Beste Preise Pflanzenhormon Indol-3-Essigsäure Iaa

Nature

Indolessigsäure ist eine organische Substanz. Reine Produkte sind farblose Blattkristalle oder kristalline Pulver. Bei Lichteinwirkung verfärbt sie sich rosig. Schmelzpunkt 165–166 °C (168–170 °C). Löslich in wasserfreiem Ethanol, Ethylacetat, Dichlorethan, löslich in Ether und Aceton. Unlöslich in Benzol, Toluol, Benzin und Chloroform. Unlöslich in Wasser, kann seine wässrige Lösung durch ultraviolettes Licht zersetzt werden, ist jedoch gegenüber sichtbarem Licht stabil. Das Natriumsalz und das Kaliumsalz sind stabiler als die Säure selbst und leicht wasserlöslich. Leicht zu 3-Methylindol (Skatin) decarboxyliert. Es hat eine duale Wirkung auf das Pflanzenwachstum und verschiedene Teile der Pflanze reagieren unterschiedlich empfindlich darauf, im Allgemeinen ist die Wurzel größer als die Knospe und größer als der Stängel. Verschiedene Pflanzen reagieren unterschiedlich empfindlich darauf.

Zubereitung

3-Indolacetonitril entsteht durch die Reaktion von Indol, Formaldehyd und Kaliumcyanid bei 150 °C und 0,9–1 MPa und wird dann durch Kaliumhydroxid hydrolysiert. Oder durch die Reaktion von Indol mit Glykolsäure. In einen 3-l-Autoklaven aus Edelstahl wurden 270 g (4,1 Mol) 85 %iges Kaliumhydroxid, 351 g (3 Mol) Indol und dann langsam 360 g (3,3 Mol) einer 70 %igen wässrigen Hydroxyessigsäurelösung gegeben. Bei geschlossenem Deckel unter Rühren auf 250 °C erhitzen. Auf unter 50 °C abkühlen lassen, 500 ml Wasser hinzufügen und 30 Minuten bei 100 °C rühren, um Kaliumindol-3-acetat aufzulösen. Auf 25 °C abkühlen lassen, das Autoklavenmaterial in Wasser gießen und Wasser hinzufügen, bis das Gesamtvolumen 3 l beträgt. Die wässrige Schicht wurde mit 500 ml Ethylether extrahiert, mit Salzsäure bei 20–30 °C angesäuert und mit Indol-3-essigsäure ausgefällt. Filtern, in kaltem Wasser waschen, vor Licht geschützt trocknen, Produkt 455–490 g.

Biochemische Bedeutung

Eigentum

Zersetzt sich leicht in Licht und Luft, nicht dauerhaft lagerfähig. Sicher für Mensch und Tier. Löslich in heißem Wasser, Ethanol, Aceton, Ether und Ethylacetat, schwach löslich in Wasser, Benzol, Chloroform; Es ist in alkalischer Lösung stabil und wird zunächst in einer kleinen Menge 95%igen Alkohols gelöst und dann bei Herstellung mit reiner Produktkristallisation in einer geeigneten Menge in Wasser gelöst.

Verwenden

Wird als Pflanzenwachstumsstimulans und analytisches Reagenz verwendet. 3-Indolessigsäure und andere Auxinsubstanzen wie 3-Indolacetaldehyd, 3-Indolacetonitril und Ascorbinsäure kommen in der Natur natürlich vor. Der Vorläufer der 3-Indolessigsäure-Biosynthese in Pflanzen ist Tryptophan. Die grundlegende Aufgabe von Auxin besteht darin, das Pflanzenwachstum zu regulieren, nicht nur um das Wachstum zu fördern, sondern auch um Wachstum und Organbildung zu hemmen. Auxin kommt in Pflanzenzellen nicht nur im freien Zustand vor, sondern auch in gebundener Form, die stark an Biopolymersäuren usw. gebunden ist. Auxin bildet auch Konjugate mit speziellen Substanzen wie Indol-Acetyl-Asparagin, Apentose, Indol-Acetyl-Glucose usw. Dies kann eine Speichermethode für Auxin in der Zelle und auch eine Entgiftungsmethode sein, um die Toxizität von überschüssigem Auxin zu beseitigen.

