Sisältö
- Gibberellic acid kuvaus
- GA3 Kasvuhormoni
- Gibberelliinihappo ja kasvintuotanto
- Mikä on giberelliinien toiminta?
Gibberellic acid (GA) on eräänlainen hormoni, joka on tärkeä kasvien kasvulle. Maatalouden ”vihreä vallankumous” tapahtui suurelta osin giberelliinihapon levittämisen kautta satoihin. Tutkijat ovat löytäneet monia tapoja, joilla giberelliinit edistävät kasvien kehitystä, ja selvittävät samalla menetelmiä, joilla ne kuljetetaan ja syntetisoidaan kasveissa.
Gibberellic acid (GA) on hormoni, jota löytyy kasveista ja joka auttaa kasvien kasvua ja kehitystä. Sitä käytetään yleisesti maataloudessa kasvustojen lisäämiseen.
Gibberellic acid kuvaus
Gibberellic acid, tai GA, on hormoni, jota löytyy kasveista. Gibberelliinihappoa löytyy kasvavista kasvakudoksista, kuten versoista, nuorista lehtiä ja kukista. Se on heikosti hapan. Toinen nimi giberelliinihapolle on giberelliini. Gibberelliinihappo voi päästä solukalvoihin yksinkertaisen diffuusion avulla. Hapoja voivat auttaa myös sisäänvirtauskuljettimet, jotka ovat proteiineja, jotka voivat liikkua GA: ien läpi solukalvon. Yksi tyyppinen tulonsiirtoväline on nitraatinsiirtotekijä 1 / peptidin kuljettaja (NPF). Muita tällaisia kuljettajia ovat SWEET13 ja SWEET14, jotka ilmeisesti kuljettavat sakkaroosia kasvin floemiin. Solun sisäpuolella on alhaisempi happamuus (korkeampi pH), ja siten GA: sta tulee negatiivinen varaus. Tämän jälkeen giberelliini ei pääse poistumaan solusta liittymättä toiseen komponenttiin. Tutkijat olettavat, että on oltava kuljettajia, jotka voivat siirtää giberelliinin pois sytoplasmasta, mutta toistaiseksi näitä ”effluksikuljetuksia” ei ole löytynyt.
Tähän mennessä on löydetty yli 130 giberellihappotyyppiä. Monet näistä eivät ole biologisesti aktiivisia (bioaktiivisia), joten ne toimivat bioaktiivisten GA: ien, kuten GA1, GA3, GA4 ja GA7, edeltäjinä. Näiden aktiivisten GA: ien biosynteesiä ei tunneta hyvin, mutta tutkijat tekevät edistystä tällä alalla. Vaikka ei-bioaktiiviset GA: t näyttävät siirtävän kasveissa pitkiä matkoja, bioaktiivisilla ei ole taipumusta tehdä tätä. On selvää, että GA voi siirtyä kasvien floemimahlaan ja että se auttaa kasvien kasvua ja kehitystä samoin kuin niiden kukintaa. Ilmeisesti GA: t voivat liikkua myös lyhyitä matkoja. GA9: n tapauksessa tämä giberelliini valmistetaan kasvien munasarjoissa ja siirretään terälehtiin ja siemennesteisiin. Sieltä se muuttuu GA4: ksi. Tämä bioaktiivinen hormoni puolestaan vaikuttaa kasvien elinten kasvuun. Tutkijat etsivät edelleen vastauksia siitä, kuinka liikkuvat giberelliinihapot ovat kasveissa.
GA3 Kasvuhormoni
GA3-kasvuhormoni on eräänlainen giberelliini, joka on bioaktiivinen. Japanilainen tutkija löysi AC3: n 1950-luvulla. Tuolloin sieni vaikutti riisikasveihin siten, että se sai kasvit kasvamaan korkeiksi pysäyttäen siementen tuotannon. Nämä viehättävät, hedelmättömät kasvit eivät pystyneet edes tukemaan painoaan. Tutkijoiden tutkiessa tätä sieniä he havaitsivat, että se sisälsi yhdisteitä, jotka voisivat edistää kasvien kasvua. Sientä kutsuttiin Gibberella fujikuroi, joka sai alkunsa nimestä gibberellin. Yksi näistä yhdisteistä, nykyään nimeltään GA3, on eniten tuotettu giberellihappo teolliseen käyttöön. GA3-kasvuhormoni on tärkeä maatalouden, tieteen ja puutarhatalouden kannalta. GA3 stimuloi uroselinten esiintymistä tietyissä lajeissa.
Gibberelliinihappo ja kasvintuotanto
Gibberelliinihappojen löytö johti merkittävään kehitykseen maataloudessa. Viljelijät havaitsivat, että he voisivat lisätä viljasatoaan käyttämällä GA: ita. Tämä johti siihen, mitä maataloudessa kutsuttiin vihreäksi vallankumoukseksi. Viljelijät voisivat lisätä enemmän typpilannoitteita kasveihin murehtimatta liiallisesta varren pidenemisestä. Tuloksena olevat vehnän ja riisin lisäykset muuttivat täysin maataloutta ympäri maailmaa, mikä osoittaa giberelliinihapon merkittävän merkityksen nykyaikaisessa maataloudessa.
