Pinakamagandang Presyo ng Plant Hormone Indole-3-Acetic Acid Iaa

Nature

Ang Indoleacetic acid ay isang organikong sangkap. Ang mga purong produkto ay walang kulay na kristal ng dahon o mala-kristal na pulbos. Nagiging kulay rosas ito kapag nalantad sa liwanag. Ang punto ng pagkatunaw ay 165-166℃ (168-170℃). Natutunaw sa anhydrous ethanol, ethyl acetate, dichloroethane, natutunaw sa ether at acetone. Hindi natutunaw sa benzene, toluene, gasolina at chloroform. Hindi natutunaw sa tubig, ang may tubig na solusyon nito ay maaaring mabulok sa pamamagitan ng ultraviolet light, ngunit matatag sa nakikitang liwanag. Ang sodium salt at potassium salt ay mas matatag kaysa sa acid mismo at madaling natutunaw sa tubig. Madaling ma-decarboxylate sa 3-methylindole (skatine). Mayroon itong duality sa paglaki ng halaman, at ang iba't ibang bahagi ng halaman ay may iba't ibang sensitivity dito, sa pangkalahatan ay mas malaki ang ugat kaysa sa usbong at mas malaki kaysa sa tangkay. Ang iba't ibang halaman ay may iba't ibang sensitivity dito.

Paraan ng paghahanda

Ang 3-indole acetonitrile ay nabubuo sa pamamagitan ng reaksyon ng indole, formaldehyde at potassium cyanide sa 150℃, 0.9~1MPa, at pagkatapos ay na-hydrolyze ng potassium hydroxide. O sa pamamagitan ng reaksyon ng indole sa glycolic acid. Sa isang 3L na stainless steel autoclave, idinagdag ang 270g(4.1mol)85% potassium hydroxide, 351g(3mol) indole, at pagkatapos ay dahan-dahang idinagdag ang 360g(3.3mol)70% hydroxy acetic acid aqueous solution. Pinainit nang sarado sa 250℃, habang hinahalo sa loob ng 18 oras. Palamigin sa ibaba ng 50℃, magdagdag ng 500ml na tubig, at haluin sa 100℃ sa loob ng 30 minuto upang matunaw ang potassium indole-3-acetate. Palamigin sa 25℃, ibuhos ang materyal ng autoclave sa tubig, at magdagdag ng tubig hanggang sa ang kabuuang volume ay 3L. Ang may tubig na patong ay kinuha gamit ang 500ml ethyl ether, inasimusahan ng hydrochloric acid sa 20-30℃, at pinatigas gamit ang indole-3-acetic acid. Salain, hugasan sa malamig na tubig, patuyuin nang malayo sa liwanag, at ang produkto ay umabot sa 455-490g.

Kahalagahang biyokimikal

Ari-arian

Madaling mabulok sa liwanag at hangin, hindi matibay na imbakan. Ligtas para sa mga tao at hayop. Natutunaw sa mainit na tubig, ethanol, acetone, ether at ethyl acetate, bahagyang natutunaw sa tubig, benzene, chloroform; Ito ay matatag sa alkaline solution at unang tinutunaw sa kaunting 95% alcohol at pagkatapos ay tinutunaw sa tubig hanggang sa tamang dami kapag inihanda gamit ang purong product crystallization.

Gamitin

Ginagamit bilang pampasigla sa paglaki ng halaman at analytical reagent. Ang 3-indole acetic acid at iba pang mga sangkap ng auxin tulad ng 3-indole acetaldehyde, 3-indole acetonitrile at ascorbic acid ay natural na umiiral sa kalikasan. Ang precursor ng 3-indole acetic acid biosynthesis sa mga halaman ay tryptophan. Ang pangunahing papel ng auxin ay ang pag-regulate ng paglaki ng halaman, hindi lamang upang isulong ang paglaki, kundi pati na rin upang mapigilan ang paglaki at pagbuo ng organ. Ang auxin ay hindi lamang umiiral sa malayang estado sa mga selula ng halaman, kundi umiiral din sa nakagapos na auxin na malakas na nakagapos sa biopolymeric acid, atbp. Ang auxin ay bumubuo rin ng mga conjugation sa mga espesyal na sangkap, tulad ng indole-acetyl asparagine, apentose indole-acetyl glucose, atbp. Maaaring ito ay isang paraan ng pag-iimbak ng auxin sa selula, at isa ring paraan ng detoxification upang maalis ang toxicity ng labis na auxin.

