Najboljše cene rastlinskega hormona indol-3-ocetne kisline Iaa

Nature

Indolocetna kislina je organska snov. Čisti produkti so brezbarvni listni kristali ali kristaliničen prah. Pri izpostavljenosti svetlobi postane rožnat. Tališče 165–166 ℃ (168–170 ℃). Topna v brezvodnem etanolu, etil acetatu, dikloroetanu, topna v etru in acetonu. Netopna v benzenu, toluenu, bencinu in kloroformu. Netopna v vodi, njena vodna raztopina se lahko razgradi pod vplivom ultravijolične svetlobe, vendar je stabilna na vidni svetlobi. Natrijeva in kalijeva sol sta stabilnejši od same kisline in se zlahka topita v vodi. Zlahka se dekarboksilira v 3-metilindol (skatin). Ima dvojni vpliv na rast rastlin, različni deli rastline pa so nanjo različno občutljivi, na splošno je korenina večja od popka, popek pa večji od stebla. Različne rastline so nanjo različno občutljive.

Metoda priprave

3-indol acetonitril nastane z reakcijo indola, formaldehida in kalijevega cianida pri 150 ℃, 0,9~1 MPa, nato pa hidrolizira s kalijevim hidroksidom. Ali z reakcijo indola z glikolno kislino. V 3-litrski avtoklav iz nerjavečega jekla dodamo 270 g (4,1 mol) 85 % kalijevega hidroksida, 351 g (3 mol) indola in nato počasi dodamo 360 g (3,3 mol) 70 % vodne raztopine hidroksiocetne kisline. Zaprto segrevamo na 250 ℃ in mešamo 18 ur. Ohladimo pod 50 ℃, dodamo 500 ml vode in mešamo pri 100 ℃ 30 minut, da raztopimo kalijev indol-3-acetat. Ohladimo na 25 ℃, vlijemo material iz avtoklava v vodo in dodajamo vodo, dokler skupna prostornina ne doseže 3 l. Vodno plast smo ekstrahirali s 500 ml etilnega etra, nakisali s klorovodikovo kislino pri 20–30 °C in oborili z indol-3-ocetno kislino. Filtriramo, speremo s hladno vodo, posušimo stran od svetlobe, produkt 455–490 g.

Biokemični pomen

Nepremičnina

Zlahka se razgradi na svetlobi in zraku, ni dolgotrajno skladiščenje. Varno za ljudi in živali. Topen v vroči vodi, etanolu, acetonu, etru in etil acetatu, rahlo topen v vodi, benzenu in kloroformu; stabilen je v alkalni raztopini in se najprej raztopi v majhni količini 95 % alkohola, nato pa se pri pripravi s kristalizacijo čistega produkta raztopi v vodi do ustrezne količine.

Uporaba

Uporablja se kot stimulans rasti rastlin in analitični reagent. 3-indol ocetna kislina in druge avksinske snovi, kot so 3-indol acetaldehid, 3-indol acetonitril in askorbinska kislina, obstajajo v naravi. Predhodnik biosinteze 3-indol ocetne kisline v rastlinah je triptofan. Osnovna vloga avksina je uravnavanje rasti rastlin, ne le spodbujanje rasti, temveč tudi zaviranje rasti in gradnje organov. Avksin v rastlinskih celicah ne obstaja le v prostem stanju, temveč tudi v vezanem avksinu, ki je močno vezan na biopolimerno kislino itd. Avksin tvori tudi konjugacije s posebnimi snovmi, kot so indol-acetil asparagin, apentoza indol-acetil glukoza itd. To je lahko metoda shranjevanja avksina v celici in tudi metoda razstrupljanja za odstranjevanje toksičnosti presežnega avksina.

