Harga Terbaik Hormon Tumbuhan Indole-3-Acetic Acid Iaa

Nature

Asam indol asetat merupakan zat organik. Produk murni berupa kristal daun tak berwarna atau bubuk kristal. Asam ini berubah menjadi merah muda saat terkena cahaya. Titik lebur 165-166℃(168-170℃). Larut dalam etanol anhidrat, etil asetat, dikloroetana, larut dalam eter dan aseton. Tidak larut dalam benzena, toluena, bensin, dan kloroform. Tidak larut dalam air, larutan berairnya dapat diuraikan oleh sinar ultraviolet, tetapi stabil terhadap cahaya tampak. Garam natrium dan garam kalium lebih stabil daripada asam itu sendiri dan mudah larut dalam air. Mudah didekarboksilasi menjadi 3-metilindol (skatin). Asam ini memiliki dualitas terhadap pertumbuhan tanaman, dan bagian tanaman yang berbeda memiliki kepekaan yang berbeda terhadapnya, umumnya akar lebih besar daripada kuncup lebih besar daripada batang. Tanaman yang berbeda memiliki kepekaan yang berbeda terhadapnya.

Metode persiapan

3-indole acetonitrile terbentuk melalui reaksi indole, formaldehida, dan kalium sianida pada suhu 150℃, 0,9~1MPa, lalu dihidrolisis oleh kalium hidroksida. Atau melalui reaksi indole dengan asam glikolat. Dalam autoklaf baja tahan karat 3L, 270g(4,1mol)85% kalium hidroksida, 351g(3mol) indole ditambahkan, lalu 360g(3,3mol)70% larutan asam hidroksi asetat ditambahkan perlahan-lahan. Pemanasan tertutup hingga suhu 250℃, pengadukan selama 18 jam. Dinginkan hingga di bawah suhu 50℃, tambahkan 500ml air, dan aduk pada suhu 100℃ selama 30 menit untuk melarutkan kalium indole-3-asetat. Dinginkan hingga suhu 25℃, tuang bahan autoklaf ke dalam air, lalu tambahkan air hingga volume total menjadi 3L. Lapisan air diekstraksi dengan 500 ml etil eter, diasamkan dengan asam klorida pada suhu 20-30℃, dan diendapkan dengan asam indole-3-asetat. Saring, cuci dengan air dingin, keringkan dari cahaya, produk 455-490g.

Signifikansi biokimia

Milik

Mudah terurai dalam cahaya dan udara, tidak tahan lama saat disimpan. Aman bagi manusia dan hewan. Larut dalam air panas, etanol, aseton, eter dan etil asetat, sedikit larut dalam air, benzena, kloroform; Stabil dalam larutan alkali dan pertama-tama dilarutkan dalam sedikit alkohol 95% dan kemudian dilarutkan dalam air hingga jumlah yang sesuai saat disiapkan dengan kristalisasi produk murni.

Menggunakan

Digunakan sebagai stimulan pertumbuhan tanaman dan reagen analitis. Asam 3-indol asetat dan zat auksin lainnya seperti 3-indol asetaldehida, 3-indol asetonitril, dan asam askorbat terdapat secara alami di alam. Prekursor biosintesis asam 3-indol asetat pada tanaman adalah triptofan. Peran dasar auksin adalah mengatur pertumbuhan tanaman, tidak hanya untuk mendorong pertumbuhan, tetapi juga untuk menghambat pertumbuhan dan pembentukan organ. Auksin tidak hanya terdapat dalam keadaan bebas di dalam sel tanaman, tetapi juga terdapat dalam bentuk auksin terikat yang terikat kuat dengan asam biopolimerik, dll. Auksin juga membentuk konjugasi dengan zat khusus, seperti indol-asetil asparagin, apentosa indol-asetil glukosa, dll. Ini mungkin merupakan metode penyimpanan auksin di dalam sel, dan juga metode detoksifikasi untuk menghilangkan toksisitas auksin berlebih.

