FITOHORMONI: VRSTE IN NJIHOVE ZNAČILNOSTI - BIOLOGIJA - 2026

V fitohormoni ali rastlinski hormoni, so organske snovi, ki jih proizvaja rastlinskimi celicami rastlin. Sintetizirani na določenem mestu lahko delujejo tako, da uravnavajo metabolizem, rast in razvoj rastline.

Za biološko raznolikost je značilna prisotnost posameznikov z različnimi morfologijami, prilagojenimi posameznim habitatom in oblikam razmnoževanja. Na fiziološki ravni pa med rastjo in razvojem potrebujejo le nekatere snovi, povezane z morfogenim izražanjem.

Uporaba rastlinskih hormonov. Vir: pixabay.com

V zvezi s tem so vegetativni hormoni naravne spojine, ki imajo lastnost uravnavanja fizioloških procesov v minimalnih koncentracijah (<1 ppm). Izvirajo na enem mestu in se premeščajo na drugo, kjer uravnavajo določene fiziološke procese: stimulacijo, inhibicijo ali spremembo razvoja.

Xylem in phloem

V resnici fitohormoni krožijo skozi rastline skozi vaskularna tkiva: ksilem in floem. Odgovorni za različne mehanizme, kot so cvetenje, zorenje plodov, padanje listov ali rast korenin in stebel.

V nekaterih procesih sodeluje en sam fitohormon, čeprav se včasih pojavi sinergizem, s posredovanjem več snovi. Prav tako lahko pride do antagonizma, odvisno od koncentracij v rastlinskem tkivu in posebnih fizioloških procesov.

Odkritje

Odkritje rastlinskih hormonov ali fitohormonov je relativno nedavno. Stimulacija celične delitve in tvorba radikalnih poganjkov je bila ena prvih poskusnih aplikacij teh snovi.

Prvi fitohormon, ki se sintetizira in uporablja komercialno, je bil avksin, nato so odkrili citokinin in gibberellin. Druge snovi, ki delujejo kot regulatorji, so abscisna kislina (ABA), etilen in brassinosteroidi.

Procesi, kot so raztezek, diferenciacija celic in širjenje apikalnih in koreninskih poganjkov, so nekatere od njegovih funkcij. Prav tako spodbujajo kalitev semen, cvetenje, sadje in zorenje plodov.

V tem okviru fitohormoni dopolnjujejo kmetijska dela. Njegova uporaba omogoča pridobivanje pridelkov s trdnim koreninskim sistemom, dosledno listno površino, določenimi obdobji cvetenja in sadja ter enakomernim zorenjem.

značilnosti

Fitohormoni, povezani z različnimi fiziološkimi mehanizmi med diferenciacijo celic in rastjo rastlin, so v naravi le malo. Kljub majhnemu številu so pooblaščeni za uravnavanje rastnih in razvojnih odzivov rastline.

Dejansko te snovi najdemo v vseh kopenskih in vodnih rastlinah, v različnih ekosistemih in oblikah življenja. Njegova prisotnost je naravna pri vseh rastlinskih vrstah, med komercialnimi vrstami, kjer je njen potencial cenjen.

Na splošno so molekule preproste kemijske strukture, brez pridruženih beljakovinskih skupin. Pravzaprav je eden od teh rastlinskih hormonov, etilen, v plinasti naravi.

Njegov učinek ni natančen, poleg fizičnih in okoljskih razmer rastline je odvisen tudi od njegove koncentracije v okolju. Prav tako lahko njegovo funkcijo opravljamo na istem mestu ali pa jo prestavimo na drugo strukturo rastline.

V nekaterih primerih lahko prisotnost dveh rastlinskih hormonov sproži ali omeji določen fiziološki mehanizem. Redna raven dveh hormonov lahko privede do proliferacije streljanja in poznejše morfološke diferenciacije.

Lastnosti

• Delitev in raztezanje celic.
• Celična diferenciacija.
• Generacija radikalnih, stranskih in apikalnih poganjkov.
• Spodbujajo generiranje adventnih korenin.
• Vzbudijo kalitev ali dormancy semen.
• Zavlačujejo staranje listov.
• Spodbujajo cvetenje in plod.
• Spodbujajo zorenje plodov.
• Stimulira rastlino, da prenaša stresne razmere.

Mehanizem delovanja

Fitohormoni delujejo v rastlinskih tkivih po različnih mehanizmih. Med glavnimi lahko omenimo:

• Sinergizem: odziv, ki ga opazimo s prisotnostjo fitohormona v določenem tkivu in v določeni koncentraciji, se poveča s prisotnostjo drugega fitohormona.
• Antagonizem: koncentracija enega fitohormona preprečuje izražanje drugega rastlinskega hormona.
• Inhibicija: koncentracija fitohormona deluje kot regulativna snov, ki upočasni ali zmanjša hormonsko delovanje.
• Kofaktorji: fitohormon deluje kot regulativna snov, saj ima katalitično delovanje.

