هورمون اکسین

هورمون اکسین در گیاهان مواد محرک رشد زیادی وجود دارد که هز کدام از آنها مرحله خاص و بر روی یک بافت یا ارگان خاص تاثیر گذار است که یکی از این مواد محرک که به عنوان هورمون گیاهی مهم شناخته شده است اکسین می‌باشد. اکسین یک واژه یونانی است و از Auxe به معنی بزرگ شدن یا رشد گرفته شده است.

 

اطلاعات اولیه

اکسینها ، گروهی از هورمونهای گیاهی هستند که باعث طویل شدن سلولهای گیاهی می‌گردند. این مواد طیف گسترده‌ای را از نظر واکنشهای رشد و نموی را در گیاهان سبب می‌شوند. واژه اکسین یک اصطلاح عمومی است و به تعدادی از مواد طبیعی گفته می‌شود که فراوان‌ترین و مهمترین اکسین در گیاهان ، اندول استیک اسید (IAA) می‌باشد. مهمترین اثراتی که به اکسین نسبت داده شده است عبارتند از: بزرگ شدن سلول گیاهی ، طویل شدن ساقه گیاه ، تولید ریشه ، تولید آوندهای چوبی ، افزایش رشد جوانه راسی ، جلوگیری از رشد جوانه جانبی ،‌تشکیل میوه ، بزرگ شدن میوه ، تشکیل گرهک در ریشه گیاهانی که دارای باکتریهای تثبیت کننده نیتروژن هستند ، جلوگیری از ریزش برگ ، بیوسنتز پروتئین و (ساختمان RNA|RNA)) و اثرات دیگر.

 

سیر تحولی

برای اولین بار در سال ۱۸۸۰ داروین بررسیهای در رابطه با اثر تابش نور بر خمیدگی در بخشهای راسی گیاه انجام داد. او در این بررسیها از کولئوپتیل گیاه فالاریس استفاده کرد. این تحقیقات در سالهای بعد توسط اشخاص مثل فیتینگ (۱۹۰۷) ، بویس جانسن (۱۹۱۳-۱۹۱۰) ، پل (۱۹۱۹) و … ادامه یافت که سرانجام در ۱۹۲۸ ونت ، با قرار دادن تعدادی مکعب ژلوز در حضور نور ، بر روی راس کولئوپتیل گیاه یولاف جدا شده این نظر را دارد که اگر در راس کولئوپتیل ماده‌ای باشد باید به ژلوز انتقال یابد و این را با قرار دادن قطعات ژلوز بدست آمده از مرحله قبل ثابت کرد که رشد کولئوپتیل ، در حضور این قطعات ژلوزی نیازی به راس کولئوپتیلی خود ندارد. و در سال ۱۹۳۱ ، هاگن- اسمیت توانستند این ماده را تخلیص و جداسازی کنند و در ۱۹۳۴ توسط کوگل این ماده را در راس کولئوپتیل مشخص کرد و آن را اکسین نامید.

 

بیوسنتز اکسین

ساخت اکسین عمدتا در بخشهای مریستمی گیاه بخصوص ، جوانه های راسی و برگهای جوان صورت می‌گیرد. در پژوهشهای اولیه در مورد اکسین گفته شده بود که چون اندول استیک اسید از نظر ساختمان شیمیایی شبیه اسید آمینه تریپتوفان است احتمالا از تریپتوفان ساخته می‌شود. بعد از شناسایی عناصر رادیواکتیو و استفاده آنها در تحقیقات زیستی ، این نظر تائید شد.

با بکارگیری کربن رادیواکتیو (کربن ۱۴) مسیر تشکیل اندول استیک اسید (IAA) در بسیاری از گیاهان شناخته شده است که شامل مسیر زیر می‌باشد: اسید آمینه تریپتوفان بوسیله واکنش دآمیناسیون به اندول پیروویک اسید تبدیل می‌شود. سپس این ماده بوسیله واکنش دکربوکسیلاسیون به اندول استالدوئید تبدیل می‌گردد.اندول استالدئید تحت تاثیر واکنش دهیدروزناسیون به اندول استیک اسید تبدیل می‌شود.

