AUXINS: FUNGSI, JENIS, KESAN PADA TANAMAN, APLIKASI - BIOLOGI - 2026

The auksin adalah sekumpulan hormon tumbuhan yang bertindak sebagai pengawal selia pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Fungsinya berkaitan dengan faktor-faktor yang mendorong pertumbuhan tanaman, khususnya pembahagian sel dan pemanjangan.

Fitohormon ini ditemukan di seluruh kerajaan tanaman, dari bakteria, alga, dan jamur, hingga tanaman yang lebih tinggi. Daripada auksin yang berlaku secara semula jadi, asid indoleasetik (IAA) adalah yang paling biasa dan berasal dari asid amino L-triptofan.

Pertumbuhan tanaman dipromosikan oleh auksin Sumber: pixabay.com

Kehadiran pengatur pertumbuhan ditemui pada awal abad ke-20 oleh FW Went. Melalui ujian dengan bibit oat, dia membuktikan kemungkinan adanya zat pengatur pertumbuhan pada tanaman.

Walaupun ia terletak di kebanyakan tisu tumbuhan, kepekatan tertinggi dibatasi pada tisu yang tumbuh secara aktif. Sintesis auxin biasanya berlaku pada meristem apikal, daun lembut, dan buah-buahan yang sedang berkembang.

Meristem apikal batang adalah kawasan di mana IAA disintesis, menyebar secara berbeza ke pangkal batang. Di daun, jumlah auksin bergantung pada usia tisu, kepekatannya menurun dengan kematangan foliar.

Sebagai pengatur pertumbuhan mereka digunakan secara meluas oleh petani untuk mempercepat pertumbuhan atau mempromosikan rooting. Pada masa ini terdapat pelbagai produk komersial dengan fungsi tertentu bergantung pada keperluan fisiologi dan morfologi setiap tanaman.

Struktur

Auxins terdiri daripada cincin indole yang berasal dari fenol, dan cincin aromatik dengan ikatan berkembar. Sebenarnya, mereka mempunyai struktur basikal yang terdiri daripada pirol 5-karbon dan benzena 6-karbon.

Asid indolasetik (IAA) Sumber: Die Autorenschaft wurde nicht dalam einer maschinell lesbaren Bentuk angegeben. Itu aneh Ayacop als Autor angenommen (basierend auf den Rechteinhaber-Angaben). , melalui Wikimedia Commons

Sebatian organik indole adalah molekul aromatik dengan tahap turun naik yang tinggi. Ciri ini menjadikan kepekatan auksin pada tanaman bergantung pada sisa yang berpasangan dengan cincin berganda.

Fungsi

Pada asasnya, auksin merangsang pembahagian dan pemanjangan sel, dan seterusnya pertumbuhan tisu. Sebenarnya, fitohormon ini campur tangan dalam pelbagai proses pengembangan tumbuhan, berinteraksi berkali-kali dengan hormon lain.

• Mereka mendorong pemanjangan sel dengan meningkatkan keplastikan dinding sel.
• Mereka menyebabkan pertumbuhan puncak meristematik, coleoptiles dan batang.
• Mereka menyekat pertumbuhan pokok atau akar umbi, merangsang pembentukan akar sekunder dan bertali.
• Mereka mempromosikan pembezaan vaskular.
• Mereka mendorong dominasi apikal.
• Peraturan geotropisme: fototropisme, gravitropisme dan thigmotropism melalui pengagihan semula auxin lateral.
• Mereka melambatkan pembuangan organ-organ tumbuhan seperti daun, bunga dan buah-buahan.
• Mereka mendorong perkembangan bunga.
• Mereka menyukai peraturan pengembangan buah.

Mekanisme tindakan

Auksin mempunyai sifat meningkatkan keplastikan dinding sel untuk memulakan proses pemanjangan. Apabila dinding sel melembutkan, sel membengkak dan mengembang kerana tekanan turgor.

Cotyledons. Sumber: pixabay.com

Dalam hal ini, sel meristematik menyerap sejumlah besar air, yang mempengaruhi pertumbuhan tisu apikal. Proses ini ditentukan oleh fenomena yang disebut "pertumbuhan dalam medium asid", yang menjelaskan aktiviti auksin.

