أفضل أسعار هرمون النبات إندول-3-حمض الأسيتيك Iaa

ناتأور

حمض الإندول الأسيتيك مادة عضوية. منتجاته النقية عبارة عن بلورات أوراق عديمة اللون أو مساحيق بلورية. يتحول إلى اللون الوردي عند تعرضه للضوء. درجة انصهاره 165-166 درجة مئوية (168-170 درجة مئوية). قابل للذوبان في الإيثانول اللامائي، وأسيتات الإيثيل، وثنائي كلورو الإيثان، وقابل للذوبان في الأثير والأسيتون. غير قابل للذوبان في البنزين، والتولوين، والجازولين، والكلوروفورم. غير قابل للذوبان في الماء، ويمكن تحليل محلوله المائي بالأشعة فوق البنفسجية، ولكنه مستقر في الضوء المرئي. ملح الصوديوم وملح البوتاسيوم أكثر استقرارًا من الحمض نفسه ويذوبان بسهولة في الماء. من السهل نزع الكربوكسيل إلى 3-ميثيل إندول (سكاتين). له ازدواجية في نمو النبات، وتختلف حساسية أجزاء النبات المختلفة له، وعادةً ما يكون الجذر أكبر من البرعم أكبر من الساق. تختلف حساسية النباتات المختلفة له.

طريقة التحضير

يُحضّر أسيتونتريل 3-إندول بتفاعل الإندول والفورمالديهايد وسيانيد البوتاسيوم عند درجة حرارة 150 درجة مئوية وضغط 0.9-1 ميجا باسكال، ثم يُحلّل بهيدروكسيد البوتاسيوم. أو بتفاعل الإندول مع حمض الجليكوليك. في وعاء معقم من الفولاذ المقاوم للصدأ سعة 3 لترات، يُضاف 270 غ (4.1 مول) من هيدروكسيد البوتاسيوم بتركيز 85%، و351 غ (3 مول) من الإندول، ثم يُضاف ببطء محلول مائي من حمض هيدروكسي أسيتيك بتركيز 70%. يُسخّن المحلول إلى درجة حرارة 250 درجة مئوية مع التقليب لمدة 18 ساعة. يُبرّد المحلول إلى أقل من 50 درجة مئوية، ثم يُضاف 500 مل من الماء، ويُحرّك عند درجة حرارة 100 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة لإذابة إندول-3-أسيتات البوتاسيوم. برّد إلى ٢٥ درجة مئوية، ثم صبّ مادة الأوتوكلاف في الماء، وأضف الماء حتى يصبح الحجم الإجمالي ٣ لترات. استُخرجت الطبقة المائية باستخدام ٥٠٠ مل من إيثيل الإيثر، وحُمِّضَت بحمض الهيدروكلوريك عند درجة حرارة تتراوح بين ٢٠ و٣٠ درجة مئوية، وترسبَت بحمض الإندول-٣-الأسيتيك. صفّها، واغسلها بالماء البارد، وجففها بعيدًا عن الضوء. وزن المنتج ٤٥٥-٤٩٠ غرامًا.

الأهمية الكيميائية الحيوية

ملكية

يتحلل بسهولة في الضوء والهواء، ولا يُحفظ لفترة طويلة. آمن على البشر والحيوانات. يذوب في الماء الساخن، والإيثانول، والأسيتون، والإيثر، وأسيتات الإيثيل، وقليل الذوبان في الماء، والبنزين، والكلوروفورم. يستقر في المحاليل القلوية، ويُذاب أولاً في كمية صغيرة من الكحول 95%، ثم يُذاب في الماء حتى يصل إلى الكمية المناسبة عند تحضيره بتبلور نقي.

يستخدم

يُستخدم كمحفز لنمو النباتات وكاشف تحليلي. يوجد حمض الأسيتيك 3-إندول ومواد أوكسين أخرى مثل أسيتالدهيد 3-إندول وأسيتونيتريل 3-إندول وحمض الأسكوربيك بشكل طبيعي في الطبيعة. المادة الأولية لتخليق حمض الأسيتيك 3-إندول في النباتات هي التربتوفان. يتمثل الدور الأساسي للأوكسين في تنظيم نمو النبات، ليس فقط لتعزيز النمو، ولكن أيضًا لتثبيط النمو وبناء الأعضاء. لا يوجد الأوكسين في الحالة الحرة في الخلايا النباتية فحسب، بل يوجد أيضًا في الأوكسين المرتبط بقوة بحمض البوليمر الحيوي، إلخ. يُشكل الأوكسين أيضًا اقترانات مع مواد خاصة، مثل إندول-أسيتيل أسباراجين، وأبنتوز إندول-أسيتيل جلوكوز، إلخ. قد تكون هذه طريقة لتخزين الأوكسين في الخلية، وأيضًا طريقة لإزالة سمية الأوكسين الزائد.

