植物ホルモンインドール-3-酢酸IAAの最安値

ナットure

インドール酢酸は有機物質です。純粋な製品は無色の葉状結晶または結晶性粉末です。光に当たるとバラ色になります。融点は165～166℃（168～170℃）です。無水エタノール、酢酸エチル、ジクロロエタンに可溶で、エーテルとアセトンに可溶です。ベンゼン、トルエン、ガソリン、クロロホルムには不溶です。水には不溶で、水溶液は紫外線で分解されますが、可視光に対しては安定です。ナトリウム塩とカリウム塩は酸自体よりも安定で、水に溶けやすいです。3-メチルインドール（スカチン）に容易に脱炭酸されます。植物の成長に対して二面性があり、植物の異なる部分によって感受性が異なります。一般的に根は芽よりも大きく、芽は茎よりも大きいです。植物によって感受性が異なります。

準備方法

3-インドールアセトニトリルは、インドール、ホルムアルデヒド、シアン化カリウムを150℃、0.9～1MPaで反応させ、その後水酸化カリウムで加水分解することによって生成されます。または、インドールとグリコール酸の反応によって生成されます。3Lのステンレス鋼オートクレーブに、85%水酸化カリウム270g(4.1mol)、インドール351g(3mol)を加え、次に70%ヒドロキシ酢酸水溶液360g(3.3mol)をゆっくりと加えます。250℃まで加熱し、18時間攪拌します。50℃以下に冷却し、500mlの水を加え、100℃で30分間攪拌してインドール-3-酢酸カリウムを溶解します。25℃まで冷却し、オートクレーブの材料を水に注ぎ、総量が3Lになるまで水を加えます。水層を500mlのジエチルエーテルで抽出し、20～30℃で塩酸を用いて酸性化し、インドール-3-酢酸で沈殿させた。濾過後、冷水で洗浄し、遮光乾燥させると、生成物455～490gが得られた。

生化学的意義

財産

光と空気中で容易に分解し、長期保存には適さない。人や動物には安全である。熱水、エタノール、アセトン、エーテル、酢酸エチルに可溶で、水、ベンゼン、クロロホルムにはやや溶けやすい。アルカリ溶液中では安定であり、純粋な製品を結晶化して調製する場合は、まず少量の95%アルコールに溶解し、次に適切な量になるまで水に溶解する。

使用

植物成長促進剤および分析試薬として使用されます。3-インドール酢酸および3-インドールアセトアルデヒド、3-インドールアセトニトリル、アスコルビン酸などの他のオーキシン物質は、自然界に天然に存在します。植物における3-インドール酢酸生合成の前駆体はトリプトファンです。オーキシンの基本的な役割は植物の成長を調節することであり、成長を促進するだけでなく、成長や器官形成を阻害することもあります。オーキシンは植物細胞内に遊離状態で存在するだけでなく、生体高分子酸などに強く結合した結合オーキシンとしても存在します。オーキシンは、インドールアセチルアスパラギン、アペントースインドールアセチルグルコースなどの特殊な物質とも結合を形成します。これは、細胞内でのオーキシンの貯蔵方法であり、過剰なオーキシンの毒性を除去する解毒方法でもあると考えられます。

効果

植物オーキシン。植物で最も一般的な天然成長ホルモンはインドール酢酸です。インドール酢酸は、植物の芽、シュート、実生などの先端芽の形成を促進します。その前駆体はトリプトファンです。インドール酢酸は植物成長ホルモンソマチンには多くの生理作用があり、それは濃度に関係しています。低濃度では成長を促進し、高濃度では成長を阻害し、植物を枯死させることさえあります。この阻害は、エチレンの生成を誘導できるかどうかに関係しています。オーキシンの生理作用は2つのレベルで現れます。細胞レベルでは、オーキシンは形成層細胞の分裂を刺激します。枝細胞の伸長を刺激し、根細胞の成長を阻害します。木部と篩部細胞の分化を促進し、毛状切断根を促進し、カルス形態形成を調節します。器官および植物全体レベルでは、オーキシンは実生から果実の成熟まで作用します。オーキシンは可逆的な赤色光阻害によって実生の胚軸伸長を制御します。インドール酢酸が枝の下側に移されると、枝は重力屈性を示します。インドール酢酸が枝の背面側に移されると光屈性が発生します。インドール酢酸は頂芽優勢を引き起こします。葉の老化を遅らせる。葉にオーキシンを塗布すると離層形成が抑制され、離層形成部位の基部にオーキシンを塗布すると離層形成が促進される。オーキシンは開花を促進し、単為結果の発現を誘導し、果実の成熟を遅らせる。

