ไฟโตฮอร์โมน: ประเภทและลักษณะของพวกมัน - ชีววิทยา

ไฟโตฮอร์โมนหรือฮอร์โมนพืชเป็นสารอินทรีย์ที่ผลิตโดยเซลล์พืชของพืช สังเคราะห์ที่ไซต์เฉพาะสามารถทำหน้าที่ควบคุมการเผาผลาญการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพืช

ความหลากหลายทางชีวภาพมีลักษณะเฉพาะโดยการปรากฏตัวของบุคคลที่มีสัณฐานวิทยาที่แตกต่างกันปรับให้เข้ากับที่อยู่อาศัยและรูปแบบการสืบพันธุ์โดยเฉพาะ อย่างไรก็ตามในระดับทางสรีรวิทยาพวกเขาต้องการเพียงสารบางอย่างที่เชื่อมโยงกับการแสดงออกทางสัณฐานวิทยาในระหว่างกระบวนการเจริญเติบโตและการพัฒนา

การใช้ฮอร์โมนพืช ที่มา: pixabay.com

ในเรื่องนี้ฮอร์โมนพืชเป็นสารประกอบจากธรรมชาติที่มีคุณสมบัติในการควบคุมกระบวนการทางสรีรวิทยาในความเข้มข้นต่ำสุด (<1 ppm) พวกมันมาจากที่แห่งหนึ่งและถูกย้ายไปยังอีกที่หนึ่งซึ่งควบคุมกระบวนการทางสรีรวิทยาที่กำหนดไว้: การกระตุ้นการยับยั้งหรือการปรับเปลี่ยนการพัฒนา

Xylem และ phloem

phytohormones ไหลเวียนผ่านพืชผ่านเนื้อเยื่อของหลอดเลือด: xylem และ phloem รับผิดชอบต่อกลไกต่างๆเช่นการออกดอกการสุกของผลการร่วงของใบหรือการเจริญเติบโตของรากและลำต้น

ไฟโตฮอร์โมนตัวเดียวมีส่วนร่วมในกระบวนการบางอย่างแม้ว่าการเสริมฤทธิ์กันบางครั้งจะเกิดขึ้นจากการแทรกแซงของสารหลายชนิด ในทำนองเดียวกันการเป็นปรปักษ์กันอาจเกิดขึ้นได้ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นในเนื้อเยื่อพืชและกระบวนการทางสรีรวิทยาที่เฉพาะเจาะจง

การค้นพบ

การค้นพบฮอร์โมนพืชหรือไฟโตฮอร์โมนค่อนข้างเร็ว การกระตุ้นการแบ่งตัวของเซลล์และการสร้างยอดหัวรุนแรงเป็นหนึ่งในการทดลองครั้งแรกของสารเหล่านี้

phytohormone ตัวแรกที่สังเคราะห์และใช้ในเชิงพาณิชย์คือออกซินจากนั้นจึงค้นพบไซโตไคนินและจิบเบอเรลลิน สารอื่น ๆ ที่ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุม ได้แก่ กรดแอบไซซิก (ABA) เอทิลีนและบราสซิโนสเตียรอยด์

กระบวนการต่างๆเช่นการยืดตัวการแตกต่างของเซลล์และการเพิ่มจำนวนของยอดและยอดรากเป็นหน้าที่บางอย่าง ในทำนองเดียวกันพวกเขากระตุ้นการงอกของเมล็ดการออกดอกการติดผลและการสุกของผลไม้

ในบริบทนี้ไฟโตฮอร์โมนเป็นส่วนเสริมของงานเกษตรกรรม การใช้ประโยชน์ช่วยให้ได้พืชที่มีระบบรากที่มั่นคงพื้นผิวทางใบที่สม่ำเสมอระยะออกดอกและผลบางช่วงและการสุกสม่ำเสมอ

ลักษณะเฉพาะ

ไฟโตฮอร์โมนที่เกี่ยวข้องกับกลไกทางสรีรวิทยาต่างๆในระหว่างการสร้างความแตกต่างของเซลล์และการเจริญเติบโตของพืชมีอยู่น้อยในธรรมชาติ แม้จะมีจำนวนน้อย แต่ก็มีอำนาจในการควบคุมการเจริญเติบโตและการตอบสนองพัฒนาการของพืช

แท้จริงแล้วสารเหล่านี้พบได้ในพืชบกและพืชน้ำทุกชนิดในระบบนิเวศและรูปแบบต่างๆของสิ่งมีชีวิต การปรากฏตัวของมันเป็นไปตามธรรมชาติในพืชทุกชนิดอยู่ในสายพันธุ์การค้าที่มีศักยภาพได้รับการชื่นชม

