Gibberellins

Gibberellins zijn fytohormonen die de groeiprocessen en ontwikkeling van de bovenste planten reguleren

Wat zijn Gibberellins?

De Gibberellins Het zijn plantenhormonen, of fytohormonen, die verschillende groeiprocessen en ontwikkeling van de bovenste planten reguleren. Stimuleer de groei en verlenging van de stengel, de ontwikkeling van de vruchten en de ontkieming van zaden.

Ze werden ontdekt door Japanse onderzoekers in het midden van de 30, die de abnormale groei van rijstplanten bestudeerden. De naam Gibbereline komt van de schimmel Gibberrella Funjikurooi, organisme waaruit het aanvankelijk werd geëxtraheerd, oorzakelijk middel van de ziekte Bakanae.

Hoewel meer dan 112 gibberellines zijn geïdentificeerd, drukken zeer weinig fysiologische activiteit uit. Alleen gibberellin naar₃, o Giberéliczuur en gibberellins₁, NAAR₄ al₇ Ze hebben commercieel belang.

Deze fytormonen bevorderen verrassende veranderingen in de grootte van planten, naast het induceren van celdeling in bladeren en stengels. Het zichtbare effect van de externe toepassing is de groei van dunne stengels, lager aantal takken en minder fragiele bladeren.

Soorten gibberellins

De structuur van de gibberellines is het resultaat van de isoprenoïde unie met vijf koolstofarme, die samen een molecuul met vier ringen vormen. De classificatie ervan hangt af van biologische activiteit.

Chemische structuur van giberélicazuur

Gratis manieren

Komt overeen met die stoffen afgeleid van de ent-kaureno, wiens fundamentele structuur de ent-gibberelano is. Ze zijn geclassificeerd als zure diterpenoid. Er zijn twee soorten gratis vormen bekend.

• INACTIEF: Ze presenteren 20 koolstofatomen.
• Actief: Ze presenteren 19 koolstofatomen, omdat ze een specifieke koolstof hebben verloren. De activiteit is geconditioneerd om 19 koolstofatomen te bezitten en een hydroxylering te presenteren in positie 3.

Geconjugeerde vormen

Het zijn die gibberellines die worden geassocieerd met koolhydraten, dus ze presenteren geen biologische activiteit.

Giberellin -functie

- De belangrijkste functie van gibberellines is de inductie van groei en verlenging van plantenstructuren. Het fysiologische mechanisme dat verlenging mogelijk maakt, is gerelateerd aan de veranderingen van endogene calciumconcentratie op cellulair niveau.

- De toepassing van gibberellines moedigt de ontwikkeling van bloei en bloeiwijze van verschillende soorten aan, vooral in lange -daagse planten (PDL). Geassocieerd met fytochromen hebben ze een synergetisch effect, waardoor de differentiatie van bloemenstructuren, zoals bloemblaadjes, meeldraden of tapijten, tijdens de bloei wordt gestimuleerd,.

- Ze veroorzaken de ontkieming van zaden die worden gehandhaafd in slaapzaal, omdat ze de mobilisatie van reserves activeren, waardoor de synthese van amylasen en proteasen in de zaden wordt geïnduceerd.

Het kan je van dienst zijn: pseudotsuga menziesii: kenmerken, habitat, gebruik, ziekten

- Ze geven de voorkeur aan de ontwikkeling van fruit, het stimuleren van de wrongel of transformatie van bloemen in fruit. Bovendien bevorderen ze partenocarpia en worden ze gebruikt om zaadloos fruit te produceren.

Werkingsmodus van de gibberellins

Gibberellins bevorderen deling en celverlenging, omdat gecontroleerde toepassingen het aantal en de grootte van cellen verhogen. De werkingswijze van de gibberellines wordt gereguleerd door de variatie van de inhoud van calciumionen in de weefsels.

Deze fytormonen worden geactiveerd en genereren fysiologische en morfologische reacties op zeer lage concentraties in plantenweefsels. Op cellulair niveau is het essentieel dat alle betrokken elementen aanwezig en levensvatbaar zijn voor de verandering die zich voordoet.