Wirkung

Pflanzenauxin. Das häufigste natürliche Wachstumshormon in Pflanzen ist Indolessigsäure. Indolessigsäure kann die Bildung des oberen Knospenendes von Pflanzentrieben, Trieben, Sämlingen usw. fördern. Ihr Vorläufer ist Tryptophan. Indolessigsäure ist einPflanzenwachstumshormonSomatin hat viele physiologische Wirkungen, die von seiner Konzentration abhängen. Eine niedrige Konzentration kann das Wachstum fördern, eine hohe Konzentration hemmt das Wachstum und kann sogar zum Absterben der Pflanze führen. Diese Hemmung hängt damit zusammen, ob die Bildung von Ethylen ausgelöst werden kann. Die physiologischen Wirkungen von Auxin zeigen sich auf zwei Ebenen. Auf Zellebene kann Auxin die Kambiumzellteilung stimulieren, das Zellwachstum der Zweige stimulieren und das Zellwachstum der Wurzel hemmen, die Zelldifferenzierung von Xylem und Phloem fördern, das Haarwachstum von Wurzeln fördern und die Morphogenese des Kallus regulieren. Auf Organ- und Gesamtpflanzenebene wirkt Auxin vom Keimling bis zur Fruchtreife. Auxin steuert das Mesokotyll des Keimlings mit reversibler Hemmung durch rotes Licht. Wenn Indolessigsäure auf die Unterseite des Zweigs übertragen wird, erzeugt der Zweig Geotropismus. Phototropismus tritt auf, wenn Indolessigsäure auf die von hinten beleuchtete Seite der Zweige übertragen wird. Indolessigsäure verursacht Spitzendominanz. Verzögert Blattalterung. Auf die Blätter aufgetragenes Auxin hemmte die Abszision, während Auxin am proximalen Ende der Abszision die Abszision förderte. Auxin fördert die Blüte, induziert die Entwicklung der Parthenokarpie und verzögert die Fruchtreife.

Anwenden

Indolessigsäure hat ein breites Spektrum und viele Verwendungsmöglichkeiten, wird jedoch nicht häufig verwendet, da sie innerhalb und außerhalb von Pflanzen leicht abgebaut wird. Im Frühstadium wurde sie verwendet, um die Parthenokarpation und den Fruchtansatz von Tomaten zu induzieren. In der Blütephase wurden die Blüten mit 3000 mg/l Flüssigkeit getränkt, um kernlose Tomatenfrüchte zu bilden und den Fruchtansatz zu verbessern. Eine der frühesten Anwendungen bestand darin, die Wurzelbildung von Stecklingen zu fördern. Das Tränken der Stecklingsbasis mit 100 bis 1000 mg/l medizinischer Lösung kann die Bildung von Adventivwurzeln von Teebaum, Gummibaum, Eiche, Urweltmammutbaum, Pfeffer und anderen Nutzpflanzen fördern und die Nährstoffvermehrung beschleunigen. 1–10 mg/l Indolessigsäure und 10 mg/l Oxamylin wurden verwendet, um die Wurzelbildung von Reissetzlingen zu fördern. Eine einmalige Besprühung von Chrysanthemen mit 25 bis 400 mg/l Flüssigkeit (innerhalb von 9 Stunden der Photoperiode) kann die Bildung von Blütenknospen hemmen und die Blüte verzögern. Bei längerem Sonnenschein kann eine einmalige Besprühung mit einer Konzentration von 10 -5 mol/l die weiblichen Blüten fördern. Die Behandlung von Rübensamen fördert die Keimung und erhöht den Knollenertrag sowie den Zuckergehalt.