Fenomena ini berlaku apabila polisakarida dan pektin yang membentuk dinding sel melembutkan kerana pengasidan medium. Selulosa, hemiselulosa dan pektin kehilangan ketegarannya yang memudahkan kemasukan air ke dalam sel.

Peranan auksin dalam proses ini adalah untuk mendorong pertukaran ion hidrogen (H ⁺ ) ke arah dinding sel. Mekanisme yang campur tangan dalam proses ini adalah pengaktifan pam H-ATPases dan sintesis H-ATPases baru.

• Pengaktifan pam H-ATPases: Auxins terlibat secara langsung dalam mengepam proton dari enzim, dengan campur tangan ATP.
• Sintesis H-ATPases baru: Auxins mempunyai keupayaan untuk mensintesis pam proton di dinding sel, mempromosikan mRNA yang bertindak pada retikulum endoplasma dan radas Golgi untuk meningkatkan aktiviti protonasi di dinding sel.

Ketika ion hidrogen (H ⁺ ) meningkat, dinding sel menjadi berasid, mengaktifkan protein "expansin" yang terlibat dalam pertumbuhan sel. Expansins berfungsi dengan berkesan dalam julat pH antara 4.5 dan 5.5.

Sesungguhnya, polisakarida dan mikrofibril selulosa kehilangan ketegarannya berkat kerosakan ikatan hidrogen yang menyatu mereka. Akibatnya, sel menyerap air dan mengembang dalam ukuran, memperlihatkan fenomena "pertumbuhan dalam medium asid".

Jenis-Jenis

• IAA atau Indoleacetic Acid: fitohormone yang berasal dari semula jadi, ia adalah hormon yang terdapat dalam kuantiti yang lebih banyak dalam tisu tumbuhan. Ia disintesis pada tahap tisu muda, di daun, meristems dan tunas terminal.
• IBA atau Indole Butyric Acid: spektrum luas fitokormon yang berlaku secara semula jadi. Ini menyumbang kepada pengembangan akar dalam sayur-sayuran dan tanaman hiasan, juga penggunaannya memungkinkan untuk memperoleh buah yang lebih besar.
• ANA atau Naphthalenacetic Acid: fitohormone asal sintetik yang banyak digunakan dalam pertanian. Ini digunakan untuk mendorong pertumbuhan akar yang tidak biasa pada keratan, mengurangi penurunan buah dan merangsang berbunga.
• Asid 2,4-D atau Dichlorophenoxyacetic: produk asal hormon sintetik yang digunakan sebagai racun herba sistemik. Ia digunakan terutamanya untuk mengawal rumput liar.
• 2,4,5-T atau 2, 4, 5- Asid trichlorophenoxyacetic: fitohormone asal sintetik yang digunakan sebagai racun perosak. Pada masa ini penggunaannya terhad kerana kesan mematikannya terhadap alam sekitar, tumbuhan, haiwan dan manusia.

Kesan pada tanaman

Auksin mendorong perubahan morfologi dan fisiologi yang berbeza, terutamanya pemanjangan sel yang menyokong pemanjangan batang dan akar. Begitu juga, ia campur tangan dalam dominasi apikal, tropisme, abses dan penuaan daun dan bunga, pengembangan buah dan pembezaan sel.

Pemanjangan sel

Tumbuhan tumbuh melalui dua proses berturut-turut, pembahagian sel dan pemanjangan. Pembahagian sel memungkinkan peningkatan bilangan sel, dan melalui pemanjangan sel, tanaman bertambah besar.

Pemanjangan sel. Sumber: pixabay.com

Auxins terlibat dalam pengasidan dinding sel melalui pengaktifan ATPases. Dengan cara ini penyerapan air dan zat terlarut meningkat, ekspansin diaktifkan dan pemanjangan sel berlaku.

Penguasaan apikal

Dominasi apikal adalah fenomena korelasi di mana tunas utama tumbuh sehingga merugikan tunas lateral. Aktiviti auksin pada pertumbuhan apikal mesti disertai dengan kehadiran sitokin fitohormon.