تأثير

الأوكسين النباتي. يُعد حمض الإندول الأسيتيك أكثر هرمونات النمو الطبيعية شيوعًا في النباتات. يُعزز حمض الإندول الأسيتيك تكوين الطرف العلوي للبراعم في براعم النباتات، والبراعم، والشتلات، وغيرها. المادة الأولية له هي التربتوفان. حمض الإندول الأسيتيك هوهرمون نمو النبات. للسوماتين العديد من التأثيرات الفسيولوجية، والتي ترتبط بتركيزه. التركيز المنخفض يمكن أن يعزز النمو، والتركيز العالي سوف يثبط النمو وحتى يجعل النبات يموت، وهذا التثبيط مرتبط بما إذا كان يمكن أن يحفز تكوين الإيثيلين. تتجلى التأثيرات الفسيولوجية للأوكسين على مستويين. على المستوى الخلوي، يمكن للأوكسين تحفيز انقسام خلايا الكامبيوم. تحفيز استطالة خلايا الفروع وتثبيط نمو خلايا الجذر. تعزيز تمايز خلايا الخشب واللحاء، وتعزيز جذور الشعر وتنظيم تكوين الكالس. على مستوى العضو والنبات بأكمله، يعمل الأوكسين من الشتلات إلى نضج الثمار. يتحكم الأوكسين في استطالة ميزوكوتيل الشتلات مع تثبيط الضوء الأحمر العكسي. عندما يتم نقل حمض الإندول أسيتيك إلى الجانب السفلي من الفرع، فإن الفرع سوف ينتج الانتحاء الأرضي. تحدث الانتحاء الضوئي عندما يتم نقل حمض الإندول أسيتيك إلى الجانب الخلفي من الفروع. تسبب حمض الإندول أسيتيك في سيادة القمة. تأخير شيخوخة الأوراق. أدى وضع الأوكسين على الأوراق إلى تثبيط تساقط الأوراق، بينما أدى وضع الأوكسين على الطرف القريب من التساقط إلى تعزيزه. يُعزز الأوكسين الإزهار، ويحفز نمو الإثمار البكري، ويؤخر نضج الثمار.

يتقدم

يتمتع حمض الإندول الأسيتيك بطيف واسع واستخدامات متعددة، ولكنه غير شائع الاستخدام لسهولة تحلله داخل وخارج النباتات. في المرحلة المبكرة، استُخدم لتحفيز الإثمار البكري وعقد الثمار في الطماطم. في مرحلة الإزهار، كانت تُنقع الأزهار بسائل بتركيز 3000 ملغم/لتر لتكوين ثمار طماطم خالية من البذور وتحسين معدل عقد الثمار. كان أحد أقدم الاستخدامات هو تعزيز تجذير العقل. يمكن أن يعزز نقع قاعدة العقل بـ 100 إلى 1000 ملغم/لتر من المحلول الطبي تكوين الجذور العرضية لأشجار الشاي والصمغ والبلوط والميتاسكويا والفلفل ومحاصيل أخرى، ويسرع معدل التكاثر الغذائي. تم استخدام 1 إلى 10 ملغم/لتر من حمض الإندول الأسيتيك و10 ملغم/لتر من أوكساميلين لتعزيز تجذير شتلات الأرز. رشّ الأقحوان السائل بتركيز ٢٥ إلى ٤٠٠ ملغم/لتر مرة واحدة (خلال ٩ ساعات من فترة الإضاءة)، يُثبّط ظهور براعم الزهور ويُؤخّر الإزهار. كما أن الزراعة تحت أشعة الشمس الطويلة بتركيز ١٠-٥ مول/لتر، مع رشّها مرة واحدة، تُزيد من عدد الأزهار المؤنثة. كما أن معالجة بذور البنجر تُعزّز الإنبات وتزيد من إنتاجية الدرنات الجذرية ومحتوى السكر.