 

انتقال اکسین در گیاه

هورمون اکسین بعد از تشکیل در گیاه ممکن است اثرات خود را در همان محل تولید اعمال نماید یا در گیاه منتقل شده و در ناحیه‌ای غیر از محل تشکیل اثرات خود را آشکار کند. IAA (اندول استیک اسید) تولید شده ، کمتر به صورت آزاد باقی می‌ماند که با پیوستن به اسید آمینه‌ها یا قندها یا حتی ویتامین C در گیاه انتقال می‌یابد. جهت انتقال آن از بالا به پائین است که به صورت درون سلولی از طریق آوندهای آبکشی صورت می‌گیرد و سرعت جابجائی آن در حدود ۲۰ – ۴ میلیمتر در ساعت گزارش شده است.

 

اثرات فیزیولوژیکی اکسین

  • رشد سلولی: اکسین موجب بزرگ شدن سلول و در غلظت زیاد ، سبب هیپرتروفی می‌گردد. یعنی سلول حتی از اندازه طبیعی خودش هم بزرگتر می‌شود.
  • تروپیسم: اکسین موجب تروپیسم در گیاه می‌شود که مهمترن آنها ، فتوتروپیسم می‌باشد که در این حالت ساقه گیاه یا کولئوپتیل به سمت تابش نور خمیدگی پیدا می‌کند.
  • تحریک رشد مریستمهای ثانویه: اکسینها موجب رشد ثانویه مثل کامبیوم می‌شوند.
  • بکرزایی یا پارتنوکاریی: رشد پریکارپ میوه از دیگر اثرات اکسین می‌باشد که موجب ایجاد میوه بدون دانه می‌شوند که به این فرایند بکرزایی گفته می‌شود.
  • ریزش برگ و میوه: اکسین موجب تولید هورمون دیگری به نام اتیلن می‌شود. که این هم ، موجب فعال سازی آنزیم پکتیاز می‌گردد پکتیاز تیغه میانی محل اتصال برگ و یا میوه به ساقه را هضم می‌کند و در نتیجه با کوچکترین حرکت ، میوه یا برگ می‌افتد. خود هورمون اتیلن ، نیزموجب ریزش برگ و میوه می‌شود.
  • تمایز: اکسینها در اندام زائی و شکل زائی گیاه موثرند و این رویدادها ، تحت تاثیر دزهای مختلف اکسین صورت می‌گیرد.

 

تجزیه اکسین

اکسین در حضور نور شدید و اکسیژن و حرارتهای زیاد تجزیه می‌شود و اگر به صورت آزاد باشد می‌تواند تحت تاثیر آنزیم پراکسیداز قرار گرفته و تجزیه گردد.

 

اکسین و بیوسنتز آنزیمها

اکسین در بیوسنتز برخی از آنزیمها مثل سلولاز و پراکسیداز موثر است، نیز در مرحله نسخه برداری ماده ژنتیکی دخالت کرده و آنزیم RNA پلیمراز را فعال می‌کند تا از روی DNA مولکول RNA را بسازد. در این حالت سنتز ریبوزومی نیز تحریک می‌شود که می‌تواند شامل RNA ریبوزومی یا پروتئینهای لازمه آن باشد. اکسین همچنین موجب سست شدن پیوند DNA و هیستون می‌گردد. و به این ترتیب دسترسی DNA به پلیمرازها ، آسانتر می‌گردد.

 

کاربرد هورمون اکسین در باغبانی

بیوسنتز اکسین

ساخت اکسین عمدتا در بخشهای مریستمی گیاه بخصوص ، جوانه های راسی و برگهای جوان صورت می‌گیرد. در پژوهشهای اولیه در مورد اکسین گفته شده بود که چون اندول استیک اسید از نظر ساختمان شیمیایی شبیه اسید آمینه تریپتوفان است احتمالا از تریپتوفان ساخته می‌شود. بعد از شناسایی عناصر رادیواکتیو و استفاده آنها در تحقیقات زیستی ، این نظر تائید شد.

با بکارگیری کربن رادیواکتیو (کربن ۱۴) مسیر تشکیل اندول استیک اسید (iaa) در بسیاری از گیاهان شناخته شده است که شامل مسیر زیر می‌باشد: اسید آمینه تریپتوفان بوسیله واکنش دآمیناسیون به اندول پیروویک اسید تبدیل می‌شود. سپس این ماده بوسیله واکنش دکربوکسیلاسیون به اندول استالدوئید تبدیل می‌گردد.اندول استالدئید تحت تاثیر واکنش دهیدروزناسیون به اندول استیک اسید تبدیل می‌شود.