Memengaruhi

Auksin tanaman. Hormon pertumbuhan alami yang paling umum pada tanaman adalah asam indol asetat. Asam indol asetat dapat meningkatkan pembentukan ujung tunas atas pada tunas tanaman, pucuk, bibit, dll. Prekursornya adalah triptofan. Asam indol asetat adalahhormon pertumbuhan tanaman. Somatin memiliki banyak efek fisiologis, yang terkait dengan konsentrasinya. Konsentrasi rendah dapat meningkatkan pertumbuhan, konsentrasi tinggi akan menghambat pertumbuhan dan bahkan membuat tanaman mati, penghambatan ini terkait dengan apakah dapat menginduksi pembentukan etilen. Efek fisiologis auksin terwujud pada dua tingkat. Pada tingkat seluler, auksin dapat merangsang pembelahan sel kambium; Merangsang pemanjangan sel cabang dan menghambat pertumbuhan sel akar; Meningkatkan diferensiasi sel xilem dan floem, meningkatkan akar potong rambut dan mengatur morfogenesis kalus. Pada tingkat organ dan seluruh tanaman, auksin bekerja dari pembibitan hingga kematangan buah. Auksin mengendalikan pemanjangan mesokotil pembibitan dengan penghambatan cahaya merah reversibel; Ketika asam indol asetat ditransfer ke sisi bawah cabang, cabang akan menghasilkan geotropisme. Fototropisme terjadi ketika asam indol asetat ditransfer ke sisi cabang yang mendapat cahaya latar. Asam indol asetat menyebabkan dominasi puncak. Menunda penuaan daun; Auksin yang diberikan pada daun menghambat gugurnya daun, sedangkan auksin yang diberikan pada ujung proksimal gugurnya daun mendorong gugurnya daun. Auksin mendorong pembungaan, menginduksi perkembangan partenokarpi, dan menunda pematangan buah.

Menerapkan

Asam indol asetat memiliki spektrum yang luas dan banyak kegunaan, tetapi tidak umum digunakan karena mudah terdegradasi di dalam dan di luar tanaman. Pada tahap awal, asam indol asetat digunakan untuk menginduksi partenokarpus dan pembentukan buah tomat. Pada tahap pembungaan, bunga direndam dengan cairan 3000 mg/l untuk membentuk buah tomat tanpa biji dan meningkatkan laju pembentukan buah. Salah satu penggunaan paling awal adalah untuk mendorong perakaran stek. Merendam pangkal stek dengan larutan obat 100 hingga 1000 mg/l dapat mendorong pembentukan akar adventif pohon teh, pohon karet, pohon ek, metasequoia, lada, dan tanaman lainnya, serta mempercepat laju reproduksi nutrisi. Asam indol asetat 1~10 mg/l dan oksamila 10 mg/L digunakan untuk mendorong perakaran bibit padi. ​​Semprotkan cairan krisan sebanyak 25 hingga 400 mg/l sekali (dalam 9 jam fotoperiode), dapat menghambat munculnya kuncup bunga, menunda pembungaan. Tumbuh di bawah sinar matahari yang panjang hingga konsentrasi 10 -5 mol/l yang disemprotkan sekali, dapat meningkatkan bunga betina. Perlakuan terhadap biji bit mendorong perkecambahan dan meningkatkan hasil umbi akar dan kandungan gula.

