Լավագույն գներով Բուսական հորմոն ինդոլ-3-քացախաթթու Iaa

Նաթure

Ինդոլեքացախաթթուն օրգանական նյութ է։Մաքուր արտադրանքը անգույն տերևային բյուրեղներ կամ բյուրեղային փոշիներ են:Այն դառնում է վարդագույն, երբ ենթարկվում է լույսի:Հալման կետը 165-166℃ (168-170℃):Լուծվում է անջուր էթանոլում, էթիլացետատում, դիքլորէթանում, լուծվում է եթերի և ացետոնի մեջ։Չլուծվող բենզոլում, տոլուոլում, բենզինում և քլորոֆորմում:Ջրում չլուծվող ջրային լուծույթը կարող է քայքայվել ուլտրամանուշակագույն լույսի միջոցով, սակայն կայուն է տեսանելի լույսի նկատմամբ։Նատրիումի աղը և կալիումի աղը ավելի կայուն են, քան թթունն ու հեշտությամբ լուծվում են ջրում։Հեշտությամբ ապակարբոքսիլացվում է մինչև 3-մեթիլինդոլ (սկատին):Այն ունի բույսի աճի երկակիություն, և բույսի տարբեր մասեր ունեն տարբեր զգայունություն դրա նկատմամբ, ընդհանուր առմամբ արմատն ավելի մեծ է, քան բողբոջը ավելի մեծ է, քան ցողունը:Տարբեր բույսեր դրա նկատմամբ տարբեր զգայունություն ունեն։

Պատրաստման եղանակը

3-ինդոլ ացետոնիտրիլը ձևավորվում է ինդոլի, ֆորմալդեհիդի և կալիումի ցիանիդի ռեակցիայից 150℃ ջերմաստիճանում, 0,9~1 ՄՊա, այնուհետև հիդրոլիզվում է կալիումի հիդրօքսիդով։Կամ ինդոլի արձագանքով գլիկոլաթթվի հետ։3 լ չժանգոտվող պողպատից ավտոկլավում ավելացվել է 270 գ (4,1 մոլ) 85% կալիումի հիդրօքսիդ, 351 գ (3 մոլ) ինդոլ, այնուհետև դանդաղորեն ավելացվել է 360 գ (3,3 մոլ) 70% հիդրօքսի քացախաթթվի ջրային լուծույթ:Փակ ջեռուցում մինչև 250℃, խառնելով 18ժ.Հովացրեք մինչև 50℃-ից ցածր, ավելացրեք 500 մլ ջուր և 30 րոպե հարեք 100℃ ջերմաստիճանում, որպեսզի կալիումի ինդոլ-3-ացետատը լուծվի:Հովացրեք մինչև 25℃, ավտոկլավի նյութը լցրեք ջրի մեջ և ավելացրեք ջուր, մինչև ընդհանուր ծավալը դառնա 3լ։Ջրային շերտը արդյունահանվել է 500 մլ էթիլ եթերով, թթվել է աղաթթվով 20-30℃ ջերմաստիճանում և նստեցրել ինդոլ-3-քացախաթթվով:Զտել, լվանալ սառը ջրով, չորացնել լույսից հեռու, արտադրանքը 455-490գ.

Կենսաքիմիական նշանակություն

Սեփականություն

Հեշտությամբ քայքայվում է լույսի և օդի մեջ, ոչ երկարակյաց պահեստում:Անվտանգ է մարդկանց և կենդանիների համար։Լուծվում է տաք ջրում, էթանոլում, ացետոնում, եթերում և էթիլացետատում, մի փոքր լուծվում է ջրի մեջ, բենզոլում, քլորոֆորմում;Այն կայուն է ալկալային լուծույթում և սկզբում լուծվում է փոքր քանակությամբ 95% սպիրտի մեջ, այնուհետև լուծվում է ջրի մեջ համապատասխան քանակությամբ, երբ պատրաստվում է մաքուր արտադրանքի բյուրեղացումով:

