Najbolje cijene biljnog hormona indol-3-octene kiseline Iaa

Nature

Indoloctena kiselina je organska tvar. Čisti produkti su bezbojni kristali listova ili kristalni prah. Postaje ružičasta kada je izložena svjetlosti. Talište 165-166 ℃ (168-170 ℃). Topiva u bezvodnom etanolu, etil acetatu, dikloretanu, topiva u eteru i acetonu. Netopljiva u benzenu, toluenu, benzinu i kloroformu. Netopljiva u vodi, njezina vodena otopina može se razgraditi ultraljubičastim svjetlom, ali je stabilna na vidljivu svjetlost. Natrijeva sol i kalijeva sol stabilnije su od same kiseline i lako se tope u vodi. Lako se dekarboksilira u 3-metilindol (skatin). Ima dvojak utjecaj na rast biljaka, a različiti dijelovi biljke imaju različitu osjetljivost na nju, općenito je korijen veći od pupoljaka, a pupoljak veći od stabljike. Različite biljke imaju različitu osjetljivost na nju.

Metoda pripreme

3-indol acetonitril nastaje reakcijom indola, formaldehida i kalijevog cijanida na 150 ℃, 0,9~1 MPa, a zatim hidrolizira kalijevim hidroksidom. Ili reakcijom indola s glikolnom kiselinom. U autoklavu od nehrđajućeg čelika od 3 l dodano je 270 g (4,1 mol) 85%-tnog kalijevog hidroksida, 351 g (3 mol) indola, a zatim je polako dodano 360 g (3,3 mol) 70%-tne vodene otopine hidroksi octene kiseline. Zatvoreno zagrijavanje do 250 ℃, miješanje tijekom 18 sati. Ohladiti na ispod 50 ℃, dodati 500 ml vode i miješati na 100 ℃ tijekom 30 minuta da se otopi kalijev indol-3-acetat. Ohladiti na 25 ℃, uliti materijal autoklava u vodu i dodavati vodu dok ukupni volumen ne bude 3 l. Vodeni sloj je ekstrahiran s 500 ml etil etera, zakiseljen klorovodičnom kiselinom na 20-30 ℃ i istaložen indol-3-octenom kiselinom. Filtriran, ispran hladnom vodom, osušen zaštićen od svjetlosti, produkt 455-490 g.

Biokemijski značaj

Nekretnina

Lako se razgrađuje na svjetlu i zraku, nije dugotrajno skladištenje. Sigurno za ljude i životinje. Topivo u vrućoj vodi, etanolu, acetonu, eteru i etil acetatu, slabo topljivo u vodi, benzenu, kloroformu; Stabilan je u alkalnoj otopini i prvo se otopi u maloj količini 95%-tnog alkohola, a zatim se otopi u vodi do odgovarajuće količine kada se pripremi kristalizacijom čistog proizvoda.

Koristiti

Koristi se kao stimulans rasta biljaka i analitički reagens. 3-indol octena kiselina i druge auksine poput 3-indol acetaldehida, 3-indol acetonitrila i askorbinske kiseline postoje prirodno u prirodi. Prekursor biosinteze 3-indol octene kiseline u biljkama je triptofan. Osnovna uloga auksina je regulacija rasta biljaka, ne samo poticanje rasta, već i inhibicija rasta i izgradnje organa. Auksin ne postoji samo u slobodnom stanju u biljnim stanicama, već postoji i u vezanom auksinu koji je snažno vezan za biopolimernu kiselinu itd. Auksin također tvori konjugacije sa posebnim tvarima, kao što su indol-acetil asparagin, apentoza indol-acetil glukoza itd. Ovo može biti metoda skladištenja auksina u stanici, a također i metoda detoksikacije za uklanjanje toksičnosti viška auksina.