Sesungguhnya, di puncak vegetatif sintesis auxin berlaku yang kemudian menarik sitokin yang disintesis dalam akar ke arah puncak. Apabila kepekatan auksin / sitokin optimum dicapai, pembahagian sel dan pembezaan berlaku, dan pemanjangan meristem apikal seterusnya

Kesan fisiologi

Tropisme

Tropisme adalah pertumbuhan batang, cabang, dan akar arah sebagai tindak balas terhadap rangsangan dari persekitaran. Sebenarnya, rangsangan ini berkaitan dengan cahaya, graviti, kelembapan, angin, hubungan luaran atau tindak balas kimia.

Fototropisme dimoderasi oleh auksin, kerana cahaya menghalang sintesisnya pada tahap sel. Dengan cara ini sisi batang yang berlorek tumbuh lebih banyak dan kawasan yang diterangi menghadkan pertumbuhannya dengan melengkung ke arah cahaya.

Wuduk dan penuaan

Abses adalah kejatuhan daun, bunga dan buah-buahan kerana faktor luaran, menyebabkan penuaan organ. Proses ini dipercepat oleh pengumpulan etilena antara batang dan tangkai, membentuk zon abses yang menyebabkan detasmen.

Pergerakan auxin yang berterusan menghalang pembuangan organ, melambatkan jatuhnya daun, bunga dan buah yang belum matang. Kesannya bertujuan untuk mengawal tindakan etilena, yang merupakan penyokong utama zon abses.

Perkembangan buah

Auxin disintesis dalam debunga, endosperma, dan dalam embrio biji. Selepas pendebungaan, pembentukan ovula dan kumpulan buah berikutnya berlaku, di mana auksin campur tangan sebagai elemen pendorong.

Buah tomato. Sumber: pixabay.com

Semasa perkembangan buah, endosperma menyediakan auksin yang diperlukan untuk peringkat pertumbuhan pertama. Selepas itu, embrio menyediakan auksin yang diperlukan untuk tahap pertumbuhan buah yang seterusnya.

Pembahagian sel dan pembezaan

Bukti saintifik telah membuktikan bahawa auksin mengatur pembahagian sel di kambium di mana pembezaan tisu vaskular berlaku.

Sesungguhnya, ujian menunjukkan bahawa semakin tinggi jumlah auxin (IAA), semakin banyak tisu konduktif terbentuk, terutama xilem.

Permohonan

Pada peringkat komersial, auksin digunakan sebagai pengatur pertumbuhan, baik di lapangan maupun dalam ujian bioteknologi. Digunakan dalam kepekatan rendah, mereka mengubah perkembangan tanaman yang normal, meningkatkan produktiviti, kualiti tanaman dan penuaian.

Penggunaan auksin. Sumber: pixabay.com

Aplikasi terkawal semasa mewujudkan kultur memihak kepada pertumbuhan sel dan percambahan akar utama dan kebetulan. Di samping itu, mereka memberi manfaat kepada berbunga dan berkembangnya buah-buahan, mencegah jatuhnya daun, bunga dan buah-buahan.

Pada peringkat eksperimen, auksin digunakan untuk menghasilkan buah dalam biji, untuk menahan buah hingga matang, atau sebagai racun herba. Pada tahap bioperubatan, mereka telah digunakan dalam pemrograman ulang sel somatik menjadi sel induk.

Rujukan

1. Garay-Arroyo, A., de la Paz Sánchez, M., García-Ponce, B., Álvarez-Buylla, ER, & Gutiérrez, C. (2014). Auxin Homeostasis dan Kepentingannya dalam Pembangunan Arabidopsis Thaliana. Jurnal Pendidikan Biokimia, 33 (1), 13-22.
2. Gómez Cadenas Aurelio dan García Agustín Pilar (2006) Phytohormones: metabolisme dan cara tindakan. Castelló de la Plana: Publicacions de la Universitat Jaume I, DL 2006. ISBN 84-8021-561-5.
3. Jordán, M., & Casaretto, J. (2006). Hormon dan pengatur pertumbuhan: auksin, giberelin dan sitokinin. Squeo, F, A., & Cardemil, L. (ed.). Fisiologi Tumbuhan, 1-28.
4. Marassi Maria Antonia (2007) Hormon Sayuran. Hiperteks Kawasan Biologi. Terdapat di: biologia.edu.ar
5. Taiz, L., & Zeiger, E. (2007). Fisiologi Tumbuhan (Jilid 10). Jaume I. Universiti