Օգտագործեք

Օգտագործվում է որպես բույսերի աճի խթանիչ և անալիտիկ ռեագենտ։3-ինդոլ քացախաթթուն և այլ ավքսին նյութեր, ինչպիսիք են 3-ինդոլ ացետալդեհիդը, 3-ինդոլ ացետոնիտրիլը և ասկորբինաթթուն, բնականորեն գոյություն ունեն բնության մեջ:Բույսերում 3-ինդոլ քացախաթթվի կենսասինթեզի նախադրյալը տրիպտոֆանն է։Օքսինի հիմնական դերը բույսերի աճը կարգավորելն է, ոչ միայն խթանել աճը, այլև արգելակել աճը և օրգանների կառուցումը:Օքսինը գոյություն ունի ոչ միայն ազատ վիճակում բույսերի բջիջներում, այլ նաև կա կապված օքսինում, որը ամուր կապված է կենսապոլիմերային թթվի հետ և այլն: Օքսինը նաև կապեր է ստեղծում հատուկ նյութերի հետ, ինչպիսիք են ինդոլ-ացետիլ ասպարագինը, ապենտոզային ինդոլ-ացետիլ գլյուկոզը և այլն: Սա կարող է լինել բջիջում օքսինի պահպանման մեթոդ, ինչպես նաև դետոքսիկացման մեթոդ՝ ավելորդ ավքսինի թունավորությունը հեռացնելու համար:

Էֆեկտ

Բույսերի էքսին.Բույսերի մեջ ամենատարածված աճի բնական հորմոնը ինդոլաքացախաթթուն է:Ինդոլաքացախաթթուն կարող է նպաստել բույսերի ընձյուղների, ընձյուղների, սածիլների և այլնի վերին բողբոջների ձևավորմանը: Դրա նախադրյալը տրիպտոֆանն է:Ինդոլեքացախաթթուն աբույսերի աճի հորմոն.Սոմատինը ունի բազմաթիվ ֆիզիոլոգիական ազդեցություններ, որոնք կապված են նրա կոնցենտրացիայի հետ։Ցածր կոնցենտրացիան կարող է խթանել աճը, բարձր կոնցենտրացիան կխանգարի աճին և նույնիսկ կստիպի բույսը մահանալ, այս արգելակումը կապված է այն բանի հետ, թե արդյոք այն կարող է առաջացնել էթիլենի ձևավորում:Օքսինի ֆիզիոլոգիական ազդեցությունը դրսևորվում է երկու մակարդակով.Բջջային մակարդակում աուքսինը կարող է խթանել կամբիումի բջիջների բաժանումը.ճյուղային բջիջների երկարացման խթանում և արմատային բջիջների աճի արգելակում;Նպաստում է քսիլեմի և ֆլոեմի բջիջների տարբերակմանը, խթանում է մազերի կտրող արմատները և կարգավորում կոլուսի մորֆոգենեզը:Օրգանների և ամբողջ բույսի մակարդակում ավքսինը գործում է սածիլից մինչև պտղի հասունություն:Աուքսինով վերահսկվող սածիլների մեսոկոտիլային երկարացում՝ շրջելի կարմիր լույսի արգելակմամբ;Երբ ինդոլեթաթթուն տեղափոխվում է ճյուղի ստորին կողմը, ճյուղը կառաջացնի գեոտրոպիզմ:Ֆոտոտրոպիզմը տեղի է ունենում, երբ ինդոլեթաթթուն տեղափոխվում է ճյուղերի հետին լուսավորված կողմ:Indoleacetic թթու առաջացրել է գագաթնակետին գերակայություն.տերևների ծերացման հետաձգում;Տերեւների վրա կիրառվող օքսինը արգելակում էր աբցիզացիան, մինչդեռ օքսինը, որը կիրառում էր քերծվածքի մոտակա ծայրին, նպաստում էր քերծվածքին:Օքսինը նպաստում է ծաղկմանը, դրդում է պարթենոկարպի զարգացումը և հետաձգում պտուղների հասունացումը։