Epekto

Auxin ng halaman. Ang pinakakaraniwang natural na growth hormone sa mga halaman ay ang indoleacetic acid. Ang indoleacetic acid ay maaaring magsulong ng pagbuo ng dulo ng usbong sa itaas ng mga usbong, usbong, punla, atbp. Ang precursor nito ay tryptophan. Ang indoleacetic acid ay isanghormon ng paglaki ng halamanAng Somatin ay may maraming epektong pisyolohikal, na may kaugnayan sa konsentrasyon nito. Ang mababang konsentrasyon ay maaaring magsulong ng paglaki, ang mataas na konsentrasyon ay pipigil sa paglaki at maging sanhi ng pagkamatay ng halaman, ang pagpigil na ito ay may kaugnayan sa kung maaari nitong i-udyok ang pagbuo ng ethylene. Ang mga epektong pisyolohikal ng auxin ay makikita sa dalawang antas. Sa antas ng selula, ang auxin ay maaaring magpasigla sa paghahati ng selula ng cambium; Pinasisigla ang pagpahaba ng selula ng sanga at pinipigilan ang paglaki ng selula ng ugat; Pinapalakas ang pagkakaiba-iba ng selula ng xylem at phloem, pinapalakas ang pagputol ng mga ugat at kinokontrol ang morpogenesis ng callus. Sa antas ng organ at buong halaman, ang auxin ay kumikilos mula sa punla hanggang sa pagkahinog ng prutas. Kinokontrol ng auxin ang pagpahaba ng mesocotyl ng punla na may nababaligtad na pagsugpo sa pulang ilaw; Kapag ang indoleacetic acid ay inilipat sa ibabang bahagi ng sanga, ang sanga ay magdudulot ng geotropism. Nangyayari ang phototropism kapag ang indoleacetic acid ay inilipat sa backlit na bahagi ng mga sanga. Ang indoleacetic acid ay nagdudulot ng apex dominance. Pinapabagal ang pagtanda ng dahon; Ang auxin na ipinahid sa mga dahon ay pumigil sa pagpuputol ng dahon, habang ang auxin na ipinahid sa proximal na dulo ng pagpuputol ay nagtataguyod ng pagpuputol ng dahon. Ang auxin ay nagtataguyod ng pamumulaklak, nagdudulot ng parthenocarpy development, at nagpapaantala sa pagkahinog ng prutas.

Mag-apply

Ang indoleacetic acid ay may malawak na spectrum at maraming gamit, ngunit hindi ito karaniwang ginagamit dahil madali itong masira sa loob at labas ng mga halaman. Sa mga unang yugto, ginamit ito upang mapabilis ang parthenocarpous at pag-uumpisa ng mga kamatis sa pamumulaklak. Sa yugto ng pamumulaklak, ang mga bulaklak ay binabad sa 3000 mg/l na likido upang makabuo ng mga prutas na walang buto ng kamatis at mapabuti ang bilis ng pag-uumpisa ng prutas. Isa sa mga pinakaunang gamit ay ang pagpapabilis ng pag-uugat ng mga pinagputulan. Ang pagbababad sa ilalim ng mga pinagputulan ng 100 hanggang 1000 mg/l ng solusyong panggamot ay maaaring magsulong ng pagbuo ng mga adventitious na ugat ng tea tree, gum tree, oak tree, metasequoia, pepper at iba pang mga pananim, at mapabilis ang bilis ng nutritional reproduction. Ang 1~10 mg/l indoleacetic acid at 10 mg/L oxamyline ay ginamit upang mapabilis ang pag-uugat ng mga punla ng palay. Ang 25 hanggang 400 mg/l ng likidong spray ng chrysanthemum nang isang beses (sa loob ng 9 na oras ng photoperiod), ay maaaring pumigil sa paglitaw ng mga usbong ng bulaklak, at makapagpabagal sa pamumulaklak. Ang pagtatanim sa mahabang sikat ng araw hanggang 10-5 mol/l na konsentrasyon na iniispray nang isang beses ay maaaring magparami ng mga babaeng bulaklak. Ang paggamot sa mga buto ng beet ay nakakatulong sa pagtubo at nagpapataas ng ani ng ugat at nilalaman ng asukal.

