Harga Terbaik Hormon Tumbuhan Indole-3-Asam Asetat Iaa

Nature

Asam indoleasetat adalah 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, larutannya dapat terurai 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 dan lebih besar daripada batang. Tanaman yang berbeda memiliki kepekaan yang berbeda terhadapnya.

Metode persiapan

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

Signifikansi biokimia

Milik

Mudah terurai oleh cahaya dan udara, tidak tahan lama untuk disimpan. Aman bagi manusia dan hewan. Larut dalam air panas, etanol, aseton, eter, dan etil asetat, sedikit larut dalam air, benzena, dan kloroform; stabil dalam larutan alkali dan pertama-tama dilarutkan dalam sedikit alkohol 95%, kemudian dilarutkan dalam air hingga jumlah yang sesuai ketika dibuat 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 untuk mengatur pertumbuhan tanaman, tidak hanya untuk mendorong pertumbuhan, tetapi juga untuk menghambat pertumbuhan dan pembentukan organ. Auksin tidak hanya ada dalam keadaan bebas dalam sel tanaman, tetapi juga ada dalam bentuk auksin terikat yang terikat kuat dengan asam biopolimer, dll. Auksin juga membentuk konjugasi dengan zat-zat khusus, seperti indol-asetil asparagin, apentosa indol-asetil glukosa, dll. Ini mungkin merupakan metode penyimpanan auksin 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 mendorong pembentukan ujung tunas atas pada tunas tanaman, pucuk, bibit, dll. Prekursornya adalah triptofan. Asam indol asetat adalahhormon pertumbuhan tanamanSomatin 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 rambut dan mengatur morfogenesis kalus. Pada tingkat organ dan seluruh tanaman, auksin bertindak 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 disinari latar. Asam indol asetat menyebabkan dominasi puncak. Menunda penuaan daun; Auksin yang diaplikasikan pada daun menghambat absisi, sementara auksin yang diaplikasikan pada ujung proksimal absisi mendorong absisi. Auksin mendorong pembungaan, menginduksi perkembangan partenokarpi, dan menunda pematangan buah.

Menerapkan

Asam indoleasetat memiliki spektrum luas dan banyak kegunaan, tetapi tidak umum digunakan karena mudah terdegradasi di dalam dan di luar tanaman. Pada tahap awal, 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 100 hingga 1000 mg/l larutan obat dapat mendorong pembentukan akar adventif pohon teh, pohon karet, pohon ek, metasequoia, lada dan tanaman lainnya, dan mempercepat laju reproduksi nutrisi. 1~10 mg/l asam indoleasetat dan 10 mg/L oksamylin digunakan untuk mendorong perakaran bibit padi. ​​25 hingga 400 mg/l semprotan cair krisan 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 jumlah bunga betina. Perlakuan terhadap benih bit mendorong perkecambahan dan meningkatkan hasil umbi akar serta kadar gula.

