Gibberellinler tipleri, fonksiyonları, etki şekli, biyosentezi, uygulamaları

giberelinas bunlar yüksek bitkilerin farklı büyüme ve gelişme süreçlerine müdahale eden bitki hormonları veya fitohormonlardır. Aslında, kök büyümesini ve uzamasını, meyvelerin gelişmesini ve tohumların çimlenmesini uyarırlar..

Keşfi 30'ların ortasında pirinç bitkilerinin anormal gelişimini inceleyen Japon araştırmacılar tarafından yapıldı. Gibberellin adı mantardan gelir. Gibberrella funjikuroi, başlangıçta çıkarıldığı organizma, hastalığın nedensel ajanı "Bakanae".

112'den fazla gibberelin tanımlanmış olmasına rağmen, çok azı fizyolojik aktiviteyi gösterir. Sadece Gibberellin A₃ veya gibberellik asit ve gibberellinler A₁, bir₄ ve A₇ ticari öneme sahipler.

Bu fitohormonlar, yaprak ve gövdelerde hücre bölünmesini indüklemenin yanı sıra, bitkilerin boyutunda şaşırtıcı değişiklikleri teşvik eder. Dışsal uygulamasının gözle görülür etkisi, ince gövdelerin, daha az dalın ve kırılgan yaprakların uzamasıdır..

indeks

• 1 Türleri
  • 1.1 Serbest biçimler
  • 1.2 Konjuge formlar
• 2 İşlevi
• 3 Etki şekli
• 4 Gibberellinlerin biyosentezi
• 5 Doğal gibberellinlerin elde edilmesi
• 6 Fizyolojik etkiler
• 7 Ticari uygulamalar
• 8 Kaynakça

tip

Gibberellinlerin yapısı, birlikte dört halkalı bir molekül oluşturan beş karbon izoprenoidin birleşiminin sonucudur. Sınıflandırılması biyolojik aktiviteye bağlıdır.

Ücretsiz formlar

Temel yapısı ent-giberelano olan ent-Kaureno'dan türetilen maddelere karşılık gelir. Ent-Kaurene heterosiklik hidrokarbondan asit diterpenoidler olarak sınıflandırılırlar. İki tür serbest form bilinmektedir.

• inaktif: 20 karbon sunar.
• aktif: Belirli bir karbonu kaybettikleri için 19 karbon sunarlar. Aktivitenin 19 karbona sahip olması ve 3 konumunda bir hidroksilasyon sergilemesi şart koşuldu.

Konjuge formlar

Onlar karbonhidratlarla ilişkili gibberellinler, bu yüzden biyolojik aktiviteye sahip değiller..

fonksiyon

Gibberellinlerin ana işlevi, bitki yapılarının büyümesinin ve uzamasının uyarılmasıdır. Uzamayı sağlayan fizyolojik mekanizma, hücresel düzeyde endojen kalsiyum konsantrasyonundaki değişikliklerle ilgilidir..

Gibberellinlerin uygulanması, özellikle uzun gün bitkilerinde (PDL) çeşitli türlerin çiçeklenme ve çiçeklenme gelişimini teşvik eder. Fitokromlarla ilişkili olarak, çiçeklenme sırasında yaprak, stamen veya halı gibi çiçek yapılarının farklılaşmasını uyaran sinerjik bir etkiye sahiptirler..

Öte yandan, hareketsiz kalan tohumların çimlenmesine neden olurlar. Aslında tohumlardaki amilaz ve proteazların sentezini indükleyerek rezervlerin mobilizasyonunu aktive ederler..

Aynı şekilde, meyvelerin gelişmesini, çiçeklerin kıvrılmasını veya meyvelere dönüşmesini uyarır. Ek olarak partenokaritiyi teşvik ederler ve tohumsuz meyve üretmek için kullanılırlar..

Eylem modu

Gibberellinler hücre bölünmesini ve uzamasını teşvik eder, çünkü kontrollü uygulamalar hücre sayısını ve boyutunu arttırır. Gibberellinlerin etki şekli dokulardaki kalsiyum iyonlarının içeriğinin değişmesi ile düzenlenir..

Bu fitohormonlar aktive edilir ve bitki dokularında çok düşük konsantrasyonlarda fizyolojik ve morfolojik tepkiler üretir. Hücresel düzeyde, söz konusu tüm elementlerin değişimin gerçekleşmesi için mevcut olması ve yaşama geçirmesi esastır..

