GIBBERELLINS: MGA URI, PAG-ANDAR, MODE NG PAGKILOS, BIOSYNTHESIS - BIOLOGY - 2026

Ang Gibberellins ay mga halaman ng halaman o phytohormones na kasangkot sa iba't ibang mga proseso ng paglaki at pag-unlad ng mas mataas na halaman. Sa katunayan, pinasisigla nila ang paglaki at pagpahaba ng stem, pagbuo ng mga prutas at pagtubo ng mga buto.

Ang pagkatuklas nito ay ginawa noong kalagitnaan ng 1930s ng mga mananaliksik ng Hapon na nag-aaral ng hindi normal na paglaki ng mga halaman ng bigas. Ang pangalang gibberellin ay nagmula sa Gibberrella funjikuroi fungus, isang organismo kung saan ito paunang kinuha, ang sanhi ng ahente ng "Bakanae" na sakit.

Stem elongation na isinusulong ng aplikasyon ng Gibberellins. Pinagmulan: flickr.com

Sa kabila ng katotohanan na higit sa 112 gibberellins ang nakilala, kakaunti lamang ang nagpapakita ng aktibidad sa physiological. Tanging ang gibberellin A ₃ o gibberellic acid, at ang gibberellins A ₁ , A ₄ at A ₇ ang komersyal na kahalagahan.

Ang mga phytohormones ay nagtataguyod ng mga nakakagulat na pagbabago sa laki ng halaman, bilang karagdagan sa pagpupukaw ng cell division sa mga dahon at tangkay. Ang nakikitang epekto ng exogenous application nito ay ang pagpahaba ng manipis na mga tangkay, mas kaunting mga sanga at marupok na dahon.

Mga Uri

Ang istraktura ng gibberellins ay ang resulta ng unyon ng limang-carbon isoprenoid na magkakasamang bumubuo ng isang apat na singsing na molekula. Ang pag-uuri nito ay nakasalalay sa biological na aktibidad.

Gibberellic acid. Pinagmulan: researchgate.net

Libreng mga form

Ito ay tumutugma sa mga sangkap na nagmula sa ent-Kauren, na ang pangunahing istraktura ay ang ent-giberelano. Ang mga ito ay naiuri bilang acidic diterpenoids na nagmula sa heterocyclic hydrocarbon ent-Kaureno. Alam ang dalawang uri ng mga libreng form.

• Hindi aktibo: may 20 karbada.
• Aktibo: mayroon silang 19 na mga carbons, dahil nawala ang isang tukoy na carbon. Ang aktibidad ay nakondisyon na magkaroon ng 19 na mga carbons at magpakita ng isang hydroxylation sa posisyon 3.

Magkakabit form

Ito ang mga gibberellins na nauugnay sa mga karbohidrat, kaya wala silang biological na aktibidad.

Pag-andar

Ang pangunahing pag-andar ng gibberellins ay ang induction ng paglaki at pagpahaba ng mga istruktura ng halaman. Ang mekanismo ng pisyolohikal na nagpapahintulot sa pagpahaba ay nauugnay sa mga pagbabago sa endogenous na konsentrasyon ng calcium sa antas ng cellular.

Ang application ng mga gibberellins ay pinapaboran ang pagbuo ng pamumulaklak at inflorescences ng iba't ibang species, lalo na sa mga pang-araw na halaman (PDL). Kaugnay ng mga phytochromes, nagpapakita sila ng isang synergistic na epekto, pinasisigla ang pagkita ng kaibhan ng mga floral na istruktura, tulad ng mga petals, stamens o carpels, habang namumulaklak.

Namumulaklak sa sitrus. Pinagmulan: pixabay.com

Sa kabilang banda, nagiging sanhi ito ng pagtubo ng mga buto na nananatiling dormant. Sa katunayan, inaaktibo nila ang pagpapakilos ng mga reserba, na nagpapasigla sa synthesis ng mga amylases at mga protease sa mga buto.