Učinak

Biljni auksin. Najčešći prirodni hormon rasta u biljkama je indol-octena kiselina. Indol-octena kiselina može potaknuti stvaranje gornjeg pupka biljnih izdanaka, mladica, sadnica itd. Njezin prekursor je triptofan. Indol-octena kiselina jehormon rasta biljakaSomatin ima mnogo fizioloških učinaka koji su povezani s njegovom koncentracijom. Niska koncentracija može potaknuti rast, visoka koncentracija će inhibirati rast, pa čak i uzrokovati smrt biljke, a ova inhibicija je povezana s time može li izazvati stvaranje etilena. Fiziološki učinci auksina manifestiraju se na dvije razine. Na staničnoj razini, auksin može stimulirati diobu stanica kambija; stimulirati izduživanje grana i inhibirati rast korijena; poticati diferencijaciju ksilema i floema, poticati rezanje dlačica korijena i regulirati morfogenezu kalusa. Na razini organa i cijele biljke, auksin djeluje od sadnice do zrelosti ploda. Auksin kontrolira izduživanje mezokotila sadnice s reverzibilnom inhibicijom crvenog svjetla; Kada se indol-octena kiselina prenese na donju stranu grane, grana će proizvesti geotropizam. Fototropizam se javlja kada se indol-octena kiselina prenese na osvijetljenu stranu grana. Indol-octena kiselina uzrokuje dominaciju vrha. Odgađa starenje lista; Auksin primijenjen na lišće inhibirao je apsciziju, dok je auksin primijenjen na proksimalni kraj apscizije potaknuo apsciziju. Auksin potiče cvjetanje, inducira razvoj partenokarpije i odgađa dozrijevanje plodova.

Primijeni

Indol-octena kiselina ima širok spektar i mnogo namjena, ali se ne koristi često jer se lako razgrađuje u biljkama i izvan njih. U ranoj fazi korištena je za poticanje partenokarpnog razvoja i zametanja plodova rajčice. U fazi cvatnje, cvjetovi su natopljeni tekućinom od 3000 mg/l kako bi se formirali plodovi rajčice bez sjemenki i poboljšala brzina zametanja plodova. Jedna od najranijih primjena bila je poticanje ukorjenjivanja reznica. Namakanje baze reznica sa 100 do 1000 mg/l ljekovite otopine može potaknuti stvaranje adventivnog korijenja čajevca, eukaliptusa, hrasta, metasekvoje, paprike i drugih kultura te ubrzati brzinu hranjive reprodukcije. 1~10 mg/l indol-octene kiseline i 10 mg/L oksamilina korišteni su za poticanje ukorjenjivanja sadnica riže. 25 do 400 mg/l tekućine za prskanje krizanteme jednom (u 9 sati fotoperioda) može spriječiti pojavu cvjetnih pupova i odgoditi cvjetanje. Rast na dugom suncu do koncentracije od 10⁻⁶ mol/l, prskanjem jednom, može se povećati broj ženskih cvjetova. Tretiranje sjemenki repe potiče klijanje i povećava prinos korijenskog gomolja i sadržaj šećera.

