Beste prijzen Plantenhormoon Indool-3-azijnzuur Iaa

Natur

Indoolazijnzuur is een organische stof.Pure producten zijn kleurloze bladkristallen of kristallijne poeders.Het wordt rooskleurig als het wordt blootgesteld aan licht.Smeltpunt 165-166℃ (168-170℃).Oplosbaar in watervrije ethanol, ethylacetaat, dichloorethaan, oplosbaar in ether en aceton.Onoplosbaar in benzeen, tolueen, benzine en chloroform.De waterige oplossing is onoplosbaar in water en kan worden ontleed door ultraviolet licht, maar is stabiel tegen zichtbaar licht.Het natriumzout en kaliumzout zijn stabieler dan het zuur zelf en zijn gemakkelijk oplosbaar in water.Gemakkelijk gedecarboxyleerd tot 3-methylindool (skatine).Het heeft een dualiteit met plantengroei, en verschillende delen van de plant hebben er een verschillende gevoeligheid voor; over het algemeen is de wortel groter dan de knop en groter dan de stengel.Verschillende planten hebben er een verschillende gevoeligheid voor.

Voorbereidingsmethode

3-indoolacetonitril wordt gevormd door de reactie van indool, formaldehyde en kaliumcyanide bij 150 ℃, 0,9 ~ 1 MPa, en vervolgens gehydrolyseerd door kaliumhydroxide.Of door de reactie van indool met glycolzuur.In een roestvrijstalen autoclaaf van 3 liter werden 270 g (4,1 mol) 85% kaliumhydroxide en 351 g (3 mol) indool toegevoegd, en vervolgens werd langzaam 360 g (3,3 mol) 70% waterige hydroxyazijnzuuroplossing toegevoegd.Gesloten verwarming tot 250℃, roeren gedurende 18 uur.Koel af tot onder 50℃, voeg 500 ml water toe en roer gedurende 30 minuten bij 100℃ om kaliumindool-3-acetaat op te lossen.Koel af tot 25℃, giet het autoclaafmateriaal in water en voeg water toe tot het totale volume 3 liter is.De waterlaag werd geëxtraheerd met 500 ml ethylether, aangezuurd met zoutzuur bij 20-30°C en geprecipiteerd met indool-3-azijnzuur.Filter, was in koud water, droog uit het licht, product 455-490 g.

Biochemische betekenis

Eigendom

Gemakkelijk ontleed in licht en lucht, geen duurzame opslag.Veilig voor mens en dier.Oplosbaar in heet water, ethanol, aceton, ether en ethylacetaat, enigszins oplosbaar in water, benzeen, chloroform;Het is stabiel in een alkalische oplossing en wordt eerst opgelost in een kleine hoeveelheid 95% alcohol en vervolgens opgelost in water tot een geschikte hoeveelheid wanneer het wordt bereid met zuivere productkristallisatie.

Gebruik

Gebruikt als plantengroeistimulans en analytisch reagens.3-indolazijnzuur en andere auxinestoffen zoals 3-indolacetaldehyde, 3-indolacetonitril en ascorbinezuur komen van nature voor in de natuur.De voorloper van de biosynthese van 3-indolazijnzuur in planten is tryptofaan.De fundamentele rol van auxine is het reguleren van de plantengroei, niet alleen om de groei te bevorderen, maar ook om de groei en de orgaanopbouw te remmen.Auxine komt niet alleen in vrije toestand voor in plantencellen, maar komt ook voor in gebonden auxine dat sterk gebonden is aan biopolymeerzuur, enz. Auxine vormt ook conjugaties met speciale stoffen, zoals indool-acetyl-asparagine, apentose-indool-acetylglucose, enz. Dit kan een opslagmethode van auxine in de cel zijn, maar ook een ontgiftingsmethode om de toxiciteit van overtollig auxine te verwijderen.