Gayundin, pinapaboran nila ang pagbuo ng mga bunga, pinasisigla ang setting o pagbabagong-anyo ng mga bulaklak sa mga prutas. Bilang karagdagan, isinusulong nila ang parthenocarpy at ginagamit upang makagawa ng mga walang bunga na prutas.

Mode ng aksyon

Itinataguyod ng Gibberellins ang paghahati ng cell at pagpahaba, dahil ang mga kinokontrol na application ay nagdaragdag ng bilang at laki ng mga cell. Ang mode ng pagkilos ng mga gibberellins ay kinokontrol ng pagkakaiba-iba ng nilalaman ng mga calcium calcium sa mga tisyu.

Ang mga phytohormones ay naisaaktibo at nakagawa ng mga sagot sa physiological at morphological sa napakababang konsentrasyon sa mga tisyu ng halaman. Sa antas ng cellular, mahalaga na ang lahat ng mga elemento na kasangkot ay naroroon at maaaring mabuhay para sa pagbabago.

Ang mekanismo ng pagkilos ng mga gibberellins ay pinag-aralan sa proseso ng pagtubo at paglaki ng embryo sa mga buto ng barley (Hordeum vulgare). Sa katunayan, ang biochemical at physiological function ng gibberellins ay napatunayan sa mga pagbabagong naganap sa prosesong ito.

Paglilinang ng Barley. Pinagmulan: pixabay.com

Ang mga buto ng Barley ay may isang layer ng mga selulang mayaman sa protina sa ilalim ng episperm, na tinatawag na layer ng aleuron. Sa simula ng proseso ng pagtubo, inilabas ng embryo ang mga gibberellins na kumikilos sa layer ng aleuron na bumubuo ng mga hydrolytic enzymes.

Sa mekanismong ito, ang α-amylase, na responsable sa paghiwa sa starch sa mga asukal, ay ang pangunahing enzyme na synthesized. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang mga asukal ay nabuo lamang kapag naroroon ang layer ng aleurone.

Samakatuwid, ang α-amylase na nagmula sa layer ng aleuron ay responsable para sa pagbabago ng reserbang starch sa starchy endosperm. Sa ganitong paraan, ang mga asukal at amino acid na inilabas ay ginagamit ng embryo ayon sa mga kinakailangan sa physiological.

Ipinapalagay na ang mga gibberellins ay nag-oaktibo ng ilang mga gen na kumikilos sa mga molekula ng mRNA na responsable para sa synthesizing α-amylase. Bagaman hindi pa napatunayan na kumikilos ang phytohormone sa gene, ang pagkakaroon nito ay mahalaga para sa synthesis ng RNA at ang pagbuo ng mga enzyme.

Gibossellin biosynthesis

Ang Gibberellins ay mga terpenoid na compound na nagmula sa singsing ng gibbene na binubuo ng isang istruktura ng tetracyclic ent-giberelane. Ang Biosynthesis ay isinasagawa sa pamamagitan ng landas ng mevalonic acid, na kung saan ay ang pangunahing metallic pathway sa eukaryotes.

Ang landas na ito ay nangyayari sa cytosol at endoplasmic reticulum ng mga cell ng mga halaman, lebadura, fungi, bakterya, algae, at protozoa. Ang resulta ay limang-carbon na istruktura na tinatawag na isopentenyl pyrophosphate at dimethylallyl pyrophosphate na ginamit upang makakuha ng isoprenoids.

Ang mga Isoprenoid ay ang mga molekula ng promoter ng iba't ibang mga partikulo tulad ng coenzymes, bitamina K, at kabilang sa mga ito ang mga phytohormones. Sa antas ng halaman, karaniwang ang metabolic pathway ay nagtatapos sa pagkuha ng GA ₁₂ -aldehyde.

Kapag nakuha ang tambalang ito, ang bawat species ng halaman ay sumusunod sa iba't ibang mga proseso hanggang sa makamit ang iba't ibang mga kilalang gibberellins. Sa katunayan, ang bawat gibberellin ay kumikilos nang nakapag-iisa o nakikipag-ugnay sa iba pang mga phytohormones.

