FITOHORMONOK: TÍPUSOK ÉS JELLEMZŐIK - BIOLÓGIA - 2025

A fitohormonok vagy növényi hormonok a növények növényi sejtjei által termelt szerves anyagok. Egy adott helyen szintetizálva szabályozhatják a növény anyagcseréjét, növekedését és fejlődését.

A biológiai sokféleséget a különféle morfológiájú egyének jelenléte jellemzi, amelyek igazodnak az adott élőhelyekhez és szaporodási formákhoz. Fiziológiai szinten azonban csak bizonyos anyagokat igényelnek, amelyek kapcsolódnak a morfogenikus expresszióhoz a növekedési és fejlődési folyamat során.

Növényi hormonok alkalmazása. Forrás: pixabay.com

Ebben a tekintetben a vegetatív hormonok olyan természetes vegyületek, amelyek a fiziológiai folyamatokat minimális koncentrációban (<1 ppm) szabályozzák. Az egyik helyről származnak, és átkerülnek a másikba, ahol szabályozzák a meghatározott fiziológiai folyamatokat: a fejlődés stimulálását, gátlását vagy módosítását.

Xylem és phloem

Valójában a fitohormonok a növényekön keresztül érrendszeri szöveteken keringnek: a xylem és a phloem. Felelősség a különböző mechanizmusokért, mint például a virágzás, a gyümölcs érése, a levelek esése vagy a gyökér és a szár növekedése.

Bizonyos folyamatokban egyetlen fitohormon vesz részt, annak ellenére, hogy néha szinergizmus fordul elő, több anyag beavatkozása révén. Hasonlóképpen, antagonizmus is előfordulhat, a növényi szövet koncentrációjától és a specifikus élettani folyamatoktól függően.

Felfedezés

A növényi hormonok vagy fitohormonok felfedezése viszonylag nemrégiben történt. A sejtosztódás stimulálása és a radikális hajtások képződése volt ezen anyagok egyik első kísérleti alkalmazása.

Az első fitohormon, amelyet szintetizáltak és felhasználtak kereskedelemben, az auxin volt, majd citokinint és gibberellint fedeztek fel. Egyéb, szabályozóként működő anyagok az abszciszinsav (ABA), az etilén és a brasszteroidok.

Az olyan folyamatok, mint a megnyúlás, a sejtek differenciálódása, valamint az apikális és a gyökér hajtások elterjedése, annak néhány funkciója. Hasonlóképpen ösztönzik a magok csírázását, a virágzást, a termést és a gyümölcs érését.

Ebben az összefüggésben a fitohormonok kiegészítik a mezőgazdasági munkát. Használata lehetővé teszi olyan növények megszerzését, amelyek szilárd gyökérzettel, következetes levélfelülettel, bizonyos virágzási és termési periódusokkal, valamint egyenletes érleléssel rendelkeznek.

jellemzők

A sejtek differenciálódása és a növény növekedése során fellépő különféle fiziológiai mechanizmusokhoz kapcsolódó fitohormonok kevés természetűek. Kis számuk ellenére képesek a növény növekedési és fejlődési reakcióinak szabályozására.

Ezek az anyagok valóban megtalálhatók az összes szárazföldi és vízi növényben, különféle ökoszisztémákban és életformákban. Jelenléte természetes minden növényfajban, a kereskedelmi fajokban, ahol a potenciálját felbecsülték.

Általában molekulák, egyszerű kémiai szerkezetűek, kapcsolódó proteincsoportok nélkül. Valójában ezen növényi hormonok egyike, az etilén, jellegzetes gáznemű.

Hatása nem pontos, függ a környezetben való koncentrációjától, valamint a növény fizikai és környezeti feltételeitől. Hasonlóképpen, funkcióját ugyanabban a helyen is elvégezheti, vagy át lehet helyezni a növény másik struktúrájára.

Bizonyos esetekben két növényi hormon jelenléte indukálhat vagy korlátozhat egy bizonyos élettani mechanizmust. Két hormon rendszeres szintje a hajtások proliferációjához és az azt követő morfológiai differenciálódáshoz vezethet.