Einführung in Auxin
Einführung

Auxin (Auxin) ist eine Klasse endogener Hormone mit einem ungesättigten aromatischen Ring und einer Essigsäure-Seitenkette. Die international gebräuchliche englische Abkürzung IAA steht für Indolessigsäure (IAA). 1934 wurde es von Guo Ge et al. als Indolessigsäure identifiziert, weshalb Indolessigsäure häufig als Synonym für Auxin verwendet wird. Auxin wird in den entfalteten jungen Blättern und im Apikalmeristem synthetisiert und durch Langstreckentransport des Phloems von der Wurzel bis zur Wurzel angereichert. Auch die Wurzeln produzieren Auxin, das von unten nach oben transportiert wird. In Pflanzen entsteht Auxin über eine Reihe von Zwischenstufen aus Tryptophan. Der Hauptweg führt über Indolacetaldehyd. Indolacetaldehyd kann durch Oxidation und Desaminierung von Tryptophan zu Indolpyruvat und anschließende Decarboxylation entstehen oder durch Oxidation und Desaminierung von Tryptophan zu Tryptamin. Indolacetaldehyd wird anschließend zu Indolessigsäure reoxidiert. Ein weiterer möglicher Syntheseweg ist die Umwandlung von Tryptophan aus Indolacetonitril in Indolessigsäure. Indolessigsäure kann durch Bindung von Asparaginsäure zu Indolacetylasparaginsäure, von Inositol zu Indolessigsäure zu Inositol, von Glucose zu Glucosid und von Protein zu Indolessigsäure-Protein-Komplex in Pflanzen inaktiviert werden. Gebundene Indolessigsäure macht in der Regel 50–90 % der Indolessigsäure in Pflanzen aus und kann eine Speicherform von Auxin im Pflanzengewebe sein. Indolessigsäure kann durch Oxidation von Indolessigsäure zersetzt werden, die in Pflanzengeweben häufig vorkommt. Auxine haben viele physiologische Wirkungen, die von ihrer Konzentration abhängen. Eine niedrige Konzentration kann das Wachstum fördern, eine hohe Konzentration hemmt das Wachstum und kann sogar zum Absterben der Pflanze führen. Diese Hemmung hängt davon ab, ob sie die Bildung von Ethylen induzieren kann. Die physiologischen Wirkungen von Auxin zeigen sich auf zwei Ebenen. Auf zellulärer Ebene kann Auxin die Kambiumzellteilung stimulieren, die Streckung von Zweigzellen stimulieren und das Wachstum von Wurzelzellen hemmen, die Differenzierung von Xylem- und Phloemzellen fördern, das Haarschneiden von Wurzeln fördern und die Kallusmorphogenese regulieren. Auf Organ- und Gesamtpflanzenebene wirkt Auxin vom Keimling bis zur Fruchtreife. Auxin steuert die Streckung des Mesokotyls des Keimlings mit reversibler Hemmung durch rotes Licht. Wenn die Indolessigsäure auf die Unterseite des Zweigs übertragen wird, erzeugt der Zweig Geotropismus. Phototropismus tritt auf, wenn Indolessigsäure auf die von hinten beleuchtete Seite der Zweige übertragen wird. Indolessigsäure verursachte eine Apexdominanz. Sie verzögerte die Blattalterung. Auxin, das