FYTOHORMONY: TYPY A JEJICH VLASTNOSTI - BIOLOGIE - 2025

Tyto fytohormony nebo rostlinné hormony, jsou organické látky produkované rostlinnými buňkami rostlin. Syntetizované na konkrétním místě mohou působit tak, že regulují metabolismus, růst a vývoj rostliny.

Biologická rozmanitost je charakterizována přítomností jedinců s různými morfologiemi, přizpůsobenými konkrétním stanovištím a formám reprodukce. Na fyziologické úrovni však vyžadují pouze určité látky spojené s morfogenními projevy během procesu růstu a vývoje.

Aplikace rostlinných hormonů. Zdroj: pixabay.com

V tomto ohledu jsou vegetativní hormony přírodní sloučeniny, které mají vlastnost regulovat fyziologické procesy v minimálních koncentracích (<1 ppm). Vznikají na jednom místě a jsou přemístěny na jiné místo, kde regulují definované fyziologické procesy: stimulace, inhibice nebo modifikace vývoje.

Xylem a phloem

Fytohormony skutečně cirkulují rostlinami prostřednictvím cévních tkání: xylem a phloem. Odpovědnost za různé mechanismy, jako je kvetení, zrání ovoce, pád listů nebo růst kořenů a stonků.

V některých procesech se podílí jeden fytohormon, i když někdy dochází k synergismu, zásahem několika látek. Podobně může dojít k antagonismu v závislosti na koncentraci v rostlinné tkáni a specifických fyziologických procesech.

Objev

Objev rostlinných hormonů nebo fytohormonů je relativně nový. Stimulace buněčného dělení a tvorba radikálních výhonků představovala jednu z prvních experimentálních aplikací těchto látek.

První syntetizovaný a komerčně používaný fytohormon byl auxin, následně byly objeveny cytokinin a gibberellin. Dalšími látkami, které působí jako regulátory, jsou kyselina abscisová (ABA), ethylen a brassinosteroidy.

Mezi jeho funkce patří procesy jako prodloužení, diferenciace buněk a proliferace apikálních a kořenových výhonků. Rovněž stimulují klíčení semen, kvetení, rodení a zrání ovoce.

V této souvislosti představují fytohormony doplněk zemědělské práce. Jeho použití umožňuje získat plodiny s pevným kořenovým systémem, konzistentním povrchem listů, určitými obdobími kvetení a plodů a rovnoměrným zráním.

vlastnosti

Fytohormony, související s různými fyziologickými mechanismy během buněčné diferenciace a růstu rostlin, mají jen velmi malou povahu. Přes jejich malý počet, oni jsou zmocněni regulovat růst a vývoj reakce rostliny.

Tyto látky se skutečně nacházejí ve všech suchozemských a vodních rostlinách, v různých ekosystémech a formách života. Jeho přítomnost je přirozená ve všech druzích rostlin, jedná se o komerční druhy, kde byl oceněn její potenciál.

Jsou to obvykle molekuly s jednoduchou chemickou strukturou, bez přidružených proteinových skupin. Jeden z těchto rostlinných hormonů, ethylen, je ve skutečnosti plynný.

Jeho účinek není přesný, závisí na jeho koncentraci v životním prostředí, kromě fyzických a environmentálních podmínek rostliny. Stejně tak může být jeho funkce prováděna na stejném místě nebo může být přemístěna do jiné struktury rostliny.

V některých případech může přítomnost dvou rostlinných hormonů vyvolat nebo omezit určitý fyziologický mechanismus. Pravidelné hladiny dvou hormonů mohou vést k proliferaci a následné morfologické diferenciaci.

Funkce

• Dělení a protažení buněk.
• Buněčná diferenciace.
• Generování radikálních, postranních a apikálních výhonů.
• Podporují generování náhodných kořenů.
• Vyvolávají klíčivost nebo dormanci semen.
• Zpožďují stárnutí listů.
• Způsobují kvetení a plodnost.
• Podporují zrání ovoce.
• Stimuluje rostlinu, aby tolerovala stresové podmínky.

Mechanismus účinku

Fytohormony působí v rostlinných tkáních podle různých mechanismů. Mezi hlavní patří:

• Synergismus: odpověď pozorovaná přítomností fytohormonu v určité tkáni a v určité koncentraci se zvyšuje přítomností dalšího fytohormonu.
• Antagonismus: koncentrace jednoho fytohormonu zabraňuje expresi druhého rostlinného hormonu.
• Inhibice: Koncentrace fytohormonu probíhá jako regulační látka, která zpomaluje nebo snižuje hormonální funkci.
• Kofaktory: fytohormon působí jako regulační látka a vykazuje katalytický účinek.

Typy

V současné době existuje pět typů látek, které se v rostlině syntetizují přirozeně a nazývají se fytohormony. Každá molekula má specifickou strukturu a vykazuje regulační vlastnosti na základě její koncentrace a místa působení.