مقدمة عن الأوكسين
مقدمة

الأوكسين (الأوكسين) هو فئة من الهرمونات الداخلية المنشأ، تحتوي على حلقة عطرية غير مشبعة وسلسلة جانبية من حمض الأسيتيك. يُعرف اختصاره الإنجليزي IAA، وهو الشائع دوليًا، باسم حمض إندول الأسيتيك (IAA). في عام ١٩٣٤، عرّفه غوه جيه وآخرون بأنه حمض إندول الأسيتيك، لذا من الشائع استخدام حمض إندول الأسيتيك كمرادف للأوكسين. يُصنع الأوكسين في الأوراق الشابة الممتدة والنسيج الإنشائي القمي، ويتراكم من الأعلى إلى الأسفل عن طريق النقل لمسافات طويلة عبر اللحاء. تُنتج الجذور أيضًا الأوكسين، الذي يُنقل من الأسفل إلى الأعلى. يتكون الأوكسين في النباتات من التربتوفان عبر سلسلة من المركبات الوسيطة. الطريق الرئيسي هو الإندول أسيتالدهيد. يمكن تكوين أسيتالدهيد الإندول بأكسدة التريبتوفان ونزع أمينه إلى بيروفات الإندول، ثم نزع الكربوكسيل منه، أو بأكسدة التريبتوفان ونزع أمينه إلى تريبتامين. يُعاد بعد ذلك أسيتالدهيد الإندول إلى حمض إندول الأسيتيك. ومن الطرق التركيبية الأخرى تحويل التريبتوفان من إندول أسيتونتريل إلى حمض إندول الأسيتيك. ويمكن تعطيل حمض الإندول الأسيتيك عن طريق الارتباط بحمض الأسبارتيك إلى حمض إندول أسيتيلز سبارتيك، أو الإينوزيتول إلى حمض إندول الأسيتيك إلى الإينوزيتول، أو الجلوكوز إلى جلوكوزيد، أو البروتين إلى مركب حمض-بروتين إندول الأسيتيك في النباتات. ويشكل حمض الإندول الأسيتيك المرتبط عادةً ما بين 50% و90% من حمض الإندول الأسيتيك في النباتات، والذي قد يكون شكلاً من أشكال تخزين الأوكسين في أنسجة النبات. يمكن تحلل حمض الإندول الأسيتيك عن طريق أكسدة حمض الإندول الأسيتيك، وهو أمر شائع في أنسجة النبات. للأوكسينات العديد من التأثيرات الفسيولوجية، والتي ترتبط بتركيزها. يمكن أن يعزز التركيز المنخفض النمو، بينما سيمنع التركيز العالي النمو وحتى موت النبات، ويرتبط هذا التثبيط بما إذا كان يمكن أن يحفز تكوين الإيثيلين. تتجلى التأثيرات الفسيولوجية للأوكسين على مستويين. على المستوى الخلوي، يمكن للأوكسين تحفيز انقسام خلايا الكامبيوم؛ تحفيز استطالة خلايا الفروع وتثبيط نمو خلايا الجذر؛ تعزيز تمايز خلايا الخشب واللحاء، وتعزيز جذور الشعر وتنظيم تكوين الكالس. على مستوى الأعضاء والنبات بأكمله، يعمل الأوكسين من الشتلات إلى نضج الثمار. يتحكم الأوكسين في استطالة ميزوكوتيل الشتلات من خلال تثبيط الضوء الأحمر العكسي؛ عندما ينتقل حمض الإندول الأسيتيك إلى الجانب السفلي من الفرع، سينتج الفرع انتحاءً أرضيًا. يحدث التوجه الضوئي عندما ينتقل حمض