Citokinin mint növényi hormon - kémiai kézkönyv 21
Kémia és vegyi technológia
A sejtosztódás összehangolt folyamata. a növekedést és a differenciálódást sok tényező befolyásolja. Ezek közül kiemelkedik a jelmolekulák egy csoportja. (vagy növénynövekedés-szabályozók), amelyek különösképpen a növények növekedésében játszanak, és kulcsfontosságú szerepet játszanak a fejlődésükben. Az ilyen auxinok, a gibberellinek és a citokininek öt osztályai vannak. abszciens sav és etilén gáz. Amint az az 1. ábrán látható. 20-67, mind olyan kisméretű molekulák, amelyek könnyen átjuthatnak a sejtfalon. Ezeket az anyagokat növényi sejtekben állítják elő, és vagy a talajon járnak el, vagy bizonyos útvonalak mentén szállítják a célsejteket. Így például az auxinok össz-fluxusa a hajtásokban a csúcstól a bázishoz irányul (sebességének körülbelül 1 cm / óra). Annak ellenére, hogy viszonylag kevés hormon van, a növények az egyes hormonok többszörös felhasználása miatt megbirkóznak szabályozási feladataikkal, sejtjeik reagálnak ezeknek az anyagoknak egyes kombinációira. Tehát önmagában az auxin elősegíti a gyökerek kialakulását. gibberellinnel kombinálva a szárat megnyújtja, és a citokininnel együtt szabályozza az oldalsó vesék növekedését. és az etilén stimulálja az oldalsó gyökerek növekedését. [C.436]
A phytohormonok fiziológiailag aktív anyagok. A növényeket (elsősorban az aktív növekedésben lévő szövetekben, a szárak és gyökerek tetején) alakítják ki, és szabályozzák növekedésüket és fejlődésüket. A fitohormonok példái az auxinek, gibberellinek és citokininek. A phytohormonok kevésbé specifikusak, mint az állati hormonok. [C.323]
V et ma (1940-1960). 1955-ben felfedezték az új fito-hormon-citokinin-osztályt. és különösen a kinetin. lehetőség nyílt arra, hogy stimuláljuk a szövetdarabok sejtosztódását a dohány mag parenchima felől. nincsenek vezető gerendák és változás. A növekedési stimulátorok koncentrációjától és arányától függően meg lehet erősíteni az explant sejtosztódását, a kallusz szöveti növekedését fenntarthatjuk. morfogenezist indukál. Ebben az időszakban úgy becsülték, pozitív hatása a természetes kivonatok kókuszdió endospermium típusú, gesztenye, kukorica és más növények karbantartási szervezetlen sejtek növekedését és stimulálása morfogenezis folyamatok a kultúra kallusz szövetek és sejtszuszpenziók. [C.79]
Jelentős szerepet játszik a citokinin az organogenezis szabályozásában. Ezeknek a hormonoknak a domináns koncentrációja gátolja a gyökerek képződését, és felgyorsítja a szárat. Emellett képesek bizonyos növények virágzását indukálni kedvezőtlen fotoperiódusos körülmények között. [C.338]
A hormonok szerves molekulák. az üzem funkcióinak vezérlése és integrálása. Kis mennyiségben kiszerelve egy szervben vagy szövetben egy másik szervre vagy szövetre költöznek, és a célszövetekben a specifikus reakciók révén olyan kontrollfolyamatok, mint például a növekedés, a fejlődés és a differenciálódás. Jelenleg ötféle növényi hormon auxint, gibberellint, citokinint izolálunk. abszcizinsav és etilén. [C.300]
A mérsékelt övezetekben az évszakok változásakor a növények a túlélés problémáival szembesülnek. Részben megoldják őket pihentető vagy kilépő állapotban. Így, csökkentve a hossza a nap lehet indukálni a kialakulása egy abszcizinsav (ABA), amely gátolja a növekedés az aktív vegetatív bimbók, vagy fejlődő embriók, és kiváltja vezető folyamatok téli nyugalmi. A növekedés újrakezdése tavasszal, éppen ellenkezőleg. az indukciós hormon tél folyamán bekövetkező pusztulás vagy az olyan anyagok szintézisének következménye, mint a citokininek. amelyek leküzik az ABA hatását. Az ilyen dysreguláció a vesékben az alacsony téli hőmérsékletek által indukált, míg tavasszal bimbózunk [c.328]