Effect

Plant auxine.Het meest voorkomende natuurlijke groeihormoon in planten is indoolazijnzuur.Indoolazijnzuur kan de vorming van het bovenste knopuiteinde van plantenscheuten, scheuten, zaailingen, enz. bevorderen. De voorloper ervan is tryptofaan.Indoolazijnzuur is eenplantengroeihormoon.Somatin heeft veel fysiologische effecten, die verband houden met de concentratie.Een lage concentratie kan de groei bevorderen, een hoge concentratie zal de groei remmen en zelfs de plant doen afsterven. Deze remming houdt verband met de vraag of het de vorming van ethyleen kan veroorzaken.De fysiologische effecten van auxine manifesteren zich op twee niveaus.Op cellulair niveau kan auxine de celdeling van cambium stimuleren;Stimuleren van vertakkingscelverlenging en remmen van wortelcelgroei;Bevorder de differentiatie van xyleem- en floëemcellen, bevordert de haarsnijwortels en reguleer de morfogenese van callus.Op orgaan- en hele plantniveau werkt auxine vanaf de zaailing tot de rijpheid van de vrucht.Auxine-gecontroleerde mesocotylverlenging van zaailingen met omkeerbare remming van rood licht;Wanneer het indoolazijnzuur naar de onderkant van de tak wordt overgebracht, zal de tak geotropisme veroorzaken.Fototropisme treedt op wanneer indoolazijnzuur wordt overgebracht naar de verlichte zijde van de takken.Indoolazijnzuur veroorzaakte topdominantie.Vertraging van bladveroudering;Op de bladeren aangebrachte auxine remde de abscissie, terwijl auxine, aangebracht op het proximale uiteinde van de abscissie, de abscissie bevorderde.Auxine bevordert de bloei, induceert de ontwikkeling van parthenocarpie en vertraagt ​​de rijping van fruit.

Toepassen

Indoolazijnzuur heeft een breed spectrum en veel toepassingen, maar wordt niet vaak gebruikt omdat het gemakkelijk in en uit planten kan worden afgebroken.In het vroege stadium werd het gebruikt om parthenocarpe en vruchtzetting van tomaten te veroorzaken.In de bloeifase werden de bloemen gedrenkt met 3000 mg/l vloeistof om pitloze tomatenvruchten te vormen en de vruchtzettingssnelheid te verbeteren.Een van de eerste toepassingen was het bevorderen van de beworteling van stekken.Het weken van de basis van stekken met 100 tot 1000 mg/l medicinale oplossing kan de vorming van onvoorziene wortels van theeboom, gomboom, eik, metasequoia, peper en andere gewassen bevorderen en de snelheid van de voedingsreproductie versnellen.1-10 mg/l indoolazijnzuur en 10 mg/l oxamyline werden gebruikt om de beworteling van rijstzaailingen te bevorderen.Eenmalig 25 tot 400 mg/l vloeibare troschrysant (in 9 uur fotoperiode) kan de opkomst van bloemknoppen remmen en de bloei vertragen.Door in de lange zon te groeien tot een concentratie van 10 -5 mol/l, één keer besproeid, kan het aantal vrouwelijke bloemen toenemen.Het behandelen van bietenzaden bevordert de kieming en verhoogt de opbrengst van de wortelknollen en het suikergehalte.