Panimula sa auxin
Panimula

Ang Auxin (auxin) ay isang klase ng endogenous hormones na naglalaman ng unsaturated aromatic ring at acetic acid side chain, ang Ingles na pagpapaikli na IAA, ang international common, ay indole acetic acid (IAA). Noong 1934, kinilala ito nina Guo Ge et al. bilang indole acetic acid, kaya nakagawian na gamitin ang indole acetic acid bilang kasingkahulugan ng auxin. Ang auxin ay na-synthesize sa mga pinahabang batang dahon at apical meristem, at naipon mula sa itaas hanggang sa base sa pamamagitan ng malayuang transportasyon ng phloem. Ang mga ugat ay gumagawa rin ng auxin, na dinadala mula sa ibaba pataas. Ang auxin sa mga halaman ay nabubuo mula sa tryptophan sa pamamagitan ng isang serye ng mga intermediate. Ang pangunahing ruta ay sa pamamagitan ng indoleacetaldehyde. Ang indole acetaldehyde ay maaaring mabuo sa pamamagitan ng oksihenasyon at deamination ng tryptophan sa indole pyruvate at pagkatapos ay decarboxylated, o maaari itong mabuo sa pamamagitan ng oksihenasyon at deamination ng tryptophan sa tryptamine. Ang indole acetaldehyde ay muling i-o-oxidize tungo sa indole acetic acid. Ang isa pang posibleng sintetikong ruta ay ang conversion ng tryptophan mula sa indole acetonitrile tungo sa indole acetic acid. Ang indoleacetic acid ay maaaring i-inactivate sa pamamagitan ng pagbigkis sa aspartic acid sa indoleacetylaspartic acid, inositol sa indoleacetic acid sa inositol, glucose sa glucoside, at protina sa indoleacetic acid-protein complex sa mga halaman. Ang nakagapos na indoleacetic acid ay karaniwang bumubuo ng 50-90% ng indoleacetic acid sa mga halaman, na maaaring isang imbakan ng auxin sa mga tisyu ng halaman. Ang indoleacetic acid ay maaaring mabulok sa pamamagitan ng oksihenasyon ng indoleacetic acid, na karaniwan sa mga tisyu ng halaman. Ang mga auxin ay may maraming pisyolohikal na epekto, na may kaugnayan sa kanilang konsentrasyon. Ang mababang konsentrasyon ay maaaring magsulong ng paglaki, ang mataas na konsentrasyon ay pipigil sa paglaki at maging sanhi ng pagkamatay ng halaman, ang pagsugpo na ito ay may kaugnayan sa kung maaari nitong i-induce ang pagbuo ng ethylene. Ang mga pisyolohikal na epekto ng auxin ay ipinapakita sa dalawang antas. Sa antas ng selula, maaaring pasiglahin ng auxin ang paghahati ng selula ng cambium; Pinasisigla ang pagpahaba ng selula ng sanga at pinipigilan ang paglaki ng selula ng ugat; Itinataguyod ang pagkakaiba-iba ng selula ng xylem at phloem, itinataguyod ang paggupit ng buhok sa mga ugat at kinokontrol ang morpogenesis ng callus. Sa antas ng organ at buong halaman, kumikilos ang auxin mula sa punla hanggang sa pagkahinog ng prutas. Kinokontrol ng auxin ang pagpahaba ng mesocotyl ng punla na may nababaligtad na pagsugpo sa pulang ilaw; Kapag ang indoleacetic acid ay inilipat sa ibabang bahagi ng sanga, ang sanga ay magdudulot ng geotropism. Nangyayari ang phototropism kapag ang indoleacetic acid ay inilipat sa backlit