NÖVÉNYI NÖVEKEDÉSI SZABÁLYOZÓK. néhány vagy más változást okoz a növények fejlődésében. nem halálra. Vannak növekedési stimulátorok. inhibitorok és retardánsok (ez utóbbi gátolja a magasság növekedését, de nem befolyásolja a gyümölcsöt). Természetes R. r. o. (növényi hormonok) - auxinek, gibberellinek, citokininek. abcis k-ta, endogén (a növény belsejében képződött) etilén stb. Naib, fontos prom. R. r. o. aril- és aril-oxi-alifás csoport. karbonsavak és származékaik, kvaterner ammóniumsók és az indol foszfónium-származékai. piridazin. pirimidin, pirazol. Széles körben használt. (Szabályozására benyújtásának gabonafélék, lassú gyorsítást PLD növekedés. Virágzás, bokrosodás, érését, a formáció a hajtások, meghosszabbítása vagy zavar, és egy ideig t. D.) Klórmekvát-kloridot. GMK, etefon. mono-M, N-dimetil-hidrazid borostyánkősav (dami-noside), gibberellikus kation. Az adagtól, a feldolgozási időtől, a feldolgozott mezőgazdasági termékektől függően. kultúra sok R. p. o. gyomirtó szerek, defóladékok, szárítószerek. [C.500]
A mikro reprodukciót többszörözésnek vagy klónozásnak nevezik. növények szövettenyészet segítségével. A mikroszerkezet azt jelzi, hogy a kis tárgyakat - vagy az egyes cellákat - általában kiindulási anyagként használják. vagy apró darab szöveteket. Ezt az anyagot speciális táptalajon termesztik, ezért szövetkultúrának nevezik. A termesztés olyan kísérleteken alapul, amelyek kimutatták, hogy a növényektől elválasztott szövetdarabok tápanyagokat és növényi hormonokat tartalmazó oldatban növekedhetnek. különösen auxinok és citokininek. Hormonok szükségesek a folyamatos sejtosztódás fenntartásához. Jelenleg a szövettenyésztést széles körben használják a származtatott növényfajták megőrzésére (21.11. Ábra). [C.49]
A citokininek stabilitása a növényben alacsony, a zeatin felezési ideje a növénytípustól és orgonájától függ, 6-20 óráig A fiatal szövetekben a pusztulás mértéke alacsonyabb, mint a régiekben. Ez a folyamat a leggyengébb a gyökereknél. A citokininek pusztulása a cukrok (ribóz glükóz) és az aminosav-alanin konjugációjával kezdődik. Ebben az esetben a citokin O-glükozidok képződésének útja e hormon tárolásának tekinthető, míg mások irreverzibilis pusztulásnak. Nemrégiben felfedezték a citokinin oxidáz enzimet, oxidáló citokinint előzetes glikozidáció nélkül. Az oxidáció az alifás rész adenin hozzáadásának helyén történik. [C.337]
Néhány órával az explant in vitro körülmények közötti átvitelét követően új fehérjeszintézis kezdődik. Valószínűleg mechanikai károsodással és a hormonok hatásával kapcsolatos. amelyet a növényből való izolálásának pillanatától fogva tartanak az explantumban. Amikor ezek a hormonok elfogynak, a fehérje szintézise leáll. Ha ebben az időben a sejteket tápközegben tenyésztik. amely auxinokat és citokinint tartalmaz. akkor kezdődik a callusogenezis, azaz a dedifferenciáció és a sejtosztódás eredményeképpen [c.165]
Hormon függetlenség. Bár a hormonok mutációt okoznak, a legtöbb növényből származó kalluszszövetek csak a táptalajban lévő auxinok jelenlétében képződnek. és a citokininek. Kivételt képeznek például az éretlen búzacsíra és a napraforgó sziklevél. Az első kalluszszövetet képez 2,4-B táptalajon, de citokininek nélkül. A második, éppen ellenkezőleg, citokinint tartalmazó közegben van. de auxinok nélkül. [C.171]
A citokininek képződésének jellegzetes és látszólag egyedülálló jellemzője, hogy ezek a szirus és a tirozin tRNS fragmensei, és felszabadulnak, amikor az utóbbi szétesik. A citokinek stimulálják a sejtosztódás folyamatát. és néhány növényben - a sejtek stretching a levelek. Ezek a hormonok számos enzim aktivitását szabályozzák, és befolyásolják az RNS és a fehérje bioszintézis folyamatát is. [C.141]
A tropizmus hormonális elmélete és a Kholodniy és Venta növények növekedése (1928) volt a gyors fejlődés kezdete, amely az elmúlt években a phytohormonok elmélete volt. A növekedési hormonok - auxinok kémiai termésének megteremtése. az új növekedési hormonok - a gibberellinek és a citokininek - felfedezésére és ezen vegyületek szerkezetének azonosítására. természetes növekedésgátlók kimutatása. végül ezen aktív vegyületek élettani szerepe a növekedési folyamatokban. a tropizmusok, a morfogenezis, a szervek kialakulása, a virágzás és az öregedés - mindezek a mérföldkőnek számítanak a fitohormonok elméletének fejlődésében. [C.5]