Het werkingsmechanisme van de gibberellines is bestudeerd over het kiemproces en de groei van het embryo in gerstzaden (Hordeum vulgare)). In feite is de biochemische en fysiologische functie van gibberellines over de veranderingen die in dit proces plaatsvinden geverifieerd.

Barley -zaden hebben een laag eiwitrijke cellen onder het episerperma, een aleuronische laag genoemd. Aan het begin van het kiemproces brengt het embryo giberellines vrij die op de laag aleuronen werken, die tegelijkertijd hydrolytische enzymen genereert.

In dit mechanisme is a-amylase, verantwoordelijk voor het ontvouwen van zetmeel in suikers, het belangrijkste gesynthetiseerde enzym. Studies hebben aangetoond dat suikers alleen worden gevormd wanneer de laag aleurons aanwezig is.

Daarom is α-amylase ontstaan ​​in de laag van aleuronas verantwoordelijk voor het transformeren van reservetmeel in het amylaceo-endosperm. Op deze manier worden de vrijgegeven suikers en aminozuren gebruikt door het embryo volgens hun fysiologische vereisten.

Er wordt aangenomen dat gibberellines bepaalde genen activeren die werken op de RNM-moleculen die verantwoordelijk zijn voor het synthetiseren van het a-amylase. Hoewel het nog niet is geverifieerd dat fytohormoon op het gen werkt, is de aanwezigheid ervan onmisbaar voor RNA -synthese en enzymvorming.

Biosynthese van de gibberellins

Gibberellines zijn terpenoïde verbindingen afgeleid van de gibano-ring bestaan. Biosynthese wordt uitgevoerd via de mevalonzuurroute, die de belangrijkste metalen route van eukaryoten vormt.

Deze route vindt plaats in het cytosol en in het endoplasmatische reticulum van plantencellen, gisten, schimmels, bacteriën, algen en protozoa. Het resultaat is dat vijf koolstofatomenstructuren, isopenyl- en dimethylilylpyrofosfaatpyrofosfaat worden genoemd, gebruikt bij het verkrijgen van isoprenoïden.

Het kan u van dienst zijn: Lentisco: kenmerken, habitat, eigenschappen, teelt

Isoprenoïden zijn de promoterende moleculen van verschillende deeltjes, zoals co -enzymen, vitamine K en onder hen, fytohormonen. Op plantenniveau eindigt normaal gesproken de metabole route bij het verkrijgen van de GA₁₂-aldehyde.

Verkregen deze verbinding, elke plantensoort volgt verschillende processen totdat de verscheidenheid aan gibberellines bekend. In feite werkt elke Gibbereline onafhankelijk of interageert met de andere fytormonen.

Dit proces komt uitsluitend voor in de meristematische weefsels van jonge bladeren. Vervolgens worden deze stoffen door het floem naar de rest van de plant getransloceerd.

Bij sommige soorten worden gibberellines gesynthetiseerd op het niveau van de wortelopex, worden getransloceerd naar de stengel door het floem. Ook hebben onrijpe zaden een hoog gehalte aan gibberellins.

Het verkrijgen van natuurlijke gibberellins

De fermentatie van stikstof, koolzuurhoudende bronnen en minerale zouten is de natuurlijke manier om commerciële gibbers te verkrijgen. Als een koolzuurhoudende bron wordt glucose, sucrose, natuurlijk bloem en vet gebruikt en worden fosfaat- en magnesiumminerale zouten toegepast.

Het proces vereist 5 tot 7 dagen voor effectieve gisting. Constante agitatie- en beluchtingsomstandigheden zijn vereist, met een gemiddelde van 28 tot 32 ° C en 3-3,5 pH-niveaus.

Het herstelproces van Gibberellin wordt uitgevoerd door de dissociatie van gefermenteerde bouillonbiomassa. In dit geval bevat celvrije supernatant de elementen die worden gebruikt als plantengroeiregelaars.

Op laboratoriumniveau kunnen gibberellinedeeltjes worden teruggewonnen via een proces van vloeistof-vloeistofextractiekolommen. Voor deze techniek wordt ethylacetaat gebruikt als een organisch oplosmiddel.