auf die Blätter aufgetragen wurde, hemmte die Blattabszision, während Auxin, das am proximalen Ende der Blattabszision aufgetragen wurde, diese förderte. Auxin fördert die Blüte, induziert die Parthenokarpieentwicklung und verzögert die Fruchtreife. Jemand entwickelte das Konzept der Hormonrezeptoren. Ein Hormonrezeptor ist ein großer molekularer Zellbestandteil, der spezifisch an das entsprechende Hormon bindet und dann eine Reihe von Reaktionen auslöst. Der Komplex aus Indolessigsäure und Rezeptor hat zwei Effekte: Erstens wirkt er auf Membranproteine ​​und beeinflusst die Mediumversauerung, den Ionenpumpentransport und die Spannungsänderung, was eine schnelle Reaktion ist (< 10 Minuten); Die zweite Möglichkeit besteht in der Einwirkung auf Nukleinsäuren, wodurch Zellwandveränderungen und die Proteinsynthese verursacht werden. Dies ist eine langsame Reaktion (10 Minuten). Die Ansäuerung des Mediums ist eine wichtige Voraussetzung für Zellwachstum. Indolessigsäure kann das Enzym ATP (Adenosintriphosphat) auf der Plasmamembran aktivieren, den Ausfluss von Wasserstoffionen aus der Zelle anregen, den pH-Wert des Mediums senken, wodurch das Enzym aktiviert wird, und das Polysaccharid der Zellwand hydrolysieren, wodurch die Zellwand weicher wird und die Zelle sich ausdehnt. Die Verabreichung von Indolessigsäure führte zur Entstehung spezifischer Messenger-RNA (mRNA)-Sequenzen, die die Proteinsynthese veränderten. Die Behandlung mit Indolessigsäure veränderte auch die Elastizität der Zellwand, wodurch Zellwachstum möglich wurde. Die wachstumsfördernde Wirkung von Auxin besteht hauptsächlich darin, das Zellwachstum, insbesondere die Streckung der Zellen, zu fördern, und hat keinen Einfluss auf die Zellteilung. Der Teil der Pflanze, der die Lichtstimulation spürt, befindet sich an der Spitze des Stängels, der gebogene Teil jedoch am unteren Teil der Spitze, weil die Zellen unter der Spitze wachsen und sich ausdehnen. Dies ist die Zeit, in der die Pflanze am empfindlichsten auf Auxin reagiert und deshalb den größten Einfluss auf das Wachstum hat. Das Wachstumshormon in alterndem Gewebe funktioniert nicht. Der Grund, warum Auxin die Entwicklung von Früchten und die Wurzelbildung von Stecklingen fördern kann, liegt darin, dass es die Nährstoffverteilung in der Pflanze verändern kann. In den Teilen mit hoher Auxinverteilung werden mehr Nährstoffe gewonnen, wodurch ein Verteilungszentrum entsteht. Auxin kann die Bildung kernloser Tomaten fördern, da nach der Behandlung unbefruchteter Tomatenknospen mit Auxin der Eierstock der Tomatenknospe zum Verteilungszentrum für Nährstoffe wird und die durch Photosynthese der Blätter produzierten Nährstoffe kontinuierlich zum Eierstock transportiert werden, sodass sich der Eierstock entwickelt.