Inleiding tot auxine
Invoering

Auxine (auxine) is een klasse van endogene hormonen die een onverzadigde aromatische ring en een azijnzuurzijketen bevatten. De Engelse afkorting IAA, de internationale gebruikelijke, is indolazijnzuur (IAA).In 1934 hebben Guo Ge et al.identificeerde het als indolazijnzuur, dus het is gebruikelijk om indolazijnzuur vaak te gebruiken als synoniem voor auxine.Auxine wordt gesynthetiseerd in de verlengde jonge bladeren en het apicale meristeem, en wordt van boven naar beneden verzameld door transport van floëem over lange afstanden.De wortels produceren ook auxine, dat van onder naar boven wordt getransporteerd.Auxine wordt in planten gevormd uit tryptofaan via een reeks tussenproducten.De belangrijkste route is via indoleacetaldehyde.Indoolaceetaldehyd kan worden gevormd door de oxidatie en deaminatie van tryptofaan tot indoolpyruvaat en vervolgens gedecarboxyleerd, of het kan worden gevormd door de oxidatie en deaminering van tryptofaan tot tryptamine.Het indoolaceetaldehyd wordt vervolgens opnieuw geoxideerd tot indolazijnzuur.Een andere mogelijke synthetische route is de omzetting van tryptofaan van indoolacetonitril in indolazijnzuur.Indoolazijnzuur kan worden geïnactiveerd door binding met asparaginezuur aan indoolacetylasparaginezuur, inositol aan indoolazijnzuur aan inositol, glucose aan glucoside en eiwit aan indoolazijnzuur-eiwitcomplex in planten.Gebonden indoolazijnzuur is gewoonlijk verantwoordelijk voor 50-90% van het indoolazijnzuur in planten, wat een opslagvorm van auxine in plantenweefsels kan zijn.Indoolazijnzuur kan worden afgebroken door oxidatie van indoolazijnzuur, wat gebruikelijk is in plantenweefsels.Auxines hebben veel fysiologische effecten, die verband houden met hun concentratie.Een lage concentratie kan de groei bevorderen, een hoge concentratie zal de groei remmen en zelfs de plant doen afsterven. Deze remming houdt verband met de vraag of het de vorming van ethyleen kan veroorzaken.De fysiologische effecten van auxine manifesteren zich op twee niveaus.Op cellulair niveau kan auxine de celdeling van cambium stimuleren;Stimuleren van vertakkingscelverlenging en remmen van wortelcelgroei;Bevorder de differentiatie van xyleem- en floëemcellen, bevordert de haarsnijwortels en reguleer de morfogenese van callus.Op orgaan- en hele plantniveau werkt auxine vanaf de zaailing tot de volwassenheid van het fruit.Auxine-gecontroleerde mesocotylverlenging van zaailingen met omkeerbare remming van rood licht;Wanneer het indoolazijnzuur naar de onderkant van de tak wordt overgebracht, zal de tak geotropisme veroorzaken.Fototropisme treedt op wanneer indoolazijnzuur wordt overgebracht naar de verlichte zijde van de takken.Indoolazijnzuur veroorzaakte topdominantie.Vertraging van bladveroudering;Op de bladeren aangebrachte auxine remde de abscissie, terwijl auxine, aangebracht op het proximale uiteinde van de abscissie, de abscissie bevorderde.Auxine bevordert de bloei, induceert de ontwikkeling van parthenocarpie en vertraagt ​​de rijping van fruit.Iemand bedacht het concept van hormoonreceptoren.Een hormoonreceptor is een grote moleculaire celcomponent die zich specifiek aan het overeenkomstige hormoon bindt en vervolgens een reeks reacties op gang brengt.Het complex van indoolazijnzuur en receptor heeft twee effecten: ten eerste werkt het in op membraaneiwitten, waardoor de verzuring van het medium, het ionenpomptransport en de spanningsverandering worden beïnvloed, wat een snelle reactie is (< 10 minuten);De tweede is om in te werken op nucleïnezuren, waardoor celwandveranderingen en eiwitsynthese worden veroorzaakt, wat een langzame reactie is (10 minuten).Mediumverzuring is een belangrijke voorwaarde voor celgroei.Indoolazijnzuur kan het ATP-enzym (adenosinetrifosfaat) op het plasmamembraan activeren, waterstofionen stimuleren om uit de cel te stromen, de pH-waarde van het medium verlagen, zodat het enzym wordt geactiveerd, het polysacharide van de celwand hydrolyseren, zodat dat de celwand verzacht wordt en de cel uitzet.De toediening van indoolazijnzuur resulteerde in het verschijnen van specifieke boodschapper-RNA (mRNA)-sequenties, die de eiwitsynthese veranderden.Behandeling met indoolazijnzuur veranderde ook de elasticiteit van de celwand, waardoor de celgroei kon doorgaan.Het groeibevorderende effect van auxine is voornamelijk het bevorderen van de groei van cellen, vooral de verlenging van cellen, en heeft geen effect op de celdeling.Het deel van de plant dat de lichtstimulatie voelt, bevindt zich aan de punt van de stengel, maar het buigende deel bevindt zich aan de onderkant van de punt, omdat de cellen onder de punt groeien en uitzetten, en dit is het meest gevoelig. periode tot auxine, dus de auxine heeft de grootste invloed op de groei ervan.Verouderend weefselgroeihormoon werkt niet.De reden waarom auxine de ontwikkeling van fruit en het wortelen van stekken kan bevorderen, is dat auxine de verdeling van voedingsstoffen in de plant kan veranderen, en dat er meer voedingsstoffen worden verkregen in het deel met een rijke auxineverdeling, waardoor een distributiecentrum wordt gevormd.Auxine kan de vorming van pitloze tomaten veroorzaken, omdat na behandeling van onbevruchte tomatenknoppen met auxine de eierstok van de tomatenknop het distributiecentrum van voedingsstoffen wordt en de voedingsstoffen geproduceerd door fotosynthese van de bladeren continu naar de eierstok worden getransporteerd en de eierstok zich ontwikkelt. .

Productie, transport en distributie

De belangrijkste onderdelen van de auxinesynthese zijn meristante weefsels, voornamelijk jonge knoppen, bladeren en zich ontwikkelende zaden.Auxine wordt verdeeld over alle organen van het plantenlichaam, maar is relatief geconcentreerd in de delen met krachtige groei, zoals de coleopedia, knoppen, meristeem van de worteltop, cambium, zich ontwikkelende zaden en vruchten.Er zijn drie manieren van auxinetransport in planten: lateraal transport, polair transport en niet-polair transport.Lateraal transport (tegenlichttransport van auxine in de punt van het coleoptiel veroorzaakt door unilateraal licht, zijwaarts transport van auxine in de wortels en stengels van planten wanneer het dwars op de grond staat).Polair transport (van het bovenste uiteinde van de morfologie naar het onderste uiteinde van de morfologie).Niet-polair transport (in volwassen weefsels kan auxine niet-polair worden getransporteerd door floëem).

