เนื้อหา
- กรดกิบเบอเรลลิก
- ฮอร์โมนการเจริญเติบโต GA3
- กรดกิบเบอเรลลิกและการผลิตพืช
- ฟังก์ชั่นของ Gibberellins คืออะไร?
กรด Gibberellic (GA) เป็นฮอร์โมนชนิดหนึ่งที่มีความสำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืช “ การปฏิวัติเขียว” ของการเกษตรกรรมเกิดขึ้นส่วนใหญ่เกิดจากการใช้กรด gibberellic กับพืช นักวิทยาศาสตร์กำลังค้นพบหลายวิธีที่ gibberellins ช่วยพัฒนาพืชในขณะที่แยกแยะวิธีการที่พวกมันถูกขนส่งและสังเคราะห์ในพืช
Gibberellic acid (GA) เป็นฮอร์โมนที่พบในพืชที่ช่วยในการเจริญเติบโตและการพัฒนาของพืช เป็นที่นิยมใช้ในการเกษตรเพื่อเพิ่มผลผลิตพืช
กรดกิบเบอเรลลิก
กรด Gibberellic หรือ GA เป็นฮอร์โมนที่พบในพืช กรดกิบเบอเรลลิกพบได้ในเนื้อเยื่อพืชเช่นหน่อใบอ่อนและดอกไม้ มันเป็นกรดอย่างอ่อน ชื่ออื่นของกรดจิบเบอเรลลิกคือกิบเบอเรลลิน กรดกิบเบอเรลลิกสามารถเข้าสู่เยื่อหุ้มเซลล์ผ่านการแพร่แบบง่าย กรดยังสามารถได้รับความช่วยเหลือจากการไหลเข้าของขนถ่ายซึ่งเป็นโปรตีนที่สามารถเคลื่อนย้าย GAs ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ การขนย้ายแบบไหลเข้าชนิดหนึ่งคือการขนย้ายไนเตรต 1 / เปปไทด์ Transporter (NPF) ผู้ขนส่งรายอื่น ๆ ได้แก่ SWEET13 และ SWEET14 ซึ่งเห็นได้ชัดว่าขนส่งซูโครสไปยังต้นฟลอกของพืช ด้านในของเซลล์มีความเป็นกรดต่ำกว่า (ค่า pH สูงกว่า) ดังนั้นค่า GA จึงกลายเป็นประจุลบ หลังจากจุดนั้น gibberellin ไม่สามารถหลบหนีเซลล์โดยไม่ต้องเข้าร่วมกับส่วนประกอบอื่น นักวิทยาศาสตร์สันนิษฐานว่าจะต้องมีผู้ขนส่งที่สามารถย้ายจิบเบอเรลลินออกจากไซโตพลาสซึมได้อีกครั้ง แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่พบ
มีการค้นพบกรดกิบเบอเรลลิกกว่า 130 ชนิดแล้ว หลายสิ่งเหล่านี้ไม่ได้ใช้งานทางชีวภาพ (สารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ) ดังนั้นจึงทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นสำหรับสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพเช่น GA1, GA3, GA4 และ GA7 การสังเคราะห์ทางชีวภาพของ GAs ที่ใช้งานอยู่เหล่านี้ไม่เป็นที่เข้าใจกันนักวิทยาศาสตร์กำลังทำกำไรในพื้นที่นี้ ในขณะที่ GA ที่ไม่ได้ใช้ปฏิกิริยาปรากฏว่าเคลื่อนที่ในระยะทางไกลในพืช แต่คนที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพไม่ได้มีแนวโน้มที่จะทำเช่นนี้ เป็นที่แน่ชัดว่า GA สามารถย้ายไปอยู่ที่ต้นพืชต้นฟลอกและช่วยให้พืชเจริญเติบโตและเจริญเติบโตได้เช่นเดียวกับการออกดอก เห็นได้ชัดว่า GAs สามารถเคลื่อนที่ข้ามระยะทางสั้น ๆ ได้เช่นกัน ในกรณีของ GA9 นั้น gibberellin นี้ถูกสร้างขึ้นในรังไข่ของพืชและถูกย้ายไปที่กลีบและกลีบเลี้ยง จากนั้นจะเปลี่ยนเป็น GA4 ฮอร์โมนที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพนี้ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของอวัยวะพืช นักวิทยาศาสตร์ยังคงหาคำตอบว่ากรดจิบเบอเรลลิคเคลื่อนที่ในพืชได้อย่างไร
ฮอร์โมนการเจริญเติบโต GA3
