung der Gibberelline durch Gradientenelution erreicht werden. Schließlich werden die Partikel getrocknet und gemäß dem festgelegten Reinheitsgrad kristallisiert.

Im landwirtschaftlichen Bereich werden Gibberelline mit einem Grad an Reinheit zwischen 50 und 70%verwendet, gemischt mit einem inerten Zutat auf kommerzieller Ebene.

In Mikropagations- und Pflanzenstechniken In vitro, Es wird empfohlen, kommerzielle Produkte mit einem Reinheit von mehr als 90% zu verwenden.

Physiologische Wirkungen von Gibberellinen

Die Anwendung von Gibberellinen in kleinen Mengen fördert verschiedene physiologische Wirkungen in Pflanzen, darunter:

- Induktion des Stoffwachstums und der Dehnung von Stielen.

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- Keimungsstimulation.

- Förderung des Flusses von Blumen zu Früchten.

- Regulierung der Blüte und Entwicklung der Früchte.

- Umwandlung von halbjährlichen Pflanzen in einjährig.

- Veränderung des sexuellen Ausdrucks.

- Zwergunterdrückung.

Die exogene Anwendung von Gibberellinen wirkt auf den Jugendzustand bestimmter Pflanzenstrukturen. Stecklinge oder Einsätze, die für die vegetative Multiplikation verwendet werden, beginnen Sie leicht mit dem Wurzelprozess, wenn sich sein Jugendcharakter manifestiert.

Auf die entgegengesetzte Weise ist die Wurzelbildung für die Wurzelbildung ungültig. Die Anwendung von Gibberellins ermöglicht es der Pflanze, von ihrem Jugendzustand auf den Erwachsenen zu übergeben oder umgekehrt.

Dieser Mechanismus ist unerlässlich, wenn Sie mit der Blüte in Pflanzen beginnen möchten, die seine Jugendphase nicht abgeschlossen haben. Erfahrungen mit holzigen Arten wie Zypressen, Kiefern oder gemeinsamem Ufer haben es geschafft, produktive Zyklen erheblich zu reduzieren.

Kommerzielle Anwendungen

- Lichtstunden oder kalte Bedingungen bei einigen Arten können durch bestimmte Gibberellin -Anwendungen geliefert werden.

- Darüber hinaus können Gibberelline die Bildung von Blumenstrukturen stimulieren und schließlich die sexuellen Eigenschaften der Pflanze bestimmen.

- Im Fruchtprozess fördern Gibberelline das Wachstum und die Entwicklung von Früchten. Ebenso verzögern sie die Seneszenz der Früchte, verhindern ihre Verschlechterung im Baum oder sorgen.

- Wenn Sie kernlose Früchte (Start -up) erhalten möchten, induzieren bestimmte Gibberellin -Anwendungen dieses Phänomen. Ein praktisches Beispiel ist die Produktion von kernlosen Trauben, die auf kommerzieller Ebene mehr verlangt werden als die Arten mit Samen.

- Gibberellin -Anwendungen in Samen in einem Schlafstand ermöglichen es, physiologische Prozesse zu aktivieren und aus diesem Zustand herauszukommen. Tatsächlich aktiviert eine angemessene Dosis die hydrolytischen Enzyme, die die Zuckerstärke beeinträchtigen, und bevorzugt die Entwicklung des Embryos.

- In der biotechnologischen Ebene werden Gibberelline verwendet, um Gewebe in Pflanzen zu regenerieren In vitro von pathogenfreien Expantionen.

- Giberelin -Anwendungen in Mutterpflanzen stimulieren ihr Wachstum und erleichtern die Extraktion gesunder Kartler auf Laborebene.

- Auf kommerzieller Ebene, Gibberellin -Anwendungen im Zuckerrohrbau (Saccharum officinarum) Erlauben Sie die Zuckerproduktion zu erhöhen. In dieser Hinsicht induzieren diese Phytormone die Dehnung der Fähigkeiten, in denen Saccharose erzeugt und gespeichert wird, und die größere Zuckerakkumulation mit größerer Größe.

Verweise

1. Cerezo Martínez, Jorge. Pflanzenphysiologie. Gibberellins. Polytechnische Universität Cartagena.
2. Delgado Arrieta, G. und Domenech López, f. Gibberellins. Technische Wissenschaften.