Ауксины

## Ауксины: гормоны роста и развития растений Ауксины - это группа фитогормонов и их синтетических аналогов, играющих ключевую роль в жизни растений. Они активируют метаболизм, регулируют рост и развитие, дифференциацию органов, а также ориентацию растения в пространстве относительно света и гравитации. ### Природные и синтетические ауксины Существует два типа ауксинов в зависимости от их происхождения: Природные ауксины* синтезируются самим растением. К ним относятся: * Индол-3-уксусная кислота (ИУК, IAA) - наиболее распространенный природный ауксин. * Индол-3-маслянная кислота (ИМК, IBA) * 4-хлор-индол-3-уксусная кислота (4-Cl-ИУК, 4-Cl-IAA) * Фенилуксусная кислота (неиндольный ауксин) Синтетические ауксины* не встречаются в растениях в естественных условиях, но обладают схожим с природными ауксинами действием. К ним относятся: * 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д, 2,4-D) * Нафтил-1-уксусная кислота (1-НУК, α-NAA) * 2,4,5-трихлорфеноксиуксусная кислота (2,4,5-Т) Важно отметить, что деление на синтетические и природные ауксины условно. Многие вещества, изначально считавшиеся синтетическими, были обнаружены в растениях и перешли в группу природных. ### Действие на растения Ауксины - это ростовые гормоны, оказывающие разнообразное физиологическое действие: Рост клеток растяжением:* наиболее изученный эффект ауксинов, проявляющийся при обычных концентрациях. Ауксины активируют протонные помпы, что приводит к закислению клеточной стенки, снижению ее прочности, поступлению воды и растяжению клетки. Деление клеток:* ауксины в сочетании с цитокининами стимулируют деление клеток, синтез ДНК, РНК, белка, образование микротрубочек и митотического веретена. Апикальное доминирование:* ауксины, перемещаясь из верхушки стебля вниз, подавляют рост пазушных почек. Ризогенез:* ауксины ускоряют деление клеток и стимулируют образование придаточных корней. Дифференциация проводящих элементов ксилемы:* ауксины способствуют формированию проводящих тканей, в основном ксилемы. Тропизмы:* ауксины играют важную роль в фототропизме (ориентация растения к свету) и геотропизме (ориентация растения к силе тяжести), регулируя скорость роста клеток с разных сторон стебля и корня. Стимуляция роста бессемянных плодов:* обработка плодов ауксинами усиливает приток питательных веществ и разрастание околоплодника. Индукция образования этилена:* в высоких концентрациях ауксины стимулируют синтез этилена, фитогормона, способствующего созреванию плодов. Высокие концентрации ауксинов, особенно синтетических, могут оказывать гербицидный эффект. Ауксины, цитокинины и гиббереллины относятся к стимулирующим фитогормонам и играют важную роль на ранних этапах развития растения. В отличие от других фитогормонов, ауксины практически не реагируют на внешние факторы. Многие эффекты ауксины оказывают в комплексе с другими фитогормонами. Более того, действие различных регуляторов роста растений часто опосредовано их влиянием на синтез, транспорт и активность ауксина. Это позволяет считать ауксины центральными фитогормонами высших растений. ### История изучения Первые шаги в изучении ауксинов, как и других фитогормонов, были сделаны Чарльзом Дарвином. Первым обнаруженным ауксином стала индол-3-уксусная кислота (ИУК). Ее выделил E. Salkowski в 1895 году из ферментной вытяжки. В 1Современные методы исследования, такие как тонкослойная и газожидкостная хроматография, а также масс-спектрометрия, активно применяются в науке. В 1954 году комитет физиологов растений дал название "ауксины" группе фитогормонов. Название происходит от греческого "auxano" - расти, увеличиваться. Такое название было выбрано благодаря способности ауксинов стимулировать рост клеток растений путем растяжения.## Ауксины: гормоны роста и развития растений Ауксины - это группа природных и синтетических веществ, играющих ключевую роль в росте и развитии растений. Они активируют метаболизм, стимулируют деление и растяжение клеток, а также влияют на дифференциацию органов и ориентацию растения в пространстве. ### Природные и синтетические ауксины Существует два типа ауксинов: Природные ауксины* синтезируются самим растением. К ним относятся: * Индол-3-уксусная кислота (ИУК, IAA) - наиболее распространенный природный ауксин. * Индол-3-масляная кислота (ИМК, IBA) * 4-хлор-индол-3-уксусная кислота (4-Cl-ИУК, 4-Cl-IAA) * Фенилуксусная кислота (неиндольный ауксин). Синтетические ауксины* не встречаются в растениях в естественных условиях, но обладают схожим с природными ауксинами действием. К ним относятся: * 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д, 2,4-D) * Нафтил-1-уксусная кислота (1-НУК, α-NAA) * 2,4,5-трихлорфеноксиуксусная кислота (2,4,5-Т) Важно отметить, что деление на синтетические и природные ауксины не является абсолютным. Некоторые вещества, изначально считавшиеся синтетическими, были обнаружены в растениях и перешли в группу природных. ### Действие на растения Ауксины оказывают разнообразное физиологическое действие на растения: Рост клеток растяжением:* Ауксины стимулируют рост клеток, активируя протонные помпы, что приводит к закислению клеточной стенки, ее разрыхлению и растяжению клетки под действием поступающей воды. Деление клеток:* Совместно с цитокининами ауксины стимулируют деление клеток, синтез ДНК, РНК и белка, образование микротрубочек и митотического веретена. Апикальное доминирование:* Ауксины, перемещаясь от верхушки стебля вниз, подавляют рост пазушных почек, что обеспечивает преимущественное развитие верхушечного побега. Ризогенез:* Ауксины стимулируют образование придаточных корней на черенках, листьях и боковых корнях. Дифференциация проводящих элементов ксилемы:* Ауксины способствуют формированию проводящих тканей, в основном ксилемы. Тропизмы:* Ауксины играют важную роль в ориентации растений в пространстве, регулируя неравномерный рост клеток на разных сторонах стебля и корня в ответ на свет (фототропизм) и силу тяжести (геотропизм). Стимуляция роста бессемянных плодов:* Обработка плодов ауксинами усиливает приток питательных веществ и способствует разрастанию околоплодника. Индукция образования этилена:* В высоких концентрациях ауксины стимулируют синтез этилена - фитогормона, отвечающего за созревание плодов и раскрытие цветов. Важно отметить, что высокие концентрации ауксинов, особенно синтетических, могут оказывать гербицидный эффект. Ауксины, наряду с цитокининами и гиббереллинами, относятся к стимулирующим фитогормонам и играют важную роль на ранних этапах развития растения. В отличие от других фитогормонов, ауксины мало подвержены влиянию внешних факторов. Многие эффекты ауксинов реализуются во взаимодействии с другими фитогормонами. При этом установлено, что влияние различных химических регуляторов роста на морфогенез растений часто опосредовано их воздействием на синтез, транспорт и активность ауксина. Это позволяет считать ауксины центральными фитогормонами высших растений. ### История Первые шаги в изучении ауксинов, как и других фитогормонов, были сделаны Чарльзом Дарвином. Первым обнаруженным ауксином стала индол-3-уксусная кислота (ИУК). Её выделил E. Salkowski в 1895В современных исследованиях для анализа применяют тонкослойную и газожидкостную хроматографию, а также масс-спектрометрию. В 1954 году комитет физиологов растений определил группу фитогормонов, способных стимулировать рост клеток путем растяжения, и назвал их ауксинами, от греческого "auxano" - расти, увеличиваться.