Vrste

Trenutno obstaja pet vrst snovi, ki se po naravi sintetizirajo v rastlini, imenujejo fitohormoni. Vsaka molekula ima določeno strukturo in kaže regulativne lastnosti glede na koncentracijo in kraj delovanja.

Glavni fitohormoni so auksin, gibberellin, citokinin, etilen in abscisna kislina. Kot snovi, katerih lastnosti so podobne fitohormonom, lahko omenimo brassinosteroide, salicilate in jasmonate.

Auksini

So hormoni, ki uravnavajo rast rastlin, spodbujajo delitev celic, raztezek in orientacijo stebel in korenin. Spodbujajo razvoj rastlinskih celic z nabiranjem vode ter spodbujajo cvetenje in plodovanje.

Pogosto ga najdemo v rastlinah v obliki indoleacetne kisline (IAA), v zelo nizkih koncentracijah. Druge naravne oblike so 4-kloro-indoleocetna kislina (4-Cl-IAA), fenilocetna kislina (PAA), indolna maslačna kislina (IBA) in indola propionska kislina (IPA).

Auksin (Indolacetna kislina - IAA) Vir: wikipedia.org

Sintetizirajo se v meristemih vrha stebel in listov, s preselitvijo se preselijo na druga območja rastline. Gibanje poteka skozi parenhim žilnih snopov, predvsem proti bazalnemu predelu in koreninam.

Auksini so vključeni v procese rasti in gibanja hranil v rastlini, njihova odsotnost povzroča škodljive učinke. Rastlina lahko ustavi svojo rast, ne odpira pridelovanja popkov, cvetovi in ​​plodovi pa bodo padli nezreli.

Ko rastlina raste, nova tkiva ustvarjajo auksine, ki spodbujajo razvoj stranskih brstov, cvetenja in plodov. Ko rastlina doseže svoj največji fiziološki razvoj, se avksin spusti do korenin, kar zavira razvoj radikalnih poganjkov.

Sčasoma rastlina preneha tvoriti naključne korenine in začne se proces staranja. Na ta način se v cvetočih območjih poveča koncentracija avksina, kar spodbudi plodnost in pozneje zorenje.

Citokinini

Citokinini so fitohormoni, ki delujejo v celični delitvi nesimeristetičnih tkiv, ki nastajajo v koreninskih meristemih. Najbolj znan naravni citokinin je Zeatin; prav tako imata kinetin in 6-benziladenin aktivnost citokinina.

Ti hormoni delujejo v procesih celične diferenciacije in pri uravnavanju fizioloških mehanizmov rastlin. Poleg tega posegajo pri uravnavanju rasti, staranju listov in prenosu hranil na ravni phloema.

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

Med citokinini in avksini obstaja nenehno medsebojno delovanje v različnih fizioloških procesih rastline. Prisotnost citokininov spodbuja nastanek vej in listov, ki proizvajajo avksine, ki so premeščeni na korenine.

Kasneje kopičenje auksinov v koreninah spodbuja razvoj novih koreninskih dlačic, ki ustvarjajo citokinin. Ta odnos se prevede v:

• Večja koncentracija Auksinov = večja rast korenin
• Večja koncentracija citokininov = večja rast listov in listja.

Na splošno visok odstotek avksina in nizek citokinin ugodno tvorita adventne korenine. Nasprotno, kadar je odstotek avksina nizek in je odstotek citokinina visok, se daje prednost oblikovanju poganjkov.

Na komercialni ravni se ti fitohormoni uporabljajo skupaj z avksini, pri aseksualnem razmnoževanju okrasnih in sadnih rastlin. Zahvaljujoč njihovi sposobnosti spodbujanja delitve in diferenciacije celic omogočajo pridobivanje klonskega materiala odlične kakovosti.

Prav tako se zaradi svoje sposobnosti zavlačevanja staranja rastline pogosto uporablja v cvetličarstvu. Uporaba v cvetnih pridelkih omogoča, da stebla ohranijo svoje zelene liste dlje med pobiranjem in trženjem.

Gibberellins

Gibberellini so rastni fitohormoni, ki delujejo v različnih procesih podaljševanja celic in razvoja rastlin. Njeno odkritje izhaja iz raziskav na nasadih riža, ki so ustvarile stebla nedoločene rasti in nizke pridelave zrnja.

Ta fitohormon deluje pri indukciji rasti stebel in razvoju socvetja in cvetenja. Prav tako spodbuja kalitev semen, olajša kopičenje rezerv v zrnih in spodbuja razvoj plodov.

Gibberellins (Ac. Gibberellic A3) Avtor Calvero. (Selfmade with ChemDraw.), Via Wikimedia Commons Sinteza gibberellinov poteka znotraj celice in spodbuja asimilacijo in gibanje hranilnih snovi v celici. Ta hranila zagotavljajo energijo in elemente za rast in raztezanje celic.

Gibberellin je shranjen v vozliščih stebla, daje prednost velikosti celic in spodbuja razvoj stranskih brstov. To je precej koristno za tiste pridelke, ki potrebujejo visoko pridelavo vej in listja, da povečajo svojo produktivnost.