 

نقش اکسین‌ها در گیاه

  • طویل شدن سلولها و اندام: کلا طول شدن سلولها فقط در حضور اکسین روی می‌دهد. اکسین در غلظتهای بالا اثر بازدارندگی روی این مرحله از رشد دارد مثلا غلظتی از اکسین که باعث ویل شدن ساقه می‌شود، طویل شدن ریشه را کند می‌سازد

 

جلوگیری از ریزش برگ:

اکسین از ریزش برگها جلوگیری می‌کند و ریزش میوه‌های رسیده را به عقب می‌اندازد.

 

تسریع در رسیدن میوه:

اکسین رسیدن کامل میوه‌ها را تسریع می‌کند.

پارتنوکارپی: این اصطلاح به میوه‌های بدون دانه گفته می‌شود که بطور طبیعی در برخی گونه‌ها روی می‌دهد و در بعضی گونه‌ها هم می‌توان آن را با بکارگیری هورمون اکسین تحریک کرد

 

اثرات سمی اکسین

استفاده از غلظتهای نسبتا زیاد اکسین باعث تغییر شکل برگ ، ساقه ، ریشه ، رنگ پریدگی برگها ، جلوگیری از طویل شدن ساقه و ریشه و جلوگیری از باز شدن گلها می‌شود. از این خاصیت اکسین‌ها در از بین بردن علفهای هرز و دیگر گیاهان مزاحم به عنوان علف کش استفاده می‌شود.

نحوه انتقال اکسین

انتقال اکسین در اندامهای هوایی گیاه از بالا به پایین و در بافتهای پارانشیمی در داخل آوندهای آبکشی انجام می‌گیرد. نحوه انتقال اکسین در ریشه هم از نوک ریشه به سمت بالای ریشه صورت می‌گیرد.

نقش اکسین در باغبانی

تنک کردن

پایداری میوه‌های در حال رشد و گلها و برگها بستگی به تعادل بین اکسین داخل آنها و مقدار اکسین ساقه دارد. هر وقت این تعادل بهم بخورد در محل اتصال دمبرگ با میوه یا دمگل به ساقه یک لایه چوب پنبه‌ای بوجود می‌آید و اندام مربوط از درخت جدا می‌شود و ریزش می‌کند. این امر در میوه کاری اهمیت زیادی دارد. چون درختان میوه زیادی تولید می‌کنند اگر همه آنها روی درخت بماند ولی محصول از نظر کیفی نامرغوب می‌شود ثانیا به علت کمبود مواد غذایی ریزش می‌کنند ثالثا درخت ضعیف می‌شود. برای جلوگیری از این موارد با استفاده به موقع از محلولهایی از انواع اکسین گلهای ضعیف را وادار به ریزش می‌کنند یا به اصطلاح محل تنک کردن انجام می‌دهند.

 

تولید بافت پینه‌ای

هر وقت درخت به دلایلی از جمله هرس و قلمه‌گیری زخم شود، سلولهای پارانشیمی ناحیه زخم با ایجاد بافت یکنواخت محل زخم را ترمیم می‌کنند این بافت که پینه نام دارد دارای اکسین زیادی دارد.

جلوگیری از ریزش میوه قبل از برداشت

برای این منظور ۴ – ۳ هفته قبل از برداشت میوه از ترکیبات مختلف اکسینی به غلظت معینی استفاده می‌شود

 

کاهش ترک خوردگی میوه گیلاس

میوه‌های گیلاس بعد از بارندگی دچار ترک خوردگی می‌شوند که با مصرف ترکیبی از اکسین با غلظت معین ۳۵ روز قبل از برداشت می‌توان از این پدیده جلوگیری کرد

 

ریشه‌دار کردن قلمه‌ها

ریشه‌دار کردن قلمه‌ها به کمک اکسین یکی از کاربردهای مهم این ماده در باغبانی است

 

جلوگیری از رشد نوکها و پا جوشها

پس از هرس شدید گیاهان ، تعدادی شاخه غیر بارور بنام نوک تولید می‌شود که باید هرس شوند. اگر محل زخم هرس را با کمک اکسین محلول پاشی کنیم از رشد نوکها جلوگیری می‌شود که این ماده برای جلوگیری از رشد پاجوشها (پاگیاه) نیز بکار می‌رود.

