Оглавление
- 1 Ауксин
- 1.1 История открытия ауксинов
- 1.2 Функции и распределение ауксинов
- 1.3 Молекулярная структура и синтез
- 1.4 Синтетические ауксины
- 1.5 Открытие ауксинов
- 1.6 Гормональная активность и молекулярные механизмы
- 1.7 Клеточный уровень
- 1.8 Функции ауксина в растениях
- 1.9 Рост и деление клеток
- 1.10 Перенос и распределение ауксина
- 1.11 Полярный перенос ауксина
- 1.12 Влияние ауксина на экспрессию генов
- 1.13 Организация работы растения
- 1.14 Эффекты ауксина
- 1.15 Реакция на рану и рост корней
- 1.16 Верхушечное доминирование
- 1.17 Роль ауксина в росте и развитии растений
- 1.18 Влияние ауксина на цветение и репродуктивные органы
- 1.19 Биосинтез этилена и старение листьев
- 1.20 Синтетические ауксины и их применение
- 1.21 Производство и использование гербицидов
- 1.22 Дополнительные сведения
- 1.23 Полный текст статьи:
- 2 Ауксин
Ауксин
-
История открытия ауксинов
- Ауксины были открыты в 1920-х годах голландским биологом Фрицем Вармолтом.
- Кеннет В. Тиманн выделил индол-3-уксусную кислоту (ИУК) и определил её химическую структуру.
- В 1937 году Уорт и Тиманн опубликовали книгу о растительных гормонах.
-
Функции и распределение ауксинов
- Ауксины играют ключевую роль в координации роста и поведения растений.
- Ауксины присутствуют во всех частях растения, но в разных концентрациях.
- Концентрация ауксина регулируется метаболизмом и транспортом, создавая паттерны максимумов и минимумов.
- Ауксины создают “паттерны” развития клеток и органов растения.
-
Молекулярная структура и синтез
- Ауксины представляют собой соединения с ароматическим кольцом и группой карбоновых кислот.
- ИУК является наиболее важным природным ауксином.
- В растениях также присутствуют другие эндогенные ауксины, но они менее значимы.
-
Синтетические ауксины
- Разработано множество синтетических соединений с ауксиновой активностью.
- Некоторые синтетические ауксины используются как гербициды.
-
Открытие ауксинов
- Чарльз Дарвин и его сын Фрэнсис обнаружили, что колеоптили изгибаются навстречу свету.
- Питер Бойзен Йенсен показал, что фототропный стимул передается через надрез.
- Фриц Вармолт показал, что с кончиков колеоптилей диффундирует химический агент, стимулирующий рост.
-
Гормональная активность и молекулярные механизмы
- Ауксины регулируют развитие растений на всех уровнях.
- Ауксиновые рецепторы включают белки семейства F-box TIR1/AFB и ABP1.
- Ауксин связывается с Aux/IAA, что приводит к деградации Aux/IAA и активации ARF.
-
Клеточный уровень
- Ауксин необходим для роста клеток и их дифференцировки.
- Уровень концентрации ауксина влияет на дальнейшую судьбу клеток.
-
Функции ауксина в растениях
- Ауксин способствует удлинению, боковому расширению и диаметральному расширению клеток.
- В некоторых случаях клеточная экспансия происходит без клеточного деления.
- Ауксин взаимодействует с другими растительными гормонами, определяя развитие растения.
-
Рост и деление клеток
- Рост клеток приводит к увеличению размеров растения.
- Неравномерный рост вызывает изгиб, поворот и ориентацию органов.
- Ауксин контролирует распределение клеток и тканей.
-
Перенос и распределение ауксина
- Ауксины должны быть активны в определенных областях.
- Локальные максимумы ауксина формируются в результате биосинтеза.
- Ауксины перемещаются по всему растению, включая корни и побеги.
-
Полярный перенос ауксина
- Полярный перенос ауксина основан на неравномерном распределении переносчиков.
- Белки PIN регулируют направление переноса ауксина.
- PDK1 фосфорилирует D6PK, активируя перенос ауксина.
-
Влияние ауксина на экспрессию генов
- Ауксин влияет на пространственную и временную экспрессию генов.
- Гены STM и CUC определяют идентичность и экспрессию клеток.
-
Организация работы растения
- Ауксин участвует в формировании органов и развитии растения.
- Ауксин поддерживает полярность роста и распознавание ветвей.
- Доминирование верхушки подавляет развитие боковых почек.
-
Эффекты ауксина
- Ауксин участвует в фототропизме, геотропизме и гидротропизме.
- Ауксин стимулирует удлинение клеток и деление клеток.
- Ауксин способствует накоплению сахара и минеральных веществ.
-
Реакция на рану и рост корней
- Ауксин индуцирует образование флоэмы и ксилемы.
- Ауксин способствует образованию корней и их ветвлению.
- Высокие концентрации ауксина усиливают образование придаточных корней.
-
Верхушечное доминирование
- Ауксин подавляет развитие подмышечных почек.
- Удаление верхушки растения усиливает рост боковых почек.
-
Роль ауксина в росте и развитии растений
- Ауксин способствует удлинению клеток и изгибу растений навстречу свету.
- Ауксин необходим для роста и развития плодов, задерживая их старение.
- Экзогенный ауксин стимулирует рост плодов с удаленными семенами.
- Ауксин контролирует высвобождение семян из плодов арабидопсиса.
-
Влияние ауксина на цветение и репродуктивные органы
- Ауксин играет незначительную роль в начале цветения и развитии репродуктивных органов.
- В низких концентрациях ауксин замедляет старение цветков.
- Мутанты растений с нарушениями синтеза или транспортировки ауксина влияют на цветение.
-
Биосинтез этилена и старение листьев
- В низких концентрациях ауксин ингибирует образование этилена.
- Высокие концентрации ауксина могут индуцировать синтез этилена, вызывая женственность цветков.
- Ауксин подавляет опадение листьев и старение листьев.
-
Синтетические ауксины и их применение
- Синтезированы соединения с ауксиновой активностью, используемые в агрономии.
- Ауксины токсичны для растений, особенно для двудольных.
- Синтетические ауксины, такие как 2,4-D и 2,4,5-T, используются как гербициды.
- 2,4-D был первым широко используемым гербицидом и до сих пор применяется.
-
Производство и использование гербицидов
- Синтетические ауксины используются в качестве гербицидов.
- Передозировка ауксинов может привести к гибели растений.
- Дефолиант “Агент Оранж” содержал смесь 2,4-Д и 2,4,5-Т.
- 2,4-D считается безопасным, но 2,4,5-T запрещен в США из-за загрязнения диоксинами.
-
Дополнительные сведения
- Ауксин-связывающий белок и другие связанные темы.
- Рекомендации для дальнейшего чтения.