Učinek

Rastlinski avksin. Najpogostejši naravni rastni hormon v rastlinah je indolecetna kislina. Indolecetna kislina lahko spodbuja nastanek zgornjih popkov rastlinskih poganjkov, sadik itd. Njen predhodnik je triptofan. Indolecetna kislina je ...Rastlinski rastni hormonSomatin ima številne fiziološke učinke, ki so povezani z njegovo koncentracijo. Nizka koncentracija lahko spodbuja rast, visoka koncentracija pa zavira rast in celo povzroči smrt rastline, ta inhibicija pa je povezana z morebitnim nastajanjem etilena. Fiziološki učinki avksina se kažejo na dveh ravneh. Na celični ravni lahko avksin spodbuja delitev kambijevih celic; spodbuja podaljševanje vej in zavira rast koreninskih celic; spodbuja diferenciacijo ksilemskih in floemskih celic, spodbuja strjevanje korenin in uravnava morfogenezo kalusa. Na ravni organov in celotne rastline avksin deluje od sadike do zrelosti ploda. Avksin nadzoruje podaljševanje mezokotila sadik z reverzibilno inhibicijo rdeče svetlobe; ko se indolocetna kislina prenese na spodnjo stran veje, veja ustvari geotropizem. Fototropizem se pojavi, ko se indolocetna kislina prenese na osvetljeno stran vej. Indolocetna kislina povzroči prevlado vrhov listov. Upočasni staranje listov; avksin, nanesen na liste, zavira odpadanje listov, medtem ko avksin, nanesen na proksimalni konec odpadanja listov, spodbuja odpadanje listov. Avksin spodbuja cvetenje, inducira razvoj partenokarpije in upočasni zorenje plodov.

Uporabi

Indolocetna kislina ima širok spekter in številne načine uporabe, vendar se ne uporablja pogosto, ker se zlahka razgradi v rastlinah in zunaj njih. V zgodnji fazi so jo uporabljali za spodbujanje partenokarpnega razvoja in nastajanja plodov pri paradižniku. V fazi cvetenja so cvetove namočili v tekočini s koncentracijo 3000 mg/l, da so oblikovali plodove paradižnika brez semen in izboljšali hitrost nastajanja plodov. Ena prvih uporab je bila spodbujanje ukoreninjenja potaknjencev. Namakanje dna potaknjencev s 100 do 1000 mg/l zdravilne raztopine lahko spodbudi nastanek adventivnih korenin čajevca, evkaliptusa, hrasta, metasekvoje, paprike in drugih poljščin ter pospeši hitrost prehranskega razmnoževanja. Za spodbujanje ukoreninjenja sadik riža so uporabili 1–10 mg/l indolocetne kisline in 10 mg/l oksamilina. Enkratno (v 9 urah fotoperiode) pršenje krizantem s 25 do 400 mg/l tekočine lahko zavre nastanek cvetnih popkov in odloži cvetenje. Pri gojenju na dolgem soncu do koncentracije 10⁻⁶ mol/l, ki jo poškropimo enkrat, lahko povečamo število ženskih cvetov. Obdelava semen pese pospešuje kalitev ter povečuje pridelek koreninskih gomoljev in vsebnost sladkorja.