Դիմել

Ինդոլեքացախաթթուն ունի լայն սպեկտր և բազմաթիվ կիրառումներ, սակայն այն սովորաբար չի օգտագործվում, քանի որ այն հեշտ է քայքայվել բույսերի մեջ և դուրս գալ:Վաղ փուլում այն ​​օգտագործվում էր լոլիկի պարթենոկարպոզ և պտղաբերություն առաջացնելու համար:Ծաղկման փուլում ծաղիկները ներծծվել են 3000 մգ/լ հեղուկով, որպեսզի ստացվի առանց սերմ լոլիկի պտուղ և բարելավվի պտղի ամրացման արագությունը:Ամենավաղ կիրառություններից մեկը եղել է հատումների արմատավորման խթանումը:Կտրոնների հիմքը 100-ից 1000 մգ/լ դեղորայքային լուծույթով թրջելը կարող է նպաստել թեյի ծառի, մաստակի, կաղնու ծառի, մետասեկվոյայի, պղպեղի և այլ մշակաբույսերի պատահական արմատների առաջացմանը և արագացնել սննդային վերարտադրության արագությունը:Բրնձի սածիլների արմատավորումը խթանելու համար օգտագործվել է 1~10 մգ/լ ինդոքացախաթթու և 10 մգ/լ օքսամիլին:25-ից 400 մգ/լ հեղուկ քրիզանտեմը մեկ անգամ (ֆոտոպերոդիայի 9 ժամում), կարող է արգելակել ծաղկաբողբոջների առաջացումը, հետաձգել ծաղկումը։Երկարատև արևի տակ աճը մինչև 10 -5 մոլ/լ կոնցենտրացիա, որը ցողվում է մեկ անգամ, կարող է մեծացնել էգ ծաղիկները:Բազուկի սերմերի մշակումը նպաստում է բողբոջմանը և ավելացնում արմատային պալարների բերքատվությունը և շաքարի պարունակությունը:

