Giá tốt nhất Hormone thực vật Indole-3-Acetic Acid Iaa

Tự nhiênure

Axit indoleacetic là một chất hữu cơ. Sản phẩm tinh khiết là tinh thể lá không màu hoặc bột tinh thể. Nó chuyển sang màu hồng khi tiếp xúc với ánh sáng. Điểm nóng chảy 165-166℃(168-170℃). Tan trong etanol khan, etyl axetat, dichloroethane, tan trong ete và axeton. Không tan trong benzen, toluen, xăng và cloroform. Không tan trong nước, dung dịch nước của nó có thể bị phân hủy bởi tia cực tím, nhưng ổn định với ánh sáng khả kiến. Muối natri và muối kali ổn định hơn chính axit và dễ tan trong nước. Dễ dàng khử carboxyl thành 3-methylindole (skatine). Nó có tính hai mặt đối với sự phát triển của thực vật và các bộ phận khác nhau của cây có độ nhạy cảm khác nhau với nó, nói chung rễ lớn hơn chồi lớn hơn thân. Các loại cây khác nhau có độ nhạy cảm khác nhau với nó.

Phương pháp chuẩn bị

3-indole acetonitrile được hình thành bằng phản ứng của indole, formaldehyde và kali xyanua ở 150℃, 0,9~1MPa, sau đó thủy phân bằng kali hydroxit. Hoặc bằng phản ứng của indole với axit glycolic. Trong nồi hấp thép không gỉ 3L, 270g (4,1mol) kali hydroxit 85%, 351g (3mol) indole được thêm vào, sau đó từ từ thêm 360g (3,3mol) dung dịch nước axit hydroxy axetic 70%. Đun nóng kín đến 250℃, khuấy trong 18 giờ. Làm nguội đến dưới 50℃, thêm 500ml nước và khuấy ở 100℃ trong 30 phút để hòa tan kali indole-3-acetate. Làm nguội đến 25℃, đổ vật liệu nồi hấp vào nước và thêm nước cho đến khi tổng thể tích là 3L. Chiết lớp nước bằng 500ml etyl ete, axit hóa bằng axit clohydric ở 20-30℃, kết tủa bằng axit indole-3-acetic. Lọc, rửa bằng nước lạnh, để khô tránh ánh sáng, sản phẩm 455-490g.

Ý nghĩa sinh hóa

Tài sản

Dễ bị phân hủy trong ánh sáng và không khí, không lưu trữ lâu dài. An toàn cho người và động vật. Hòa tan trong nước nóng, etanol, axeton, ete và etyl axetat, tan ít trong nước, benzen, clorofom; Ổn định trong dung dịch kiềm và trước tiên được hòa tan trong một lượng nhỏ cồn 95% và sau đó hòa tan trong nước đến một lượng thích hợp khi được chuẩn bị bằng phương pháp kết tinh sản phẩm tinh khiết.

Sử dụng

Được sử dụng làm chất kích thích tăng trưởng thực vật và thuốc thử phân tích. Axit 3-indole axetic và các chất auxin khác như 3-indole acetaldehyde, 3-indole acetonitrile và axit ascorbic tồn tại tự nhiên trong tự nhiên. Tiền chất của quá trình sinh tổng hợp axit 3-indole axetic ở thực vật là tryptophan. Vai trò cơ bản của auxin là điều chỉnh sự tăng trưởng của thực vật, không chỉ thúc đẩy tăng trưởng mà còn ức chế sự tăng trưởng và xây dựng cơ quan. Auxin không chỉ tồn tại ở trạng thái tự do trong tế bào thực vật mà còn tồn tại ở dạng auxin liên kết, liên kết chặt với axit biopolymeric, v.v. Auxin cũng tạo thành liên hợp với các chất đặc biệt, chẳng hạn như indole-acetyl asparagine, apentose indole-acetyl glucose, v.v. Đây có thể là phương pháp lưu trữ auxin trong tế bào và cũng là phương pháp giải độc để loại bỏ độc tính của auxin dư thừa.