Jellemzők

• Sejtosztódás és megnyúlás.
• A sejtek differenciálódása.
• Radikális, oldalsó és csúcsi hajtások generálása.
• Elősegítik a véletlen gyökerek generálását.
• Indukálják a magvak csírázását vagy alvását.
• Késleltetik a levelek érlelését.
• Virágzást és termést indukálnak.
• Elősegítik a gyümölcsök érését.
• Serkenti a növényt a stresszviszonyok elviselésére.

A cselekvés mechanizmusa

A fitohormonok a növényi szövetekben különböző mechanizmusok szerint hatnak. A főbbek közül megemlíthetjük:

• Szinergizmus: egy bizonyos szövetben fitohormon jelenlétében és egy bizonyos koncentrációban megfigyelt választ egy másik fitohormon jelenléte növeli.
• Antagonizmus: az egyik fitohormon koncentrációja megakadályozza a másik növényi hormon expresszióját.
• Gátlás: a fitohormon koncentrációja szabályozó anyagként folyik, amely lelassítja vagy csökkenti a hormonális funkciót.
• Kofaktorok: a fitohormon szabályozó anyagként hat, katalitikus hatást fejt ki.

típusai

Jelenleg ötféle anyag van, amelyeket fitohormonoknak neveznek, amelyeket a növényben természetesen szintetizálnak. Mindegyik molekula sajátos szerkezetű, és koncentrációja és a hatás helye alapján szabályozó tulajdonságokat mutat.

A fő fitohormonok az auxin, a gibberellin, a citokinin, az etilén és az abszciszinsav. A brassinosteroidok, szalicilátok és jázmonátok is említhetők olyan anyagokként, amelyek tulajdonságai hasonlóak a fitohormonokhoz.

auxinokkal

Ezek a hormonok, amelyek szabályozzák a növények növekedését, serkentik a sejtosztódást, meghosszabbítást és a szárok és gyökerek tájolását. A víz felhalmozásával elősegítik a növényi sejtek fejlődését, és serkentik a virágzást és a termést.

A növényekben általában indolecetsav (IAA) formájában található meg, nagyon alacsony koncentrációban. Egyéb természetes formák a 4-klór-indolecetsav (4-Cl-IAA), fenilecetsav (PAA), indol-vajsav (IBA) és az indol-propionsav (IPA).

Auxin (indiacetsav - IAA) Forrás: wikipedia.org

A szárak és levelek csúcsának merisztémájában szintetizálódnak, transzlokációval a növény más területeire mozognak. A mozgást a vaszkuláris kötegek parenhimáján keresztül hajtják végre, elsősorban a bazális terület és a gyökerek felé.

Az Auxinok részt vesznek a növény tápanyagok növekedésében és mozgásában, hiányuk káros hatásokat okoz. A növény megállíthatja a növekedését, nem nyithatja meg a rügytermelést, a virágok és gyümölcsök éretlenek lesznek.

A növény növekedésével az új szövetek auxinokat generálnak, elősegítve az oldalsó rügyek kialakulását, a virágzást és a termést. Amint a növény eléri a maximális fiziológiai fejlődését, az auxin a gyökerekig megy le, gátolja a radikális hajtások fejlődését.

Végül a növény véletlenszerű gyökereket képez és megáll az öregedési folyamat. Ily módon az auxinkoncentráció növekszik a virágzó területeken, elősegítve a termést és az azt követő érést.

citokininekkel

A citokininek olyan fitohormonok, amelyek a nem meristematikus szövetek sejtosztódásában működnek, és a gyökér merisztémákban termelődnek. A legismertebb természetes citokinin a Zeatin; Hasonlóképpen, a kinetinnek és a 6-benzil-adeninnek citokkinin-aktivitása van.

Ezek a hormonok a sejtek differenciálódásának folyamatában és a növények élettani mechanizmusainak szabályozásában működnek. Ezen túlmenően beavatkoznak a növekedés szabályozásába, a levelek öregítéséhez és a tápanyagok szállításához a floem szintjén.