Praktična uporaba gibberellinov je povezana z avksini. Auksini pravzaprav spodbujajo vzdolžno rast, gibberellini pa spodbujajo bočno rast.

Priporočljivo je odmerjanje obeh fitohormonov, da se pridelek enakomerno razvije. Na ta način se izognemo tvorbi šibkih in kratkih stebel, kar lahko povzroči "nastajanje" zaradi vetra.

Na splošno se giberellini uporabljajo za zaustavitev obdobja gojenja semen, kot so krompirjevi gomolji. Spodbujajo tudi nastavitev semen, kot so breskve, breskve ali slive.

Etilen

Etilen je plinasta snov, ki deluje kot rastlinski hormon. Njeno gibanje znotraj rastline poteka z difuzijo skozi tkiva, za pospeševanje fizioloških sprememb pa je potrebno v minimalnih količinah.

Glavna funkcija etilena je uravnavanje gibanja hormonov. V zvezi s tem je njegova sinteza odvisna od fizioloških razmer ali stresnih situacij rastline.

Vir etilena: wikipedia.org

Na fiziološki ravni se etilen sintetizira za nadzor gibanja avksinov. V nasprotnem primeru bi bila hranila usmerjena le v meristematska tkiva na škodo korenin, cvetov in plodov.

Prav tako nadzira reproduktivno zrelost rastline s spodbujanjem procesov cvetenja in plodov. Poleg tega se s staranjem rastline njegova pridelava poveča, da bi spodbudili zorenje plodov.

V stresnih razmerah spodbuja sintezo beljakovin, ki omogočajo premagovanje neugodnih razmer. Prekomerne količine spodbujajo staranje in smrt celic.

Na splošno etilen deluje na vzdržnost listov, cvetov in plodov, zorenje plodov in staranje rastline. Poleg tega posega v različne odzive rastline na neugodne razmere, kot so rane, vodni stres ali napad patogenov.

Kislina

Abscisinska kislina (ABA) je rastlinski hormon, ki sodeluje v procesu abscize različnih organov rastline. V zvezi s tem daje prednost padcu listov in plodov, saj spodbuja klorozo fotosintetskih tkiv.

Nedavne študije so pokazale, da ABA spodbuja zaprtje želodcev pri visokih temperaturnih pogojih. Na ta način se prepreči izguba vode skozi listje, s čimer se zmanjša povpraševanje po vitalni tekočini.

Abscesna kislina. Vir: wikipedia.org

Drugi mehanizmi, ki jih nadzoruje ABA, vključujejo sintezo beljakovin in lipidov v semenih. Poleg tega zagotavlja strpnost do sušenja semen in olajša prehodni proces med kalitvijo in rastjo.

ABA spodbuja toleranco do različnih obremenitev okolja, kot so visoka slanost, nizka temperatura in pomanjkanje vode. ABA pospeši vstop K + ionov v koreninske celice, kar spodbuja vstop in zadrževanje vode v tkivih.

Na enak način deluje pri zaviranju rasti rastlin, predvsem stebla, ustvarja rastline s pojavom "pritlikavcev". Nedavne študije rastlin, zdravljenih z ABA, so uspele ugotoviti, da ta fitohormon spodbuja mirovanje vegetativnih brstov.

Brassinosteroidi

Brassinosteroidi so skupina snovi, ki pri zelo nizkih koncentracijah delujejo na strukturne spremembe v rastlini. Njegova uporaba in uporaba je zelo nedavna, zato njena uporaba v kmetijstvu še ni postala zelo razširjena.

Njegovo odkritje je bilo narejeno s sintezo spojine, imenovane Brasinólida, iz repe cvetnega prahu. Ta snov steroidne strukture, ki se uporablja v zelo nizkih koncentracijah, uspe ustvariti strukturne spremembe na ravni meristematskih tkiv.

Najboljši rezultati pri uporabi tega hormona so doseženi, ko želite od rastline pridobiti ploden odziv. V zvezi s tem Brasinólida posega v procese delitve, raztezanja in diferenciacije celic, njena uporaba pa je uporabna pri cvetenju in plodovanju.

Reference

1. Azcon-Bieto, J. (2008) Osnove fiziologije rastlin. McGraw-Hill. Španski medmesec. 655 pp.
2. Fitohormoni: regulatorji rasti in biostimulansi (2007) Od semantike do agronomije. Prehrana. Obnovljeno v: redagricola.com
3. Gómez Cadenas Aurelio in García Agustín Pilar (2006) Fitohormoni: metabolizem in način delovanja. Castelló de la Plana: Objave Universitat Jaume I. DL. ISBN 84-8021-561-5
4. Jordán, M., in Casaretto, J. (2006). Hormoni in regulatorji rasti: avksini, gibberellini in citokinini. Squeo, F, A., & Cardemil, L. (ur.). Fiziologija rastlin, 1-28.
5. Jordán, M., in Casaretto, J. (2006). Hormoni in regulatorji rasti: etilen, abscisna kislina, brassinosteroidi, poliamini, salicilna kislina in jasmonska kislina. Fiziologija rastlin, 1-28.