Uvod u auksin
Uvod

Auksin (auksin) je klasa endogenih hormona koji sadrže nezasićeni aromatski prsten i bočni lanac octene kiseline, engleska kratica IAA, međunarodno uobičajena, je indol octena kiselina (IAA). Godine 1934. Guo Ge i suradnici identificirali su je kao indol octenu kiselinu, pa je uobičajeno često koristiti indol octenu kiselinu kao sinonim za auksin. Auksin se sintetizira u izduženim mladim listovima i apikalnom meristemu, a akumulira se od vrha do baze transportom floema na velike udaljenosti. Korijenje također proizvodi auksin, koji se transportira odozdo prema gore. Auksin u biljkama nastaje iz triptofana kroz niz međuprodukata. Glavni put je kroz indoleacetaldehid. Indol acetaldehid može nastati oksidacijom i deaminacijom triptofana u indol piruvat, a zatim dekarboksiliranim, ili može nastati oksidacijom i deaminacijom triptofana u triptamin. Indol acetaldehid se zatim ponovno oksidira u indol octenu kiselinu. Drugi mogući sintetski put je pretvorba triptofana iz indol acetonitrila u indol octenu kiselinu. Indol octena kiselina može se inaktivirati vezanjem s asparaginskom kiselinom za indol acetilaspartinsku kiselinu, inozitolom za indol octenu kiselinu, pa za inozitol, glukozom za glukozid i proteinom za kompleks indol octene kiseline i proteina u biljkama. Vezana indol octena kiselina obično čini 50-90% indol octene kiseline u biljkama, što može biti oblik skladištenja auksina u biljnim tkivima. Indol octena kiselina može se razgraditi oksidacijom indol octene kiseline, koja je uobičajena u biljnim tkivima. Auksini imaju mnoge fiziološke učinke, koji su povezani s njihovom koncentracijom. Niska koncentracija može potaknuti rast, visoka koncentracija će inhibirati rast, pa čak i uzrokovati smrt biljke, ova inhibicija je povezana s time može li izazvati stvaranje etilena. Fiziološki učinci auksina manifestiraju se na dvije razine. Na staničnoj razini, auksin može stimulirati diobu stanica kambija; stimulirati izduživanje grana stanica i inhibirati rast stanica korijena; Potiču diferencijaciju stanica ksilema i floema, potiču rezanje korijena i reguliraju morfogenezu kalusa. Na razini organa i cijele biljke, auksin djeluje od sadnice do zrelosti ploda. Auksin kontrolira izduživanje mezokotila sadnice s reverzibilnom inhibicijom crvenog svjetla; Kada se indol-octena kiselina prenese na donju stranu grane, grana će proizvesti geotropizam. Fototropizam se javlja kada se indol-octena kiselina prenese na osvijetljenu stranu grana. Indol-octena kiselina uzrokuje dominaciju vrha. Odgađa starenje lista; Auksin primijenjen na lišće inhibirao je opadanje listova, dok je auksin primijenjen na proksimalni kraj opadanja listova potaknuo opadanje listova. Auksin potiče cvjetanje, inducira razvoj partenokarpije i odgađa dozrijevanje plodova. Netko je smislio koncept hormonskih receptora. Hormonski receptor je velika molekularna komponenta stanice koja se specifično veže za odgovarajući hormon, a zatim pokreće niz reakcija. Kompleks indol-octene kiseline i receptora ima dva učinka: prvo, djeluje na membranske proteine, utječući na zakiseljavanje medija, transport ionske pumpe i promjenu napetosti, što je brza reakcija (< 10 minuta); Drugi je djelovanje na nukleinske kiseline, uzrokujući promjene stanične stijenke i sintezu proteina, što je spora reakcija (10 minuta). Zakiseljavanje medija važan je uvjet za rast stanica. Indol-octena kiselina može aktivirati enzim ATP (adenozin trifosfat) na plazmatskoj membrani, stimulirati izlazak vodikovih iona iz stanice, smanjiti pH vrijednost medija, tako da se enzim aktivira, hidrolizirati polisaharid stanične stijenke, tako da stanična stijenka omekša i stanica se proširi. Primjena indol-octene kiseline rezultirala je pojavom specifičnih sekvenci glasničke RNA (mRNA), što je promijenilo sintezu proteina. Tretman indol-octenom kiselinom također je promijenio elastičnost stanične stijenke, omogućujući nastavak rasta stanica. Učinak auksina na poticanje rasta uglavnom je poticanje rasta stanica, posebno izduživanja stanica, i nema utjecaja na diobu stanica. Dio biljke koji osjeća svjetlosnu stimulaciju nalazi se na vrhu stabljike, ali dio koji se savija nalazi se na donjem dijelu vrha, što je zato što stanice ispod vrha rastu i šire se, te je to razdoblje najosjetljivije na auksin, pa auksin ima najveći utjecaj na njegov rast. Hormon rasta tkiva starenja ne djeluje. Razlog zašto auksin može potaknuti razvoj plodova i ukorjenjivanje reznica je taj što auksin može promijeniti raspodjelu hranjivih tvari u biljci, te se više hranjivih tvari dobiva u dijelu s bogatom raspodjelom auksina, formirajući distribucijski centar. Auksin može izazvati stvaranje rajčica bez sjemenki jer nakon tretiranja neoplođenih pupova rajčice auksinom, jajnik pupa rajčice postaje distribucijski centar hranjivih tvari, a hranjive tvari proizvedene fotosintezom lišća kontinuirano se transportiraju do jajnika, te se jajnik razvija.

Proizvodnja, transport i distribucija

Glavni dijelovi sinteze auksina su meristantna tkiva, uglavnom mladi pupoljci, listovi i sjemenke u razvoju. Auksin je raspoređen u svim organima biljnog tijela, ali je relativno koncentriran u dijelovima snažnog rasta, kao što su koleopedija, pupoljci, meristem vrha korijena, kambij, sjemenke u razvoju i plodovi. Postoje tri načina transporta auksina u biljkama: lateralni transport, polarni transport i nepolarni transport. Lateralni transport (transport auksina pozadinskim svjetlom na vrhu koleoptila uzrokovan jednostranim svjetlom, transport auksina blizu tla u korijenju i stabljikama biljaka kada je poprečan). Polarni transport (od gornjeg kraja morfologije do donjeg kraja morfologije). Nepolarni transport (u zrelim tkivima, auksin se može nepolarno transportirati kroz floem).