適用する

インドール酢酸は幅広いスペクトルと多くの用途を持つが、植物内外で分解されやすいため、一般的には使用されていない。初期段階では、トマトの単為結果と結実を誘発するために使用された。開花期には、花を3000 mg/lの液体に浸して、種なしトマトの果実を形成し、結実率を向上させた。最も初期の用途の1つは、挿し木の発根促進であった。挿し木の基部を100～1000 mg/lの薬液に浸すと、茶の木、ゴムの木、オークの木、メタセコイア、コショウなどの作物の不定根の形成を促進し、栄養繁殖率を加速することができる。1～10 mg/lのインドール酢酸と10 mg/Lのオキサミリンを使用して、イネの苗の発根を促進した。 25～400 mg/lの液体をキクに1回（9時間の日長で）散布すると、花芽の発生を抑制し、開花を遅らせることができます。長時間の日照下で10⁻⁵ mol/lの濃度で1回散布すると、雌花を増やすことができます。ビートの種子を処理すると、発芽が促進され、塊茎の収量と糖度が増加します。

オーキシン入門
導入

オーキシン（auxin）は、不飽和芳香環と酢酸側鎖（英語略称IAA、国際的にはインドール酢酸（IAA））を含む内生ホルモンの一種です。1934年に郭格らがインドール酢酸と同定したため、インドール酢酸はオーキシンの同義語としてよく使われます。オーキシンは伸長した若い葉と頂端分裂組織で合成され、師管の長距離輸送によって上から下へ蓄積されます。根もオーキシンを生成し、下から上へ輸送されます。植物のオーキシンは、一連の中間体を経てトリプトファンから生成されます。主な経路はインドールアセトアルデヒドを経由します。インドールアセトアルデヒドは、トリプトファンの酸化と脱アミノ化によってインドールピルビン酸となり、その後脱炭酸されることで生成されるか、またはトリプトファンの酸化と脱アミノ化によってトリプタミンとなることで生成される。インドールアセトアルデヒドはその後再酸化されてインドール酢酸となる。別の合成経路としては、トリプトファンをインドールアセトニトリルからインドール酢酸に変換する方法がある。インドール酢酸は、植物においてアスパラギン酸と結合してインドールアセチルアスパラギン酸に、イノシトールと結合してインドール酢酸とイノシトールに、グルコースと結合してグルコシドに、タンパク質と結合してインドール酢酸-タンパク質複合体にすることで不活性化される。結合型インドール酢酸は通常、植物中のインドール酢酸の50～90%を占め、植物組織におけるオーキシンの貯蔵形態である可能性がある。インドール酢酸は、植物組織によく見られるインドール酢酸の酸化によって分解される。オーキシンは多くの生理作用を持ち、その作用は濃度に関係している。低濃度では成長を促進し、高濃度では成長を阻害し、植物を枯死させることさえある。この阻害作用は、エチレンの生成を誘導できるかどうかに関係している。オーキシンの生理作用は2つのレベルで現れる。細胞レベルでは、オーキシンは形成層細胞の分裂を刺激する。枝細胞の伸長を刺激し、根細胞の成長を阻害する。木部と篩部細胞の分化を促進し、毛状根を促進し、カルス形態形成を調節する。器官および植物全体レベルでは、オーキシンは実生から果実の成熟まで作用する。オーキシンは可逆的な赤色光阻害によって実生の胚軸伸長を制御する。インドール酢酸が枝の下側に移行すると、枝は重力屈性を示す。光屈性は、インドール酢酸が枝の背面に照射された側に移されたときに起こります。インドール酢酸は頂芽優勢を引き起こしました。葉の老化を遅らせます。葉にオーキシンを塗布すると離層形成が阻害され、離層の近位端にオーキシンを塗布すると離層形成が促進されました。オーキシンは開花を促進し、単為結果の発達を誘導し、果実の成熟を遅らせます。誰かがホルモン受容体の概念を考案しました。ホルモン受容体は、対応するホルモンに特異的に結合し、一連の反応を開始する大きな分子細胞成分です。インドール酢酸と受容体の複合体は2つの効果があります。まず、膜タンパク質に作用し、培地の酸性化、イオンポンプ輸送、張力変化に影響を与えます。これは速い反応です（1つ目は核酸に作用し、細胞壁の変化とタンパク質合成を引き起こす反応で、これは遅い反応です（10分）。培地の酸性化は細胞の成長にとって重要な条件です。インドール酢酸は細胞膜上のATP（アデノシン三リン酸）酵素を活性化し、水素イオンが細胞外に流出するのを刺激し、培地のpH値を低下させ、酵素を活性化させ、細胞壁の多糖類を加水分解し、細胞壁を軟化させて細胞を拡張させます。インドール酢酸の投与により、特定のメッセンジャーRNA（mRNA）配列が現れ、タンパク質合成が変化しました。インドール酢酸処理は細胞壁の弾力性も変化させ、細胞の成長を進行させました。オーキシンの成長促進効果は主に細胞の成長、特に細胞の伸長を促進することであり、細胞分裂には影響を与えません。光刺激を感じる植物の部分は茎の先端ですが、曲がる部分は先端の下部にあります。これは、先端より下の細胞が成長・拡大しており、オーキシンに対して最も敏感な時期であるため、オーキシンがその成長に最も大きな影響を与えるからです。老化した組織の成長ホルモンは機能しません。オーキシンが果実の発育や挿し木の発根を促進できる理由は、オーキシンが植物内の栄養素の分布を変化させ、オーキシンが豊富に分布している部分でより多くの栄養素が吸収され、分配中心​​が形成されるためです。オーキシンは、未受精のトマトの芽をオーキシンで処理した後、トマトの芽の子房が栄養素の分配中心となり、葉の光合成によって生成された栄養素が子房に継続的に輸送され、子房が発達するため、種なしトマトの形成を誘発することができます。