โดยทั่วไปเป็นโมเลกุลที่มีโครงสร้างทางเคมีที่เรียบง่ายไม่มีกลุ่มโปรตีนที่เกี่ยวข้อง ในความเป็นจริงเอทิลีนฮอร์โมนพืชชนิดหนึ่งเหล่านี้เป็นก๊าซในธรรมชาติ

ผลของมันไม่แม่นยำขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของมันในสิ่งแวดล้อมนอกเหนือจากสภาพทางกายภาพและสิ่งแวดล้อมของพืช ในทำนองเดียวกันฟังก์ชั่นของมันสามารถดำเนินการในที่เดียวกันหรือสามารถเปลี่ยนตำแหน่งไปยังโครงสร้างอื่นของพืชได้

ในบางครั้งการมีฮอร์โมนพืชสองชนิดสามารถกระตุ้นหรือ จำกัด กลไกทางสรีรวิทยาบางอย่างได้ ระดับปกติของฮอร์โมนสองชนิดสามารถนำไปสู่การแพร่กระจายและความแตกต่างทางสัณฐานวิทยาที่ตามมา

คุณสมบัติ

การแบ่งตัวและการยืดตัวของเซลล์
ความแตกต่างของเซลล์
การสร้างยอดที่รุนแรงด้านข้างและปลายยอด
พวกเขาส่งเสริมการสร้างรากที่ชอบผจญภัย
ทำให้เกิดการงอกหรือการพักตัวของเมล็ดพืช
พวกมันชะลอการชราของใบไม้
พวกเขากระตุ้นให้ออกดอกและติดผล
พวกเขาส่งเสริมการสุกของผลไม้
กระตุ้นให้พืชทนต่อสภาวะความเครียด

กลไกการออกฤทธิ์

ไฟโตฮอร์โมนทำหน้าที่ในเนื้อเยื่อของพืชตามกลไกต่างๆ ในบรรดาสิ่งหลัก ๆ ที่เราสามารถพูดถึง:

Synergism:การตอบสนองที่สังเกตได้จากการปรากฏตัวของ phytohormone ในเนื้อเยื่อบางชนิดและที่ความเข้มข้นบางอย่างจะเพิ่มขึ้นจากการมี phytohormone อื่น
การเป็นปรปักษ์กัน:ความเข้มข้นของ phytohormone หนึ่งตัวป้องกันการแสดงออกของฮอร์โมนพืชอื่น ๆ
การยับยั้ง:ความเข้มข้นของ phytohormone เป็นสารควบคุมที่ชะลอหรือลดการทำงานของฮอร์โมน
ปัจจัยร่วม:ไฟโตฮอร์โมนทำหน้าที่เป็นสารควบคุมโดยออกแรงเร่งปฏิกิริยา

ประเภท

ในปัจจุบันมีสาร 5 ชนิดที่สังเคราะห์ขึ้นตามธรรมชาติในพืชเรียกว่าไฟโตฮอร์โมน แต่ละโมเลกุลมีโครงสร้างเฉพาะและแสดงคุณสมบัติด้านกฎระเบียบตามความเข้มข้นและสถานที่กระทำ

ไฟโตฮอร์โมนหลัก ได้แก่ ออกซินจิบเบอเรลลินไซโตไคนินเอทิลีนและกรดแอบไซซิก นอกจากนี้ยังสามารถกล่าวถึง brassinosteroids, salicylates และ jasmonates เป็นสารที่มีคุณสมบัติคล้ายกับ phytohormones

Auxins

เป็นฮอร์โมนที่ควบคุมการเจริญเติบโตของพืชกระตุ้นการแบ่งเซลล์การยืดตัวและการวางแนวของลำต้นและราก ส่งเสริมการพัฒนาเซลล์พืชโดยการสะสมน้ำและกระตุ้นการออกดอกและผล

มักพบในพืชในรูปของกรดอินโดเลอะซิติก (IAA) ในความเข้มข้นต่ำมาก รูปแบบธรรมชาติอื่น ๆ ได้แก่ กรด 4-chloro-indoleacetic (4-Cl-IAA), กรดฟีนิลอะซิติก (PAA), กรดอินโดลบิวทิริก (IBA) และกรดอินโดลโพรพิโอนิก (IPA)

ออกซิน (Indolacetic Acid - IAA) ที่มา: wikipedia.org

พวกมันถูกสังเคราะห์ในส่วนยอดของลำต้นและใบโดยเคลื่อนย้ายไปยังส่วนอื่น ๆ ของพืชโดยการย้ายตำแหน่ง การเคลื่อนไหวจะดำเนินการผ่านเนื้อเยื่อของการรวมกลุ่มของหลอดเลือดส่วนใหญ่ไปที่บริเวณฐานและราก