 

رشد طولی شاخه

چون جوانه انتهایی شاخه دارای اکسین زیادی است و باعث رشد سریع طولی شاخه می‌شود.

 

کاربرد هورمون جیبرلین در باغبانی

بیماری باکان یا بیماری غشای احمق برنج برای اولین بار توسطژاپنی‌ها کشف شد که ناشی ازآلودگی گیاه برنجبه قارچ جیبریلا فوجیکوریاست که گیاه آفت زده خیلی بلندتر از گیاه سالم بود. بعدها ماده‌ای از عصاره اینقارچ بدست آمد که جیبرلین نامیده می‌شد. تا به حال بیش از ۵۰ نوع جیبرلین شناختهشده است که همگی از نظر شیمیایی به هم نزدیک هستند. جیبرلین‌ها گروه مشخصی ازهورمونهای گیاهی هستند که معروفترین و مهمترین آنها CA3 می‌باشد.

 

هورمون اکسین 

ماهیت شیمیایی جیبرلین

ساختمان همه جیبرلین‌ها چهار حلقه است که بهم پیوندشده‌اند و حلقه جیبرلین نامیده می‌شود. ملکول هر جیبرلین از ۱۹ تا ۲۰ کربن و ۲۸-۲۲هیدروژنو از ۹-۴ اتم اکسیژن ساخته شده است.

مراکز عمده ساخته شدن جیبرلین

نواحی عمده ساخته شدن جیبرلین‌ها در گیاهانبرگهای جوان ، میوه‌ها و نوک ریشه می‌باشد.

نحوه انتقال جیبرلین

انتقال این هورمون کاملا آزادانه در آوندهای آبکشی و چوبی صورت می‌گیرد وتبادل بین این دو سیستم‌هادی ممکن است از طریق اشعه آوند چوبی و اشعه آوند آبکشیانجام گیرد.

نقش جیبرلین‌ها در گیاه

طویل شدن سلول‌ها

پاشیدن جیبرلین روی گیاه باعث افزایش طول ساقه می‌شود. طویل شدن ساقه در درجه اول نتیجه طویل شدن نواحی بین گره‌ها است هر چند تقسیم سلولینیز تا حدودی ممکن است در این امر دخیل باشد.

گلدهی

بعضی درختان میوه فقط در روزهای بلند گل می‌دهند و بیشترگونه‌ها هم تحت اثر جیبرلین در روزهای کوتاه وادار به گلدهی می‌شوند.

پارتنوکاپی

جیبرلین در بسیاری از میوه‌ها ایجاد میوه پارتنوکارپ میوه بدون دان می‌کند.

طویل شدن ریشه

جیبرلین در بعضی گونه‌های درختان میوه به طویل شدن ریشهکمک می‌کند.

رشد برگ

طول موجهای کوتاهی از نور قرمز در رشد برگ موثر است. جیبرلین می‌تواند در رشد برگ جایگزین نور قرمز شود.

سبز کردن بذوره

بذر برخی از گیاهان بعد از جذب آب برای اینکه سبز شودلازم است که قبلا در مقابل نور قرار گیرد جیبرلین در آن مورد می‌تواند جایگزین نورقرمز قرار بگیرد و باعث سبز شدن بذور گردد.

کاربرد جیبرلین در باغبانی

مهمترین کاربرد این هورمون برای افزایش میزان محصول انگور است

  • اگر هورمون پاشی قبل از عمل لقاح یعنی ۱۰ روز قبل از ریزش گلبرگها صورت گیردباعث از بین رفتن مادگی و تولید حبه‌های بدون هسته می‌شود. این عمل با ریزش تعدادیاز حبه‌ها همراه است بنابراین درانگور یاقوتیکه خوشه متراکم دارد باعث تنکشدن خوشه (ریزش گلهای خوشه) و بالا رفتن کیفیت محصول می‌شود چون حبه‌های باقی ماندهفضای زیادی برای رشد دارند.
  • افزایش محصول انگور زمانی است که هورمون پاشی بعد از انجام عمل لقاح و تشکیلحبه انجام می‌گیرد که باعث درشت شدن حبه‌ها می‌شود.