発電、輸送、配電

オーキシン合成の主な部分は分裂組織であり、主に若い芽、葉、発達中の種子です。オーキシンは植物体のすべての器官に分布していますが、鞘葉、芽、根端分裂組織、形成層、発達中の種子や果実など、活発に成長する部分に比較的集中しています。植物におけるオーキシンの輸送には、側方輸送、極性輸送、非極性輸送の 3 つの方法があります。側方輸送 (片側からの光によって鞘葉の先端でオーキシンが逆方向に輸送される、植物の根や茎が横方向に移動するときにオーキシンが地表近くで側方輸送される)。極性輸送 (形態の上端から下端へ)。非極性輸送 (成熟した組織では、オーキシンは師管を通して非極性輸送される)。

生理作用の二重性

濃度が低いと成長が促進され、濃度が高いと成長が阻害されます。植物の器官によって、最適なオーキシン濃度に対する要求が異なります。最適な濃度は、根では約 10E-10 mol/L、芽では 10E-8 mol/L、茎では 10E-5 mol/L でした。ナフタレン酢酸、2,4-D などのオーキシン類似体は、植物の成長を調節するために生産でよく使用されます。たとえば、もやしを生産する場合、茎の成長に適した濃度を使用してもやしを処理します。その結果、根と芽は抑制され、胚軸から発達した茎が非常に発達します。植物の茎の成長の頂点の利点は、植物のオーキシン輸送特性とオーキシンの生理的効果の二面性によって決定されます。植物の茎の頂芽はオーキシン生成が最も活発な部分ですが、頂芽で生成されたオーキシンの濃度は能動輸送によって茎に絶えず運ばれるため、頂芽自体のオーキシン濃度は高くなく、若い茎の濃度の方が高くなります。茎の成長には最適ですが、芽に対しては抑制効果があります。頂芽に近い位置のオーキシン濃度が高いほど、側芽に対する抑制効果が強くなるため、多くの高木は塔のような形になります。しかし、すべての植物が強い頂芽優勢を持っているわけではなく、一部の低木は頂芽が発達した後、一定期間を経て衰退したり、縮んだりして、本来の頂芽優勢を失うため、低木の樹形は塔のような形にはなりません。高濃度のオーキシンは植物の成長を阻害する効果があるため、高濃度のオーキシン類似体を製造して除草剤として利用することもでき、特に双子葉植物の雑草に対して有効である。

オーキシン類似体：NAA、2,4-D。植物にはオーキシンが少量しか存在せず、保存も容易ではないため、植物の成長を調節するために、化学合成によってオーキシン類似体が発見され、同様の効果を持ち大量生産が可能となり、農業生産で広く利用されている。地球の重力がオーキシン分布に及ぼす影響：茎の背後での成長と根の地中での成長は地球の重力によって引き起こされるが、その理由は、地球の重力によってオーキシンの分布が不均一になり、茎の手前側でより多く分布し、奥側ではより少なく分布するからである。茎のオーキシンの最適濃度は高かったため、茎の手前側にオーキシンが多いほど促進され、茎の​​手前側は奥側よりも速く成長し、茎の上方への成長が維持される。根の場合、根におけるオーキシンの最適濃度は非常に低いため、地面に近いオーキシンが多いと根細胞の成長が抑制され、地面に近い部分の成長は反対側よりも遅くなり、根の重力屈性成長が維持されます。重力がない場合、根は必ずしも下向きに成長するとは限りません。無重力が植物の成長に及ぼす影響：根が地面に向かって成長し、茎が地面から離れる方向に成長するのは、地球の重力によって誘発されるものであり、これは地球の重力の誘発下でオーキシンが不均一に分布することによって引き起こされます。宇宙の無重力状態では、重力が失われるため、茎の成長は後方への伸びを失い、根も地面に向かって成長する特性を失います。しかし、茎の成長の頂端優位性は依然として存在し、オーキシンの極性輸送は重力の影響を受けません。