Uvod v auksin
Uvod

Avksin (auksin) je razred endogenih hormonov, ki vsebujejo nenasičen aromatski obroč in stransko verigo ocetne kisline. Angleška okrajšava IAA, mednarodna oznaka pa je indol ocetna kislina (IAA). Leta 1934 so ga Guo Ge in sodelavci identificirali kot indol ocetno kislino, zato je indol ocetna kislina pogosto uporabljena kot sinonim za auksin. Avksin se sintetizira v razširjenih mladih listih in apikalnem meristemu ter se kopiči od vrha do dna z dolgim ​​transportom po floemu. Korenine proizvajajo tudi auksin, ki se transportira od spodaj navzgor. Avksin v rastlinah nastaja iz triptofana preko vrste vmesnih produktov. Glavna pot je preko indoleacetaldehida. Indol acetaldehid lahko nastane z oksidacijo in deaminacijo triptofana v indol piruvat in nato dekarboksilira ali pa nastane z oksidacijo in deaminacijo triptofana v triptamin. Indol acetaldehid se nato ponovno oksidira v indol ocetno kislino. Druga možna sintetična pot je pretvorba triptofana iz indol acetonitrila v indol ocetno kislino. Indol ocetno kislino lahko inaktiviramo z vezavo na asparaginsko kislino v indol acetilaspartinsko kislino, inozitola v indol ocetno kislino v inozitol, glukoze v glukozid in beljakovin v kompleks indol ocetne kisline in beljakovin v rastlinah. Vezana indol ocetna kislina običajno predstavlja 50–90 % indol ocetne kisline v rastlinah, ki je lahko oblika shranjevanja avksina v rastlinskih tkivih. Indol ocetno kislino lahko razgradimo z oksidacijo indol ocetne kisline, ki je pogosta v rastlinskih tkivih. Avksini imajo številne fiziološke učinke, ki so povezani z njihovo koncentracijo. Nizka koncentracija lahko spodbuja rast, visoka koncentracija pa zavira rast in celo povzroči smrt rastline, ta inhibicija pa je povezana s tem, ali lahko povzroči nastajanje etilena. Fiziološki učinki avksina se kažejo na dveh ravneh. Na celični ravni lahko avksin spodbuja delitev kambijevih celic; spodbuja podaljševanje vejnih celic in zavira rast koreninskih celic; Spodbuja diferenciacijo celic ksilema in floema, spodbuja rast korenin in uravnava morfogenezo kalusa. Na ravni organov in celotne rastline avksin deluje od sadike do zrelosti ploda. Avksin nadzoruje podaljševanje mezokotila sadike z reverzibilno inhibicijo rdeče svetlobe; ko se indolocetna kislina prenese na spodnjo stran veje, veja povzroči geotropizem. Fototropizem se pojavi, ko se indolocetna kislina prenese na osvetljeno stran vej. Indolocetna kislina povzroči prevlado vrhov listov. Upočasni staranje listov; Avksin, nanesen na liste, zavira odpadanje listov, medtem ko avksin, nanesen na proksimalni konec odpadanja listov, spodbuja odpadanje listov. Avksin spodbuja cvetenje, povzroča razvoj partenokarpije in upočasni zorenje plodov. Nekdo se je domislil koncepta hormonskih receptorjev. Hormonski receptor je velika molekularna celična komponenta, ki se specifično veže na ustrezni hormon in nato sproži vrsto reakcij. Kompleks indolocetne kisline in receptorja ima dva učinka: prvič, deluje na membranske beljakovine, kar vpliva na zakisanje medija, transport ionske črpalke in spremembo napetosti, kar je hitra reakcija (< 10 minut); Drugi je delovanje na nukleinske kisline, kar povzroča spremembe celične stene in sintezo beljakovin, kar je počasna reakcija (10 minut). Zakisanje medija je pomemben pogoj za rast celic. Indolocetna kislina lahko aktivira encim ATP (adenozin trifosfat) na plazemski membrani, spodbudi iztok vodikovih ionov iz celice, zniža pH vrednost medija, tako da se encim aktivira, hidrolizira polisaharid celične stene, tako da se celična stena zmehča in celica se razširi. Dajanje indolocetne kisline je povzročilo pojav specifičnih zaporedij informacijske RNA (mRNA), ki so spremenila sintezo beljakovin. Obdelava z indolocetno kislino je spremenila tudi elastičnost celične stene, kar je omogočilo nadaljnjo rast celic. Učinek avksina na spodbujanje rasti je predvsem v spodbujanju rasti celic, zlasti podaljševanja celic, in nima vpliva na delitev celic. Del rastline, ki čuti svetlobno stimulacijo, je na konici stebla, upogibni del pa je na spodnjem delu konice, kar je zato, ker celice pod konico rastejo in se širijo, in je to obdobje najbolj občutljivo na auksin, zato ima auksin največji vpliv na njeno rast. Rastni hormon starajočega se tkiva ne deluje. Razlog, zakaj auksin lahko spodbuja razvoj plodov in ukoreninjenje potaknjencev, je ta, da lahko auksin spremeni porazdelitev hranil v rastlini, in v delu z bogato porazdelitvijo auksina se pridobi več hranil, kar tvori distribucijski center. Auksin lahko povzroči nastanek paradižnika brez semen, ker po obdelavi neoplojenih paradižnikovih popkov z auksinom jajčnik paradižnikovega popka postane distribucijski center hranil, hranila, ki nastanejo s fotosintezo listov, pa se nenehno prenašajo v jajčnik, kjer se jajčnik razvije.