Աուքսինի ներածություն
Ներածություն

Օքսինը (աուկսին) էնդոգեն հորմոնների դաս է, որը պարունակում է չհագեցած անուշաբույր օղակ և քացախաթթվի կողային շղթա, անգլերեն հապավումը IAA, միջազգային ընդհանուր, ինդոլ քացախաթթու (IAA):1934 թվականին Գուո Գե և այլք.այն նույնացրել է որպես ինդոլ քացախաթթու, ուստի ընդունված է հաճախ օգտագործել ինդոլ քացախաթթուն՝ որպես ավքսինի հոմանիշ:Օքսինը սինթեզվում է ընդլայնված երիտասարդ տերևներում և գագաթային մերիստեմում և կուտակվում է վերևից հիմք ֆլոեմի երկար հեռավորությունների տեղափոխման միջոցով:Արմատները նաև արտադրում են ավքսին, որը տեղափոխվում է ներքևից վեր։Օքսինը բույսերում առաջանում է տրիպտոֆանից մի շարք միջանկյալ նյութերի միջոցով։Հիմնական երթուղին անցնում է ինդոլեացետալդեհիդով:Ինդոլ ացետալդեհիդը կարող է ձևավորվել տրիպտոֆանի օքսիդացումից և դեամինացիայից մինչև ինդոլ պիրուվատ, այնուհետև դեկարբոքսիլացվել, կամ կարող է ձևավորվել տրիպտոֆանի տրիպտամինի օքսիդացումից և դեամինացիայից:Այնուհետև ինդոլ ացետալդեհիդը վերաօքսիդացվում է ինդոլ քացախաթթվի:Մեկ այլ հնարավոր սինթետիկ ուղի է տրիպտոֆանի փոխարկումը ինդոլ ացետոնիտրիլից ինդոլ քացախաթթվի:Ինդոլեքացախաթթուն կարող է ապաակտիվացվել՝ կապելով ասպարթթվի հետ ինդոլացետիլասպարտիկ թթուն, ինոզիտոլը՝ ինդոլեքացախաթթվին՝ ինոզիտոլին, գլյուկոզը՝ գլյուկոզիդին, իսկ սպիտակուցը՝ ինդոլացետաթթու-սպիտակուցային համալիրին:Կապակցված ինդոլաքացախաթթուն սովորաբար կազմում է բույսերի ինդոլաքացախաթթվի 50-90%-ը, որը կարող է լինել ուկսինի պահեստային ձև բույսերի հյուսվածքներում:Ինդոլեքացախաթթուն կարող է քայքայվել ինդոլաքացախաթթվի օքսիդացման միջոցով, որը տարածված է բույսերի հյուսվածքներում։Օքսիններն ունեն բազմաթիվ ֆիզիոլոգիական ազդեցություններ, որոնք կապված են դրանց կոնցենտրացիայի հետ։Ցածր կոնցենտրացիան կարող է խթանել աճը, բարձր կոնցենտրացիան կխանգարի աճին և նույնիսկ կստիպի բույսը մահանալ, այս արգելակումը կապված է այն բանի հետ, թե արդյոք այն կարող է առաջացնել էթիլենի ձևավորում:Օքսինի ֆիզիոլոգիական ազդեցությունը դրսևորվում է երկու մակարդակով.Բջջային մակարդակում աուքսինը կարող է խթանել կամբիումի բջիջների բաժանումը.ճյուղային բջիջների երկարացման խթանում և արմատային բջիջների աճի արգելակում;Նպաստում է քսիլեմի և ֆլոեմի բջիջների տարբերակմանը, խթանում է մազերի կտրող արմատները և կարգավորում կոլուսի մորֆոգենեզը:Օրգանների և ամբողջ բույսի մակարդակում ավքսինը գործում է սածիլից մինչև պտղի հասունություն:Աուքսինով վերահսկվող սածիլների մեսոկոտիլային երկարացում՝ շրջելի կարմիր լույսի արգելակմամբ;Երբ ինդոլեթաթթուն տեղափոխվում է ճյուղի ստորին կողմը, ճյուղը կառաջացնի գեոտրոպիզմ:Ֆոտոտրոպիզմը տեղի է ունենում, երբ ինդոլեթաթթուն տեղափոխվում է ճյուղերի հետին լուսավորված կողմ:Indoleacetic թթու առաջացրել է գագաթնակետին գերակայություն.տերևների ծերացման հետաձգում;Տերեւների վրա կիրառվող օքսինը արգելակում էր աբցիզացիան, մինչդեռ օքսինը, որը կիրառում էր քերծվածքի մոտակա ծայրին, նպաստում էր քերծվածքին:Օքսինը նպաստում է ծաղկմանը, դրդում է պարթենոկարպի զարգացումը և հետաձգում պտուղների հասունացումը։Ինչ-որ մեկը հորինել է հորմոնալ ընկալիչների գաղափարը:Հորմոնային ընկալիչը մեծ մոլեկուլային բջիջների բաղադրիչ է, որը հատուկ կապվում է համապատասխան հորմոնին և այնուհետև սկսում է մի շարք ռեակցիաներ:Ինդոլեքացախաթթվի և ընկալիչի համալիրն ունի երկու ազդեցություն. նախ՝ այն գործում է թաղանթային սպիտակուցների վրա՝ ազդելով միջին թթվայնացման, իոնային պոմպի տեղափոխման և լարվածության փոփոխության վրա, որն արագ ռեակցիա է (< 10 րոպե);Երկրորդը նուկլեինաթթուների վրա ազդելն է՝ առաջացնելով բջջային պատի փոփոխություններ և սպիտակուցի սինթեզ, որը դանդաղ ռեակցիա է (10 րոպե):Միջին թթվայնացումը կարևոր պայման է բջիջների աճի համար:Ինդոլաքացախաթթուն կարող է ակտիվացնել պլազմային թաղանթի վրա գտնվող ATP (ադենոզին տրիֆոսֆատ) ֆերմենտը, խթանել ջրածնի իոնների հոսքը բջջից, նվազեցնել միջավայրի pH արժեքը, որպեսզի ֆերմենտը ակտիվանա, հիդրոլիզացնի բջջային պատի պոլիսախարիդը, որ բջջային պատը փափկվում է, և բջիջը ընդլայնվում է:Ինդոլեքացախաթթվի ընդունումը հանգեցրեց հատուկ սուրհանդակային ՌՆԹ-ի (mRNA) հաջորդականությունների առաջացմանը, որոնք փոխեցին սպիտակուցի սինթեզը:Ինդոլեքացախաթթվով բուժումը նաև փոխեց բջջային պատի առաձգականությունը՝ թույլ տալով բջիջների աճը շարունակել:Աուկսինի աճը խթանող ազդեցությունը հիմնականում նպաստում է բջիջների աճին, հատկապես բջիջների երկարացմանը և չունի ազդեցություն բջիջների բաժանման վրա:Բույսի այն հատվածը, որը զգում է լույսի գրգռումը, գտնվում է ցողունի ծայրում, սակայն ճկվող մասը գտնվում է ծայրի ստորին մասում, ինչը պայմանավորված է նրանով, որ ծայրից ներքեւ գտնվող բջիջները աճում և ընդլայնվում են, և դա ամենազգայունն է։ ժամանակաշրջանը դեպի ավքսին, ուստի ավքսինը ամենամեծ ազդեցությունն ունի նրա աճի վրա:Ծերացող հյուսվածքների աճի հորմոնը չի գործում:Աուքսինը կարող է նպաստել մրգերի զարգացմանը և հատումների արմատավորմանը, պատճառն այն է, որ օքսինը կարող է փոխել սննդանյութերի բաշխումը բույսի մեջ, և ավելի շատ սննդանյութեր են ստացվում օքսինի հարուստ բաշխմամբ մասում՝ ձևավորելով բաշխման կենտրոն։Օքսինը կարող է առաջացնել առանց սերմ լոլիկի ձևավորում, քանի որ չբեղմնավորված լոլիկի բողբոջներն ավքսինով բուժելուց հետո լոլիկի բողբոջը դառնում է սննդանյութերի բաշխման կենտրոն, և տերևների ֆոտոսինթեզի արդյունքում ստացված սննդանյութերը շարունակաբար տեղափոխվում են ձվարան, և ձվարանը զարգանում է: .

