Harga Terbaik Hormon Tumbuhan Asam Indol-3-Asetat Iaa

Nature

Asam indolasetat adalah zat organik. Produk murninya berupa kristal daun tak berwarna atau bubuk kristal. Warnanya berubah menjadi kemerahan saat terkena cahaya. Titik leleh 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 airnya 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 mengalami dekarboksilasi menjadi 3-metilindol (skatin). Asam ini memiliki dualitas terhadap pertumbuhan tanaman, dan bagian tanaman yang berbeda memiliki sensitivitas yang berbeda terhadapnya, umumnya akar lebih besar daripada tunas, dan tunas lebih besar daripada batang. Tanaman yang berbeda memiliki sensitivitas yang berbeda terhadapnya.

Metode persiapan

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

Signifikansi biokimia

Milik

Mudah terurai dalam cahaya dan udara, tidak tahan lama saat disimpan. Aman untuk manusia dan hewan. Larut dalam air panas, etanol, aseton, eter, dan etil asetat, sedikit larut dalam air, benzena, kloroform; Stabil dalam larutan basa dan pertama-tama dilarutkan dalam sedikit alkohol 95% lalu dilarutkan dalam air secukupnya saat disiapkan dengan kristalisasi produk murni.

Menggunakan

Digunakan sebagai stimulan pertumbuhan tanaman dan reagen analitik. 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 tumbuhan 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 pada asam biopolimer, 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 tumbuhan. Hormon pertumbuhan alami yang paling umum pada tumbuhan adalah asam indolasetat. Asam indolasetat dapat mendorong pembentukan ujung tunas atas pucuk tanaman, tunas, bibit, dll. Prekursornya adalah triptofan. Asam indolasetat adalahhormon pertumbuhan tanamanSomatin memiliki banyak efek fisiologis, yang berkaitan dengan konsentrasinya. Konsentrasi rendah dapat mendorong pertumbuhan, konsentrasi tinggi akan menghambat pertumbuhan dan bahkan menyebabkan tanaman mati, penghambatan ini berkaitan dengan apakah ia dapat menginduksi pembentukan etilen. Efek fisiologis auksin terwujud pada dua tingkatan. Pada tingkat seluler, auksin dapat merangsang pembelahan sel kambium; merangsang pemanjangan sel cabang dan menghambat pertumbuhan sel akar; mendorong diferensiasi sel xilem dan floem, mendorong pembentukan akar rambut dan mengatur morfogenesis kalus. Pada tingkat organ dan seluruh tanaman, auksin bekerja dari bibit hingga kematangan buah. Auksin mengendalikan pemanjangan mesokotil bibit dengan penghambatan cahaya merah yang reversibel; ketika asam indolasetat ditransfer ke sisi bawah cabang, cabang akan menghasilkan geotropisme. Fototropisme terjadi ketika asam indolasetat ditransfer ke sisi cabang yang terkena cahaya latar. Asam indolasetat menyebabkan dominasi pucuk. Menunda penuaan daun; Auksin yang diberikan pada daun menghambat pelepasan tunas, sedangkan auksin yang diberikan pada ujung proksimal tunas justru mendorong pelepasan tunas. Auksin mendorong pembungaan, menginduksi perkembangan partenokarpi, dan menunda pematangan buah.

Menerapkan

Asam indolasetat memiliki spektrum yang luas dan banyak kegunaan, tetapi tidak umum digunakan karena mudah terurai di dalam dan di luar tanaman. Pada tahap awal, asam ini digunakan untuk menginduksi partenokarpus dan pembentukan buah pada tomat. Pada tahap berbunga, bunga direndam dengan cairan 3000 mg/l untuk membentuk buah tomat tanpa biji dan meningkatkan tingkat 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 pada pohon teh, pohon karet, pohon ek, metasequoia, lada, dan tanaman lainnya, serta mempercepat laju reproduksi nutrisi. Asam indolasetat 1~10 mg/l dan oksamilin 10 mg/l digunakan untuk mendorong perakaran bibit padi. ​​Penyemprotan cairan krisan 25 hingga 400 mg/l sekali (dalam 9 jam fotoperiod), dapat menghambat munculnya kuncup bunga, menunda pembungaan. Menanam di bawah sinar matahari yang lama dengan konsentrasi 10⁻⁵ mol/l yang disemprotkan sekali, dapat meningkatkan jumlah bunga betina. Perlakuan pada biji bit mendorong perkecambahan dan meningkatkan hasil umbi akar serta kandungan gula.

