هورمونهای گیاهی و پیامرسانی
تعداد انگشتشماری از مولکولهای پیامرسان کوچک — اکسین، سیتوکینین، جیبرلین، آبسیزیک اسید، اتیلن و سایرین — تقریباً هر جنبهای از رشد گیاه و پاسخ آن به محیط را هماهنگ میکنند.
Definition
هورمونهای گیاهی (فیتوهورمونها) مولکولهای پیامرسان طبیعی هستند که در غلظتهای پایین فعال بوده و رشد و نمو را تنظیم میکنند، و پیامرسانی سازوکار سلولی است که از طریق آن حضور آنها درک شده و به پاسخها ترجمه میشود.
Scope
این موضوع شامل طبقهبندیهای اصلی هورمونهای گیاهی، بیوسنتز و انتقال آنها، گیرندهها و مسیرهای انتقال سیگنال آنها، و چگونگی تعامل آنها برای کنترل تقسیم سلولی، طویل شدن، تمایز، خواب، پیری و پاسخهای محیطی است.
Core questions
- طبقهبندیهای اصلی هورمونهای گیاهی و اثرات مشخصه آنها کدامند؟
- سیگنالهای هورمونی چگونه در داخل سلولهای گیاهی درک و منتقل میشوند؟
- هورمونها چگونه با یکدیگر تعامل و تداخل میکنند تا رشد و پاسخهای استرس را کنترل کنند؟
Key theories
- کنترل هورمونی رشد تروپیک
- توزیع افتراقی اکسین در یک اندام باعث طویل شدن افتراقی سلول میشود و پاسخهای خمشی به نور و گرانش را ایجاد میکند که رشد گیاه را جهتدهی میکنند.
- انتقال سیگنال با واسطه گیرنده
- هر هورمون توسط گیرندههای خاصی درک میشود که آبشارهای پیامرسانی را تحریک میکنند، اغلب از طریق تخریب پروتئین تنظیمشده برای تغییر بیان ژن و فیزیولوژی عمل میکنند.
Mechanisms
اکسین به صورت جهتدار توسط ناقلهای ورودی و خروجی منتقل میشود و گرادیانهای غلظتی را ایجاد میکند که رشد را الگوبرداری میکنند؛ درک آن توسط گیرندههای TIR1/AFB باعث تخریب سرکوبکنندههای Aux/IAA میشود و فاکتورهای رونویسی را آزاد میکند. سایر هورمونها از طریق گیرندهها و آبشارهای متمایز عمل میکنند — برای مثال، اتصال آبسیزیک اسید به گیرندههای PYR/PYL فسفاتازهای پروتئینی را مهار میکند تا پاسخهای استرس را تحریک کند، و درک اتیلن توسط گیرندههای غشایی رسیدگی و پیری را تنظیم میکند. منابع ژنتیک معکوس مانند مجموعههای جهشهای درجشده در سراسر ژنوم در تجزیه و تحلیل این مسیرها نقش محوری داشتهاند.
Clinical relevance
تنظیمکنندههای رشد گیاهی مصنوعی و درمانهای مبتنی بر هورمون به طور گسترده در کشاورزی و باغبانی برای ریشهزایی قلمه، کنترل تشکیل و رسیدن میوه، مدیریت علفهای هرز و همگامسازی رشد محصول استفاده میشوند.
History
آزمایشهای داروین در مورد فتوتروپیسم به یک تأثیر رشد قابل انتقال اشاره داشت؛ ونت این ماده را در سال ۱۹۲۶ به عنوان اکسین جدا کرد، و قرن بعدی مجموعه کامل هورمونها و با استفاده از ژنتیک مولکولی در گیاهان مدل، گیرندهها و مسیرهای پیامرسانی آنها را شناسایی کرد.
Key figures
- Frits Went
- Charles Darwin
- Kenneth Thimann
Related topics
Seminal works
- taiz2015
- buchanan2015
Frequently asked questions
- اکسین در گیاهان چه کاری انجام میدهد؟
- اکسین طویل شدن سلول را تقویت میکند و به طور نامتوازن توزیع میشود تا خم شدن تروپیک به سمت نور و با گرانش را هدایت کند؛ همچنین بر شروع ریشه، الگوی آوندی و غالبیت رأسی تأثیر میگذارد.
- چرا اتیلن برای میوه مهم است؟
- اتیلن یک هورمون گازی است که رسیدن را در بسیاری از میوهها تحریک و تسریع میکند، به همین دلیل در انبارداری و حمل و نقل برای کنترل زمان رسیدن محصولات مدیریت میشود.