Cytokinin (Zeatin)

A citokininek és az auxinok folyamatosan kölcsönhatásba lépnek a növény különféle fiziológiai folyamatainál. A citokininek jelenléte serkenti az ágak és levelek képződését, amelyek auxineket termelnek, amelyek áthelyeződnek a gyökerekbe.

Később az auxinok felhalmozódása a gyökerekben elősegíti a citokinint előállító új gyökérszőrzet kialakulását. Ez a kapcsolat a következőképpen fordul:

• Magasabb Auxin-koncentráció = nagyobb gyökérnövekedés
• Magasabb citokininek koncentráció = a levelek és a lombozat nagyobb növekedése.

Általában magas az auxin és az alacsony citokinin százalék elősegíti a véletlenszerű gyökerek kialakulását. Éppen ellenkezőleg, ha alacsony az auxin és a citokinin százaléka, akkor a hajtások kialakulása kedvező.

Kereskedelmi szinten ezeket a fitohormonokat az auxinokkal együtt használják a dísznövény- és gyümölcsnövények szekunder szaporításában. Annak köszönhetően, hogy stimulálják a sejtosztódást és a differenciálódást, lehetővé teszik kiváló minőségű klonális anyag előállítását.

Hasonlóképpen, mivel képes késleltetni a növény öregszését, széles körben használják a kertészetben. Virágos növényekben történő alkalmazás lehetővé teszi a szárok számára, hogy hosszabb ideig megőrizzék zöld leveleiket a betakarítás utáni és a forgalomba hozatal során.

gibberellineket

A giberellinek növekedési fithormonok, amelyek a sejtek megnyúlásának és a növény fejlődésének különféle folyamataiban hatnak. Felfedezését a rizsültetvényeken végzett tanulmányok eredményezik, amelyek meghatározhatatlan növekedést és alacsony gabonatermelést eredményeztek.

Ez a fitohormon a szár növekedésének indukciójában, a virágzat és a virágzás kialakulásában működik. Ugyanígy elősegíti a magvak csírázását, megkönnyíti a készletek felhalmozódását a szemekben és elősegíti a gyümölcsök fejlődését.

Giberellinek (Ac. Gibberellic A3), készítette Calvero. (Saját készítésű, a ChemDraw segítségével.), Via Wikimedia Commons A giberellinek szintézise a sejtben történik, elősegíti a tápanyagok asszimilációját és mozgatását a sejtbe. Ezek a tápanyagok energiát és elemeket biztosítanak a sejtek növekedéséhez és meghosszabbításához.

A giberellin a szár csomópontjaiban tárolódik, elősegíti a sejtek méretét és serkenti az oldalsó rügyek kialakulását. Ez nagyon hasznos azoknak a növényeknek, amelyeknél az ágak és a lombozat magas termelést igényelnek, hogy növeljék termelékenységüket.

A giberellinek gyakorlati felhasználása az auxinokhoz kapcsolódik. Valójában az auxinok elősegítik a hosszanti növekedést, a giberellinek pedig az oldalsó növekedést.

Ajánlott mindkét fitohormon adagolása, hogy a növény egységesen fejlődjön. Ily módon elkerülhető a gyenge és rövid szár kialakulása, amely a szél hatására „lerakódást” okozhat.

A gibberellineket általában a magvak, például burgonyagumók nyugalmi idejének megállítására használják. Ezenkívül serkenti a magvak, például az őszibarack, az őszibarack vagy a szilva vetését.

etilén

Az etilén gáznemű anyag, amely növényi hormonként működik. A növényen belüli mozgását a szöveteken keresztül történő diffúzió valósítja meg, és minimális mennyiségben szükséges a fiziológiai változások előmozdításához.

Az etilén fő funkciója a hormonok mozgásának szabályozása. Ebben a tekintetben szintézise a növény élettani körülményeitől vagy stresszhelyzeteitől függ.

Etilén Forrás: wikipedia.org

Fiziológiai szinten az etilént szintetizálják az auxinok mozgásának szabályozására. Ellenkező esetben a tápanyagokat csak a merisztatikus szövetekhez vezetnék a gyökerek, virágok és gyümölcsök kárára.

Hasonlóképpen, ellenőrzi a növény reproduktív érettségét azáltal, hogy elősegíti a virágzás és a termés folyamatát. Ezenkívül a növény öregedésével növekszik termése, hogy elősegítse a gyümölcsök érését.

Stresszes körülmények között elősegíti a fehérjék szintézisét, amelyek lehetővé teszik a káros feltételek leküzdését. A túlzott mennyiség elősegíti az öregedést és a sejthalált.

Általában az etilén hat a levelek, virágok és gyümölcsök tartózkodására, a gyümölcsök érésére és a növény öregedésére. Ezen felül a növénynek a káros körülményekre adott különféle válaszaiba is beavatkozik, mint például sebek, vízstressz vagy kórokozók támadása.

Sav

Az abszciszinsav (ABA) egy növényi hormon, amely részt vesz a növény különféle szerveinek abszcissziójában. Ebben a tekintetben támogatja a levelek és gyümölcsök esését, elősegítve a fotoszintetikus szövetek klorózisát.

A legújabb tanulmányok azt mutatták, hogy az ABA elősegíti a sztóma bezárását magas hőmérsékleti körülmények között. Ily módon megakadályozzuk a vízveszteséget a leveleken, ezáltal csökkentve a létfontosságú folyadék igényét.

Abscisic sav. Forrás: wikipedia.org

Az ABA által szabályozott egyéb mechanizmusok magukban foglalják a fehérjék és lipidek szintézisét a magokban. Ezenkívül toleranciát biztosít a magok száradására és megkönnyíti az átmenetet a csírázás és a növekedés között.

Az ABA elősegíti a toleranciát a különféle környezeti stressz körülmények között, mint például a magas sótartalom, alacsony hőmérséklet és vízhiány. Az ABA felgyorsítja a K + -ionok belépését a gyökérsejtekbe, elősegítve a víz bejutását és visszatartását a szövetekben.

Ugyanígy gátolja a növények, főleg a szár növekedését, és növényeket generál, amelyek "törpék" megjelenését mutatják. Az ABA-val kezelt növényekkel kapcsolatos legújabb tanulmányok segítségével sikerült meghatározni, hogy ez a fitohormon elősegíti a vegetatív rügyek nyugalmi állapotát.

brassinok

A brasszteroidok olyan anyagcsoport, amelyek nagyon alacsony koncentrációban befolyásolják a növény szerkezeti változásait. Használata és alkalmazása nagyon új, ezért a mezőgazdaságban még nem vált széles körben elterjedté.

Felfedezését a Brasinólida nevű vegyület fehérjéből származó pollenből történő szintetizálásával végezte. Ez a szteroid szerkezetű anyag, amelyet nagyon alacsony koncentrációban használnak, szerkezeti változásokat képes létrehozni a meristematikus szövetek szintjén.

Ennek a hormonnak az alkalmazásával a legjobb eredmény akkor érhető el, ha termő eredményt szeretne elérni a növénytől. Ebben a tekintetben Brasinólida beavatkozik a sejtosztódás, meghosszabbítás és differenciálódás folyamatába, alkalmazásának hasznos lehet a virágzásban és a termésben.

Irodalom

1. Azcon-Bieto, J. (2008) A növényi élettan alapjai. McGraw-Hill. Spanyol Interamerican. 655 pp.
2. Fitohormonok: növekedésszabályozók és biostimulánsok (2007) a szemantikától az agronómiáig. Táplálás. Helyreállítva: redagricola.com
3. Gómez Cadenas Aurelio és García Agustín Pilar (2006) Fitohormonok: anyagcsere és hatásmód. Castelló de la Plana: A Jaume I. DL. Universitat kiadványai. ISBN 84-8021-561-5
4. Jordán, M., és Casaretto, J. (2006). Hormonok és növekedést szabályozók: auxinok, gibberellinek és citokininek. Squeo, F, A. és Cardemil, L. (szerk.). Növényi fiziológia, 1–28.
5. Jordán, M., és Casaretto, J. (2006). Hormonok és növekedésszabályozók: etilén, abszciszinsav, brassinosteroidok, poliaminok, szalicilsav és jázmonsav. Növényi fiziológia, 1–28.