Gibberellinlerin etki mekanizması arpa tohumlarında çimlenme ve embriyonun büyüme süreci üzerinde çalışılmıştır (Hordeum vulgare). Aslında, gibberellinlerin biyokimyasal ve fizyolojik fonksiyonları bu süreçte meydana gelen değişikliklerle doğrulanmıştır..

Arpa tohumları, epispermin altında, aleuron tabakası olarak adlandırılan, protein bakımından zengin hücrelerin bir katmanına sahiptir. Çimlenme sürecinin başında, embriyo, her iki hidrolitik enzimi üreten aleuron tabakası üzerinde etki eden gibberellinler salgılar..

Bu mekanizmada, nişastayı şekere açmaktan sorumlu a-amilaz sentezlenen ana enzimdir. Araştırmalar, şekerlerin sadece aleurone tabakası bulunduğunda oluştuğunu göstermiştir..

Bu nedenle, aleurone katmanından çıkan a-amilaz, rezerv nişastayı amilaz endospermine dönüştürmekten sorumludur. Bu şekilde salınan şekerler ve amino asitler, embriyo tarafından fizyolojik gereksinimlerine göre kullanılır..

Gibberellinlerin, a-amilaz sentezlemesinden sorumlu mRNA molekülleri üzerinde etkili olan bazı genleri aktive ettiği tahmin edilmektedir. Fitohormonun gene etki ettiği doğrulanmamış olmasına rağmen, varlığı RNA sentezi ve enzim oluşumu için esastır..

Gibberellinlerin biyosentezi

Gibberellinler, bir ent-giberelan tetrasiklik yapıdan oluşan gibano halkasından türetilen terpenoid bileşiklerdir. Biyosentez, ökaryotların ana metalik yolu olan mevalonik asit yolu ile gerçekleştirilir..

Bu yol sitozolde ve bitki hücrelerinin, maya, mantar, bakteri, alg ve protozoanın endoplazmik retikulumunda bulunur. Sonuç, izoprenoidleri elde etmek için kullanılan izopentenil pirofosfat ve dimetilasilil pirofosfat adı verilen beş karbonlu yapıdır..

İzoprenoitler, koenzimler, K vitamini ve bunların arasında fitohormonlar gibi çeşitli partiküllerin promotör molekülleridir. Bitki seviyesinde, metabolik yol genellikle GA elde edilmesinde sona erer.₁₂-aldehit.

Bu bileşik elde edildiğinde, her bitki türü bilinen gibberellinlerin çeşitliliğini elde edinceye kadar farklı işlemleri takip eder. Aslında, her bir gibberellin bağımsız olarak hareket eder veya diğer fitohormonlarla etkileşime girer..

Bu işlem sadece genç yaprakların meristematik dokularında gerçekleşir. Daha sonra, bu maddeler floem aracılığıyla bitkinin geri kalanına aktarılır.

Bazı türlerde, gibberellinler kök apeksi seviyesinde sentezlenmekte, floem boyunca sapa taşınmaktadır. Aynı şekilde, olgunlaşmamış tohumlarda yüksek oranda gibberellin bulunur..

Doğal gibberellinlerin elde edilmesi

Azot, karbonatlı ve mineral tuzların fermantasyonu, ticari gibberellinler elde etmenin doğal yoludur. Karbonatlı bir kaynak olarak, glikoz, sakaroz, doğal unlar ve yağlar kullanılır ve fosfat ve magnezyumun mineral tuzları uygulanır..

İşlem etkili bir fermantasyon için 5 ila 7 gün gerektirir. Ortalama 28º - 32º C sıcaklık ve 3-3.5 pH seviyelerini koruyarak ajitasyon ve sabit havalandırma koşulları gerekir..

Aslında, gibberellinlerin geri kazanım işlemi, biyokütlenin fermente edilmiş et suyundan ayrışması yoluyla gerçekleştirilir. Bu durumda, hücresiz süpernatan, bitki büyüme düzenleyicileri olarak kullanılan elementleri içerir..

Laboratuar seviyesinde, gibberellin partikülleri, bir sıvı-sıvı özütleme kolonları işlemi yoluyla geri kazanılabilir. Bu teknik için organik asetat olarak etil asetat kullanılır.

Kusurunda, anyonik değişim reçineleri, süpernatana uygulanır ve gibberellinlerin gradyan elüsyonu yoluyla çökeltilmesi sağlanır. Son olarak, parçacıklar kurutulur ve oluşturulan saflık derecesine göre kristalleştirilir.

Tarım alanında, gibberellinler, ticari olarak etkisiz bir bileşenle karıştırılarak,% 50 ila% 70 arasında bir saflık derecesinde kullanılır. Mikro çoğaltma ve mahsul tekniklerinde in vitro, % 90'dan daha büyük bir saflık derecesine sahip ticari ürünler kullanılması tavsiye edilir..

