ستة هرمونات نباتية رئيسية وخصائص عملها.

1. أوكسين (IAA)

الأوكسين هو نوع من الهرمونات الداخلية التي تحتوي على حلقة عطرية غير مشبعة وسلسلة جانبية من حمض الأسيتيك. الاختصار الإنجليزي هو IAA. الاسم الشائع الدولي هو حمض الإندول أسيتيك (IAA). 4-Chloro-IAA، 5-hydroxy-IAA، وحمض النفثالين أسيتيك (NAA)، وحمض الإندولبيوتيريك، وما إلى ذلك هي مواد تشبه الأوكسين. ولذلك، فمن المعتاد استخدام حمض الإندوليسيتيك كمرادف للأوكسين.

إن تأثير الأوكسين المعزز للنمو هو بشكل أساسي تعزيز نمو الخلايا، وخاصة استطالة الخلايا. ويمكنه أيضًا تعزيز نمو الفاكهة وتأصيل الفروع المقطوعة. لكن أوكسين الأنسجة، الذي يميل إلى الشيخوخة، ليس له أي تأثير.

سمات:

① الميزة الأعلى؛
② الانقسام النووي للخلية واستطالة الخلية الطولية؛
③ يتم تكبير الأوراق.
④ العقل والجذور؛
⑤ الكالس؛
⑥ تمنع الجذور.
⑦ الثغور المفتوحة.
⑧ تمديد السكون.

2. جيبريلين

في عام 1938، قام اليابانيان يابودا سادجيرو وسوميكي يوسوكي بعزل هذه المادة الفعالة من رشاحة وسط زراعة الجبريللا وتحديد تركيبها الكيميائي. اسمه حمض الجبريليك. بحلول عام 1983، تم عزل وتحديد أكثر من 60 مادة تشبه حمض الجبريليك. تنقسم عمومًا إلى فئتين: الحالة الحرة والحالة المقيدة، وتسمى مجتمعة الجبرلينات، وتسمى GA1 وGA2 على التوالي. تمتلك الجبرلينات المختلفة أنشطة بيولوجية مختلفة، وحمض الجبريليك (GA3) لديه أعلى نشاط.

الدور الأبرز للجبرلينات هو تسريع استطالة الخلايا (يمكن للجبرلينات زيادة محتوى الأوكسين في النباتات، والأوكسين ينظم استطالة الخلايا بشكل مباشر). كما أنه يعزز انقسام الخلايا. يمكن أن يعزز توسع الخلايا (لكنه لا يسبب تحمض جدران الخلايا).

سمات:

① منع تساقط الأعضاء وكسر حالة السكون؛
② تعزيز تحويل المالتوز (تحفيز تكوين الأميليز)؛
③ تعزيز النمو الخضري (لا يشجع على نمو الجذور، ولكنه يعزز بشكل كبير نمو السيقان والأوراق).

3. السيتوكينين (CTK)

السيتوكينين (CTKs) هي فئة من الهرمونات النباتية التي تعزز انقسام الخلايا، وتحفز تكوين البراعم، وتعزز نموها. في عام 1955، أثناء دراسة زراعة الأنسجة النباتية، اكتشف سكوج وآخرون من الولايات المتحدة مادة تعزز انقسام الخلايا، والتي سميت بالكينتين.

اسمه الكيميائي هو 6-فورفوريل أمينوبورين. الكينتين غير موجود في النباتات. في وقت لاحق، تم عزل أكثر من اثنتي عشرة مادة ذات نشاط فسيولوجي كينيتين من النباتات. الآن جميع المواد التي لها نفس النشاط الفسيولوجي مثل الكينتين، سواء كانت طبيعية أو صناعية، تسمى مجتمعة السيتوكينينات.

بنيتها الأساسية عبارة عن حلقة 6-أمينوبورين. تشمل السيتوكينينات الطبيعية في النباتات الزياتين، ثنائي هيدروزياتين، إيزوبنتينيل أدنين، زيتين نيوكليوسيد، إيزوبنتينيل أدينوزين، إلخ. بالإضافة إلى الكينتين، تشتمل السيتوكينينات الاصطناعية أيضًا على 6-بنزيل أمينوبورين.