Pengantar tentang auksin
Perkenalan

Auksin (auxin) adalah kelas hormon endogen yang mengandung cincin aromatik tak jenuh dan rantai samping asam asetat, singkatan bahasa Inggrisnya IAA, yang umum secara internasional adalah asam indol asetat (IAA). Pada tahun 1934, Guo Ge dkk. mengidentifikasinya sebagai asam indol asetat, sehingga asam indol asetat sering digunakan sebagai sinonim untuk auksin. Auksin disintesis di daun muda yang memanjang dan meristem apikal, dan terakumulasi dari atas ke bawah melalui transportasi jarak jauh floem. Akar juga menghasilkan auksin, yang diangkut dari bawah ke atas. Auksin pada tumbuhan terbentuk dari triptofan melalui serangkaian zat perantara. Jalur utama adalah melalui indolasetaldehida. Indol asetaldehida dapat terbentuk melalui oksidasi dan deaminasi triptofan menjadi indol piruvat dan kemudian didekarboksilasi, atau dapat terbentuk melalui oksidasi dan deaminasi triptofan menjadi triptamin. Indoleasetaldehida kemudian dioksidasi kembali menjadi asam indolasetat. Rute sintesis lain yang mungkin adalah konversi triptofan dari indolasetonitril menjadi asam indolasetat. Asam indolasetat dapat dinonaktifkan dengan mengikat asam aspartat menjadi asam indolasetilaspartat, inositol menjadi asam indolasetat, glukosa menjadi glukosida, dan protein menjadi kompleks protein-asam indolasetat pada tumbuhan. Asam indolasetat yang terikat biasanya mencapai 50-90% dari asam indolasetat pada tumbuhan, yang mungkin merupakan bentuk penyimpanan auksin dalam jaringan tumbuhan. Asam indolasetat dapat diuraikan melalui oksidasi asam indolasetat, yang umum terjadi pada jaringan tumbuhan. Auksin memiliki banyak efek fisiologis, yang berkaitan dengan konsentrasinya. Konsentrasi rendah dapat mendorong pertumbuhan, konsentrasi tinggi akan menghambat pertumbuhan dan bahkan menyebabkan tanaman mati, penghambatan ini berkaitan dengan apakah ia dapat menginduksi pembentukan etilen. Efek fisiologis auksin termanifestasi pada dua tingkatan. Pada tingkat seluler, auksin dapat merangsang pembelahan sel kambium; merangsang pemanjangan sel cabang dan menghambat pertumbuhan sel akar; mendorong diferensiasi sel xilem dan floem, mendorong pembentukan akar rambut dan mengatur morfogenesis kalus. Pada tingkat organ dan seluruh tanaman, auksin berperan dari bibit hingga kematangan buah. Auksin mengendalikan pemanjangan mesokotil bibit dengan penghambatan cahaya merah yang reversibel; ketika asam indolasetat ditransfer ke sisi bawah cabang, cabang akan menghasilkan geotropisme. Fototropisme terjadi ketika asam indolasetat ditransfer ke sisi cabang yang terkena cahaya latar. Asam indolasetat menyebabkan dominasi pucuk. Menunda penuaan daun; auksin yang diberikan pada daun menghambat abskisi, sedangkan auksin yang diberikan pada ujung proksimal abskisi mendorong abskisi. Auksin mendorong pembungaan, menginduksi perkembangan partenokarpi, dan menunda pematangan buah. Seseorang mengemukakan konsep reseptor hormon. Reseptor hormon adalah komponen sel molekul besar yang mengikat secara spesifik hormon yang sesuai dan kemudian memulai serangkaian reaksi. Kompleks asam indolasetat dan reseptor memiliki dua efek: pertama, ia 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 indolasetat dapat mengaktifkan enzim ATP (adenosin trifosfat) pada membran plasma, merangsang ion hidrogen untuk keluar dari sel, menurunkan nilai pH medium, sehingga enzim diaktifkan, menghidrolisis polisakarida dinding sel, sehingga dinding sel melunak dan sel membesar. Pemberian asam indolasetat menghasilkan munculnya sekuens messenger RNA (mRNA) spesifik, yang mengubah sintesis protein. Perlakuan asam indolasetat juga mengubah elastisitas dinding sel, memungkinkan pertumbuhan sel berlangsung. Efek peningkatan pertumbuhan auksin terutama untuk mendorong pertumbuhan sel, terutama pemanjangan sel, dan tidak berpengaruh pada pembelahan sel. Bagian tanaman yang merasakan rangsangan cahaya berada di ujung batang, tetapi bagian yang membengkok berada di bagian bawah ujung, hal ini karena sel-sel di bawah ujung sedang tumbuh dan berkembang, dan merupakan periode paling sensitif terhadap auksin, sehingga auksin memiliki pengaruh terbesar pada pertumbuhannya. Hormon pertumbuhan jaringan yang menua tidak berfungsi. Alasan mengapa auksin dapat mendorong 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 perlakuan tunas tomat yang tidak dibuahi dengan auksin, ovarium tunas tomat menjadi pusat distribusi nutrisi, dan nutrisi yang dihasilkan oleh fotosintesis daun terus menerus diangkut ke ovarium, dan ovarium berkembang.