Pengantar auksin
Perkenalan

Auksin (auksin) adalah golongan hormon endogen yang mengandung cincin aromatik tak jenuh dan rantai samping asam asetat, singkatan bahasa Inggris IAA, yang umum di dunia internasional, adalah asam asetat indol (IAA). Pada tahun 1934, Guo Ge dkk. mengidentifikasinya sebagai asam asetat indol, sehingga merupakan kebiasaan untuk sering menggunakan asam asetat indol sebagai sinonim untuk auksin. Auksin disintesis di daun muda yang memanjang dan meristem apikal, dan terakumulasi dari atas ke pangkal melalui pengangkutan floem jarak jauh. Akar juga menghasilkan auksin, yang diangkut dari bawah ke atas. Auksin pada tanaman terbentuk dari triptofan melalui serangkaian zat antara. Rute utamanya adalah melalui indol asetaldehida. Indo asetaldehida dapat dibentuk melalui oksidasi dan deaminasi triptofan menjadi indol piruvat dan kemudian didekarboksilasi, atau dapat dibentuk melalui oksidasi dan deaminasi triptofan menjadi triptamin. Indole asetaldehida kemudian dioksidasi ulang menjadi asam indol asetat. Rute sintetis lain yang mungkin adalah konversi triptofan dari indol asetonitril menjadi asam indol asetat. Asam indol asetat dapat dinonaktifkan dengan mengikat asam aspartat menjadi asam indol asetil aspartat, inositol menjadi asam indol asetat menjadi inositol, glukosa menjadi glukosida, dan protein menjadi kompleks protein-asam indol asetat pada tanaman. Asam indol asetat yang terikat biasanya mencapai 50-90% asam indol asetat pada tanaman, yang mungkin merupakan bentuk penyimpanan auksin dalam jaringan tanaman. Asam indol asetat dapat diurai oleh oksidasi asam indol asetat, yang umum terjadi pada jaringan tanaman. Auksin memiliki banyak efek fisiologis, yang terkait dengan konsentrasinya. Konsentrasi rendah dapat meningkatkan pertumbuhan, konsentrasi tinggi akan menghambat pertumbuhan dan bahkan membuat tanaman mati, penghambatan ini terkait dengan apakah dapat menginduksi pembentukan etilen. Efek fisiologis auksin terwujud pada dua tingkat. Pada tingkat sel, auksin dapat merangsang pembelahan sel kambium; Merangsang pemanjangan sel cabang dan menghambat pertumbuhan sel akar; Meningkatkan diferensiasi sel xilem dan floem, meningkatkan akar potong rambut dan mengatur morfogenesis kalus. Pada tingkat organ dan seluruh tanaman, auksin bekerja dari pembibitan hingga kematangan buah. Auksin mengendalikan pemanjangan mesokotil pembibitan dengan penghambatan cahaya merah reversibel; Ketika asam indol asetat ditransfer ke sisi bawah cabang, cabang akan menghasilkan geotropisme. Fototropisme terjadi ketika asam indol asetat ditransfer ke sisi cabang yang mendapat cahaya latar. Asam indol asetat menyebabkan dominasi puncak. Menunda penuaan daun; Auksin yang diaplikasikan pada daun menghambat absisi, sedangkan auksin yang diaplikasikan pada ujung proksimal absisi mendorong absisi. Auksin mendorong pembungaan, menginduksi perkembangan partenokarpi, dan menunda pematangan buah. Seseorang menemukan konsep reseptor hormon. Reseptor hormon merupakan komponen sel molekuler besar yang mengikat secara spesifik hormon yang bersangkutan dan kemudian memulai serangkaian reaksi. Kompleks asam indol asetat dan reseptor memiliki dua efek: pertama, ia bekerja pada protein membran, mempengaruhi pengasaman medium, pengangkutan pompa ion dan perubahan tegangan, yang merupakan reaksi cepat (< 10 menit); Yang kedua adalah bekerja pada asam nukleat, menyebabkan perubahan dinding sel dan sintesis protein, yang merupakan reaksi lambat (10 menit). Pengasaman sedang merupakan kondisi penting untuk pertumbuhan sel. Asam indol asetat dapat mengaktifkan enzim ATP (adenosin trifosfat) pada membran plasma, merangsang ion hidrogen untuk mengalir keluar dari sel, mengurangi nilai pH media, sehingga enzim diaktifkan, menghidrolisis polisakarida dinding sel, sehingga dinding sel melunak dan sel mengembang. Pemberian asam indol asetat mengakibatkan munculnya urutan messenger RNA (mRNA) spesifik, yang mengubah sintesis protein. Perlakuan asam indol asetat juga mengubah elastisitas dinding sel, yang memungkinkan pertumbuhan sel berlanjut. Efek peningkatan pertumbuhan auksin terutama untuk meningkatkan pertumbuhan sel, terutama pemanjangan sel, dan tidak berpengaruh pada pembelahan sel. Bagian tanaman yang merasakan rangsangan cahaya berada di ujung batang, tetapi bagian yang menekuk berada di bagian bawah ujung, yang karena sel-sel di bawah ujung tumbuh dan berkembang, dan itu adalah periode yang paling sensitif terhadap auksin, sehingga auksin memiliki pengaruh terbesar pada pertumbuhannya. Hormon pertumbuhan jaringan yang menua tidak bekerja. Alasan mengapa auksin dapat meningkatkan perkembangan buah dan perakaran stek adalah bahwa auksin dapat mengubah distribusi nutrisi dalam tanaman, dan lebih banyak nutrisi diperoleh di bagian dengan distribusi auksin yang kaya, membentuk pusat distribusi. Auksin dapat menginduksi pembentukan tomat tanpa biji karena setelah merawat kuncup tomat yang tidak dibuahi dengan auksin, ovarium kuncup tomat menjadi pusat distribusi nutrisi, dan nutrisi yang dihasilkan oleh fotosintesis daun terus diangkut ke ovarium, dan ovarium berkembang.

Pembangkitan, transportasi dan distribusi

Bagian utama sintesis auksin adalah jaringan meristan, terutama kuncup muda, daun, dan biji yang sedang berkembang. Auksin didistribusikan di semua organ tubuh tanaman, tetapi relatif terkonsentrasi di bagian pertumbuhan yang kuat, seperti koleopedia, kuncup, meristem ujung akar, kambium, biji yang sedang berkembang dan buah. Ada tiga cara transportasi auksin pada tanaman: transportasi lateral, transportasi polar dan transportasi non-polar. Transportasi lateral (transportasi auksin cahaya latar di ujung koleoptil yang disebabkan oleh cahaya unilateral, transportasi sisi dekat tanah auksin di akar dan batang tanaman saat melintang). Transportasi polar (dari ujung atas morfologi ke ujung bawah morfologi). Transportasi non-polar (dalam jaringan dewasa, auksin dapat diangkut secara non-polar melalui floem).

