지베렐린 유형, 기능, 작용 양식, 생합성, 적용



그 지베렐린 그들은 식물의 호르몬이나 식물 호르몬으로 다른 식물의 성장과 발달 과정에 개입합니다. 실제로, 그들은 줄기의 성장과 신장, 과일의 발달과 씨앗의 발아를 자극합니다..

그 발견은 벼 식물의 비정상적인 성장을 연구 한 일본 연구원들에 의해 30 년대 중반에 발견되었습니다. 지베렐린이라는 이름은 곰팡이에서 유래합니다. 깁 베리 렐 펀 크쿠 로이, 처음 추출한 유기체, 질병의 원인 물질 "바카나에".

112 개 이상의 지베렐린이 확인되었지만 생리 학적 활동이 거의 나타나지 않았습니다. 지베렐린 A 만3 또는 지베렐린 산 및 지베렐린 A1, A4 및 A7 그들은 상업적으로 중요하다..

이 식물 호르몬은 잎과 줄기에서 세포 분열을 유도하는 것 외에도 식물 크기의 놀라운 변화를 촉진합니다. 외인성 응용의 눈에 보이는 효과는 얇은 줄기가 길어지고, 가지가 줄고 연약한 잎이된다..

색인

  • 1 가지 유형
    • 1.1 자유 형식
    • 1.2 공인 양식
  • 2 기능
  • 3 동작 모드
  • 4 지베렐린의 생합성
  • 5 자연 지베렐린을 얻는 법
  • 6 생리 효과
  • 7 상업용 애플리케이션
  • 8 참고

유형

지베렐린의 구조는 함께 4 개의 고리 분자를 형성하는 5 개의 탄소 이소 프레 노이드가 결합한 결과입니다. 그것의 분류는 생물학적 활성에 달려있다..

자유 형식

ent-giberelano 인 ent-Kaureno에서 파생 된 물질에 해당합니다. 이들은 ent-Kaurene 헤테로 사이 클릭 탄화수소로부터 산성 디 테르 페 노이드로 분류됩니다. 두 가지 유형의 자유 형태가 알려져 있습니다.

  • 비활성 : 탄소 20 개를 선물하다..
  • 활성 : 그들은 특정 탄소를 잃어 버렸기 때문에 19 종의 탄소를 나타냅니다. 상기 활성은 19 개의 탄소를 갖도록 컨디셔닝되고 위치 3에 히드 록 실화를 나타낸다.

공작 형태

그들은 탄수화물과 관련된 지베렐린이므로 생물학적 활성이 없습니다..

기능

지베렐린의 주요 기능은 식물 구조의 성장과 신장의 유도이다. 신장을 허용하는 생리 메커니즘은 세포 수준에서 내인성 칼슘 농도의 변화와 관련이 있습니다.

지베렐린의 응용은 특히 종일 식물 (PDL)에서 다양한 종의 꽃과 화서의 개발을 촉진합니다. phytochromes과 관련하여, 그들은 시너지 효과를 나타내며 꽃 피는 동안 꽃잎, 수술 또는 심피와 같은 꽃 구조의 분화를 자극합니다.

반면에, 그들은 휴면 상태 인 씨앗의 발아를 일으킨다. 사실상, 그들은 저장고의 동원을 활성화하여 종자에서 아밀라아제와 프로테아제의 합성을 유도합니다.

마찬가지로, 그들은 열매의 개발을 선호하여 열매가 ​​굳어 지거나 꽃이 열매로 변하는 것을 자극합니다. 또한, 그들은 단 태아 발육을 촉진하고 종자가없는 과일 생산에 사용됩니다.

행동 방식

지베렐린은 세포 분열과 신장을 촉진합니다. 왜냐하면 제어 된 적용은 세포의 수와 크기를 증가시키기 때문입니다. 지베렐린의 작용 방식은 조직에서 칼슘 이온 함량의 변화에 ​​의해 조절됩니다.