Արտադրում, տեղափոխում և բաշխում

Օքսինի սինթեզի հիմնական մասերն են մերիստանտ հյուսվածքները, հիմնականում երիտասարդ բողբոջները, տերևները և զարգացող սերմերը։Օքսինը տարածված է բույսի մարմնի բոլոր օրգաններում, բայց համեմատաբար կենտրոնացած է բուռն աճի մասերում, ինչպիսիք են կոլեոպեդիան, բողբոջները, արմատի ծայրի մերիստեմը, կամբիումը, զարգացող սերմերն ու պտուղները։Բույսերում օքսինի տեղափոխման երեք եղանակ կա՝ կողային, բևեռային և ոչ բևեռային տրանսպորտ։Կողմնակի փոխադրում (օքսինի հետին լույսի փոխադրում կոլեոպտիլի ծայրում, որը առաջանում է միակողմանի լույսի հետևանքով, մակերևույթի կողային տեղափոխում բույսերի արմատներում և ցողուններում, երբ լայնակի են):Բևեռային տրանսպորտ (ձևաբանության վերին ծայրից մինչև մորֆոլոգիայի ստորին վերջ):Ոչ բևեռային տրանսպորտ (հասուն հյուսվածքներում ավքսինը կարող է ոչ բևեռային փոխադրվել ֆլոեմի միջոցով):