Ang prosesong ito ay nangyayari nang eksklusibo sa meristematic na tisyu ng mga batang dahon. Ang mga sangkap na ito ay pagkatapos ay isinalin sa natitirang bahagi ng halaman sa pamamagitan ng phloem.

Sa ilang mga species, ang mga gibberellins ay synthesized sa ugat ng ugat, na isinalin sa stem sa pamamagitan ng phloem. Gayundin, ang mga batang wala pa sa edad ay may mataas na nilalaman ng mga gibberellins.

Pagkuha ng natural na gibberellins

Ang pagbuburo ng mga mapagkukunan na may nitrogen at carbonated at mineral asing ay ang natural na paraan upang makakuha ng mga komersyal na gibberellins. Bilang isang mapagkukunan ng carbon, ang glucose, sucrose, natural na mga flours at fats ay ginagamit, at ang mga mineral na asing asing mineral at magnesiyo ay inilalapat.

Ang proseso ay nangangailangan ng 5 hanggang 7 araw para sa epektibong pagbuburo. Kinakailangan ang patuloy na pangangailangang pag-iipon at pag-iipon, pagpapanatili ng isang average na 28º hanggang 32º C, at mga antas ng pH na 3-3.5.

Sa katunayan, ang proseso ng pagbawi ng gibberellin ay isinasagawa sa pamamagitan ng paghiwalay ng biomass mula sa sabaw na may fermented. Sa kasong ito, ang supernatant ng cell-free ay naglalaman ng mga elemento na ginamit bilang regulator ng paglago ng halaman.

Sa antas ng laboratoryo, ang mga particle ng gibberellin ay maaaring mabawi sa pamamagitan ng isang proseso ng mga haligi ng pagkuha ng likido-likido. Para sa pamamaraang ito, ang etyl acetate ay ginagamit bilang isang organikong solvent.

Nabigo na, ang mga resion ng anion exchange ay inilalapat sa supernatant, na nakamit ang pag-ulan ng gibberellins sa pamamagitan ng gradient elution. Sa wakas, ang mga particle ay natuyo at na-crystallized ayon sa itinatag na antas ng kadalisayan.

Sa larangan ng agrikultura, ang mga gibberellins ay ginagamit na may isang antas ng kadalisayan sa pagitan ng 50 at 70%, halo-halong may isang komersyal na inertong sangkap. Sa mga diskarte sa micropropagation at sa mga kultura ng vitro, inirerekomenda ang paggamit ng mga produktong komersyal na may isang antas ng kadalisayan na higit sa 90%.

Mga epekto sa phologicalological

Ang application ng mga gibberellins sa maliit na halaga ay nagtataguyod ng iba't ibang mga pagkilos sa physiological sa mga halaman, bukod sa kung saan ay:

• Induction ng paglaki ng tisyu at pagpapahaba ng stem
• Stimulasyon ng pagtubo
• Promosyon ng set ng prutas mula sa mga bulaklak
• Regulasyon ng pamumulaklak at pag-unlad ng prutas
• Ang pagbabagong-anyo ng mga biannual halaman sa mga taunang
• Pagbabago ng sekswal na expression
• Pagsugpo ng dwarfism

Paglago ng halaman. Pinagmulan: flickr.com

Ang exogenous application ng gibberellins ay kumikilos sa kalagayan ng kabataan ng ilang mga istraktura ng halaman. Ang mga paggupit o pinagputulan na ginagamit para sa pagpaparami ng vegetative, madaling simulan ang proseso ng pag-ugat kapag ipinahayag ang pagiging kabataan nito.

Sa kabilang banda, kung ang mga istraktura ng halaman ay nagpapakita ng kanilang pagkatao na may sapat na gulang, ang pagbuo ng mga ugat ay walang bisa. Ang application ng gibberellins ay nagbibigay-daan sa halaman upang pumasa mula sa kanyang kabataan hanggang sa kondisyon ng may sapat na gulang, o kabaligtaran.