이 식물 호르몬은 활성화되어 식물 조직에서 매우 낮은 농도로 생리 학적 및 형태 학적 반응을 일으 킵니다. 세포 수준에서, 관련된 모든 요소가 존재하고 변화가 생길 수있는 것이 필수적입니다..

gibberellin의 작용 메커니즘은 보리 종자의 발아와 성장 과정에 대해 연구되어왔다.호두 얌). 사실, 지베렐린의 생화학 적 및 생리 학적 기능은이 과정에서 일어나는 변화에 대해 확인되었습니다.

보리 씨앗은 aleuron 층이라고 불리는, episperm 아래에 단백질이 풍부한 세포층을 가지고 있습니다. 발아 과정의 시작에서, 배아는 가수 분해 효소를 생성하는 알류 우론 층에서 작용하는 지베렐린을 방출한다.

이 메커니즘에서, 전분을 당으로 전개시키는 역할을하는 α- 아밀라아제가 합성 된 주요 효소입니다. 연구에 의하면 설탕은 aleurone 층이 존재할 때만 형성된다는 것이 밝혀졌습니다.

따라서, aleurone 층에서 유래 된 α- 아밀라아제는 예비 녹말을 아밀 내피로 전환시키는 역할을한다. 이러한 방식으로, 방출 된 당 및 아미노산은 그들의 생리 학적 요건에 따라 배아에 의해 사용된다.

지베렐린은 α- 아밀라아제의 합성을 담당하는 mRNA 분자에 작용하는 특정 유전자를 활성화시키는 것으로 추정된다. 식물 호르몬이 유전자에 작용한다는 것이 아직 검증되지는 않았지만 RNA의 합성과 효소의 형성에 필수적이다.

지베렐린의 생합성

지베렐린은 ent-giberelane tetracyclic 구조로 구성된 gibano 고리에서 파생 된 테르 페 노이드 화합물입니다. 생합성은 진핵 생물의 주요 금속 경로 인 메 발론 산 경로를 통해 수행됩니다.

이 경로는 세포질, 효모, 균류, 세균, 조류 및 원생 동물의 세포질 및 소포체에서 발생합니다. 그 결과 isopentoid를 얻기 위해 이소 펜 테닐 피로 포스페이트 (isopentenyl pyrophosphate) 및 디메틸 알릴 피로 포스페이트 (dimethylallyl pyrophosphate)라는 5 탄소 구조가 생성됩니다..

이소 프레 노이드는 코엔자임, 비타민 K 및 그 중에서도 식물 호르몬과 같은 다양한 입자의 프로모터 분자입니다. 식물 수준에서 대사 경로는 일반적으로 GA 획득으로 끝납니다12-알데히드.

이 화합물을 얻음에 따라 각 식물 종은 다양한 지베렐린을 얻을 때까지 다른 과정을 거칩니다. 사실, 각 지베렐린은 독립적으로 작용하거나 다른 식물 호르몬과 상호 작용합니다.

이 과정은 어린 잎의 분열 조직에서 독점적으로 일어난다. 그런 다음 이들 물질은 사체를 통해 식물의 나머지로 옮겨집니다.

일부 종에서는 지베렐린이 뿌리 정점 수준에서 합성되어 사체를 통해 줄기로 옮겨집니다. 마찬가지로, 미성숙 씨앗에는 지베렐린 함량이 높습니다..

천연 지베렐린을 얻는다.

질소, 탄산 및 무기 염의 발효는 상업용 지베렐린을 얻는 자연스러운 방법입니다. 탄산염 원으로 포도당, 자당, 천연 밀가루 및 지방이 사용되며 인산염과 마그네슘의 무기 염이 적용됩니다..

효과적인 발효를 위해서는 5 ~ 7 일이 걸립니다. 평균 28 ° ~ 32 ° C의 온도와 3-3.5의 pH 수준을 유지하면서 교반과 일정한 폭기 조건이 필요합니다..