Tác dụng

Auxin thực vật. Hormone tăng trưởng tự nhiên phổ biến nhất ở thực vật là axit indoleacetic. Axit indoleacetic có thể thúc đẩy sự hình thành đầu chồi trên của chồi cây, chồi non, cây con, v.v. Tiền chất của nó là tryptophan. Axit indoleacetic là mộthormone tăng trưởng thực vật. Somatin có nhiều tác dụng sinh lý, liên quan đến nồng độ của nó. Nồng độ thấp có thể thúc đẩy sinh trưởng, nồng độ cao sẽ ức chế sinh trưởng và thậm chí làm cây chết, sự ức chế này liên quan đến việc nó có thể gây ra sự hình thành ethylene hay không. Tác dụng sinh lý của auxin được biểu hiện ở hai cấp độ. Ở cấp độ tế bào, auxin có thể kích thích sự phân chia tế bào tầng sinh gỗ; Kích thích sự kéo dài tế bào nhánh và ức chế sự phát triển của tế bào rễ; Thúc đẩy sự biệt hóa tế bào mạch gỗ và mạch rây, thúc đẩy rễ cắt lông và điều hòa hình thái mô sẹo. Ở cấp độ cơ quan và toàn bộ cây, auxin hoạt động từ khi cây con đến khi quả chín. Auxin kiểm soát sự kéo dài mesocotyl của cây con bằng sự ức chế ánh sáng đỏ thuận nghịch; Khi axit indoleacetic được chuyển đến mặt dưới của cành, cành sẽ tạo ra tính hướng sáng. Tính hướng sáng xảy ra khi axit indoleacetic được chuyển đến mặt ngược sáng của cành. Axit indoleacetic gây ra sự thống trị đỉnh. Làm chậm quá trình lão hóa của lá; Auxin được áp dụng cho lá ức chế sự rụng lá, trong khi auxin được áp dụng cho phần đầu gần của sự rụng lá thúc đẩy sự rụng lá. Auxin thúc đẩy sự ra hoa, kích thích sự phát triển đơn tính và làm chậm quá trình chín của quả.

Áp dụng

Axit indoleacetic có phổ rộng và nhiều công dụng, nhưng không được sử dụng phổ biến vì dễ bị phân hủy trong và ngoài cây. Ở giai đoạn đầu, nó được sử dụng để kích thích cây cà chua ra hoa đơn tính và đậu quả. Ở giai đoạn ra hoa, hoa được ngâm với 3000 mg/l chất lỏng để tạo thành quả cà chua không hạt và cải thiện tỷ lệ đậu quả. Một trong những công dụng sớm nhất là thúc đẩy ra rễ của cành giâm. Ngâm gốc cành giâm với 100 đến 1000 mg/l dung dịch thuốc có thể thúc đẩy sự hình thành rễ bất định của cây trà, cây cao su, cây sồi, cây metasequoia, cây tiêu và các loại cây trồng khác, đồng thời đẩy nhanh tốc độ sinh sản dinh dưỡng. Axit indoleacetic 1~10 mg/l và oxamyline 10 mg/l được sử dụng để thúc đẩy ra rễ của cây lúa giống. Phun 25 đến 400 mg/l chất lỏng cho hoa cúc một lần (trong 9 giờ quang kỳ), có thể ức chế sự xuất hiện của nụ hoa, làm chậm quá trình ra hoa. Trồng ngoài nắng dài đến nồng độ 10-5 mol/l phun một lần, có thể tăng hoa cái. Xử lý hạt giống củ cải đường thúc đẩy nảy mầm và tăng năng suất củ và hàm lượng đường.