Hlavními fytohormony jsou auxin, gibberellin, cytokinin, ethylen a kyselina abscisová. Jako látky s vlastnostmi podobnými fytohormonům lze také uvést brassinosteroidy, salicyláty a jasmonáty.

Auxiny

Jsou to hormony, které regulují růst rostlin, stimulují dělení buněk, prodloužení a orientaci stonků a kořenů. Podporují rozvoj rostlinných buněk akumulací vody a stimulují kvetení a rodení.

Obvykle se vyskytuje v rostlinách ve formě kyseliny indoleactové (IAA), ve velmi nízkých koncentracích. Dalšími přírodními formami jsou kyselina 4-chlorindoleactová (4-Cl-IAA), kyselina fenyloctová (PAA), kyselina indolmáselná (IBA) a kyselina indolpropionová (IPA).

Auxin (Indolacetic Acid - IAA) Zdroj: wikipedia.org

Syntetizují se v meristémech vrcholu stonků a listů a přesouvají se do jiných oblastí rostliny. Pohyb se provádí parenchymem cévních svazků, zejména směrem k bazální oblasti a kořenům.

Auxiny se účastní procesu růstu a pohybu živin v rostlině, jejich nepřítomnost způsobuje nepříznivé účinky. Rostlina může zastavit její růst, neotevírat produkci pupenů a květiny a ovoce padnou nezralé.

Jak rostlina roste, nové tkáně vytvářejí auxiny, podporující vývoj postranních pupenů, kvetení a plod. Jakmile rostlina dosáhne svého maximálního fyziologického vývoje, auxin klesá ke kořenům a brání rozvoji radikálních výhonků.

Nakonec rostlina přestane tvořit dobrodružné kořeny a začíná proces stárnutí. Tímto způsobem se zvyšuje koncentrace auxinu v kvetoucích oblastech, což podporuje plodení a následné zrání.

Cytokininy

Cytokininy jsou fytohormony, které působí v buněčném dělení nemetistematických tkání a jsou produkovány v kořenových meristémech. Nejznámějším přírodním cytokininem je Zeatin; podobně kinetin a 6-benzyladenin mají cytokininovou aktivitu.

Tyto hormony působí v procesech buněčné diferenciace a v regulaci fyziologických mechanismů rostlin. Kromě toho zasahují do regulace růstu, stárnutí listů a transportu živin na hladině plamene.

Cytokinin (Zeatin)

V různých fyziologických procesech rostliny existuje nepřetržitá interakce mezi cytokininy a auxiny. Přítomnost cytokininů stimuluje tvorbu větví a listů, které produkují auxiny, které jsou translokovány do kořenů.

Později akumulace auxinů v kořenech podporuje vývoj nových kořenových chloupků, které vytvářejí cytokinin. Tento vztah se promítá do:

• Vyšší koncentrace Auxinů = vyšší růst kořenů
• Vyšší koncentrace Cytokininů = větší růst listů a listů.

Obecně vysoké procento auxinu a nízkého cytokininu podporuje tvorbu náhodných kořenů. Naopak, když je procento auxinu nízké a procento cytokininu vysoké, je tvorba výhonků výhodná.

Na komerční úrovni se tyto fytohormony používají společně s auxiny při asexuální propagaci okrasných a ovocných rostlin. Díky své schopnosti stimulovat buněčné dělení a diferenciaci umožňují získat klonální materiál vynikající kvality.

Stejně tak se díky své schopnosti oddálit stárnutí rostliny často používá v květinářství. Aplikace v květinových plodinách umožňuje stonkům, aby si po sklizni a komercializaci ponechaly své zelené listy déle.

Gibberelliny

Gibberelliny jsou růstové fytohormony, které působí v různých procesech prodloužení buněk a vývoje rostlin. Jeho objev pochází ze studií prováděných na rýžových plantážích, které vytvářejí stonky neurčitého růstu a nízké produkce zrn.

Tento fytohormon působí při vyvolávání růstu stonků a rozvoji květenství a kvetení. Rovněž podporuje klíčení semen, usnadňuje hromadění rezerv v zrnech a podporuje vývoj ovoce.

Gibberellins (Ac. Gibberellic A3) Od Calvero. (Selfmade with ChemDraw.), Via Wikimedia Commons K syntéze gibberellinů dochází uvnitř buňky a podporuje vstřebávání a pohyb živin do buňky. Tyto živiny poskytují energii a prvky pro růst a prodloužení buněk.

Gibberellin je uložen v uzlech stonku, zvýhodňuje velikost buněk a stimuluje vývoj postranních pupenů. To je docela užitečné pro plodiny, které vyžadují vysokou produkci větví a listů, aby se zvýšila jejich produktivita.