Mint ismeretes, a fitohormonok olyan vegyületek, amelyek részt vesznek a növekedési folyamatok szabályozásában egy egész növényben. Három általános tulajdonságuk van. Először, a növényi szervek egyikében (fiatal levelek, rügyek, gyökerek és hajtások) keletkeznek hormonok, és más helyekre szállítják, ahol az organogenezis és a növekedési folyamatok aktiválódnak. Másodszor, a hormonok szintetizálódnak, és a növények mikroszennyezésben működnek. Harmadszor, a hormonok, ellentétben más metabolitok (szintén beleértve a vitaminok) kiváltani képes egy növény formatív hatás, például gnbberelliny indukálnak szár növekedésének visszaszorítása, auxinok - gyökér növekedését, citokininek - sejtosztódás folyamatok. A növényi hormonokon kívül növényi antagonisták is jelen vannak a növényi endogén növekedésgátlókban. A két koordinált kölcsönhatás [c.7]
Japán Országos Szövetsége Mezőgazdasági Szövetkezet Egyesület Zen De irodákkal együtt Fuji Chemical Industries és a Nissan Chemical Industries vizsgálja annak lehetőségét, hogy mezőgazdasági alkalmazását hormonális növekedést szabályozó brasszinolid növények. A brassinolid a hatodik ismert növényi hormon etilén, auxin, gibberellin, citokinin és abszcizinsav után. Növeli a növények ellenállását a hidegben, és elősegíti a terméshozam növekedését. A kísérletekben a brassinoliddal kezelt búza 10% -os hozamnövekedést és fagyállóságot és betegség-ellenállást eredményezett [100]. 500 hektár mezőgazdasági terület feldolgozásához elegendő csupán 1 g anyag. [C.94]
Melyek a tenyésztett sejtek genetikai instabilitásának okai? Ennek több oka is van. Először is, az eredeti anyag genetikai heterogenitása (az explantus heterogenitása). Számos növényben a differenciált szöveteket különböző ploidák sejtjei jellemzik, és csak aktívan proliferálják az ontogenitást, mint például az apikális merisztémák. cambium és mások mindig diploidnak maradnak. Egy másik ok lehet a szövet és a sejttenyészetek áthaladása. ami a genetikai változások felhalmozódásához vezetett, beleértve a ploidia egyenetlen változását. A növényi szövetszelvények izolálásában és a tápközegbe helyezéskor összefüggések korrelációja a sejtek genetikai instabilitását is eredményezi. Hasonló eredmények társulhatnak a fitohormonok tápközegéhez tartozó sejtek genetikai készülékére gyakorolt hatással. Hormonokként a kalluszképződés tápanyagai szükségszerűen tartalmaznak auxinokat és citokinint. Ezeknek az anyagoknak a mutagén hatása számos műről ismert. A legaktívabb mutagén készítmény 2,4-D, amely a legtöbb tápközeg részét képezi. Citokininek. különösen a kinetin. hozzájárulnak a sejtek poliploidizációjához. [C.89]
Citokininnel kombinálva más növekedésszabályozó is alkalmazható. Például egyes fajok esetében fokozott reakció van. amikor az N-dimetil-amino-borostyánkősavat kis koncentrációban alkalmazzuk BAP-val. In vivo egy egyre növekvő fa vagy egyedi ágai kezelik. A vágott ágakat a citokinin-oldatba merítjük, vagy közvetlenül a fa érrendszerébe injektáljuk, például a vágott ág végével, injekcióval. A kezelést 4-5 nap után végezzük, mivel a gyakoribb hormonkezelések a növények mérgezését okozhatják. Az ilyen kezelések olyan vesék vagy hajtások kialakulását idézik elő, amelyek a fiatalok morfológiájához hasonló morfológiát szereznek. A vesét tartalmazó lövedékeket vagy rövid szárakat ezután tápközegbe helyezzük (in vitro) a vesék és hajtások növekedéséhez. Ezt követően a kialakult hajtásokat átviszik a szaporító közegbe vagy a gyökeresedő közegbe. Ebben az esetben a közbenső szakasz az a közeg, amely segít az újonnan kialakított rügyek megnyitásában és a hajtásokban történő kifejlesztésében. [C.126]
Hormonális tényezők. Fontos tényező a sikeres klonális mnkrorazmnozheniya - a hormonális egyensúly a táptalaj. A magas arány hormonok (citokinin - auxin) a fejlesztése hónalji merisztémák és a kialakulását járulékos rügyek, az alacsony - gyökér képződését indukálják, míg az átlagos -, a képződését és proliferációját a kallusz. A leggyakrabban használt klonális mikroszaporításában IAA, NAA kevesebb összetevőt auxin kinetin és BAP így citokininekkel. Emellett a fenti és más citokininek használunk, amelyek aktivitását stimuláló képződését hajtások fölött. Citokininek. használt növényi mikroszaporítással, tevékenységük lehet elhelyezni a következő sorrendben: kinetin Lásd oldalt, ahol a kifejezés citokinin, mint egy növényi hormon említettük. [C.500] [c.202] [c.154] [c.436] [c.165] [c.172] [c.376] [c.200] [c.75] [c.592] [c.40] [c.91] [c.352] [c.307] [c.325] [c.357] [C.13] [c.102] [c.139] [c.35] Biochemistry Volume 3 (1980) - [c.323]