Tähän päivään mennessä giberelliinihappoja käytetään hoitamaan kasveja, joilla on kääpiöfenotyyppejä. Gibrerelliinit stimuloivat kasvien kasvua näissä kääpiökasveissa. Gibberelliinihappoa voidaan käyttää myös vähentämään nuorten hedelmäpuiden hedelmäpuiden kukinnan määrää. Tällä tavalla hedelmäpuilla on enemmän aikaa kasvaa. Se on myös ennaltaehkäisevä toimenpide siitepölyn leviämien nuorten puiden kasvirusteilta. Viljelijät päättävät, kuinka paljon giberellihappoa käytetään viljelyyn määrittelemällä, mikä heidän tuotantotavoitteensa on. Jos heidän on leikattava hedelmällisyydestä, he voivat käyttää suuria määriä giberelliinihappoa. Toisaalta, jos he käyttävät vähemmän GA: ta, hedelmät tai vihannekset voivat tuottaa enemmän. Hedelmätarhat, jotka kantavat paljon hedelmiä, eivät tarvitse yhtä paljon GA-sovellusta. Yleensä GA: ta tulisi käyttää vain lämpimällä säällä, tai muuten ne eivät edistä kasvun vauhdittamista.
Gibberellic happo voi myös auttaa hedelmiä, kuten sitrushedelmiä. Gibberelliinihapon levittäminen sitrushedelmiin voi estää albedon hajoamisen, mikä on appelsiininkuorten rypistymistä ja halkeilua. Gibberelliinihapon käyttö voi myös vähentää sitrushedelmien vesileimapisteitä. Gibberelliinihappo parantaa siten sitrushedelmien kuoren laatua. GA: n levittäminen tuottaa laadukkaampia hedelmiä, jotka ovat kestävämpiä epäsuotuisille sääolosuhteille ja muille mahdollisille rappeutumis- ja loukkaantumiskeinoille. Kun kiinnitetään erityistä huomiota terveisiin kasveihin soveltuvissa olosuhteissa oikeissa olosuhteissa, sitrushedelmien satoa voidaan parantaa huomattavasti. Tyypillisesti GA-sovelluksen parhaat tulokset saadaan, kun sitä ei käytetä yksinään, vaan pikemminkin sekoituksena muiden yhdisteiden kanssa. On selvää, että sadontuoton ja hedelmien laadun parannukset tekevät gibereliinihaposta tärkeän työkalun maataloudessa. Ruoka ruokatarjonnan parantamisessa ja lisäämisessä GA: ssa on vaikuttava, ja näyttää todennäköisesti pysyvän jonkin aikaa.
Mikä on giberelliinien toiminta?
Giberelliinit toimivat kasvien kasvun säätelijöinä. Ne toimivat siementen itämisen aloittamisessa, auttavat lehtien kasvua ja lehtiä kypsymisessä ja vaikuttavat kukintaan.
Siementen itämisen myötä siemenet pysyvät lepotilassa, kunnes ne alkavat itää. Kun giberelliinit vapautuvat, ne alkavat heikentää siemenkuoria aloittamalla geeniekspressio. Tämä johtaa solujen laajenemiseen.
GA: t ovat tekijöitä, jotka edistävät kukan kehitystä. Biennaaleissa ne stimuloivat kukan kehitystä. Mielenkiintoista on, että monivuotisissa giberelliinit estävät kukinnan. Lisäksi gibrerelliinihapot ovat keskeisiä sisäisen pidennyksen kannalta. Jälleen tulos on solujen laajeneminen ja solunjako. Tämä tapahtuu vastauksena vaaleisiin ja pimeisiin jaksoihin.
Kääpiömäisissä tai myöhään kukkivissa mutanteissa, gibberelliinihappoa on vähemmän. Näissä kasveissa tarvitaan lisää GA: n käyttöä, jotta kasvit palautuvat normaalimpaan kasvukuvioon. Siksi giberelliini toimii eräänlaisena kuittauksena kasveille.
Toinen giberelliinifunktio on auttaa siitepölyn itämistä. Siitepölyputken kasvun aikana giberelliinin määrän on osoitettu kasvavan. Gibberelliinit vaikuttavat myös urosten ja naisten hedelmällisyyteen kasveissa. Gibberelliinihapolla on merkitystä naisten kukkien muodostumisen estämisessä.
Tähtikuvio on tärkein paikka gibrerelliinihappojen valmistamiseksi.
Viimeaikaiset havainnot kasvitieteessä ovat johtaneet ymmärtämään paremmin gibberelliinihappojen signalointireittejä. Yleensä nämä reitit vaativat GA-reseptoria, kasvupressoreita, joita kutsutaan DELLA: ksi, ja erityyppisiä proteiineja. DELLA-proteiinit estävät kasvien kasvua, kun taas GA-signaali auttaa kasvua. Tämän estämisen ylittämiseksi giberelliset hapot muodostavat kompleksin, joka johtaa DELLA-kasvupressorien hajoamiseen.
Tutkijat pyrkivät edelleen ymmärtämään prosessia, jolla GA: t saavat kaikki nämä asiat tapahtumaan. Teoreettisesti giberelliinien on kuljetettava pitkiä matkoja kasvien sisällä. Tämän mekanismi ei ole vielä selvä.
Koska kasvit eivät voi liikkua, signaalimolekyylien ja hormonien merkitys on erittäin tärkeä. Gibberelliinihapon peruskuljetusmekanismien nojaaminen hormonien signalointireittien lisäksi lisää kasvien ymmärtämistä. Tämä puolestaan tukee maataloutta, koska ihmisillä on tarve erittäin tehokkaalle sadontuotolle.