التأثيرات الفسيولوجية

① تعزيز انقسام الخلايا وتنظيم تمايزها.
② تأخير تدهور البروتين والكلوروفيل، وتأخير الشيخوخة، ويكون لها تأثير الحفاظ على اللون الأخضر.

سمات:

① الانقسام السيتوبلازمي واستطالة الخلايا الجانبية؛
② إزالة الميزة العليا؛
③ تعزيز تمايز البراعم.
④ تمنع استطالة الساق؛
⑤ الثغور المفتوحة؛
⑥ تمنع تحلل الكلوروفيل.

4. حمض الأبسيسيك (ABA)

يعد حمض الأبسيسيك (المختصر بـ ABA) أحد منظمات النمو الطبيعي للنباتات. تكلفة حمض الأبسيسيك النشط الطبيعي (+) -ABA والتوليف الكيميائي التقليدي لحمض الأبسيسيك مرتفعة للغاية. نظرًا لسعره المرتفع واختلاف نشاطه، لم يتم استخدام حمض الأبسيسيك على نطاق واسع في الإنتاج الزراعي. ولذلك، فهو يستخدم حاليا فقط في الإنتاج الزراعي على نطاق واسع في البلدان المتقدمة مثل اليابان والولايات المتحدة. يبحث العلماء من جميع أنحاء العالم عن طرق لإنتاج حمض الأبسيسيك الطبيعي بسعر رخيص.

التأثيرات الفسيولوجية لحمض الأبسيسيك هي بشكل أساسي للحث على السكون وتعزيز التساقط. تأثير حمض الأبسيسيك يتعارض أيضًا مع تأثير السيتوكينين. يعمل حمض الأبسيسيك على استعداء كل من الجبرلين والسيتوكينين في النباتات.

سمات:

① تعزيز تساقط الشعر؛
② تمنع النمو؛
③ تعزيز السكون؛
④ يتسبب في إغلاق الثغور؛
⑤ زيادة مقاومة الإجهاد.
⑥ تمايز التأثير؛
⑦ تنظيم تطور أجنة البذور.

5. الإيثيلين (ETH)

الإيثيلين هو هرمون نباتي داخلي. جميع أجزاء النباتات العليا، مثل الأوراق والسيقان والجذور والزهور والفواكه والدرنات والبذور والشتلات، تنتج الإيثيلين في ظل ظروف معينة. يتم تحويله من الميثيونين في ظل ظروف إمدادات الأوكسجين الكافية. وهو أصغر جزيء بين الهرمونات النباتية، وتتمثل وظيفته الفسيولوجية بشكل أساسي في تعزيز نمو الفاكهة والخلايا. تنضج الحبوب وتعزز تساقط الأوراق والأزهار والفواكه. كما أنه يحفز تمايز براعم الزهور، ويكسر السكون، ويعزز الإنبات، ويمنع الإزهار، وتساقط الأعضاء، وتقزم النباتات ويعزز تكوين الجذور العرضية.

الإيثيلين غاز ويصعب تطبيقه في الحقل. لم يتم توفير منظمات نمو نبات الإيثيلين العملية للزراعة إلا بعد تطوير الإيثفون. المنتجات الرئيسية هي إيثيفون، فينيلسيليكون، جليكوكسيم، ميكلونيوبيرازول، فوسفين تساقط الأوراق، وسيكلوهيكسيميد (سيكلوهيكسيميد). جميعها تطلق الإيثيلين، لذا يطلق عليها مجتمعة عوامل إطلاق الإيثيلين. في الوقت الحاضر، الأكثر استخدامًا في الداخل والخارج هو الإيثيفون، والذي يستخدم على نطاق واسع لتسريع نضج الثمار، وتقشير القطن قبل الحصاد، وتعزيز كرات القطن للتشقق والبصق، وتحفيز إفراز اللاتكس المطاطي، وتقزم الأرز، وزيادة أزهار البطيخ الأنثوية. ، وتعزيز ازدهار الأناناس.