Dualitas tindakan fisiologis

Konsentrasi yang lebih rendah mendorong pertumbuhan, sedangkan konsentrasi yang lebih tinggi menghambat pertumbuhan. Organ tanaman yang berbeda memiliki kebutuhan yang berbeda untuk konsentrasi auksin yang optimal. Konsentrasi optimum adalah sekitar 10E-10mol/L untuk akar, 10E-8mol/L untuk kuncup dan 10E-5mol/L untuk batang. Analog auksin (seperti asam naftalena asetat, 2, 4-D, dll.) sering digunakan dalam produksi untuk mengatur pertumbuhan tanaman. Misalnya, ketika kecambah kacang diproduksi, konsentrasi yang cocok untuk pertumbuhan batang digunakan untuk merawat kecambah kacang. Akibatnya, akar dan kuncup terhambat, dan batang yang berkembang dari hipokotil sangat berkembang. Keuntungan puncak pertumbuhan batang tanaman ditentukan oleh karakteristik transportasi tanaman untuk auksin dan dualitas efek fisiologis auksin. Tunas pucuk batang tanaman merupakan bagian paling aktif dalam produksi auksin, tetapi konsentrasi auksin yang diproduksi di tunas pucuk terus-menerus diangkut ke batang melalui transpor aktif, sehingga konsentrasi auksin di tunas pucuk itu sendiri tidak tinggi, sedangkan konsentrasi di batang muda lebih tinggi. Ini paling cocok untuk pertumbuhan batang, tetapi memiliki efek penghambatan pada tunas. Semakin tinggi konsentrasi auksin di posisi yang lebih dekat ke tunas atas, semakin kuat efek penghambatan pada tunas samping, itulah sebabnya banyak tanaman tinggi membentuk bentuk pagoda. Namun, tidak semua tanaman memiliki dominasi pucuk yang kuat, dan beberapa semak mulai menurun atau bahkan menyusut setelah perkembangan tunas pucuk untuk jangka waktu tertentu, kehilangan dominasi pucuk asli, sehingga bentuk pohon semak bukanlah pagoda. Karena konsentrasi auksin yang tinggi memiliki efek menghambat pertumbuhan tanaman, produksi analog auksin konsentrasi tinggi juga dapat digunakan sebagai herbisida, terutama untuk gulma dikotil.

Analog auksin: NAA, 2, 4-D. Karena auksin terdapat dalam jumlah kecil pada tanaman, dan tidak mudah diawetkan. Untuk mengatur pertumbuhan tanaman, melalui sintesis kimia, orang telah menemukan analog auksin, yang memiliki efek serupa dan dapat diproduksi secara massal, dan telah digunakan secara luas dalam produksi pertanian. Pengaruh gravitasi bumi pada distribusi auksin: pertumbuhan batang di latar belakang dan pertumbuhan akar di dasar disebabkan oleh gravitasi bumi, alasannya adalah gravitasi bumi menyebabkan distribusi auksin yang tidak merata, yang lebih banyak terdistribusi di sisi dekat batang dan lebih sedikit terdistribusi di sisi belakang. Karena konsentrasi auksin optimum pada batang tinggi, lebih banyak auksin di sisi dekat batang yang mendorongnya, sehingga sisi dekat batang tumbuh lebih cepat daripada sisi belakang, dan mempertahankan pertumbuhan batang ke atas. Bagi akar, karena konsentrasi auksin yang optimal pada akar sangat rendah, lebih banyak auksin di dekat sisi tanah memiliki efek penghambatan pada pertumbuhan sel akar, sehingga pertumbuhan di dekat sisi tanah lebih lambat daripada di sisi belakang, dan pertumbuhan geotropik akar dipertahankan. Tanpa gravitasi, akar tidak selalu tumbuh ke bawah. Efek dari ketiadaan bobot pada pertumbuhan tanaman: pertumbuhan akar ke arah tanah dan pertumbuhan batang menjauh dari tanah diinduksi oleh gravitasi bumi, yang disebabkan oleh distribusi auksin yang tidak merata di bawah induksi gravitasi bumi. Dalam keadaan ruang tanpa bobot, karena hilangnya gravitasi, pertumbuhan batang akan kehilangan keterbelakangannya, dan akar juga akan kehilangan karakteristik pertumbuhan tanah. Namun, keuntungan puncak pertumbuhan batang masih ada, dan transportasi kutub auksin tidak terpengaruh oleh gravitasi.