Erzeugung, Transport und Verteilung

Die Hauptbestandteile der Auxinsynthese sind Meristemgewebe, vor allem junge Knospen, Blätter und sich entwickelnde Samen. Auxin ist in allen Organen des Pflanzenkörpers verteilt, konzentriert sich jedoch relativ stark auf die Teile mit starkem Wachstum, wie Coleopei, Knospen, Wurzelspitzenmeristem, Kambium, sich entwickelnde Samen und Früchte. Pflanzen kennen drei Arten des Auxintransports: lateralen Transport, polaren Transport und unpolaren Transport. Lateraler Transport (Gegenlichttransport von Auxin in der Spitze der Koleoptile durch einseitiges Licht, bodennaher seitlicher Transport von Auxin in den Wurzeln und Stängeln von Pflanzen bei Quertransport). Polarer Transport (vom oberen zum unteren Ende der Morphologie). Unpolarer Transport (in reifen Geweben kann Auxin unpolar durch das Phloem transportiert werden).

Die Dualität physiologischer Wirkung

Eine niedrigere Konzentration fördert das Wachstum, eine höhere Konzentration hemmt das Wachstum. Verschiedene Pflanzenorgane haben unterschiedliche Anforderungen an die optimale Auxinkonzentration. Die optimale Konzentration lag bei etwa 10E-10mol/l für Wurzeln, 10E-8mol/l für Knospen und 10E-5mol/l für Stängel. Auxin-Analoga (wie Naphthalinessigsäure, 2,4-D usw.) werden in der Produktion häufig verwendet, um das Pflanzenwachstum zu regulieren. Wenn beispielsweise Sojasprossen produziert werden, werden die Sojasprossen mit einer für das Stängelwachstum geeigneten Konzentration behandelt. Dadurch werden Wurzeln und Knospen gehemmt und die aus dem Hypokotyl wachsenden Stängel sehr gut entwickelt. Der Spitzenvorteil des Pflanzenstammwachstums wird durch die Transporteigenschaften der Pflanze für Auxin und die Dualität der physiologischen Wirkungen von Auxin bestimmt. Die Spitzenknospe des Pflanzenstamms ist der aktivste Teil der Auxinproduktion. Die in der Spitzenknospe produzierte Auxinkonzentration wird jedoch durch aktiven Transport ständig zum Stamm transportiert. Daher ist die Auxinkonzentration in der Spitzenknospe selbst nicht hoch, während die Konzentration im jungen Stamm höher ist. Dies ist für das Stammwachstum am besten geeignet, hat jedoch eine hemmende Wirkung auf die Knospen. Je höher die Auxinkonzentration in der Position näher an der Spitzenknospe ist, desto stärker ist die hemmende Wirkung auf die Seitenknospe, weshalb viele hohe Pflanzen eine Pagodenform bilden. Allerdings haben nicht alle Pflanzen eine stark ausgeprägte Spitzendominanz. Manche Sträucher beginnen nach der Entwicklung der Spitzenknospe über einen bestimmten Zeitraum zu verkümmern oder schrumpfen sogar, wodurch sie ihre ursprüngliche Spitzendominanz verlieren. Die Baumform des Strauchs ist daher keine Pagode mehr. Da eine hohe Auxinkonzentration das Pflanzenwachstum hemmt, kann die Produktion von Auxinanaloga in hoher Konzentration auch als Herbizid eingesetzt werden, insbesondere für zweikeimblättrige Unkräuter.

Auxin-Analoga: NAA, 2, 4-D. Da Auxin in Pflanzen nur in geringen Mengen vorkommt, ist es nicht leicht zu erhalten. Um das Pflanzenwachstum zu regulieren, wurden durch chemische Synthese Auxin-Analoga gefunden, die ähnliche Wirkungen haben, in Massen hergestellt werden können und in der Landwirtschaft breite Anwendung finden. Die Auswirkung der Erdanziehung auf die Auxin-Verteilung: Das Hintergrundwachstum der Stängel und das Bodenwachstum der Wurzeln werden durch die Erdanziehungskraft verursacht. Der Grund dafür ist, dass die Erdanziehungskraft eine ungleichmäßige Auxin-Verteilung bewirkt, die stärker auf der vorderen Seite des Stängels und schwächer auf der Rückseite verteilt ist. Da die optimale Auxin-Konzentration im Stängel hoch ist, wird die Auxin-Konzentration auf der vorderen Seite des Stängels gefördert, sodass die vordere Seite des Stängels schneller wächst als die Rückseite, wodurch das Aufwärtswachstum des Stängels aufrechterhalten wird. Da die optimale Auxinkonzentration in Wurzeln sehr gering ist, wirkt sich mehr Auxin in Bodennähe hemmend auf das Wachstum der Wurzelzellen aus. Daher ist das Wachstum in Bodennähe langsamer als an der Rückseite und das geotrope Wurzelwachstum bleibt erhalten. Ohne Schwerkraft wachsen Wurzeln nicht unbedingt nach unten. Die Auswirkung der Schwerelosigkeit auf das Pflanzenwachstum: Das Wurzelwachstum in Richtung Boden und das Stängelwachstum vom Boden weg werden durch die Schwerkraft der Erde induziert, die wiederum durch die ungleichmäßige Verteilung von Auxin unter der Wirkung der Erdanziehungskraft verursacht wird. In der Schwerelosigkeit des Weltraums verliert das Stängelwachstum durch den Verlust der Schwerkraft seine Rückwärtsgerichtetheit und die Wurzeln verlieren auch die Eigenschaften des Bodenwachstums. Der Spitzenvorteil des Stängelwachstums bleibt jedoch bestehen und der polare Transport von Auxin wird durch die Schwerkraft nicht beeinflusst.