Giới thiệu về auxin
Giới thiệu

Auxin (auxin) là một lớp hormone nội sinh chứa một vòng thơm không bão hòa và một chuỗi bên axit axetic, viết tắt tiếng Anh là IAA, tên gọi chung quốc tế là axit indole axetic (IAA). Năm 1934, Guo Ge và cộng sự đã xác định nó là axit indole axetic, do đó, người ta thường sử dụng axit indole axetic như một từ đồng nghĩa với auxin. Auxin được tổng hợp trong lá non kéo dài và mô phân sinh đỉnh, và được tích lũy từ trên xuống dưới bằng cách vận chuyển đường dài của mạch rây. Rễ cũng sản xuất auxin, được vận chuyển từ dưới lên trên. Auxin ở thực vật được hình thành từ tryptophan thông qua một loạt các chất trung gian. Con đường chính là thông qua indoleacetaldehyde. Indole acetaldehyde có thể được hình thành bởi quá trình oxy hóa và khử amin của tryptophan thành indole pyruvate và sau đó khử carboxyl, hoặc nó có thể được hình thành bởi quá trình oxy hóa và khử amin của tryptophan thành tryptamine. Sau đó, indole acetaldehyde được oxy hóa lại thành axit indole axetic. Một con đường tổng hợp khả thi khác là chuyển đổi tryptophan từ indole acetonitrile thành axit indole axetic. Axit indoleacetic có thể bị bất hoạt bằng cách liên kết với axit aspartic thành axit indoleacetylaspartic, inositol thành axit indoleacetic thành inositol, glucose thành glucoside và protein thành phức hợp axit indoleacetic-protein ở thực vật. Axit indoleacetic liên kết thường chiếm 50-90% axit indoleacetic ở thực vật, có thể là dạng dự trữ auxin trong mô thực vật. Axit indoleacetic có thể bị phân hủy bằng cách oxy hóa axit indoleacetic, phổ biến ở mô thực vật. Auxin có nhiều tác dụng sinh lý, liên quan đến nồng độ của chúng. Nồng độ thấp có thể thúc đẩy tăng trưởng, nồng độ cao sẽ ức chế tăng trưởng và thậm chí làm cây chết, sự ức chế này liên quan đến việc liệu nó có thể gây ra sự hình thành ethylene hay không. Tác dụng sinh lý của auxin được biểu hiện ở hai cấp độ. Ở cấp độ tế bào, auxin có thể kích thích sự phân chia tế bào tầng sinh gỗ; Kích thích sự kéo dài tế bào nhánh và ức chế sự phát triển của tế bào rễ; Thúc đẩy sự biệt hóa tế bào mạch gỗ và mạch rây, thúc đẩy rễ cắt lông và điều chỉnh quá trình hình thái mô sẹo. Ở cấp độ cơ quan và toàn bộ cây, auxin hoạt động từ khi cây con đến khi quả chín. Auxin kiểm soát sự kéo dài mesocotyl của cây con bằng sự ức chế ánh sáng đỏ thuận nghịch; Khi axit indoleacetic được chuyển đến phía dưới của cành, cành sẽ tạo ra tính hướng đất. Tính hướng sáng xảy ra khi axit indoleacetic được chuyển đến phía ngược sáng của