الإندول الأسيتيك إلى الجانب الخلفي من الفروع. يُسبب حمض الإندول الأسيتيك سيادة القمة. يُؤخر شيخوخة الأوراق؛ إذ يُثبط الأوكسين المُضاف إلى الأوراق تساقط الأوراق، بينما يُعزز الأوكسين المُضاف إلى الطرف القريب من التساقط تساقط الأوراق. يُعزز الأوكسين الإزهار، ويُحفز نمو الإثمار البكري، ويُؤخر نضج الثمار. وقد ابتكر أحدهم مفهوم مُستقبلات الهرمونات. مُستقبل الهرمون هو مُكون خلوي جزيئي كبير يرتبط تحديدًا بالهرمون المُناظر، ثم يُطلق سلسلة من التفاعلات. لمُركب حمض الإندول الأسيتيك والمُستقبل تأثيران: أولًا، يؤثر على بروتينات الغشاء، مما يؤثر على حموضة الوسط، ونقل مضخة الأيونات، وتغير التوتر، وهو تفاعل سريع (< 10 دقائق)؛ والثاني هو التأثير على الأحماض النووية، مما يسبب تغييرات في جدار الخلية وتخليق البروتين، وهو تفاعل بطيء (10 دقائق). تُعد حموضة الوسط شرطًا مهمًا لنمو الخلايا. يمكن لحمض الإندول الأسيتيك تنشيط إنزيم ATP (أدينوسين ثلاثي الفوسفات) على الغشاء البلازمي، وتحفيز أيونات الهيدروجين على التدفق خارج الخلية، وتقليل قيمة الرقم الهيدروجيني للوسط، بحيث يتم تنشيط الإنزيم، وتحليل عديد السكاريد في جدار الخلية، بحيث يصبح جدار الخلية أكثر ليونة وتتوسع الخلية. أدى إعطاء حمض الإندول الأسيتيك إلى ظهور تسلسلات محددة من الحمض النووي الريبوزي الرسول (mRNA)، مما غيّر تخليق البروتين. كما غيّر علاج حمض الإندول الأسيتيك مرونة جدار الخلية، مما يسمح باستمرار نمو الخلايا. يتمثل تأثير الأوكسين في تعزيز النمو بشكل أساسي في تعزيز نمو الخلايا، وخاصة استطالة الخلايا، وليس له تأثير على انقسام الخلايا. الجزء من النبات الذي يشعر بالتحفيز الضوئي هو في طرف الساق، ولكن الجزء المنحني هو في الجزء السفلي من الطرف، وذلك لأن الخلايا الموجودة أسفل الطرف تنمو وتتوسع، وهي الفترة الأكثر حساسية للأوكسين، وبالتالي فإن للأوكسين التأثير الأكبر على نموها. لا يعمل هرمون نمو الأنسجة المتقدمة في السن. والسبب في أن الأوكسين يمكن أن يعزز نمو الثمار وتجذير العقل هو أن الأوكسين يمكن أن يغير توزيع العناصر الغذائية في النبات، ويتم الحصول على المزيد من العناصر الغذائية في الجزء ذي توزيع الأوكسين الغني، مما يشكل مركز توزيع. يمكن للأوكسين أن يحفز تكوين الطماطم الخالية من البذور لأنه بعد معالجة براعم الطماطم غير المخصبة بالأوكسين، يصبح مبيض برعم الطماطم مركز توزيع العناصر الغذائية، ويتم نقل العناصر الغذائية التي تنتجها عملية التمثيل الضوئي للأوراق باستمرار إلى المبيض، ويتطور المبيض.