na bahagi ng mga sanga. Ang indoleacetic acid ay nagdudulot ng apex dominance. Pinapabagal ang pagtanda ng dahon; Pinipigilan ng auxin na inilapat sa mga dahon ang pagpuputol, habang ang auxin na inilapat sa proximal na dulo ng pagpuputol ay nagtataguyod ng pagpuputol. Itinataguyod ng auxin ang pamumulaklak, nagdudulot ng parthenocarpy development, at pinapabagal ang pagkahinog ng prutas. May nakaisip ng konsepto ng mga hormone receptor. Ang hormone receptor ay isang malaking molekular na bahagi ng selula na partikular na nagbibigkis sa kaukulang hormone at pagkatapos ay nagsisimula ng isang serye ng mga reaksyon. Ang complex ng indoleacetic acid at receptor ay may dalawang epekto: una, kumikilos ito sa mga protina ng membrane, na nakakaapekto sa medium acidification, ion pump transport at pagbabago ng tension, na isang mabilis na reaksyon (< 10 minuto); Ang pangalawa ay ang pagkilos sa mga nucleic acid, na nagdudulot ng mga pagbabago sa cell wall at synthesis ng protina, na isang mabagal na reaksyon (10 minuto). Ang medium acidification ay isang mahalagang kondisyon para sa paglaki ng cell. Ang Indoleacetic acid ay maaaring mag-activate ng ATP (adenosine triphosphate) enzyme sa plasma membrane, pasiglahin ang mga hydrogen ion na dumaloy palabas ng cell, bawasan ang pH value ng medium, upang ang enzyme ay ma-activate, i-hydrolyze ang polysaccharide ng cell wall, upang ang cell wall ay lumambot at ang cell ay lumawak. Ang pagbibigay ng indoleacetic acid ay nagresulta sa paglitaw ng mga partikular na messenger RNA (mRNA) sequence, na nagpabago sa protein synthesis. Binago rin ng paggamot gamit ang Indoleacetic acid ang elastisidad ng cell wall, na nagpapahintulot sa pagtuloy ng paglaki ng cell. Ang epekto ng auxin sa pagsulong ng paglaki ay pangunahing upang itaguyod ang paglaki ng mga cell, lalo na ang paghaba ng mga cell, at walang epekto sa paghahati ng cell. Ang bahagi ng halaman na nakakaramdam ng liwanag ay nasa dulo ng tangkay, ngunit ang bahaging nakabaluktot ay nasa ibabang bahagi ng dulo, na dahil ang mga selula sa ibaba ng dulo ay lumalaki at lumalawak, at ito ang pinakasensitibo sa auxin, kaya ang auxin ang may pinakamalaking impluwensya sa paglaki nito. Ang tumatandang hormone sa paglaki ng tisyu ay hindi gumagana. Ang dahilan kung bakit maaaring isulong ng auxin ang pag-unlad ng mga prutas at pag-uugat ng mga pinagputulan ay dahil maaaring baguhin ng auxin ang distribusyon ng mga sustansya sa halaman, at mas maraming sustansya ang nakukuha sa bahaging may masaganang distribusyon ng auxin, na bumubuo ng sentro ng distribusyon. Maaaring i-induce ng auxin ang pagbuo ng mga kamatis na walang buto dahil pagkatapos gamutin ang mga hindi napertilisadong usbong ng kamatis gamit ang auxin, ang obaryo ng usbong ng kamatis ay nagiging sentro ng distribusyon ng mga sustansya, at ang mga sustansya na nalilikha ng photosynthesis ng mga dahon ay patuloy na dinadala sa obaryo, at ang obaryo ay nabubuo.