Praktické použití gibberellinů je spojeno s auxiny. Ve skutečnosti auxiny podporují podélný růst a gibberelliny podporují laterální růst.

Doporučuje se dávkovat oba fytohormony, aby se plodina vyvíjela rovnoměrně. Tímto způsobem se zabrání tvorbě slabých a krátkých stonků, které mohou působením větru způsobit „usazení“.

Obecně se gibberelliny používají k zastavení období klidu semen, jako jsou hlízy brambor. Také stimulují usazování semen, jako jsou broskve, broskve nebo švestky.

Ethylen

Ethylen je plynná látka, která působí jako rostlinný hormon. Jeho pohyb v rostlině je prováděn difúzí tkání a je vyžadován v minimálním množství pro podporu fyziologických změn.

Hlavní funkcí ethylenu je regulovat pohyb hormonů. V tomto ohledu její syntéza závisí na fyziologických podmínkách nebo stresových situacích rostliny.

Ethylen Zdroj: wikipedia.org

Na fyziologické úrovni je ethylen syntetizován pro řízení pohybu auxinů. Jinak by byly živiny směřovány pouze do meristematických tkání na úkor kořenů, květin a ovoce.

Rovněž řídí reprodukční zralost rostliny podporou kvetení a plodnic. Navíc, jak rostlina roste, její produkce roste, aby podporovala zrání ovoce.

Ve stresových podmínkách podporuje syntézu proteinů, které umožňují překonat nepříznivé podmínky. Nadměrné množství podporuje stárnutí a buněčnou smrt.

Obecně platí, že ethylen působí na abstinenci listů, květů a plodů, zrání ovoce a stárnutí rostliny. Kromě toho zasahuje do různých reakcí rostliny na nepříznivé podmínky, jako jsou rány, vodní stres nebo napadení patogeny.

Kyselina

Kyselina abscisová (ABA) je rostlinný hormon, který se podílí na abscisčním procesu různých orgánů rostliny. V tomto ohledu upřednostňuje pád listů a plodů a podporuje chlorózu fotosyntetických tkání.

Nedávné studie prokázaly, že ABA podporuje uzavření stomaty za podmínek vysoké teploty. Tímto způsobem je zabráněno ztrátě vody listy, čímž se snižuje poptávka po vitální tekutině.

Kyselina abscisová. Zdroj: wikipedia.org

Jiné mechanismy, které ABA kontroluje, zahrnují syntézu proteinů a lipidů v semenech. Kromě toho poskytuje toleranci k sušení semen a usnadňuje proces přechodu mezi klíčením a růstem.

ABA podporuje toleranci vůči různým podmínkám prostředí, jako je vysoká slanost, nízká teplota a nedostatek vody. ABA urychluje vstup iontů K + do kořenových buněk, což podporuje vstup a zadržování vody v tkáních.

Stejným způsobem působí při inhibici růstu rostlin, zejména stonku, a vytváří rostliny s výskytem „trpaslíků“. Nedávné studie rostlin ošetřených ABA dokázaly stanovit, že tento fytohormon podporuje spánek vegetativních pupenů.

Brassinosteroidy

Brassinosteroidy jsou skupinou látek, které působí na strukturální změny v rostlině při velmi nízkých koncentracích. Jeho použití a aplikace je velmi nedávné, takže jeho použití v zemědělství dosud nebylo rozšířeno.

Jeho objev byl vytvořen syntézou sloučeniny zvané Brasinólida z pylu vodnice. Tato látka steroidní struktury, která se používá ve velmi nízkých koncentracích, dokáže vytvořit strukturální změny na úrovni meristematických tkání.

Nejlepších výsledků při aplikaci tohoto hormonu získáte, když chcete získat rostlinnou odezvu. V tomto ohledu Brasinólida zasahuje do procesů buněčného dělení, protažení a diferenciace, přičemž jeho aplikace je užitečná při kvetení a plození.

Reference

1. Azcon-Bieto, J. (2008) Základy fyziologie rostlin. McGraw-Hill. Interamerican Španělska. 655 pp.
2. Fytohormony: regulátory růstu a biostimulanty (2007), od sémantiky po agronomii. Výživa. Obnoveno v: redagricola.com
3. Gómez Cadenas Aurelio a García Agustín Pilar (2006) Fytohormony: metabolismus a způsob účinku. Castelló de la Plana: Publikace Universitat Jaume I. DL. ISBN 84-8021-561-5
4. Jordán, M., & Casaretto, J. (2006). Hormony a regulátory růstu: auxiny, gibberelliny a cytokininy. Squeo, F, A. a Cardemil, L. (eds.). Plant Physiology, 1-28.
5. Jordán, M., & Casaretto, J. (2006). Hormony a regulátory růstu: ethylen, kyselina abscisová, brassinosteroidy, polyaminy, kyselina salicylová a kyselina jasmonová. Plant Physiology, 1-28.