사실상, 지베렐린의 회수 과정은 발효액으로부터 바이오 매스의 해리를 통해 수행된다. 이 경우, 무 세포 상층 액은 식물 성장 조절제.

실험실 수준에서, gibberellin 입자는 액체 - 액체 추출 컬럼 공정을 통해 회수 될 수 있습니다. 이 기술을 위해, 에틸 아세테이트는 유기 용매로서 사용된다.

결점이있는 경우, 음이온 교환 수지를 상등액에 적용하여 그라디언트 용출로 지베렐린을 침전시킵니다. 최종적으로, 입자는 건조되고 결정된 순도에 따라 결정화된다.

농업 분야에서 지베렐린은 상업적으로 불활성 인 성분과 혼합 된 순도 50 ~ 70 %로 사용됩니다. 미세 전파 및 작물 기술 시험관 내, 순도가 90 % 이상인 시판 제품을 사용하는 것이 바람직합니다..

생리적 효과

지베렐린의 소량 적용은 식물에서의 다양한 생리 작용을 촉진 시키는데,

  • 조직 성장 및 줄기의 신장 유도
  • 발아 자극
  • 과일에 꽃꽂이의 승진
  • 꽃의 개화 및 과실의 조절
  • 격년제 식물의 연간 생산으로의 전환
  • 성적 표현의 변경
  • 왜소증의 억제

지베렐린의 외인성 적용은 특정 식물 구조의 어린 조건에 작용합니다. 식물 번식에 사용되는 커팅 또는 스테이크는 젊음이 드러날 때 쉽게 뿌리 내리기 시작합니다..

반대로, 식물 구조가 성격을 나타내는 경우 뿌리 형성은 무효입니다. 지베렐린의 적용은 식물이 어렸을 때부터 어른이 될 때까지 또는 그 반대로도 통과 할 수있게합니다..

이 메커니즘은 어린 단계를 완료하지 않은 작물에서 개화를 시작하고자 할 때 필수적입니다. 사이프러스, 소나무 또는 일반 이끼와 같은 우디 (woody) 종의 경험으로 생산주기가 상당히 단축되었습니다..

상업용 애플리케이션

일부 종의 경시 또는 추운 조건에 대한 요구 사항은 지베렐린의 특정 적용으로 보완 될 수 있습니다. 또한, 지베렐린은 꽃 구조의 형성을 자극 할 수 있으며, 결국 식물의 성적인 특성을 결정할 수 있습니다.

결실 과정에서 지베렐린은 과일의 성장과 발육을 촉진시킵니다. 마찬가지로, 그들은 과일의 노화를 지연시키고, 나무에서의 노화를 방지하거나 수확 된 유용한 생활 시간을 제공합니다.

종자가없는 과일 (Partenocarpia)을 얻고 자 할 때, 지베렐린의 특정 적용은 이러한 현상을 유도합니다. 실질적인 예는 종자가없는 종의 생산보다 상업적 수준에서 더 요구되는 종없는 포도의 생산입니다..

이런 맥락에서, 휴면 상태의 씨앗에있는 지베렐린의 응용은 생리 학적 과정을 활성화시키고이 상태를 벗어나게한다. 사실, 적절한 용량은 설탕에서 전분을 분해하는 가수 분해 효소를 활성화시켜 배아의 발생을 돕는다..

생명 공학 분야에서 지베렐린은 작물의 조직을 재생하는 데 사용됩니다 시험관 내 병원체가없는 체외 이식편. 마찬가지로, 모종 식물에서의 지베렐린의 적용은 실험실 수준에서 건강한 정점의 추출을 용이하게하여 성장을 촉진한다.

상업적 수준에서 사탕 수수 재배에서 지베렐린의 응용 (사카 룸 오미 나눔) 설탕 생산을 증가시킬 수 있습니다. 이와 관련하여, 이들 식물 호르몬은 자당이 생성되고 저장되는 절편의 신장을 유도하며, 이러한 방식으로 더 큰 크기의 설탕.

참고 문헌

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