Ֆիզիոլոգիական գործողության երկակիությունը

Ավելի ցածր կոնցենտրացիան նպաստում է աճին, ավելի բարձր կոնցենտրացիան արգելակում է աճը:Բույսերի տարբեր օրգանները տարբեր պահանջներ ունեն ավքսինի օպտիմալ կոնցենտրացիայի համար:Օպտիմալ կոնցենտրացիան եղել է մոտ 10E-10mol/L արմատների համար, 10E-8mol/L բողբոջների համար և 10E-5mol/L ցողունների համար:Արտադրության մեջ հաճախ օգտագործվում են օքսինի անալոգներ (օրինակ՝ նաֆթալինի քացախաթթու, 2, 4-D և այլն)՝ բույսերի աճը կարգավորելու համար։Օրինակ, երբ լոբի բողբոջներ են արտադրվում, ցողունի աճի համար հարմար կոնցենտրացիան օգտագործվում է լոբի բողբոջները բուժելու համար:Արդյունքում արմատներն ու բողբոջները արգելակվում են, իսկ հիպոկոտիլից զարգացած ցողունները շատ զարգացած են։Բույսերի ցողունի աճի գագաթնակետային առավելությունը որոշվում է ավքսինի համար բույսերի տրանսպորտային բնութագրերով և աուկսինի ֆիզիոլոգիական ազդեցությունների երկակիությամբ:Բույսի ցողունի գագաթային բողբոջը ավքսինի արտադրության ամենաակտիվ մասն է, բայց գագաթային բողբոջում արտադրված օքսինի կոնցենտրացիան ակտիվ փոխադրման միջոցով անընդհատ տեղափոխվում է ցողուն, ուստի բուն բողբոջում ուկսինի կոնցենտրացիան բարձր չէ, մինչդեռ երիտասարդ ցողունում կոնցենտրացիան ավելի բարձր է։Այն առավել հարմար է ցողունի աճի համար, բայց ունի արգելակող ազդեցություն բողբոջների վրա:Որքան բարձր է օքսինի կոնցենտրացիան վերին բողբոջին ավելի մոտ դիրքում, այնքան ուժեղ է արգելակող ազդեցությունը կողային բողբոջի վրա, ինչի պատճառով շատ բարձրահասակ բույսեր ձևավորում են պագոդա:Այնուամենայնիվ, ոչ բոլոր բույսերն ունեն ուժեղ գագաթային գերիշխանություն, և որոշ թփեր սկսում են քայքայվել կամ նույնիսկ փոքրանալ գագաթային բողբոջների զարգացումից հետո որոշ ժամանակով, կորցնելով սկզբնական գագաթային գերիշխանությունը, ուստի թփի ծառի ձևը պագոդա չէ: .Քանի որ օքսինի բարձր կոնցենտրացիան արգելակում է բույսերի աճը, ուկսինի անալոգների բարձր կոնցենտրացիայի արտադրությունը կարող է օգտագործվել նաև որպես թունաքիմիկատներ, հատկապես երկշաքիլավոր մոլախոտերի համար:

Օքսինի անալոգներ՝ NAA, 2, 4-D:Քանի որ օքսինը բույսերում քիչ քանակությամբ կա, և այն հեշտ չէ պահպանել։Բույսերի աճը կարգավորելու համար քիմիական սինթեզի միջոցով մարդիկ գտել են ավքսինի անալոգներ, որոնք ունեն նմանատիպ ազդեցություն և կարող են զանգվածային արտադրվել և լայնորեն օգտագործվել գյուղատնտեսական արտադրության մեջ։Երկրի ձգողության ազդեցությունը ուկսինների բաշխման վրա. ցողունների ֆոնային աճը և արմատների գետնի աճը պայմանավորված են երկրի ձգողականությամբ, պատճառն այն է, որ երկրային գրավիտացիան առաջացնում է աքսինի անհավասար բաշխում, որն ավելի շատ տարածված է մոտակա կողմում: ցողունը և ավելի քիչ տարածված հետևի մասում:Քանի որ ցողունում օքսինի օպտիմալ կոնցենտրացիան բարձր էր, ցողունի մոտակա մասում ավելի շատ օքսին նպաստեց դրան, ուստի ցողունի մոտ կողմը աճեց ավելի արագ, քան հետևի կողմը և պահպանեց ցողունի վերև աճը:Արմատների համար, քանի որ արմատներում օքսինի օպտիմալ կոնցենտրացիան շատ ցածր է, հողի մոտ ավելի շատ օքսինն արգելակող ազդեցություն է թողնում արմատային բջիջների աճի վրա, ուստի գետնի մոտ աճը ավելի դանդաղ է, քան հետևի մասում, և պահպանվում է արմատների գեոտրոպիկ աճը։Առանց ձգողականության, արմատները պարտադիր չէ, որ աճեն:Անկշռության ազդեցությունը բույսերի աճի վրա. արմատների աճը դեպի գետնին և ցողունի աճը գետնից հեռու առաջանում է երկրային ձգողականության պատճառով, որը պայմանավորված է երկրագնդի ձգողության ինդուկցիայի տակ աքսինի անհավասար բաշխմամբ:Տիեզերքի անկշիռ վիճակում, ձգողականության կորստի պատճառով, ցողունի աճը կկորցնի իր հետամնացությունը, իսկ արմատները նույնպես կկորցնեն հողի աճի բնութագրերը։Այնուամենայնիվ, ցողունի աճի գագաթնակետային առավելությունը դեռ գոյություն ունի, և ավքսինի բևեռային փոխադրումը չի ազդում գրավիտացիայից: