Prisiau Gorau Hormon Planhigion Indole-3-Asid Asetig Iaa

Natwr

Mae asid indoleacetig yn sylwedd organig. Cynhyrchion pur yw crisialau dail di-liw neu bowdrau crisialog. Mae'n troi'n rosé pan gaiff ei amlygu i olau. Pwynt toddi 165-166 ℃ (168-170 ℃). Hydawdd mewn ethanol anhydrus, asetat ethyl, dichloroethane, hydawdd mewn ether ac aseton. Anhydawdd mewn bensen, tolwen, gasoline a chloroform. Anhydawdd mewn dŵr, gellir dadelfennu ei hydoddiant dyfrllyd gan olau uwchfioled, ond mae'n sefydlog i olau gweladwy. Mae'r halen sodiwm a'r halen potasiwm yn fwy sefydlog na'r asid ei hun ac maent yn hawdd eu hydawdd mewn dŵr. Yn hawdd ei ddadgarboxyleiddio i 3-methylindole (sgatîn). Mae ganddo ddeuoldeb i dwf planhigion, ac mae gan wahanol rannau o'r planhigyn sensitifrwydd gwahanol iddo, yn gyffredinol mae'r gwreiddyn yn fwy na'r blaguryn yn fwy na'r coesyn. Mae gan wahanol blanhigion sensitifrwydd gwahanol iddo.

Dull paratoi

Mae asetonitril 3-indol yn cael ei ffurfio trwy adwaith indol, fformaldehyd a photasiwm cyanid ar 150℃, 0.9 ~ 1MPa, ac yna'n cael ei hydrolysu gan botasiwm hydrocsid. Neu trwy adwaith indol ag asid glycolig. Mewn awtoclaf dur di-staen 3L, ychwanegwyd 270g (4.1mol) 85% potasiwm hydrocsid, 351g (3mol) indol, ac yna ychwanegwyd 360g (3.3mol) 70% hydoddiant dyfrllyd asid hydrocsy asetig yn araf. Gwresogi ar gau i 250℃, gan ei droi am 18 awr. Oerwch i islaw 50℃, ychwanegwch 500ml o ddŵr, a'i droi ar 100℃ am 30 munud i doddi potasiwm indol-3-asetad. Oerwch i 25℃, arllwyswch y deunydd awtoclaf i ddŵr, ac ychwanegwch ddŵr nes bod y cyfaint cyfan yn 3L. Echdynnwyd yr haen ddyfrllyd gyda 500ml o ether ethyl, a'i asideiddio ag asid hydroclorig ar 20-30℃, a'i waddodi ag asid indole-3-asetig. Hidlo, golchi mewn dŵr oer, sychu i ffwrdd o olau, cynnyrch 455-490g.

Arwyddocâd biocemegol

Eiddo

Yn hawdd ei ddadelfennu mewn golau ac aer, nid yw'n storio'n wydn. Yn ddiogel i bobl ac anifeiliaid. Hydawdd mewn dŵr poeth, ethanol, aseton, ether ac asetad ethyl, ychydig yn hydawdd mewn dŵr, bensen, clorofform; Mae'n sefydlog mewn toddiant alcalïaidd ac mae'n cael ei doddi yn gyntaf mewn swm bach o alcohol 95% ac yna'n cael ei doddi mewn dŵr i swm priodol pan gaiff ei baratoi gyda chrisialu cynnyrch pur.

Defnyddio

Wedi'i ddefnyddio fel symbylydd twf planhigion ac adweithydd dadansoddol. Mae asid asetig 3-indole a sylweddau awcsin eraill fel asetaldehyd 3-indole, asetonitril 3-indole ac asid asgorbig yn bodoli'n naturiol yn y byd natur. Tryptophan yw rhagflaenydd biosynthesis asid asetig 3-indole mewn planhigion. Prif rôl awcsin yw rheoleiddio twf planhigion, nid yn unig i hyrwyddo twf, ond hefyd i atal twf ac adeiladu organau. Nid yn unig y mae awcsin yn bodoli mewn cyflwr rhydd mewn celloedd planhigion, ond mae hefyd yn bodoli mewn awcsin rhwym sydd wedi'i rwymo'n gryf i asid biopolymerig, ac ati. Mae awcsin hefyd yn ffurfio cyfuniadau â sylweddau arbennig, fel indole-asetyl asparagine, apentos indole-asetyl glwcos, ac ati. Gall hwn fod yn ddull storio awcsin yn y gell, a hefyd yn ddull dadwenwyno i gael gwared ar wenwyndra awcsin gormodol.

Effaith

Awcsin planhigion. Yr hormon twf naturiol mwyaf cyffredin mewn planhigion yw asid indoleasetig. Gall asid indoleasetig hyrwyddo ffurfio pen uchaf blagur planhigion, eginblanhigion, eginblanhigion, ac ati. Ei ragflaenydd yw tryptophan. Mae asid indoleasetig ynhormon twf planhigionMae gan somatin lawer o effeithiau ffisiolegol, sy'n gysylltiedig â'i grynodiad. Gall crynodiad isel hyrwyddo twf, bydd crynodiad uchel yn atal twf a hyd yn oed yn gwneud i'r planhigyn farw, mae'r ataliad hwn yn gysylltiedig ag a all ysgogi ffurfio ethylen. Mae effeithiau ffisiolegol awcsin yn amlwg ar ddwy lefel. Ar y lefel gellog, gall awcsin ysgogi rhaniad celloedd cambium; Ysgogi ymestyn celloedd cangen ac atal twf celloedd gwreiddiau; Hyrwyddo gwahaniaethu celloedd xylem a ffloem, hyrwyddo torri gwallt gwreiddiau a rheoleiddio morffogenesis callws. Ar lefel yr organ a'r planhigyn cyfan, mae awcsin yn gweithredu o eginblanhigyn i aeddfedrwydd ffrwyth. Rheolodd awcsin ymestyn mesocotyl eginblanhigyn gydag ataliad golau coch gwrthdroadwy; Pan gaiff yr asid indoleacetig ei drosglwyddo i ochr isaf y gangen, bydd y gangen yn cynhyrchu geotropiaeth. Mae ffototropiaeth yn digwydd pan gaiff asid indoleacetig ei drosglwyddo i ochr gefn-oleuedig y canghennau. Achosodd asid indoleacetig oruchafiaeth apig. Oedi heneiddio dail; Roedd rhoi awcsin ar ddail yn atal abscision, tra bod rhoi awcsin ar ben proximal yr abscision yn hyrwyddo abscision. Mae awcsin yn hyrwyddo blodeuo, yn ysgogi datblygiad parthenocarpi, ac yn gohirio aeddfedu ffrwythau.

Gwneud cais

Mae gan asid indoleacetig sbectrwm eang a llawer o ddefnyddiau, ond nid yw'n cael ei ddefnyddio'n gyffredin oherwydd ei fod yn hawdd ei ddiraddio i mewn ac allan o blanhigion. Yn y cyfnod cynnar, fe'i defnyddiwyd i ysgogi parthenocarpws a ffrwyth-osod tomatos. Yn y cyfnod blodeuo, cafodd y blodau eu socian â 3000 mg/l o hylif i ffurfio ffrwythau tomato di-hadau a gwella cyfradd gosod ffrwythau. Un o'r defnyddiau cynharaf oedd hyrwyddo gwreiddio toriadau. Gall socian gwaelod toriadau â 100 i 1000 mg/l o doddiant meddyginiaethol hyrwyddo ffurfio gwreiddiau damweiniol coeden de, coeden gwm, coeden dderw, metasequoia, pupur a chnydau eraill, a chyflymu cyfradd atgenhedlu maethol. Defnyddiwyd 1 ~ 10 mg/l o asid indoleacetig a 10 mg/L o ocsamyline i hyrwyddo gwreiddio eginblanhigion reis. Gall 25 i 400 mg/l o chwistrell hylif chrysanthemum unwaith (mewn 9 awr o ffotogyfnod), atal ymddangosiad blagur blodau, oedi blodeuo. Gall tyfu yn yr heulwen hir i grynodiad o 10-5 mol/l, wedi'i chwistrellu unwaith, gynyddu blodau benywaidd. Mae trin hadau betys yn hyrwyddo egino ac yn cynyddu cynnyrch tiwb gwreiddiau a chynnwys siwgr.

Cyflwyniad i auxin
Cyflwyniad

Mae awcsin (auxin) yn ddosbarth o hormonau endogenaidd sy'n cynnwys cylch aromatig annirlawn a chadwyn ochr asid asetig, talfyriad Saesneg IAA, y cyfrinach ryngwladol, yw asid asetig indole (IAA). Ym 1934, fe'i nododd Guo Ge et al. fel asid asetig indole, felly mae'n arferol defnyddio asid asetig indole yn aml fel cyfystyr ag awcsin. Mae awcsin yn cael ei syntheseiddio yn y dail ifanc estynedig a'r meristem apical, ac mae'n cael ei gronni o'r top i'r gwaelod trwy gludo ffloem dros bellter hir. Mae'r gwreiddiau hefyd yn cynhyrchu awcsin, sy'n cael ei gludo o'r gwaelod i fyny. Mae awcsin mewn planhigion yn cael ei ffurfio o tryptoffan trwy gyfres o ganolraddau. Y prif lwybr yw trwy indoleacetaldehyde. Gellir ffurfio indole acetaldehyde trwy ocsideiddio a dadamineiddio tryptoffan i indole pyruvate ac yna ei ddadgarboxyleiddio, neu gellir ei ffurfio trwy ocsideiddio a dadamineiddio tryptoffan i tryptamine. Yna caiff yr asetaldehyd indole ei ail-ocsidio i asid asetig indole. Llwybr synthetig posibl arall yw trosi tryptoffan o asetonitril indole i asid asetig indole. Gellir dadactifadu asid indoleacetig trwy rwymo ag asid aspartig i asid indoleacetylaspartig, inositol i asid indoleacetig i inositol, glwcos i glwcosid, a phrotein i gymhlyg asid-protein indoleacetig mewn planhigion. Fel arfer, mae asid indoleacetig wedi'i rwymo yn cyfrif am 50-90% o asid indoleacetig mewn planhigion, a all fod yn ffurf storio o awcsin mewn meinweoedd planhigion. Gellir dadelfennu asid indoleacetig trwy ocsideiddio asid indoleacetig, sy'n gyffredin mewn meinweoedd planhigion. Mae gan awcsinau lawer o effeithiau ffisiolegol, sy'n gysylltiedig â'u crynodiad. Gall crynodiad isel hyrwyddo twf, bydd crynodiad uchel yn atal twf a hyd yn oed yn gwneud i'r planhigyn farw, mae'r ataliad hwn yn gysylltiedig ag a all ysgogi ffurfio ethylen. Mae effeithiau ffisiolegol awcsin yn amlwg ar ddwy lefel. Ar y lefel gellol, gall auxin ysgogi rhaniad celloedd cambium; Ysgogi ymestyn celloedd cangen ac atal twf celloedd gwreiddiau; Hyrwyddo gwahaniaethu celloedd xylem a ffloem, hyrwyddo torri gwallt gwreiddiau a rheoleiddio morffogenesis callws. Ar lefel yr organ a'r planhigyn cyfan, mae auxin yn gweithredu o aeddfedrwydd eginblanhigyn i aeddfedrwydd ffrwythau. Rheolodd auxin ymestyn mesocotyl eginblanhigyn gydag ataliad golau coch gwrthdroadwy; Pan gaiff yr asid indoleacetig ei drosglwyddo i ochr isaf y gangen, bydd y gangen yn cynhyrchu geotropiaeth. Mae ffototropiaeth yn digwydd pan gaiff asid indoleacetig ei drosglwyddo i ochr gefn-oleuedig y canghennau. Achosodd asid indoleacetig oruchafiaeth apex. Oedi heneiddio dail; Roedd rhoi auxin ar ddail yn atal abscission, tra bod rhoi auxin ar ben proximal yr abscission yn hyrwyddo abscission. Mae auxin yn hyrwyddo blodeuo, yn ysgogi datblygiad parthenocarpy, ac yn oedi aeddfedu ffrwythau. Daeth rhywun i fyny â'r cysyniad o dderbynyddion hormonau. Mae derbynnydd hormon yn gydran gell foleciwlaidd fawr sy'n rhwymo'n benodol i'r hormon cyfatebol ac yna'n cychwyn cyfres o adweithiau. Mae gan y cymhleth o asid indoleasetig a derbynnydd ddau effaith: yn gyntaf, mae'n gweithredu ar broteinau pilen, gan effeithio ar asideiddio'r cyfrwng, cludo pwmp ïon a newid tensiwn, sy'n adwaith cyflym (< 10 munud); Yr ail yw gweithredu ar asidau niwclëig, gan achosi newidiadau i waliau celloedd a synthesis protein, sy'n adwaith araf (10 munud). Mae asideiddio'r cyfrwng yn amod pwysig ar gyfer twf celloedd. Gall asid indoleacetig actifadu'r ensym ATP (adenosine triphosphate) ar y bilen plasma, ysgogi ïonau hydrogen i lifo allan o'r gell, lleihau gwerth pH y cyfrwng, fel bod yr ensym yn cael ei actifadu, hydrolysu polysacarid wal y gell, fel bod wal y gell yn cael ei feddalu a bod y gell yn ehangu. Arweiniodd rhoi asid indoleacetig at ymddangosiad dilyniannau RNA negesydd penodol (mRNA), a newidiodd synthesis protein. Newidiodd triniaeth asid indoleacetig hydwythedd wal y gell hefyd, gan ganiatáu i dwf celloedd fynd rhagddo. Effaith hyrwyddo twf awcsin yn bennaf yw hyrwyddo twf celloedd, yn enwedig ymestyn celloedd, ac nid oes ganddo unrhyw effaith ar rannu celloedd. Mae'r rhan o'r planhigyn sy'n teimlo'r ysgogiad golau ar flaen y coesyn, ond mae'r rhan sy'n plygu ar ran isaf y domen, a dyna pam mae'r celloedd islaw'r domen yn tyfu ac yn ehangu, a dyma'r cyfnod mwyaf sensitif i awcsin, felly mae gan yr awcsin y dylanwad mwyaf ar ei dwf. Nid yw hormon twf meinwe sy'n heneiddio yn gweithio. Y rheswm pam y gall awcsin hyrwyddo datblygiad ffrwythau a gwreiddio toriadau yw y gall awcsin newid dosbarthiad maetholion yn y planhigyn, a cheir mwy o faetholion yn y rhan sydd â dosbarthiad awcsin cyfoethog, gan ffurfio canolfan ddosbarthu. Gall awcsin ysgogi ffurfio tomatos di-had oherwydd ar ôl trin blagur tomato heb eu ffrwythloni ag awcsin, mae ofari blaguryn y tomato yn dod yn ganolfan ddosbarthu maetholion, ac mae'r maetholion a gynhyrchir gan ffotosynthesis y dail yn cael eu cludo'n barhaus i'r ofari, ac mae'r ofari yn datblygu.

Cynhyrchu, cludo a dosbarthu

Prif rannau synthesis awcsin yw meinweoedd meristant, yn bennaf blagur ifanc, dail, a hadau sy'n datblygu. Mae awcsin wedi'i ddosbarthu ym mhob organ o gorff y planhigyn, ond mae wedi'i grynodi'n gymharol yn y rhannau o dwf egnïol, fel y coleopedia, blagur, meristem apex y gwreiddyn, y cambium, hadau sy'n datblygu a ffrwythau. Mae tair ffordd o gludo awcsin mewn planhigion: cludiant ochrol, cludiant pegynol a chludiant amholar. Cludiant ochrol (cludiant golau cefn awcsin ym mhen y coleoptil a achosir gan olau unochrog, cludiant ochr agos at y ddaear o awcsin yng ngwreiddiau a choesynnau planhigion pan fyddant yn draws). Cludiant pegynol (o ben uchaf y morffoleg i ben isaf y morffoleg). Cludiant amholar (mewn meinweoedd aeddfed, gellir cludo awcsin yn amholar trwy ffloem).

Deuoldeb gweithred ffisiolegol

Mae crynodiad is yn hybu twf, mae crynodiad uwch yn atal twf. Mae gan wahanol organau planhigion ofynion gwahanol ar gyfer y crynodiad gorau posibl o awcsin. Roedd y crynodiad gorau posibl tua 10E-10mol/L ar gyfer gwreiddiau, 10E-8mol/L ar gyfer blagur a 10E-5mol/L ar gyfer coesynnau. Defnyddir analogau awcsin (megis asid asetig naffthalen, 2, 4-D, ac ati) yn aml mewn cynhyrchu i reoleiddio twf planhigion. Er enghraifft, pan gynhyrchir egin ffa, defnyddir y crynodiad sy'n addas ar gyfer twf coesyn i drin yr egin ffa. O ganlyniad, mae'r gwreiddiau a'r blagur yn cael eu hatal, ac mae'r coesynnau a ddatblygwyd o'r hypocotyl wedi'u datblygu'n dda. Pennir mantais uchaf twf coesyn planhigion gan nodweddion cludo planhigion ar gyfer awcsin a deuoldeb effeithiau ffisiolegol awcsin. Blag apig coesyn y planhigyn yw'r rhan fwyaf gweithredol o gynhyrchu awcsin, ond mae crynodiad yr awcsin a gynhyrchir wrth y blagur apig yn cael ei gludo'n gyson i'r coesyn trwy gludiant gweithredol, felly nid yw crynodiad yr awcsin yn y blagur apig ei hun yn uchel, tra bod y crynodiad yn y coesyn ifanc yn uwch. Mae'n fwyaf addas ar gyfer twf coesyn, ond mae ganddo effaith ataliol ar flagur. Po uchaf yw crynodiad yr awcsin yn y safle agosach at y blagur uchaf, y cryfaf yw'r effaith ataliol ar y blagur ochr, a dyna pam mae llawer o blanhigion tal yn ffurfio siâp pagoda. Fodd bynnag, nid oes gan bob planhigyn oruchafiaeth apig cryf, ac mae rhai llwyni yn dechrau diraddio neu hyd yn oed grebachu ar ôl datblygiad y blagur apig am gyfnod o amser, gan golli'r oruchafiaeth apig wreiddiol, felly nid yw siâp coeden y llwyn yn bagoda. Gan fod crynodiad uchel o awcsin yn cael yr effaith o atal twf planhigion, gellir defnyddio cynhyrchu crynodiad uchel o analogau awcsin hefyd fel chwynladdwyr, yn enwedig ar gyfer chwyn dicotyledonous.

Analogau awcsin: NAA, 2, 4-D. Gan fod awcsin yn bodoli mewn symiau bach mewn planhigion, ac nid yw'n hawdd ei gadw. Er mwyn rheoleiddio twf planhigion, trwy synthesis cemegol, mae pobl wedi dod o hyd i analogau awcsin, sydd ag effeithiau tebyg a gellir eu cynhyrchu'n dorfol, ac maent wedi'u defnyddio'n helaeth mewn cynhyrchu amaethyddol. Effaith disgyrchiant y ddaear ar ddosbarthiad awcsin: mae twf cefndir coesynnau a thwf daear gwreiddiau yn cael eu hachosi gan ddisgyrchiant y ddaear, y rheswm yw bod disgyrchiant y ddaear yn achosi dosbarthiad anwastad awcsin, sydd wedi'i ddosbarthu'n fwy yn ochr agos y coesyn a llai wedi'i ddosbarthu yn yr ochr gefn. Gan fod y crynodiad gorau posibl o awcsin yn y coesyn yn uchel, roedd mwy o awcsin yn ochr agos y coesyn yn ei hyrwyddo, felly tyfodd ochr agos y coesyn yn gyflymach na'r ochr gefn, a chadwodd dwf tuag i fyny'r coesyn. Ar gyfer gwreiddiau, oherwydd bod y crynodiad gorau posibl o awcsin mewn gwreiddiau yn isel iawn, mae mwy o awcsin ger ochr y ddaear yn cael effaith ataliol ar dwf celloedd gwreiddiau, felly mae twf ger ochr y ddaear yn arafach na thwf yr ochr gefn, ac mae twf geotropig gwreiddiau yn cael ei gynnal. Heb ddisgyrchiant, nid yw gwreiddiau o reidrwydd yn tyfu i lawr. Effaith dibwysau ar dwf planhigion: mae twf y gwreiddiau tuag at y ddaear a thwf y coesyn i ffwrdd o'r ddaear yn cael eu hysgogi gan ddisgyrchiant y ddaear, a achosir gan ddosbarthiad anwastad awcsin o dan ysgogiad disgyrchiant y ddaear. Yng nghyflwr dibwysau gofod, oherwydd colli disgyrchiant, bydd twf y coesyn yn colli ei ôl-deb, a bydd y gwreiddiau hefyd yn colli nodweddion twf y ddaear. Fodd bynnag, mae mantais apex twf coesyn yn dal i fodoli, ac nid yw disgyrchiant yn effeithio ar gludiant pegynol awcsin.