De dualiteit van fysiologische actie

Een lagere concentratie bevordert de groei, een hogere concentratie remt de groei.Verschillende plantenorganen stellen verschillende eisen aan de optimale concentratie auxine.De optimale concentratie was ongeveer 10E-10mol/L voor wortels, 10E-8mol/L voor knoppen en 10E-5mol/L voor stengels.Auxine-analogen (zoals naftaleenazijnzuur, 2, 4-D, enz.) worden bij de productie vaak gebruikt om de plantengroei te reguleren.Wanneer bijvoorbeeld taugé wordt geproduceerd, wordt voor de behandeling van de taugé de voor stengelgroei geschikte concentratie gebruikt.Als gevolg hiervan worden de wortels en knoppen geremd en zijn de uit de hypocotyl ontwikkelde stengels zeer ontwikkeld.Het topvoordeel van de groei van plantenstengels wordt bepaald door de transporteigenschappen van planten voor auxine en de dualiteit van fysiologische effecten van auxine.De topknop van de plantenstengel is het meest actieve onderdeel van de auxineproductie, maar de concentratie van auxine die bij de topknop wordt geproduceerd, wordt voortdurend naar de stengel getransporteerd door middel van actief transport, dus de concentratie van auxine in de topknop zelf is niet hoog. terwijl de concentratie in de jonge stengel hoger is.Het is het meest geschikt voor stengelgroei, maar heeft een remmende werking op de knoppen.Hoe hoger de concentratie auxine op de plek dichter bij de bovenste knop, hoe sterker het remmende effect op de zijknop. Daarom hebben veel hoge planten een pagodevorm.Niet alle planten hebben echter een sterke topdominantie, en sommige struiken beginnen af ​​te breken of zelfs te krimpen na de ontwikkeling van de topknop gedurende een bepaalde periode, waardoor de oorspronkelijke topdominantie verloren gaat, dus de boomvorm van de struik is geen pagode. .Omdat een hoge concentratie auxine de plantengroei remt, kan de productie van hoge concentraties auxine-analogen ook worden gebruikt als herbiciden, vooral voor tweezaadlobbige onkruiden.

Auxine-analogen: NAA, 2, 4-D.Omdat auxine in kleine hoeveelheden in planten voorkomt en niet gemakkelijk te bewaren is.Om de plantengroei te reguleren, door middel van chemische synthese, hebben mensen auxine-analogen gevonden, die vergelijkbare effecten hebben en in massa geproduceerd kunnen worden, en die op grote schaal worden gebruikt in de landbouwproductie.Het effect van de zwaartekracht van de aarde op de verdeling van auxine: de achtergrondgroei van stengels en de grondgroei van wortels worden veroorzaakt door de zwaartekracht van de aarde. De reden is dat de zwaartekracht van de aarde de ongelijkmatige verdeling van auxine veroorzaakt, die meer verdeeld is aan de nabije kant van de aarde. de stengel en minder verdeeld in de achterkant.Omdat de optimale concentratie van auxine in de stengel hoog was, bevorderde meer auxine aan de nabije kant van de stengel dit, zodat de nabije kant van de stengel sneller groeide dan de achterkant en de opwaartse groei van de stengel in stand bleef.Voor wortels: omdat de optimale concentratie van auxine in de wortels erg laag is, heeft meer auxine aan de grondzijde een remmend effect op de groei van wortelcellen, zodat de groei nabij de grondzijde langzamer is dan die aan de achterkant, en de geotropische wortelgroei blijft behouden.Zonder zwaartekracht groeien wortels niet noodzakelijkerwijs naar beneden.Het effect van gewichtloosheid op de plantengroei: de wortelgroei naar de grond en de stengelgroei weg van de grond worden veroorzaakt door de zwaartekracht van de aarde, die wordt veroorzaakt door de ongelijkmatige verdeling van auxine onder invloed van de zwaartekracht van de aarde.In de gewichtloze toestand van de ruimte zal de groei van de stengel, als gevolg van het verlies van zwaartekracht, zijn achterlijkheid verliezen, en zullen de wortels ook de kenmerken van de grondgroei verliezen.Het topvoordeel van stengelgroei bestaat echter nog steeds, en het polaire transport van auxine wordt niet beïnvloed door de zwaartekracht.