Pembangkitan, transportasi, dan distribusi

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

Dualitas tindakan fisiologis

Konsentrasi yang lebih rendah mendorong pertumbuhan, konsentrasi yang lebih tinggi menghambat pertumbuhan. Organ tanaman yang berbeda memiliki kebutuhan yang berbeda untuk konsentrasi auksin optimal. Konsentrasi optimal 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 mengolah kecambah kacang. Akibatnya, akar dan tunas terhambat, dan batang yang berkembang dari hipokotil sangat berkembang. Keunggulan puncak pertumbuhan batang tanaman ditentukan oleh karakteristik transportasi tanaman terhadap auksin dan dualitas efek fisiologis auksin. Tunas pucuk batang tanaman merupakan bagian yang paling aktif dalam produksi auksin, tetapi konsentrasi auksin yang dihasilkan 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. Konsentrasi ini paling cocok untuk pertumbuhan batang, tetapi memiliki efek penghambat pada tunas. Semakin tinggi konsentrasi auksin pada posisi yang lebih dekat ke tunas pucuk, semakin kuat efek penghambatnya pada tunas samping, itulah sebabnya banyak tanaman tinggi membentuk bentuk pagoda. Namun, tidak semua tanaman memiliki dominasi pucuk yang kuat, dan beberapa semak mulai mengalami degradasi atau bahkan menyusut setelah perkembangan tunas pucuk untuk jangka waktu tertentu, kehilangan dominasi pucuk aslinya, sehingga bentuk pohon semak tersebut bukan 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 di tumbuhan, dan tidak mudah untuk diawetkan. Untuk mengatur pertumbuhan tanaman, melalui sintesis kimia, orang telah menemukan analog auksin, yang memiliki efek serupa dan dapat diproduksi secara massal, dan telah banyak digunakan dalam produksi pertanian. Pengaruh gravitasi bumi terhadap distribusi auksin: pertumbuhan batang dan pertumbuhan akar di tanah 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 optimal di 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. Untuk akar, karena konsentrasi auksin optimal di akar sangat rendah, lebih banyak auksin di dekat sisi tanah memiliki efek penghambat pada pertumbuhan sel akar, sehingga pertumbuhan di dekat sisi tanah lebih lambat daripada di sisi belakang, dan pertumbuhan geotropik akar tetap terjaga. Tanpa gravitasi, akar tidak selalu tumbuh ke bawah. Efek tanpa bobot pada pertumbuhan tanaman: pertumbuhan akar menuju tanah dan pertumbuhan batang menjauh dari tanah dipicu oleh gravitasi bumi, yang disebabkan oleh distribusi auksin yang tidak merata di bawah pengaruh gravitasi bumi. Dalam keadaan tanpa bobot di ruang angkasa, karena hilangnya gravitasi, pertumbuhan batang akan kehilangan sifat ke belakang, dan akar juga akan kehilangan karakteristik pertumbuhan di tanah. Namun, keunggulan puncak pertumbuhan batang masih ada, dan transportasi auksin ke arah kutub tidak terpengaruh oleh gravitasi.