Dvojnost fiziološkog djelovanja

Niža koncentracija potiče rast, viša koncentracija inhibira rast. Različiti biljni organi imaju različite zahtjeve za optimalnom koncentracijom auksina. Optimalna koncentracija bila je oko 10E-10mol/L za korijenje, 10E-8mol/L za pupoljke i 10E-5mol/L za stabljike. Analozi auksina (poput naftalen octene kiseline, 2,4-D, itd.) često se koriste u proizvodnji za regulaciju rasta biljaka. Na primjer, kada se proizvode klice graha, koncentracija pogodna za rast stabljike koristi se za tretiranje klica graha. Kao rezultat toga, korijenje i pupoljci su inhibirani, a stabljike razvijene iz hipokotila su vrlo razvijene. Prednost rasta biljne stabljike na vrhu određena je transportnim karakteristikama biljaka za auksin i dvojnošću fizioloških učinaka auksina. Vršni pupoljak biljne stabljike najaktivniji je dio proizvodnje auksina, ali koncentracija auksina proizvedenog na vršnom pupku stalno se prenosi do stabljike aktivnim transportom, pa koncentracija auksina u samom vršnom pupku nije visoka, dok je koncentracija u mladoj stabljici veća. Najpogodniji je za rast stabljike, ali ima inhibitorni učinak na pupoljke. Što je veća koncentracija auksina u položaju bližem gornjem pupku, to je jači inhibitorni učinak na bočni pupoljak, zbog čega mnoge visoke biljke formiraju oblik pagode. Međutim, nemaju sve biljke jaku dominaciju vrha, a neki grmovi počinju degradirati ili se čak smanjivati ​​nakon razvoja vršnog pupka tijekom određenog vremenskog razdoblja, gubeći izvornu dominaciju vrha, pa oblik stabla grma nije pagoda. Budući da visoka koncentracija auksina ima učinak inhibicije rasta biljaka, proizvodnja visoke koncentracije analoga auksina može se koristiti i kao herbicidi, posebno za dvosupne korove.

Analozi auksina: NAA, 2, 4-D. Budući da auksin postoji u malim količinama u biljkama i nije ga lako sačuvati. Kako bi regulirali rast biljaka, ljudi su kemijskom sintezom pronašli analoge auksina koji imaju slične učinke i mogu se masovno proizvoditi te se široko koriste u poljoprivrednoj proizvodnji. Utjecaj Zemljine gravitacije na raspodjelu auksina: rast stabljika u pozadini i rast korijenja u tlu uzrokovani su Zemljinom gravitacijom, a razlog je taj što Zemljina gravitacija uzrokuje neravnomjernu raspodjelu auksina, koji je više raspoređen na bližoj strani stabljike, a manje raspoređen na stražnjoj strani. Budući da je optimalna koncentracija auksina u stabljici bila visoka, više auksina na bližoj strani stabljike pospješivalo ga je, pa je bliža strana stabljike rasla brže od stražnje strane i održavala rast stabljike prema gore. Za korijenje, budući da je optimalna koncentracija auksina u korijenju vrlo niska, više auksina blizu tla ima inhibitorni učinak na rast stanica korijena, pa je rast strane blizu tla sporiji od rasta stražnje strane, a održava se geotropski rast korijena. Bez gravitacije, korijenje ne raste nužno prema dolje. Učinak bestežinskog stanja na rast biljaka: rast korijena prema tlu i rast stabljike od tla inducirani su Zemljinom gravitacijom, što je uzrokovano neravnomjernom raspodjelom auksina pod utjecajem Zemljine gravitacije. U bestežinskom stanju svemira, zbog gubitka gravitacije, rast stabljike gubi svoju zaostalost, a korijenje također gubi karakteristike rasta pri tlu. Međutim, prednost rasta stabljike na vrhu i dalje postoji, a polarni transport auksina nije pod utjecajem gravitacije.