Paglikha, transportasyon at pamamahagi

Ang mga pangunahing bahagi ng sintesis ng auxin ay mga meristant na tisyu, pangunahin na ang mga batang usbong, dahon, at mga nabubuong buto. Ang auxin ay nakakalat sa lahat ng organo ng katawan ng halaman, ngunit ito ay medyo konsentrado sa mga bahagi ng masiglang paglaki, tulad ng coleopedia, mga usbong, meristem ng tuktok ng ugat, cambium, mga nabubuong buto at mga prutas. May tatlong paraan ng transportasyon ng auxin sa mga halaman: lateral transport, polar transport at non-polar transport. Lateral transport (backlight transport ng auxin sa dulo ng coleoptile na dulot ng unilateral na liwanag, near-ground side transport ng auxin sa mga ugat at tangkay ng mga halaman kapag transverse). Polar transport (mula sa itaas na dulo ng morpolohiya patungo sa ibabang dulo ng morpolohiya). Non-polar transport (sa mga mature na tisyu, ang auxin ay maaaring non-polar na dinadala sa pamamagitan ng phloem).

Ang dualidad ng pisyolohikal na aksyon

Ang mas mababang konsentrasyon ay nagtataguyod ng paglaki, ang mas mataas na konsentrasyon ay pumipigil sa paglaki. Iba't ibang pangangailangan ng iba't ibang organo ng halaman para sa pinakamainam na konsentrasyon ng auxin. Ang pinakamainam na konsentrasyon ay humigit-kumulang 10E-10mol/L para sa mga ugat, 10E-8mol/L para sa mga usbong at 10E-5mol/L para sa mga tangkay. Ang mga analog na auxin (tulad ng naphthalene acetic acid, 2, 4-D, atbp.) ay kadalasang ginagamit sa produksyon upang makontrol ang paglaki ng halaman. Halimbawa, kapag nalilikha ang toge, ang konsentrasyon na angkop para sa paglaki ng tangkay ay ginagamit upang gamutin ang toge. Bilang resulta, ang mga ugat at usbong ay nahahadlangan, at ang mga tangkay na nabubuo mula sa hypocotyl ay lubos na nabubuo. Ang pinakamataas na bentahe ng paglaki ng tangkay ng halaman ay natutukoy ng mga katangian ng transportasyon ng mga halaman para sa auxin at ang dualidad ng mga pisyolohikal na epekto ng auxin. Ang usbong ng tuktok ng tangkay ng halaman ang pinakaaktibong bahagi ng produksyon ng auxin, ngunit ang konsentrasyon ng auxin na nalilikha sa usbong ng tuktok ay patuloy na dinadala sa tangkay sa pamamagitan ng aktibong transportasyon, kaya ang konsentrasyon ng auxin sa usbong ng tuktok mismo ay hindi mataas, habang ang konsentrasyon sa batang tangkay ay mas mataas. Ito ay pinakaangkop para sa paglaki ng tangkay, ngunit may epektong pumipigil sa mga usbong. Kung mas mataas ang konsentrasyon ng auxin sa posisyon na mas malapit sa usbong ng tuktok, mas malakas ang epektong pumipigil sa usbong sa gilid, kaya naman maraming matataas na halaman ang bumubuo ng hugis pagoda. Gayunpaman, hindi lahat ng halaman ay may malakas na dominanteng tuktok, at ang ilang mga palumpong ay nagsisimulang humina o lumiit pa nga pagkatapos ng pag-unlad ng usbong ng tuktok sa loob ng isang panahon, na nawawala ang orihinal na dominanteng tuktok, kaya ang hugis ng puno ng palumpong ay hindi isang pagoda. Dahil ang mataas na konsentrasyon ng auxin ay may epektong pumipigil sa paglaki ng halaman, ang produksyon ng mataas na konsentrasyon ng mga analogue ng auxin ay maaari ding gamitin bilang mga herbicide, lalo na para sa mga dicotyledonous na damo.

Mga analog na Auxin: NAA, 2, 4-D. Dahil ang auxin ay matatagpuan sa maliit na dami sa mga halaman, at hindi ito madaling mapanatili. Upang makontrol ang paglaki ng halaman, sa pamamagitan ng kemikal na sintesis, nakahanap ang mga tao ng mga analog na auxin, na may katulad na epekto at maaaring gawing maramihan, at malawakang ginagamit sa produksyon ng agrikultura. Ang epekto ng grabidad sa lupa sa distribusyon ng auxin: ang paglaki ng mga tangkay sa likuran at ang paglaki ng mga ugat sa lupa ay sanhi ng grabidad ng lupa, ang dahilan ay ang grabidad sa lupa ay nagdudulot ng hindi pantay na distribusyon ng auxin, na mas ipinamamahagi sa malapit na bahagi ng tangkay at hindi gaanong ipinamamahagi sa likurang bahagi. Dahil mataas ang pinakamainam na konsentrasyon ng auxin sa tangkay, mas maraming auxin sa malapit na bahagi ng tangkay ang nag-udyok dito, kaya mas mabilis na lumaki ang malapit na bahagi ng tangkay kaysa sa likurang bahagi, at pinanatili ang pataas na paglaki ng tangkay. Para sa mga ugat, dahil napakababa ng pinakamainam na konsentrasyon ng auxin sa mga ugat, ang mas maraming auxin malapit sa gilid ng lupa ay may epektong pumipigil sa paglaki ng mga selula ng ugat, kaya ang paglaki ng malapit sa gilid ng lupa ay mas mabagal kaysa sa likurang bahagi, at ang geotropic na paglaki ng mga ugat ay napananatili. Kung walang grabidad, ang mga ugat ay hindi kinakailangang lumaki pababa. Ang epekto ng kawalan ng timbang sa paglaki ng halaman: ang paglaki ng ugat patungo sa lupa at ang paglaki ng tangkay palayo sa lupa ay hinihikayat ng grabidad ng lupa, na sanhi ng hindi pantay na distribusyon ng auxin sa ilalim ng induction ng grabidad ng lupa. Sa walang timbang na estado ng kalawakan, dahil sa pagkawala ng grabidad, ang paglaki ng tangkay ay mawawala ang pagiging atrasado nito, at ang mga ugat ay mawawala rin ang mga katangian ng paglaki ng lupa. Gayunpaman, ang pinakamataas na bentahe ng paglaki ng tangkay ay nananatili pa rin, at ang polar transport ng auxin ay hindi apektado ng grabidad.