ฮอร์โมนการเจริญเติบโตของ GA3 เป็น gibberellin ชนิดหนึ่งที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ นักวิทยาศาสตร์ชาวญี่ปุ่นค้นพบ AC3 ในปี 1950 ในเวลานั้นเชื้อราส่งผลกระทบต่อพืชข้าวทำให้พืชเติบโตสูงในขณะที่หยุดการผลิตเมล็ด พืชที่มีบุตรยากและอ่อนแอเหล่านี้ไม่สามารถแม้แต่จะรับน้ำหนักได้ เมื่อนักวิทยาศาสตร์ศึกษาเชื้อรานี้พวกเขาพบว่ามันมีสารประกอบที่สามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช เชื้อราที่เรียกว่า Gibberella fujikuroi ซึ่งมีต้นกำเนิดชื่อ gibberellin หนึ่งในสารประกอบเหล่านี้เรียกว่า GA3 เป็นกรดจิบเบอเรลลิกที่ผลิตมากที่สุดสำหรับใช้ในอุตสาหกรรม ฮอร์โมนการเจริญเติบโตของ GA3 มีความสำคัญต่อการเกษตรวิทยาศาสตร์และพืชสวน GA3 ช่วยกระตุ้นการเกิดของอวัยวะเพศชายในบางชนิด
กรดกิบเบอเรลลิกและการผลิตพืช
การค้นพบกรดจิบเบอเรลลิกนำไปสู่การพัฒนาที่สำคัญในด้านการเกษตร เกษตรกรพบว่าพวกเขาสามารถเพิ่มผลผลิตข้าวของพวกเขาโดยใช้ GAs สิ่งนี้นำไปสู่สิ่งที่เรียกว่า "การปฏิวัติเขียว" ในด้านการเกษตร เกษตรกรสามารถใส่ปุ๋ยไนโตรเจนเพิ่มในพืชได้โดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับการยืดตัวของลำต้นมากเกินไป การเพิ่มขึ้นของข้าวสาลีและข้าวส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางการเกษตรทั่วโลกอย่างสมบูรณ์พิสูจน์ความสำคัญของกรดจิบเบอเรลลิกในการทำฟาร์มสมัยใหม่
จนถึงทุกวันนี้มีการใช้กรด gibberellic เพื่อรักษาพืชที่มีฟีโนไทป์แคระ Gibberellins กระตุ้นการเจริญเติบโตของพืชในพืชแคระ กรดกิบเบอเรลลิกยังสามารถใช้เพื่อลดการออกดอกในสวนผลไม้เล็ก ด้วยวิธีนี้ไม้ผลมีเวลาในการเติบโตมากขึ้น อีกทั้งยังเป็นมาตรการป้องกันไวรัสพืชในต้นไม้เล็กที่ถ่ายทอดจากละอองเกสรดอกไม้ เกษตรกรตัดสินใจว่าจะใช้กรดจิบเบอเรลลิคมากแค่ไหนในการปลูกพืชโดยการกำหนดว่าเป้าหมายการผลิตคืออะไร หากพวกเขาต้องการลดการติดผลพวกเขาสามารถใช้กรดจิบเบอเรลลิกปริมาณสูงได้ ในทางกลับกันถ้าพวกเขาใช้ GA น้อยลงผลไม้หรือผักก็สามารถผลิตได้มากขึ้น สวนผลไม้ที่มีผลไม้จำนวนมากจะไม่ต้องการแอปพลิเคชัน GA มากนัก โดยทั่วไปควรใช้ GAs ในสภาพอากาศที่อบอุ่นเท่านั้นมิเช่นนั้นจะไม่สามารถกระตุ้นการเติบโตได้เช่นกัน
กรดกิบเบอเรลลิกยังสามารถช่วยผลไม้เช่นส้ม การใช้กรดจิบเบอเรลลิกกับส้มสามารถป้องกันการพังทลายของ albedo ซึ่งเป็นรอยพับและรอยแตกของเปลือกส้ม การใช้กรดจิบเบอเรลลิกยังสามารถลดจุดลายน้ำบนผลส้มได้ กรด Gibberellic ช่วยปรับปรุงคุณภาพเปลือกส้ม การใช้ GA ให้ผลผลิตผลไม้คุณภาพสูงกว่าซึ่งทนต่อสภาพอากาศที่เลวร้ายและโอกาสที่จะเกิดการสลายและการบาดเจ็บ การใส่ใจอย่างใกล้ชิดต่อการใช้งานกับพืชที่มีสุขภาพดีในสภาวะที่เหมาะสมสามารถช่วยปรับปรุงการปลูกพืชตระกูลส้มได้อย่างมาก โดยทั่วไปแล้วผลลัพธ์ที่ดีที่สุดของแอปพลิเคชัน GA จะเกิดขึ้นเมื่อไม่ได้ใช้เพียงอย่างเดียว แต่เป็นการผสมกับสารอื่น ๆ เป็นที่ชัดเจนว่าการปรับปรุงผลผลิตและคุณภาพของผลไม้ทำให้กรดจิบเบอเรลลิกเป็นเครื่องมือสำคัญในการเกษตร บทบาทใน GAs ของการปรับปรุงและเพิ่มการจัดหาอาหารเป็นที่น่าประทับใจและดูเหมือนว่าจะยังคงอยู่ในบางเวลา
ฟังก์ชั่นของ Gibberellins คืออะไร?