سمات:

① التفاعل الثلاثي؛
② تعزيز نضج الفاكهة؛
③ تعزيز شيخوخة الأوراق؛
④ الحث على حدوث الجذور العرضية والشعر الجذري؛
⑤ كسر سكون بذور النباتات وبراعمها؛
⑥ يمنع ازدهار العديد من النباتات (ولكن يمكن أن يحفز ويعزز ازدهار الأناناس والنباتات من نفس الجنس)؛
⑦ في النباتات ثنائية المسكن، يمكن تغيير اتجاه التمايز الجنسي للزهور في وقت مبكر من تطور الزهرة.

6. براسينوليد (BR)

المعروف أيضًا باسم براسينويدس وبراسينوستيرويدات، ويشار إليهما بـ BR. تم اكتشافه في حبوب لقاح بذور اللفت في عام 1970 من قبل ميتشل، وهو مهندس زراعي في مركز أبحاث وزارة الزراعة الأمريكية. له تأثير تنظيمي على مراحل نمو المحاصيل المختلفة، وله التأثيرات الشاملة للجبرلين والسيتوكينين والأوكسين؛ ولها وظيفة موازنة تطور هذه الهرمونات الداخلية في النباتات. إن التأثير المعزز للنمو للبراسينستيرويد كبير جدًا، وتركيزه أقل بعدة مرات من تركيز الأوكسين.

آلية عملها هي تعزيز ضخ أيونات الهيدروجين بواسطة مضخة البروتون في نظام غشاء الخلية، مما يؤدي إلى تحمض المساحة الحرة واسترخاء جدار الخلية لتعزيز النمو. يمكن للستيرويدات Brassinosteroids أيضًا أن تمنع نشاط الأوكسين أوكسيديز، وتنظم محتوى الأوكسين الداخلي في النباتات، وتنظم نمو النبات. يمكن للستيرويدات Brassinosteroids أيضًا تنظيم توزيع العناصر الغذائية في النباتات وتعزيز نمو الفروع الضعيفة. يمكن أن تؤثر الستيرويدات Brassinosteroids أيضًا على استقلاب مواد الحمض النووي وتأخير شيخوخة الخلايا النباتية في المختبر.

في الوقت الحاضر، تم العثور على أكثر من 40 نوعًا من مركبات البراسينوستيرويد في محاصيل مختلفة، ويُطلق عليها مجتمعة مركبات البراسينوستيرويد (BRs للاختصار). وهي منتشرة على نطاق واسع في النباتات من مختلف الفصائل والأجناس وفي أعضاء النباتات المختلفة، كما تختلف أنشطتها الفسيولوجية ومحتوياتها. من بينها، الذي يحتوي على نسبة أعلى وأقوى نشاط يسمى براسينستيرويد الموجود في حبوب لقاح بذور اللفت. في الوقت الحاضر، توجد براسينوليدات مُصنّعة صناعيًا، وتسمى أيضًا epi-brassinolides أو Brassinolides (BR)، وتأثيراتها التطبيقية هي نفس تأثيرات brasinolides الطبيعية.

سمات:

① كسر السكون وتعزيز إنبات البذور؛
② تعزيز نمو أجزاء الأعضاء الضعيفة؛
③ تحسين تسميد حبوب اللقاح وزيادة معدل عقد الثمار؛
④ كسر الميزة العليا وتعزيز إنبات البراعم الجانبية؛
⑤ تنظيم توزيع العناصر الغذائية في النباتات.
⑥ تعزيز انقسام الخلايا، وزيادة حجم الورقة، وتعزيز تضخم الفاكهة؛
⑦ تعزيز عملية التمثيل الضوئي، وزيادة محتوى الكلوروفيل، وتأخير شيخوخة الأوراق؛
⑧ تحسين التمثيل الغذائي الفسيولوجي للنبات وزيادة تخليق البروتينات والسكريات والمواد المغذية الأخرى؛
⑨ تعزيز مقاومة الإجهاد وتقليل أضرار البيئات المعاكسة (درجة الحرارة، المرض، المبيدات الحشرية، مقاومة الملح، الجفاف).