Proizvodnja, transport in distribucija

Glavni deli sinteze avksina so meristantna tkiva, predvsem mladi popki, listi in razvijajoča se semena. Avksin je porazdeljen v vseh organih rastlinskega telesa, vendar je relativno koncentriran v delih močne rasti, kot so koleopedija, popki, meristem koreninskega vrha, kambij, razvijajoča se semena in plodovi. V rastlinah obstajajo trije načini transporta avksina: lateralni transport, polarni transport in nepolarni transport. Lateralni transport (transport avksina skozi svetlobo od zadaj na konici koleoptila, ki ga povzroči enostranska svetloba, transport avksina blizu tal v koreninah in steblih rastlin, ko je prečen). Polarni transport (od zgornjega konca morfologije do spodnjega konca morfologije). Nepolarni transport (v zrelih tkivih se avksin lahko nepolarno prenaša skozi floem).

Dvojnost fiziološkega delovanja

Nižja koncentracija spodbuja rast, višja koncentracija zavira rast. Različni rastlinski organi imajo različne zahteve glede optimalne koncentracije avksina. Optimalna koncentracija je bila približno 10E-10 mol/L za korenine, 10E-8 mol/L za popke in 10E-5 mol/L za stebla. Analogi avksina (kot je naftalen ocetna kislina, 2,4-D itd.) se pogosto uporabljajo v pridelavi za uravnavanje rasti rastlin. Na primer, pri pridelavi kalčkov fižola se za tretiranje kalčkov fižola uporabi koncentracija, primerna za rast stebla. Posledično so korenine in popki zavirani, stebla, ki se razvijejo iz hipokotila, pa so zelo razvita. Prednost rasti rastlinskega stebla na vrhu je določena z značilnostmi transporta auksina v rastlinah in dvojnostjo fizioloških učinkov auksina. Vršni popek rastlinskega stebla je najaktivnejši del pri proizvodnji avksina, vendar se koncentracija avksina, ki nastane na vršnem popku, nenehno prenaša na steblo z aktivnim transportom, zato koncentracija avksina v samem vršnem popku ni visoka, medtem ko je koncentracija v mladem steblu višja. To je najbolj primerno za rast stebla, vendar ima zaviralni učinek na popke. Višja kot je koncentracija avksina v položaju bližje zgornjemu popku, močnejši je zaviralni učinek na stranski popek, zato številne visoke rastline tvorijo obliko pagode. Vendar pa nimajo vse rastline močne prevlade vrha in nekateri grmi se po razvoju vršnega popka za nekaj časa začnejo razgrajevati ali celo krčiti, pri čemer izgubijo prvotno prevlado vrha, zato drevesna oblika grma ni pagoda. Ker visoka koncentracija avksina zavira rast rastlin, se lahko proizvodnja visokokoncentriranih analogov avksina uporablja tudi kot herbicidi, zlasti za dvokaličnice.

Analogi avksina: NAA, 2, 4-D. Ker avksin v rastlinah obstaja v majhnih količinah in ga ni enostavno ohraniti, so ljudje za uravnavanje rasti rastlin s kemično sintezo našli analoge avksina, ki imajo podobne učinke in jih je mogoče množično proizvajati, zato se pogosto uporabljajo v kmetijski pridelavi. Vpliv zemeljske gravitacije na porazdelitev auksina: rast stebel v ozadju in rast korenin v tleh povzroča zemeljska gravitacija, razlog pa je, da zemeljska gravitacija povzroča neenakomerno porazdelitev auksina, ki je bolj porazdeljen na bližnji strani stebla in manj na zadnji strani. Ker je bila optimalna koncentracija auksina v steblu visoka, ga je več auksina na bližnji strani stebla spodbujalo, zato je bližnja stran stebla rasla hitreje kot zadnja stran in ohranjala rast stebla navzgor. Pri koreninah ima optimalna koncentracija auksina v koreninah zelo nizka, zato ima več auksina blizu tal zaviralni učinek na rast koreninskih celic, zato je rast blizu tal počasnejša kot rast na zadnji strani, geotropna rast korenin pa se ohranja. Brez gravitacije korenine ne rastejo nujno navzdol. Učinek breztežnosti na rast rastlin: rast korenin proti tlom in rast stebla stran od tal povzroča zemeljska gravitacija, ki jo povzroča neenakomerna porazdelitev auksina pod vplivom zemeljske gravitacije. V breztežnem stanju zaradi izgube gravitacije rast stebla izgubi svojo zaostalost, korenine pa tudi značilnosti rasti pri tleh. Vendar pa prednost rasti stebla na vrhu še vedno obstaja in gravitacija ne vpliva na polarni transport auksina.