Ауксин влияние на растения

Ауксины

Ауксины – это группа объединяет фитогормоны ауксиновой природы и синтетические аналоги ауксинов. Ауксины активируют метаболизм, отвечают за рост и развитие растений, дифференциацию органов, ориентацию отдельных органов и всего растения в целом по отношению к свету и силе тяжести.

Природные и синтетические ауксины

По обнаружению в высших растениях различают два типа ауксинов:

1. Природные ауксины – синтезируются в растении. К ним относятся: индол-3-уксусная кислота (ИУК, IAA), индол-3-маслянная кислота (ИМК, IBA), 4-хлор-индол-3-уксусная кислота (4-Cl-ИУК, 4-Cl-IAA).Природные ауксины по химической природе в основном производные индола. Неиндольным ауксином является фенилуксусная кислота [2] . Наиболее распространенным из природных ауксинов считается гетероауксин (индол-3-уксусная кислота или ИУК, IAA) [1] . Подробнее в статье «Природные ауксины».
2. Синтетические ауксины – не обнаружены в растении, однако обладают действием сходным с природными ауксинами. К ним относятся: 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д, 2,4-D), нафтил-1-уксусная кислота (1-НУК, α-NAA), 2,4,5-трихлорфеноксиуксусная кислота (2,4,5-Т) [3] . Подробнее в статье «Синтетические ауксины».

Надо отметить, что деление на синтетические и природные ауксины нестабильно. Так, многие вещества, обозначаемые как синтетические ауксины, обнаруживают в высших растениях и, естественно, они переходят в группу природных ауксинов [5] [1] .

Ауксины в регуляторах роста растений

Природные ауксины

• 1Н-индолил-3-этановой кислоты
• 3-индолилуксусная кислота калиевой соли
• 3-индолилуксусная кислота
• 4(индол-3ил) масляная кислота

Синтетические ауксины

• 2,6-диметилпиридин-N-оксид
• 4-хлорфеноксиуксусная кислота
• Ортокрезоксиуксусной кислоты триэтаноламмониевая соль
• Триэтаноламмониевая соль ортокрезоксиуксусной кислоты
• 1-хлорметилсилатран
• Хлорметилсилатран

Действие на растения

Ауксины – ростовые гормоны растений. Ауксины, как природные, так и синтетические, вызывают разнообразные физиологические эффекты:

1. Рост клеток растяжением – это наиболее известный и самый изученный эффект ауксинов. Он проявляется при обычных концентрациях. Высокие концентрации ауксинов вызывают торможение роста. Механизм кислого роста, вызванного ауксинами, заключается в активации протонных помп, закисления апопласта, снижении прочности клеточной стенки, поступления воды и растягивании. Вызванное ауксином увеличение поступления воды приводит к быстрому растяжению клеток, уменьшению вязкости цитоплазмы, изменению скорости ее движения, что оказывает влияние на скорость химических реакций [1] .
2. Деление клеток – этот эффект ауксины дают при совместном действии с цитокининами. Ауксины стимулируют синтез ДНК, РНК, белка, образование микротрубочек и митотического веретена, участвуют в дифференцировке сосудов в верхушке стебля и способствуют образованию проводящей ткани при возобновлении роста весной [1] .
3. Апикальное доминирование – ауксины, перемещаясь из верхушки стебля вниз подавляют рост пазушных почек. Чем ближе расположены почки к верхушке, тем сильнее ингибирование. С удалением верхушки от пазушных почек ток ауксинов из нее уменьшается и побег начинает ветвится [1] .
4. Ризогенез – ускорение деления клеток, стимулирует образование придаточных корней у черенков, листьев, боковых корней, формирующихся из клеток перицикла главного корня [1] .
5. Дифференциация проводящих элементов ксилемы – формируются проводящие ткани, в основном ксилема [1] .
6. Тропизмы – процесс растяжения клеток важен не только для роста колеоптилей и побегов проростков, но и ориентации их по отношению к свету (фототропизм) и силе тяжести (геотропизм). В этом случае ауксинам принадлежит важная роль в регуляции неодинаковой скорости роста клеток с разных сторон стебля и корня [1] .
7. Стимуляция роста бессемянных плодов – обработка плодов раствором ауксина усиливает приток к ним питательных веществ приводит к разрастанию околоплодника [1] .
8. Индукция образования этилена – в высоких концентрациях ауксины стимулируют синтез этилена, фитогормона, способствующего созреванию плодов и раскрытию цветов [1] .

Отмечается, что при повышении концентрации ауксины, особенно синтетические оказывают гербицидный эффект [3] .

Ауксины совместно с цитокининами и гиббереллинами – относятся к стимулирующим фитогормонам и имеют большое значение на начальных этапах онтогенеза. В отличии от других фитогормонов, ауксины практически не отвечают на внешние факторы [4] .

Многие регулирующие эффекты ауксины осуществляют в комплексе с другими фитогормонами. Одновременно установлено, что морфогенетическое влияние различных химических регуляторов роста растений часто опосредовано их влиянием на синтез, транспорт и активность ауксина. Это дает основание считать ауксины центральными фитогормонами высших растений [3] .

История

У истоков изучения ауксинов, как и других фитогормонов, стоял Чарлз Дарвин [4] .

Первым ауксинов, найденным E. Salkowski в 1895 году в ферментной вытяжке, был ИУК – индол-3-уксусная кислота [3] .

В 1926 году голландец Ф. Вент разработал методику изучения действия выделенного вещества на рост колеоптиля и методику его количественного определения [3] .

В 1931 году Ф. Кегль смог выделить из мочи, фекалий, дрожжей ИУК и химически ее идентифицировать. В растениях ИУК впервые обнаружил Хааген-Смит с сотрудниками. Затем ее присутствие в растениях было подтверждено различными методами. В настоящее время для этого используют тонкослойную и газожидкостную хроматографию, масс-спектрометрию [3] .

В 1954 году комитет физиологов растений, охарактеризовал эту группу фитогормонов, как ауксины, от греческогоauxano – расти, увеличиваться за их способность стимулировать рост клеток путем растяжения [3] .

Источник