Pengantar auksin
Perkenalan

Auksin (auksin) adalah kelas hormon endogen yang mengandung cincin aromatik tak jenuh dan rantai samping asam asetat, singkatan bahasa Inggris IAA, umum internasional, adalah asam indol asetat (IAA). Pada tahun 1934, Guo Ge dkk. mengidentifikasinya sebagai asam indol asetat, sehingga merupakan kebiasaan untuk sering menggunakan asam indol asetat sebagai sinonim untuk auksin. Auksin disintesis pada daun muda yang memanjang dan meristem apikal, dan terakumulasi dari atas ke pangkal oleh transportasi jarak jauh floem. Akar juga menghasilkan auksin, yang diangkut dari bawah ke atas. Auksin pada tanaman dibentuk dari triptofan melalui serangkaian zat antara. Rute utamanya adalah melalui indolasetaldehida. Indole asetaldehida dapat dibentuk oleh oksidasi dan deaminasi triptofan menjadi indol piruvat dan kemudian didekarboksilasi, atau dapat dibentuk oleh 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 diinaktivasi dengan mengikat asam aspartat menjadi asam indol asetil aspartat, inositol menjadi asam indol asetat menjadi inositol, glukosa menjadi glukosida, dan protein menjadi kompleks asam indol asetat-protein pada tumbuhan. Asam indol asetat yang terikat biasanya mencakup 50-90% asam indol asetat pada tumbuhan, yang mungkin merupakan bentuk simpanan auksin dalam jaringan tumbuhan. Asam indol asetat dapat diurai oleh oksidasi asam indol asetat, yang umum dalam jaringan tumbuhan. 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 ia 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, mendorong akar rambut dan mengatur morfogenesis kalus. Pada tingkat organ dan seluruh tanaman, auksin bertindak dari pembibitan hingga pematangan 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 disinari cahaya latar. Asam indol asetat menyebabkan dominasi puncak. Menunda penuaan daun; Auksin yang diaplikasikan pada daun menghambat absisi, sementara 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 adalah komponen sel molekuler besar yang berikatan secara spesifik dengan hormon yang bersangkutan dan kemudian memicu serangkaian reaksi. Kompleks asam indol asetat dan reseptor memiliki dua efek: pertama, bekerja pada protein membran, memengaruhi pengasaman medium, transpor 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 medium merupakan kondisi penting untuk pertumbuhan sel. Asam indoleasetat dapat mengaktifkan enzim ATP (adenosin trifosfat) pada membran plasma, merangsang ion hidrogen untuk mengalir keluar dari sel, mengurangi nilai pH medium, sehingga enzim diaktifkan, menghidrolisis polisakarida dinding sel, sehingga dinding sel melunak dan sel mengembang. Pemberian asam indoleasetat mengakibatkan munculnya urutan messenger RNA (mRNA) spesifik, yang mengubah sintesis protein. Perlakuan asam indoleasetat juga mengubah elastisitas dinding sel, yang memungkinkan pertumbuhan sel untuk berlangsung. 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 melengkung berada di ujung bawah, karena sel-sel di bawah ujung sedang tumbuh dan berkembang, dan itu adalah periode 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 karena 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 tunas muda, daun, dan biji yang sedang berkembang. Auksin terdistribusi di semua organ tubuh tanaman, tetapi relatif terkonsentrasi di bagian pertumbuhan yang kuat, seperti koleopedia, tunas, 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 auksin sisi dekat-tanah 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 konsentrasi auksin yang optimal. Konsentrasi optimumnya adalah sekitar 10-10 mol/L untuk akar, 10-8 mol/L untuk tunas, dan 10-5 mol/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 sesuai untuk pertumbuhan batang digunakan untuk merawat kecambah kacang. Akibatnya, akar dan tunas terhambat, dan batang yang berkembang dari hipokotil menjadi sangat berkembang. Keunggulan puncak pertumbuhan batang tanaman ditentukan oleh karakteristik transpor tanaman untuk auksin dan dualitas efek fisiologis auksin. Tunas apikal batang tanaman merupakan bagian paling aktif dalam produksi auksin, tetapi konsentrasi auksin yang dihasilkan pada tunas apikal terus-menerus diangkut ke batang melalui transpor aktif. Oleh karena itu, konsentrasi auksin pada tunas apikal itu sendiri tidak tinggi, sementara konsentrasinya pada batang muda lebih tinggi. Tunas apikal paling cocok untuk pertumbuhan batang, tetapi memiliki efek penghambatan pada tunas. Semakin tinggi konsentrasi auksin pada posisi yang lebih dekat dengan tunas apikal, semakin kuat efek penghambatan pada tunas samping. Itulah sebabnya banyak tanaman tinggi membentuk pagoda. Namun, tidak semua tanaman memiliki dominasi auksin yang kuat. Beberapa semak mulai terdegradasi atau bahkan menyusut setelah perkembangan tunas apikal untuk jangka waktu tertentu, kehilangan dominasi auksin aslinya. Oleh karena itu, bentuk pohon semak bukanlah pagoda. Karena konsentrasi auksin yang tinggi memiliki efek menghambat pertumbuhan tanaman, produksi analog auksin dengan 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-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 tanah disebabkan oleh gravitasi bumi, alasannya adalah gravitasi bumi menyebabkan distribusi auksin yang tidak merata, yang lebih banyak didistribusikan di sisi dekat batang dan lebih sedikit didistribusikan di sisi belakang. Karena konsentrasi auksin optimum pada batang tinggi, lebih banyak auksin di sisi dekat batang mendorongnya, sehingga sisi dekat batang tumbuh lebih cepat daripada sisi belakang, dan mempertahankan pertumbuhan batang ke atas. Bagi akar, karena konsentrasi auksin 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 sisi belakang, dan pertumbuhan geotropik akar dipertahankan. Tanpa gravitasi, akar tidak selalu tumbuh ke bawah. Efek tanpa 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.