Als dat niet falen, worden anionische uitwisselingsharsen toegepast op de supernatant, waardoor de neerslag van de gibberellines wordt bereikt door gradiëntelutie. Ten slotte worden de deeltjes gedroogd en gekristalliseerd volgens de vastgestelde zuiverheidsgraad.

In het agrarische veld worden gibberellines gebruikt met een zuiverheid tussen 50 en 70%, gemengd met een inert ingrediënt op commercieel niveau.

In micropropagatie- en gewassen technieken In vitro, Het wordt aanbevolen om commerciële producten te gebruiken met een zuiverheidsgraad hoger dan 90%.

Fysiologische effecten van gibberellins

De toepassing van gibberellines in kleine hoeveelheden bevordert verschillende fysiologische acties in planten, waaronder:

- Inductie van de groei van de stof en de verlenging van stengels.

Het kan u van dienst zijn: Sweet Pithecellobium: kenmerken, habitat, eigenschappen

- Kiemstimulatie.

- Promotie van stroming van bloemen naar fruit.

- Regulering van de bloei en ontwikkeling van de vruchten.

- Transformatie van tweejaarlijkse planten in jaarlijks.

- Verandering van seksuele expressie.

- Dwergonderdrukking.

De exogene toepassing van gibberellines werkt op de jeugdconditie van bepaalde plantenstructuren. Stekken of inzetten die worden gebruikt voor vegetatieve vermenigvuldiging, beginnen gemakkelijk aan het wortelproces wanneer zijn jeugdkarakter zich manifesteert.

Op de tegenovergestelde manier, als plantenstructuren hun volwassen karakter manifesteren, is wortelvorming nietig. De toepassing van gibberellins stelt de plant in staat om van zijn jeugdconditie door te geven aan de volwassene, of vice versa.

Dit mechanisme is essentieel als je wilt beginnen met bloei in gewassen die de jeugdfase niet hebben voltooid. Ervaringen met houtachtige soorten, zoals cipressen, dennen of gewone kust, zijn erin geslaagd om productieve cycli aanzienlijk te verminderen.

Commerciele applicaties

- Lichte uren of koude omstandigheden bij sommige soorten kunnen worden geleverd door specifieke gibberellinetoepassingen.

- Bovendien kunnen gibberellines de vorming van bloemenstructuren stimuleren en uiteindelijk de seksuele eigenschappen van de plant bepalen.

- In het vruchtproces bevorderen gibberellins de groei en ontwikkeling van fruit. Evenzo vertragen ze de veroudering van de vruchten, waardoor hun achteruitgang in de boom wordt voorkomen of een nuttige levensduur bieden die eenmaal is geoogst.

- Wanneer u zaadloze fruit wilt verkrijgen (start -Up), veroorzaken specifieke gibberellinetoepassingen dit fenomeen. Een praktisch voorbeeld is de productie van zaadloze druiven, die meer op commercieel niveau worden geëist dan de soort met zaden.

- Giberellin -toepassingen in zaden in een staat van slaapzaal maken het mogelijk om fysiologische processen te activeren en uit deze toestand te komen. In feite activeert een adequate dosis de hydrolytische enzymen die het suikerzetmeel afbreken, wat de ontwikkeling van het embryo bevoordelen.

- In het biotechnologische vlak worden gibberellines gebruikt om weefsels in gewassen te regenereren In vitro van pathogeenvrije expants.

- Giberelin -toepassingen in moederplanten stimuleren hun groei, waardoor de extractie van gezond aparters op laboratoriumniveau wordt vergemakkelijkt.

- Op commercieel niveau, gibberellin -toepassingen in suikerrietteelt (Saccharum officinarum) Laat de suikerproductie verhogen. In dit opzicht veroorzaken deze fytormonen de verlenging van de vaardigheden waarbij sucrose wordt geproduceerd en opgeslagen, en de grotere grootte van suiker suiker.

Referenties

1. Cerezo Martínez, Jorge. Plantenfysiologie. Gibberellins. Polytechnic University of Cartagena.
2. Delgado Arrieta, G. en Domenech López, f. Gibberellins. Technische wetenschappen.