cành. Axit indoleacetic gây ra sự thống trị đỉnh. Làm chậm quá trình lão hóa của lá; Auxin được áp dụng cho lá ức chế sự rụng, trong khi auxin được áp dụng cho đầu gần của sự rụng thúc đẩy sự rụng. Auxin thúc đẩy sự ra hoa, gây ra sự phát triển đơn tính và làm chậm quá trình chín của quả. Có người đã đưa ra khái niệm về thụ thể hormone. Một thụ thể hormone là một thành phần tế bào phân tử lớn liên kết đặc hiệu với hormone tương ứng và sau đó bắt đầu một loạt các phản ứng. Phức hợp của axit indoleacetic và thụ thể có hai tác dụng: thứ nhất, nó tác động lên protein màng, ảnh hưởng đến quá trình axit hóa môi trường, vận chuyển bơm ion và thay đổi độ căng, đây là phản ứng nhanh (< 10 phút); Thứ hai là tác động lên axit nucleic, gây ra những thay đổi thành tế bào và tổng hợp protein, đây là phản ứng chậm (10 phút). Axit hóa môi trường là điều kiện quan trọng cho sự phát triển của tế bào. Axit indoleacetic có thể hoạt hóa enzyme ATP (adenosine triphosphate) trên màng tế bào, kích thích các ion hydro chảy ra khỏi tế bào, làm giảm giá trị pH của môi trường, để enzyme được hoạt hóa, thủy phân polysaccharide của thành tế bào, để thành tế bào mềm và tế bào được mở rộng. Việc sử dụng axit indoleacetic dẫn đến sự xuất hiện của các trình tự RNA thông tin (mRNA) cụ thể, làm thay đổi quá trình tổng hợp protein. Xử lý axit indoleacetic cũng làm thay đổi độ đàn hồi của thành tế bào, cho phép sự phát triển của tế bào diễn ra. Tác dụng thúc đẩy tăng trưởng của auxin chủ yếu là thúc đẩy sự phát triển của tế bào, đặc biệt là sự kéo dài của tế bào và không ảnh hưởng đến sự phân chia tế bào. Phần cây cảm nhận được sự kích thích của ánh sáng nằm ở đầu thân, nhưng phần uốn cong lại nằm ở phần dưới của đầu, đó là do các tế bào bên dưới đầu đang phát triển và mở rộng, và đây là thời kỳ nhạy cảm nhất với auxin, vì vậy auxin có ảnh hưởng lớn nhất đến sự phát triển của nó. Hormone tăng trưởng mô lão hóa không có tác dụng. Lý do tại sao auxin có thể thúc đẩy sự phát triển của quả và sự ra rễ của cành giâm là do auxin có thể thay đổi sự phân bố chất dinh dưỡng trong cây và thu được nhiều chất dinh dưỡng hơn ở phần có sự phân bố auxin phong phú, hình thành nên một trung tâm phân phối. Auxin có thể thúc đẩy sự hình thành của cà chua không hạt vì sau khi xử lý chồi cà chua chưa thụ tinh bằng auxin, bầu nhụy của chồi cà chua trở thành trung tâm phân phối chất dinh dưỡng và các chất dinh dưỡng do quá trình quang hợp của lá tạo ra liên tục được vận chuyển đến bầu nhụy, và bầu nhụy phát triển.