التوليد والنقل والتوزيع

الأجزاء الرئيسية لتخليق الأوكسين هي الأنسجة المرستانية، وخاصة البراعم الصغيرة والأوراق والبذور النامية. يتوزع الأوكسين في جميع أعضاء جسم النبات، ولكنه يتركز نسبيًا في أجزاء النمو النشط، مثل الغمدات والبراعم ونسيج قمة الجذر والكامبيوم والبذور النامية والثمار. هناك ثلاث طرق لنقل الأوكسين في النباتات: النقل الجانبي والنقل القطبي والنقل غير القطبي. النقل الجانبي (نقل الأوكسين بالضوء الخلفي في طرف الغمد الناتج عن الضوء أحادي الجانب، والنقل الجانبي القريب من الأرض للأوكسين في جذور وسيقان النباتات عندما يكون عرضيًا). النقل القطبي (من الطرف العلوي للشكل إلى الطرف السفلي للشكل). النقل غير القطبي (في الأنسجة الناضجة، يمكن نقل الأوكسين بشكل غير قطبي عبر اللحاء).

ثنائية الفعل الفسيولوجي

التركيز المنخفض يعزز النمو، بينما التركيز العالي يثبطه. تختلف متطلبات أعضاء النبات المختلفة للتركيز الأمثل للأوكسين. كان التركيز الأمثل حوالي 10E-10 مول/لتر للجذور، و10E-8 مول/لتر للبراعم، و10E-5 مول/لتر للسيقان. تُستخدم نظائر الأوكسين (مثل حمض النفثالين الأسيتيك، 2، 4-D، إلخ) غالبًا في الإنتاج لتنظيم نمو النبات. على سبيل المثال، عند إنتاج براعم الفاصوليا، يُستخدم التركيز المناسب لنمو الساق لمعالجة براعم الفاصوليا. ونتيجة لذلك، يتم تثبيط الجذور والبراعم، وتكون السيقان النامية من تحت البراعم متطورة للغاية. تُحدد الميزة القصوى لنمو ساق النبات من خلال خصائص نقل النباتات للأوكسين وازدواجية التأثيرات الفسيولوجية للأوكسين. برعم قمة جذع النبات هو الجزء الأكثر نشاطًا في إنتاج الأوكسين، ولكن تركيز الأوكسين المنتج في برعم القمة يتم نقله باستمرار إلى الساق من خلال النقل النشط، وبالتالي فإن تركيز الأوكسين في برعم القمة نفسه ليس مرتفعًا، بينما يكون التركيز في الساق الصغيرة أعلى. وهو الأنسب لنمو الساق، ولكن له تأثير مثبط على البراعم. كلما زاد تركيز الأوكسين في الموضع الأقرب إلى البرعم العلوي، زاد التأثير المثبط على البرعم الجانبي، وهذا هو السبب في أن العديد من النباتات الطويلة تشكل شكل باغودا. ومع ذلك، ليس لدى جميع النباتات هيمنة قوية على القمة، وتبدأ بعض الشجيرات في التدهور أو حتى الانكماش بعد تطور برعم القمة لفترة من الوقت، مما يؤدي إلى فقدان هيمنة القمة الأصلية، وبالتالي فإن شكل شجرة الشجيرة ليس باغودا. نظرًا لأن التركيز العالي من الأوكسين له تأثير تثبيط نمو النبات، فإن إنتاج تركيزات عالية من نظائر الأوكسين يمكن استخدامه أيضًا كمبيدات للأعشاب، وخاصة للأعشاب ثنائية الفلقة.

نظائر الأوكسين: NAA، 2، 4-D. نظرًا لوجود الأوكسين بكميات صغيرة في النباتات، وليس من السهل الحفاظ عليه. من أجل تنظيم نمو النبات، من خلال التخليق الكيميائي، وجد الناس نظائر الأوكسين، والتي لها تأثيرات مماثلة ويمكن إنتاجها بكميات كبيرة، وقد تم استخدامها على نطاق واسع في الإنتاج الزراعي. تأثير الجاذبية الأرضية على توزيع الأوكسين: يحدث النمو الخلفي للسيقان والنمو الأرضي للجذور بسبب جاذبية الأرض، والسبب هو أن جاذبية الأرض تسبب التوزيع غير المتكافئ للأوكسين، والذي يكون أكثر توزيعًا في الجانب القريب من الساق وأقل توزيعًا في الجانب الخلفي. نظرًا لأن التركيز الأمثل للأوكسين في الساق كان مرتفعًا، فإن المزيد من الأوكسين في الجانب القريب من الساق عززه، لذلك نما الجانب القريب من الساق بشكل أسرع من الجانب الخلفي، وحافظ على النمو الصاعد للساق. بالنسبة للجذور، نظرًا لأن التركيز الأمثل للأوكسين في الجذور منخفض جدًا، فإن زيادة الأوكسين بالقرب من الجانب الأرضي لها تأثير مثبط على نمو خلايا الجذر، وبالتالي يكون نمو الجانب القريب من الأرض أبطأ من نمو الجانب الخلفي، ويتم الحفاظ على النمو الجيوتروبي للجذور. بدون الجاذبية، لا تنمو الجذور بالضرورة إلى الأسفل. تأثير انعدام الوزن على نمو النبات: يتم تحفيز نمو الجذر باتجاه الأرض ونمو الساق بعيدًا عن الأرض بواسطة جاذبية الأرض، والذي يحدث بسبب التوزيع غير المتساوي للأوكسين تحت تأثير جاذبية الأرض. في حالة انعدام الوزن في الفضاء، بسبب فقدان الجاذبية، سيفقد نمو الساق تخلفه، وستفقد الجذور أيضًا خصائص النمو الأرضي. ومع ذلك، لا تزال ميزة قمة نمو الساق موجودة، ولا يتأثر النقل القطبي للأوكسين بالجاذبية.