ออกซินมีส่วนเกี่ยวข้องกับกระบวนการเจริญเติบโตและการเคลื่อนย้ายของสารอาหารในพืชการขาดสารอาหารทำให้เกิดผลเสีย พืชสามารถหยุดการเจริญเติบโตไม่เปิดการสร้างตาดอกและผลจะไม่สุก

เมื่อพืชเติบโตขึ้นเนื้อเยื่อใหม่จะสร้างออกซินส่งเสริมการพัฒนาตาด้านข้างการออกดอกและการติดผล เมื่อพืชถึงการพัฒนาทางสรีรวิทยาสูงสุดออกซินจะลงไปที่รากเพื่อยับยั้งการพัฒนาของยอดที่รุนแรง

ในที่สุดพืชก็หยุดสร้างรากที่น่าหวาดกลัวและกระบวนการชราจะเริ่มขึ้น ด้วยวิธีนี้ความเข้มข้นของออกซินจะเพิ่มขึ้นในพื้นที่ออกดอกส่งเสริมการติดผลและการสุกในภายหลัง

ไซโตไค

Cytokinins เป็นไฟโตฮอร์โมนที่ทำหน้าที่ในการแบ่งเซลล์ของเนื้อเยื่อที่ไม่ใช่เนื้อเยื่อเกี่ยวกับผิวหนังซึ่งผลิตในเนื้อเยื่อราก ไซโตไคนินธรรมชาติที่รู้จักกันดีคือซีติน ในทำนองเดียวกันไคเนตินและ 6-benzyladenine มีกิจกรรมไซโตไคนิน

ฮอร์โมนเหล่านี้ทำหน้าที่ในกระบวนการสร้างความแตกต่างของเซลล์และในการควบคุมกลไกทางสรีรวิทยาของพืช นอกจากนี้ยังแทรกแซงในการควบคุมการเจริญเติบโตความชราของใบและการขนส่งสารอาหารในระดับต้นฟลอก

ไซโตไคนิน (Zeatin) https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f7/Zeatin.svg

มีปฏิสัมพันธ์อย่างต่อเนื่องระหว่างไซโตไคนินและออกซินในกระบวนการทางสรีรวิทยาต่างๆของพืช การปรากฏตัวของไซโตไคนินช่วยกระตุ้นการสร้างกิ่งก้านและใบซึ่งผลิตออกซินที่เปลี่ยนตำแหน่งไปยังราก

ต่อมาการสะสมของออกซินในรากจะส่งเสริมการพัฒนาของขนรากใหม่ที่สร้างไซโตไคนิน ความสัมพันธ์นี้แปลเป็น:

ความเข้มข้นของออกซินที่สูงขึ้น = การเจริญเติบโตของรากที่สูงขึ้น
ความเข้มข้นของ Cytokinins ที่สูงขึ้น = การเจริญเติบโตของใบและใบมากขึ้น

โดยทั่วไปแล้วออกซินในปริมาณสูงและไซโตไคนินในระดับต่ำจะเอื้อต่อการสร้างรากที่ชอบผจญภัย ในทางตรงกันข้ามเมื่อเปอร์เซ็นต์ของออกซินต่ำและเปอร์เซ็นต์ของไซโตไคนินสูงการสร้างยอดจึงเป็นที่นิยม

ในระดับการค้าไฟโตฮอร์โมนเหล่านี้ถูกใช้ร่วมกับออกซินในการขยายพันธุ์ไม้ประดับและไม้ผลโดยไม่อาศัยเพศ ต้องขอบคุณความสามารถในการกระตุ้นการแบ่งเซลล์และการสร้างความแตกต่างทำให้ได้วัสดุโคลนที่มีคุณภาพดีเยี่ยม

ในทำนองเดียวกันเนื่องจากความสามารถในการชะลอการชราของพืชจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการปลูกดอกไม้ การใช้งานในพืชดอกไม้ช่วยให้ลำต้นสามารถเก็บใบสีเขียวได้นานขึ้นในช่วงหลังการเก็บเกี่ยวและการค้า

gibberellins

จิบเบอเรลลินเป็นไฟโตฮอร์โมนการเจริญเติบโตที่ทำหน้าที่ในกระบวนการต่างๆของการยืดตัวของเซลล์และการพัฒนาของพืช การค้นพบนี้มาจากการศึกษาเกี่ยวกับการปลูกข้าวที่สร้างลำต้นของการเจริญเติบโตที่ไม่แน่นอนและผลผลิตข้าวต่ำ