Mahalaga ang mekanismo na ito kung nais mong simulan ang pamumulaklak sa mga pananim na hindi nakumpleto ang kanilang yugto ng juvenile. Ang mga eksperimento na may makahoy na species, tulad ng mga cypresses, pines o karaniwang yew, ay pinamamahalaang upang mabawasan ang mga siklo ng produksyon.

Komersyal na mga aplikasyon

Ang mga kinakailangan ng oras ng pang-araw o malamig na mga kondisyon sa ilang mga species ay maaaring matugunan ng mga tiyak na aplikasyon ng gibberellins. Bilang karagdagan, ang mga gibberellins ay maaaring mapukaw ang pagbuo ng mga floral na istruktura, at sa kalaunan ay matukoy ang mga sekswal na katangian ng halaman.

Sa proseso ng fruiting, itinataguyod ng mga gibberellins ang paglaki at pag-unlad ng mga prutas. Gayundin, ipinagpaliban nila ang senescence ng mga prutas, pinipigilan ang kanilang pagkasira sa puno o pagbibigay ng isang tiyak na panahon ng kapaki-pakinabang na buhay sa sandaling naaniwa.

Kapag nais itong makakuha ng mga prutas na walang binhi (Parthenocarpy), ang mga tukoy na aplikasyon ng gibberellins ay nagpupukaw ng hindi pangkaraniwang bagay na ito. Ang isang praktikal na halimbawa ay ang paggawa ng mga walang punong ubas, na higit na hinihiling sa isang komersyal na antas kaysa sa mga species na may mga binhi.

Walang mga prutas na ubas. Pinagmulan: moyca.org

Sa kontekstong ito, ang mga aplikasyon ng gibberellins sa mga dormant na buto ay nagpapahintulot sa pag-activate ng mga proseso ng physiological at lumitaw mula sa kondisyong ito. Sa katunayan, ang isang sapat na dosis ay nag-aaktibo sa mga hydrolytic enzymes na nagpapabagal sa starch sa asukal, na pinapaboran ang pagbuo ng embryo.

Sa antas ng biotechnological, ang mga gibberellins ay ginagamit upang muling makabuo ng mga tisyu sa mga vitro kultura ng mga pathogen-free explant. Gayundin, ang mga aplikasyon ng mga gibberellins sa mga halaman ng ina ay nagpapasigla sa kanilang paglaki, pinadali ang pagkuha ng mga malusog na pampalasa sa antas ng laboratoryo.

Sa isang antas ng komersyal, ang mga aplikasyon ng gibberellins sa paglilinang ng tubo (Saccharum officinarum) ay nagbibigay-daan upang madagdagan ang paggawa ng asukal. Kaugnay nito, hinihimok ng mga phytohormones ang pagpahaba ng mga internode kung saan ang sucrose ay ginawa at nakaimbak, kaya mas malaki ang laki, mas malaki ang akumulasyon ng asukal.

Mga Sanggunian

1. Application ng Hormones ng Gulay (2016) Hortikultura. Nabawi sa: horticultivos.com
2. Azcón-Bieto Joaquín at Talón Manuel (2008) Mga Batayan ng Plant Physiology. Mc Graw Hill, 2nd edition. ISBN: 978-84-481-9293-8.
3. Cerezo Martínez Jorge (2017) Plant Physiology. Paksa X. Gibberellins. Polytechnic University of Cartagena. 7 p.
4. Delgado Arrieta G. at Domenech López F. (2016) Giberelinas. Teknikal na Agham. Kabanata 4.27, 4 p.
5. Phytoregulators (2003) Polytechnic University ng Valencia. Nabawi sa: euita.upv.es
6. Weaver Robert J. (1976) Mga Regulator ng Paglago ng Plant sa Agrikultura. Unibersidad ng California, Davis. Editoryal Trillas. ISBN: 9682404312.