Sản xuất, vận chuyển và phân phối

Các bộ phận chính của quá trình tổng hợp auxin là các mô phân sinh, chủ yếu là chồi non, lá và hạt đang phát triển. Auxin được phân bố ở tất cả các cơ quan của cơ thể thực vật, nhưng nó tương đối tập trung ở các bộ phận sinh trưởng mạnh, chẳng hạn như coleopedia, chồi, mô phân sinh đỉnh rễ, tầng sinh gỗ, hạt và quả đang phát triển. Có ba cách vận chuyển auxin ở thực vật: vận chuyển ngang, vận chuyển phân cực và vận chuyển không phân cực. Vận chuyển ngang (vận chuyển ngược sáng của auxin ở đầu bao mầm do ánh sáng một bên, vận chuyển gần mặt đất của auxin ở rễ và thân cây khi vận chuyển ngang). Vận chuyển phân cực (từ đầu trên của hình thái đến đầu dưới của hình thái). Vận chuyển không phân cực (ở các mô trưởng thành, auxin có thể được vận chuyển không phân cực qua mạch rây).

Tính hai mặt của hành động sinh lý

Nồng độ thấp thúc đẩy tăng trưởng, nồng độ cao ức chế tăng trưởng. Các cơ quan thực vật khác nhau có nhu cầu khác nhau về nồng độ auxin tối ưu. Nồng độ tối ưu là khoảng 10E-10mol/L đối với rễ, 10E-8mol/L đối với chồi và 10E-5mol/L đối với thân. Các chất tương tự auxin (như axit naphthalene axetic, 2, 4-D, v.v.) thường được sử dụng trong sản xuất để điều chỉnh sự tăng trưởng của thực vật. Ví dụ, khi sản xuất giá đỗ, nồng độ phù hợp cho sự phát triển của thân được sử dụng để xử lý giá đỗ. Kết quả là, rễ và chồi bị ức chế, và thân phát triển từ hạ mầm phát triển rất mạnh. Ưu điểm đỉnh của sự phát triển thân cây được xác định bởi các đặc điểm vận chuyển của thực vật đối với auxin và tính hai mặt của các tác động sinh lý của auxin. Chồi đỉnh của thân cây là phần hoạt động mạnh nhất của quá trình sản xuất auxin, nhưng nồng độ auxin được sản xuất tại chồi đỉnh liên tục được vận chuyển đến thân thông qua vận chuyển tích cực, do đó nồng độ auxin trong bản thân chồi đỉnh không cao, trong khi nồng độ ở thân non cao hơn. Nó phù hợp nhất cho sự phát triển của thân, nhưng có tác dụng ức chế đối với chồi. Nồng độ auxin ở vị trí gần chồi đỉnh càng cao thì tác dụng ức chế đối với chồi bên càng mạnh, đó là lý do tại sao nhiều cây cao hình thành hình tháp. Tuy nhiên, không phải tất cả các loài thực vật đều có ưu thế đỉnh mạnh và một số cây bụi bắt đầu bị thoái hóa hoặc thậm chí co lại sau khi chồi đỉnh phát triển trong một thời gian, mất đi ưu thế đỉnh ban đầu, do đó hình dạng cây bụi không phải là hình tháp. Do nồng độ auxin cao có tác dụng ức chế sự phát triển của thực vật, nên việc sản xuất các chất tương tự auxin nồng độ cao cũng có thể được sử dụng làm thuốc diệt cỏ, đặc biệt là đối với cỏ dại hai lá mầm.

Chất tương tự auxin: NAA, 2, 4-D. Vì auxin tồn tại với lượng nhỏ trong thực vật, và không dễ bảo quản. Để điều chỉnh sự phát triển của thực vật, thông qua tổng hợp hóa học, người ta đã tìm ra chất tương tự auxin, có tác dụng tương tự và có thể sản xuất hàng loạt, và đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp. Ảnh hưởng của trọng lực của trái đất đến sự phân bố auxin: sự phát triển nền của thân cây và sự phát triển mặt đất của rễ là do trọng lực của trái đất gây ra, lý do là trọng lực của trái đất khiến auxin phân bố không đều, phân bố nhiều hơn ở phía gần thân cây và ít hơn ở phía sau. Vì nồng độ auxin tối ưu trong thân cây cao, nên nhiều auxin ở phía gần thân cây đã thúc đẩy nó, do đó phía gần thân cây phát triển nhanh hơn phía sau và duy trì sự phát triển hướng lên của thân cây. Đối với rễ, vì nồng độ auxin tối ưu trong rễ rất thấp, nên nhiều auxin gần mặt đất có tác dụng ức chế sự phát triển của tế bào rễ, do đó sự phát triển của mặt đất chậm hơn so với mặt sau và sự phát triển địa hướng của rễ được duy trì. Không có trọng lực, rễ không nhất thiết phải phát triển xuống dưới. Tác động của tình trạng không trọng lực đối với sự phát triển của cây: sự phát triển của rễ hướng về mặt đất và sự phát triển của thân cách xa mặt đất là do trọng lực của trái đất gây ra, nguyên nhân là do sự phân bố không đều của auxin dưới tác động của trọng lực của trái đất. Trong trạng thái không trọng lực của không gian, do mất trọng lực, sự phát triển của thân sẽ mất đi sự lạc hậu, và rễ cũng sẽ mất đi đặc điểm của sự phát triển của mặt đất. Tuy nhiên, lợi thế đỉnh của sự phát triển của thân vẫn tồn tại và sự vận chuyển phân cực của auxin không bị ảnh hưởng bởi trọng lực.