ไฟโตฮอร์โมนนี้ทำหน้าที่ในการชักนำให้เกิดการเจริญเติบโตของลำต้นและการพัฒนาช่อดอกและการออกดอก ในทำนองเดียวกันมันช่วยส่งเสริมการงอกของเมล็ดพืชอำนวยความสะดวกในการสะสมสำรองในธัญพืชและส่งเสริมการพัฒนาของผลไม้

Gibberellins (Ac. Gibberellic A3) โดย Calvero (ทำเองด้วย ChemDraw.) ผ่านวิกิมีเดียคอมมอนส์การสังเคราะห์จิบเบอเรลลินเกิดขึ้นภายในเซลล์และส่งเสริมการดูดซึมและการเคลื่อนย้ายสารอาหารเข้าสู่เซลล์ สารอาหารเหล่านี้ให้พลังงานและองค์ประกอบสำหรับการเจริญเติบโตและการยืดตัวของเซลล์

จิบเบอเรลลินถูกเก็บไว้ในโหนดของลำต้นช่วยเพิ่มขนาดของเซลล์และกระตุ้นการพัฒนาของตาด้านข้าง สิ่งนี้มีประโยชน์มากสำหรับพืชที่ต้องการการผลิตกิ่งก้านและใบสูงเพื่อเพิ่มผลผลิต

การใช้จิบเบอเรลลินในทางปฏิบัติเกี่ยวข้องกับออกซิน ในความเป็นจริงออกซินส่งเสริมการเจริญเติบโตตามยาวและจิบเบอเรลลินส่งเสริมการเจริญเติบโตด้านข้าง

ขอแนะนำให้ใช้ทั้ง phytohormones เพื่อให้พืชเจริญเติบโตอย่างสม่ำเสมอ ด้วยวิธีนี้จะหลีกเลี่ยงการก่อตัวของลำต้นที่อ่อนแอและสั้นซึ่งอาจทำให้เกิด "ที่พัก" เนื่องจากผลกระทบของลม

โดยทั่วไปจะใช้จิบเบอเรลลินเพื่อหยุดระยะการพักตัวของเมล็ดเช่นหัวมันฝรั่ง นอกจากนี้ยังกระตุ้นการตั้งตัวของเมล็ดเช่นลูกพีชพีชหรือพลัม

เอทิลีน

เอทิลีนเป็นสารก๊าซที่ทำหน้าที่เป็นฮอร์โมนพืช การเคลื่อนไหวภายในพืชดำเนินการโดยการแพร่กระจายผ่านเนื้อเยื่อและจำเป็นต้องใช้ในปริมาณที่น้อยที่สุดเพื่อส่งเสริมการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยา

หน้าที่หลักของเอทิลีนคือควบคุมการเคลื่อนไหวของฮอร์โมน ในเรื่องนี้การสังเคราะห์ขึ้นอยู่กับสภาพทางสรีรวิทยาหรือสถานการณ์ความเครียดของพืช

เอทิลีนที่มา: wikipedia.org

ในระดับทางสรีรวิทยาเอทิลีนถูกสังเคราะห์เพื่อควบคุมการเคลื่อนที่ของออกซิน มิฉะนั้นสารอาหารจะถูกส่งไปยังเนื้อเยื่อที่เป็นเนื้อเยื่อเกี่ยวกับผิวหนังเท่านั้นไปยังความเสียหายของรากดอกไม้และผลไม้

ในทำนองเดียวกันจะควบคุมการเจริญพันธุ์ของพืชโดยการส่งเสริมกระบวนการออกดอกและผล นอกจากนี้เมื่อพืชมีอายุมากขึ้นการผลิตก็เพิ่มขึ้นเพื่อรองรับการสุกของผลไม้

ในสภาวะเครียดจะส่งเสริมการสังเคราะห์โปรตีนที่ทำให้สามารถเอาชนะสภาวะที่ไม่พึงประสงค์ได้ ปริมาณที่มากเกินไปจะส่งเสริมความชราและการตายของเซลล์

โดยทั่วไปเอทิลีนทำหน้าที่ในการงดเว้นใบไม้ดอกไม้และผลไม้การทำให้ผลสุกและการแก่ของพืช นอกจากนี้ยังแทรกแซงการตอบสนองที่แตกต่างกันของพืชต่อสภาวะที่ไม่พึงประสงค์เช่นบาดแผลความเครียดจากน้ำหรือการโจมตีโดยเชื้อโรค