Fizyolojik etkiler

Gibberellinlerin küçük miktarlarda uygulanması bitkilerde çeşitli fizyolojik etkilere neden olur; bunlar arasında:

• Doku büyümesinin uyarılması ve sapların uzaması
• Çimlenmenin uyarılması
• Meyvelere çiçek ortamının tanıtımı
• Meyvelerin çiçeklenme ve gelişiminin düzenlenmesi
• Bienal bitkilerin yıllıklara dönüşümü
• Cinsel ifadenin değiştirilmesi
• Cücelikçiliğin bastırılması

Gibberellinlerin eksojen uygulaması, bazı bitki yapılarının çocuk durumuna etki eder. Vejetatif çoğalma için kullanılan kesimler veya kazıklar, genç karakteri ortaya çıktığında köklenme işlemini kolayca başlatır..

Tersine, eğer bitki yapıları yetişkin karakterlerini gösterirse, kök oluşumu boştur. Gibberellinlerin uygulanması, bitkinin gençlik durumundan yetişkinliğe geçmesine izin verir veya bunun tersi de geçerlidir..

Bu mekanizma, çocukluk evrelerini tamamlamayan bitkilerde çiçeklenmeye başlamak istediğinizde önemlidir. Selvi, çam veya porsuk porsiyon gibi odunsu türlerle ilgili deneyimler üretim döngüsünü önemli ölçüde azaltmıştır..

Ticari uygulamalar

Bazı türlerde hafif saatlerin veya soğuk koşulların gereksinimleri, gibberellinlerin spesifik uygulamaları ile desteklenebilir. Ek olarak, gibberellinler, çiçek yapılarının oluşumunu uyarabilir ve sonunda bitkinin cinsel özelliklerini belirleyebilir.

Meyve verme sürecinde, gibberellinler meyvelerin büyümesini ve gelişmesini teşvik eder. Aynı şekilde, meyvelerin yaşlanmasını geciktirir, ağaçta bozulmalarını önler veya hasat edildiğinde bir süre yararlı ömre katkıda bulunur..

Tohumsuz meyveler (Partenocarpia) elde edilmek istendiğinde, spesifik gibberellin uygulamaları bu fenomeni uyarır. Pratik bir örnek, ticari düzeyde tohumlu türlerden daha fazla talep edilen çekirdeksiz üzümlerin üretimidir..

Bu bağlamda, gibberellinlerin uyku halindeki tohumlardaki uygulamaları, fizyolojik süreçleri aktive etmeyi ve bu durumdan çıkmayı sağlar. Aslında, yeterli bir doz, nişastayı şekere indirgeyen ve embriyonun gelişimini destekleyen hidrolitik enzimleri aktive eder..

Biyoteknolojik alanda, gibberellinler, bitkilerde dokuları yeniden oluşturmak için kullanılır. in vitro Patojen içermeyen eksplantlar. Aynı şekilde, ana bitkilerde gibberellinlerin uygulamaları, sağlıklı apekslerin laboratuvar seviyesinde çıkarılmasını kolaylaştırarak büyümelerini teşvik eder..

Ticari düzeyde, şeker kamışı yetiştiriciliğinde gibberellinlerin uygulamaları (Saccharum officinarum) şeker üretimini arttırmaya izin verir. Bu bakımdan, bu fitohormonlar sukrozun üretildiği ve depolandığı internodların uzamasını uyarır, bu şekilde daha büyük boyutta daha fazla şeker birikimi sağlar.

referanslar

1. Sebze Hormonlarının Uygulanması (2016) Bahçe Bitkileri. Kurtarıldı: horticultivos.com
2. Azcón-Bieto Joaquín ve Talón Manuel (2008) Bitki Fizyolojisinin Temelleri. Mc Graw Hill, 2. baskı. ISBN: 978-84-481-9293-8.
3. Cerezo Martínez Jorge (2017) Bitki Fizyolojisi. Konu X. Gibberellinler. Cartagena Politeknik Üniversitesi. 7 s.
4. Delgado Arrieta G. ve Domenech López F. (2016) Gibberelin. Teknik Bilimler Bölüm 4.27, 4 s.
5. Fidayı düzenleyenler (2003) Universitat Politècnica de València. Alınan: euita.upv.es
6. Weaver Robert J. (1976) Tarımda Bitki Büyüme Düzenleyicileri. Kaliforniya Üniversitesi, Davis. Editoryal Trillalar. ISBN: 9682404312.