بزرگی و درشتی میوه

برای تولید میوه‌های درشت‌تر و بهتر و برای جلوگیری ازترک ناشی ازباراندرگیلاساز جیبرلین سه هفته قبل از برداشت روی این محصول هورمون پاشی می‌شود.

کیفیت میوه

برای کیفیت میوه آلوده ۵ – ۴ هفته قبل از برداشت هورمون پاشیروی این میوه صورت می‌گیرد.

 

به عقب انداختن رسیدن میوه‌ها

میوه‌هایی مثلخرمالوکه اگر پس از رسیدن چیده نشوند به سرعت نرم وفا سد می‌شوند و یاپرتقالو لیمو زمانی روی درخت می‌رسند که عرضه به بازار زیاد و قیمت پایین است.

چنین میوه‌هایی را اگر موقعی هنوز سبز هستند یعنی حدود یکماه قبل از رسیدن با محولهاییاز جیبرلین محلول پاشی کنند در این صورت مدت نسبتا طولانی میوه سبز روی درخت باقی می‌ماند.

در یکماه قبل از رسیدن با محلولهایی از جیبرلین محلول پاشی دوباره به حلتسبز بر می‌گردند.

دیر برداشت کردن میوه‌ها

در موردگیلاسسه هفته قبل از برداشت و برای گلابی چهار هفته قبل از برداشت محلول پاشی می‌کنند. پا بلند کردن گیاهان پا کوتاه

برای انجام این کار از این هورمون استفادهمی‌شود که با بلند شدن میان گره‌ها این امر ممکن است.

سایر کاربردها هورمون اکسین

  • برای وادار کردن گیاهان روز بلند (گیاهانی که در روزهای بلند و طولانی گلدهیمی‌کنند) به گلدهی در شرایط روز کوتاهی (گیاهانی که در روزهای کوتاه گلدهی می‌کنند از این هورمون استفاده می‌شود.
  • برای کاهش اثر ویروس زرد در میوهآلبالو ۱۵-۱۰ روز پس از ریزش گلبرگها استفاده می‌شود.
  • برای اصلاح شکل و اندازه میوه سیب در زمان اولین ریزش گلبرگها استفادهمی‌شود.
  • برای افزایش تولیدگل رزدرخیار گلخانه‌ایازهورمون حیبرلیناستفاده می‌کنند.
  • برای افزایش جوانه زنی بذرهایسیب،گلابی،فندق،گیلاسقبل از جوانه زنی از هورمون جیبرلین استفاده می‌شود.
  • جیبرلین در انگور باعث افزایش اندازه حبه‌ها می‌شود و در سیب و گلابی باعث درازشدن اندازه این میوه‌ها می‌شود

عوامل بیرونی و درونی در رشد گیاهان موثرند از مهمترین عوامل درونی ، هورمونها و از مهمترین عوامل بیرونی نور و دما را می‌توان نام برد.

هورمون اکسین

هورمونها عهده‌دار تنظیم و هماهنگی فرآیندهایی هستند که در نقاط مختلف پیکر گیاهان صورت می‌گیرند.

این مواد از ترکیبات آلی هستند که در بافتهای ویژه‌ای ساخته می‌شوند و مستقیما از یاخته‌ای به یاخته دیگر و یا از طریق آوندها در سراسر گیاه انتقال می‌یابند و در محل هدف تاثیر می‌گذارند.

بعضی از هورمونها نیز اثر بازدارندگی دارند.

بطور کلی رشد و نمو طبیعی یک گیاه ، بیشتر توسط اعمال متقابل هورمونهای تحریک کننده و بازدارنده تنظیم می‌شود.

بعضی از هورمونهای گیاهی محرک رشد هستند، در حالی که هورمونهای دیگری همین فرآیندها را کند می‌کنند یا به تاخیر می‌اندازند.

 

هورمون اکسین هورمون اکسین هورمون اکسین هورمون اکسین هورمون اکسین هورمون اکسین  هورمون اکسین هورمون اکسین

 

 

پاسخ ترک

4 × یک =