กรด

กรด Abscisic (ABA) เป็นฮอร์โมนพืชที่มีส่วนร่วมในกระบวนการย่อยสลายของอวัยวะต่างๆของพืช ในเรื่องนี้มันชอบการร่วงของใบไม้และผลไม้ทำให้เกิดคลอโรซิสของเนื้อเยื่อสังเคราะห์แสง

การศึกษาล่าสุดระบุว่า ABA ส่งเสริมการปิดปากใบภายใต้สภาวะที่มีอุณหภูมิสูง ด้วยวิธีนี้จะป้องกันการสูญเสียน้ำทางใบจึงช่วยลดความต้องการของเหลวที่สำคัญ

กรดแอบซิซิก ที่มา: wikipedia.org

กลไกอื่น ๆ ที่ ABA ควบคุม ได้แก่ การสังเคราะห์โปรตีนและไขมันในเมล็ดพืช นอกจากนี้ยังให้ความทนทานต่อการอบแห้งของเมล็ดพืชและอำนวยความสะดวกในกระบวนการเปลี่ยนแปลงระหว่างการงอกและการเจริญเติบโต

ABA ส่งเสริมความทนทานต่อสภาวะความเครียดในสิ่งแวดล้อมต่างๆเช่นความเค็มสูงอุณหภูมิต่ำและการขาดแคลนน้ำ ABA เร่งการเข้าสู่ K + ไอออนไปยังเซลล์รากซึ่งช่วยในการเข้าและกักเก็บน้ำในเนื้อเยื่อ

ในทำนองเดียวกันมันทำหน้าที่ในการยับยั้งการเจริญเติบโตของพืชซึ่งส่วนใหญ่เป็นลำต้นสร้างพืชที่มีลักษณะเป็น "คนแคระ" การศึกษาล่าสุดเกี่ยวกับพืชที่ได้รับการรักษาด้วย ABA ได้จัดการเพื่อระบุว่าไฟโตฮอร์โมนนี้ส่งเสริมการพักตัวของตาของพืช

บราสสิโนสเตอรอยด์

Brassinosteroids เป็นกลุ่มของสารที่ทำหน้าที่เปลี่ยนแปลงโครงสร้างของพืชที่ความเข้มข้นต่ำมาก การใช้งานและการประยุกต์ใช้เป็นเรื่องล่าสุดดังนั้นการใช้ในการเกษตรจึงยังไม่แพร่หลาย

การค้นพบของเขาเกิดจากการสังเคราะห์สารประกอบที่เรียกว่าBrasinólidaจากเกสรของหัวผักกาด สารที่มีโครงสร้างสเตียรอยด์ซึ่งใช้ในความเข้มข้นต่ำมากสามารถสร้างการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่ระดับของเนื้อเยื่อเนื้อเยื่อ

ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดเมื่อใช้ฮอร์โมนนี้จะได้รับเมื่อคุณต้องการได้รับการตอบสนองอย่างมีประสิทธิผลจากพืช ในเรื่องนี้Brasinólidaเข้าไปแทรกแซงกระบวนการแบ่งเซลล์การยืดตัวและการแตกต่างการประยุกต์ใช้เพื่อประโยชน์ในการออกดอกและการติดผล

อ้างอิง

Azcon-Bieto, J. (2008) พื้นฐานสรีรวิทยาของพืช. McGraw-Hill Interamerican แห่งสเปน. 655 น.
ไฟโตฮอร์โมน: สารควบคุมการเจริญเติบโตและสารชีวภาพ (2550) จากความหมายสู่พืชไร่ อาหารการกิน สืบค้นใน: redagricola.com
Gómez Cadenas Aurelio และGarcíaAgustín Pilar (2006) Phytohormones: การเผาผลาญและโหมดการออกฤทธิ์ Castelló de la Plana: สิ่งพิมพ์ของ Universitat Jaume I. DL. ไอ 84-8021-561-5
Jordán, M. , & Casaretto, J. (2006). ฮอร์โมนและสารควบคุมการเจริญเติบโต: ออกซินจิบเบอเรลลินและไซโตไคนิน Squeo, F, A. และ Cardemil, L. (eds.) สรีรวิทยาของพืช, 1-28.
Jordán, M. , & Casaretto, J. (2006). ฮอร์โมนและสารควบคุมการเจริญเติบโต: เอทิลีน, กรดแอบไซซิก, บราซิโนสเตียรอยด์, โพลีเอมีน, กรดซาลิไซลิกและกรดแจสโมนิก สรีรวิทยาของพืช, 1-28.

ไฟโตฮอร์โมน: ประเภทและลักษณะของพวกมัน - ชีววิทยา - 2025