Gibberellins ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมการเจริญเติบโตของพืช พวกมันทำงานเพื่อกระตุ้นการงอกของเมล็ดช่วยให้หน่อเจริญเติบโตและเจริญเติบโตของใบและมีผลต่อการออกดอก
ด้วยการงอกของเมล็ดเมล็ดจะยังคงอยู่จนกว่าจะถูกกระตุ้นให้งอก เมื่อจิบเบอเรลลินถูกปลดปล่อยออกมาพวกมันจะเริ่มกระบวนการลดการหุ้มเมล็ดโดยการเริ่มการแสดงออกของยีน สิ่งนี้นำไปสู่การขยายตัวของเซลล์
GAs เป็นปัจจัยที่มีส่วนในการพัฒนาดอกไม้ ใน biennials พวกเขาจะกระตุ้นการพัฒนาดอกไม้ ที่น่าสนใจในไม้ยืนต้น, gibberellins ยับยั้งการออกดอก นอกจากนี้กรดจิบเบอเรลลิกนั้นมีความสำคัญต่อการยืดตัวของปล้อง ผลที่ได้คือการขยายตัวของเซลล์และการแบ่งเซลล์ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการตอบสนองต่อรอบแสงและมืด
ในพืชกลายพันธุ์ที่เป็นดาวแคระหรือออกดอกช้ามีกรดจิบเบอเรลลิกน้อยกว่า ในพืชเหล่านี้จำเป็นต้องมีการใช้ GA มากขึ้นเพื่อให้พืชกลับคืนสู่รูปแบบการเติบโตปกติ ดังนั้นกิบเบอเรลลินจึงทำหน้าที่รีเซ็ตพืช
ฟังก์ชั่นอื่นของจิบเบอเรลลินคือช่วยเกสรงอก ในระหว่างการเจริญของหลอดละอองเรณูปริมาณของกิบเบอเรลลินเพิ่มขึ้น Gibberellins ยังส่งผลกระทบต่อความอุดมสมบูรณ์ของเพศชายและเพศหญิงในพืช กรดกิบเบอเรลลิกมีบทบาทในการยับยั้งการก่อตัวของดอกเพศเมีย
เกสรตัวผู้เป็นไซต์หลักสำหรับทำกรดกิบเบอร์เรลลิก
การค้นพบล่าสุดในพฤกษศาสตร์ได้นำไปสู่ความเข้าใจที่มากขึ้นเกี่ยวกับเส้นทางการส่งสัญญาณสำหรับกรดจิบเบอเรลลิก โดยทั่วไปเส้นทางเหล่านี้ต้องใช้เครื่องรับ GA เครื่องอัดขยายตัวที่เรียกว่า DELLAs และโปรตีนหลายชนิด โปรตีนของ DELLA ยับยั้งการเจริญเติบโตของพืชในขณะที่สัญญาณ GA ช่วยในการเจริญเติบโต เพื่อให้พ้นการยับยั้งนี้กรด gibberellic จะก่อตัวเป็นคอมเพล็กซ์ที่นำไปสู่การสลายตัวของตัวเร่งปฏิกิริยาการเจริญเติบโตของ DELLA
นักวิทยาศาสตร์ยังคงพยายามทำความเข้าใจกับกระบวนการที่ GA ทำให้สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นได้อย่างไร ในทางทฤษฎี gibberellins ต้องขนส่งระยะทางไกลภายในพืช กลไกสำหรับเรื่องนี้ยังไม่ชัดเจน
เนื่องจากพืชไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ความสำคัญของการส่งสัญญาณโมเลกุลและฮอร์โมนจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง การเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับกลไกการขนส่งพื้นฐานของกรด gibberellic นอกเหนือจากเส้นทางการส่งสัญญาณของฮอร์โมนจะนำไปสู่ความเข้าใจที่มากขึ้นของพืช ในทางกลับกันสิ่งนี้จะช่วยการเกษตรในขณะที่มนุษย์กำลังเผชิญกับความต้องการผลผลิตที่มีประสิทธิภาพสูง