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です。純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変わります。融点は165〜166℃(168〜170℃)。無水エタノール、酢酸エチル、ジクロロエタンに溶け、エーテル、アセトンに溶けます。ベンゼン、トルエン、ガソリン、クロロホルムには溶けません。水に溶けず、水溶液は紫外線で分解されますが、可視光には安定しています。ナトリウム塩とカリウム塩は酸自体よりも安定しており、水に溶けやすいです。簡単に脱炭酸して3-メチルインドール(スカチン)になります。植物の成長と二重性があり、植物のさまざまな部分で感受性が異なり、一般的に根は芽よりも大きく、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して生成します。または、インドールとグリコール酸の反応によって生成します。3Lステンレス製オートクレーブに、85%水酸化カリウム270g(4.1mol)、インドール351g(3mol)を加え、70%ヒドロキシ酢酸水溶液360g(3.3mol)をゆっくりと加えます。密閉加熱し、250℃で18時間撹拌します。50℃以下に冷却し、水500mlを加え、100℃で30分間撹拌してインドール-3-酢酸カリウムを溶解します。25℃に冷却し、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のエチルエーテルで抽出し、20~30℃で塩酸で酸性化し、インドール-3-酢酸で沈殿させた。ろ過後、冷水で洗浄し、光を避けて乾燥させる。生成物は455~490gである。
生化学的意義
財産
光と空気中で容易に分解するため、長期保存はできません。人や動物にとって安全です。熱水、エタノール、アセトン、エーテル、酢酸エチルに溶け、水、ベンゼン、クロロホルムにはわずかに溶けます。アルカリ溶液中では安定しており、純粋な製品結晶化法で調製する場合は、まず少量の95%アルコールに溶解し、その後、適量になるまで水に溶解します。
使用
植物成長刺激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、自然界に自然に存在します。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、成長と器官の形成を阻害します。オーキシンは植物細胞内で遊離の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抱合体を形成します。これは、細胞内でのオーキシンの貯蔵方法である可能性があり、また、過剰なオーキシンの毒性を除去する解毒方法でもあります。
効果
植物オーキシン。植物における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、新芽、実生などの芽端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、濃度と関係があります。低濃度では成長が促進され、高濃度では成長が抑制され、植物が枯れることもあります。この抑制はエチレンの生成を誘発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、根細胞の成長を抑制します。道管と師管細胞の分化を促進し、毛根を促進し、カルスの形態形成を調節します。器官および植物体レベルでは、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り実生の中胚葉伸長を制御しました。インドール酢酸が枝の下側に移動すると、枝は屈性を生成します。光屈性は、インドール酢酸が枝のバックライト側に移動すると発生します。インドール酢酸は頂点優位を引き起こしました。葉の老化を遅らせる。葉に施用したオーキシンでは落葉が抑制され、落葉の基端に施用したオーキシンでは落葉が促進された。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る。
適用する
インドール酢酸はスペクトルが広く、用途も豊富ですが、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ません。初期には、トマトの単為結果と結実を誘発するために使用されました。開花期には、花を3000 mg / lの液体に浸して、種のないトマトの果実を形成し、結実率を向上させました。最も初期の用途の1つは、挿し木の発根を促進することでした。挿し木の基部を100〜1000 mg / lの薬液に浸すと、ティーツリー、ガムノキ、オークツリー、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、栄養繁殖速度を加速できます。1〜10 mg / lのインドール酢酸と10 mg / Lのオキサミリンは、イネ苗の発根を促進するために使用されました。 25~400mg/Lの液体を菊に1回(日長9時間以内)散布すると、花芽の発芽を抑制し、開花を遅らせることができます。日照時間が長い場合は、10-5mol/Lの濃度で1回散布すると雌花数を増やすことができます。ビートの種子に処理すると発芽が促進され、塊茎の収量と糖度が向上します。
オーキシンの紹介
導入
オーキシン(auxin)は、不飽和芳香族環と酢酸側鎖を含む内因性ホルモンの一種で、英語略語IAA(国際共通語)はインドール酢酸(IAA)です。1934年に郭歌らによってインドール酢酸と同定されたため、インドール酢酸はオーキシンの同義語としてしばしば使用されます。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、師管を介した長距離輸送によって上部から基部へと蓄積されます。根もオーキシンを産生し、下から上へと輸送されます。植物中のオーキシンは、トリプトファンから一連の中間体を経て生成されます。主な経路はインドールアセトアルデヒドを経由する経路です。インドールアセトアルデヒドは、トリプトファンを酸化・脱アミノ化してインドールピルビン酸にした後、脱炭酸反応によって生成されるか、またはトリプトファンを酸化・脱アミノ化してトリプタミンにした後、インドールアセトアルデヒドを再酸化してインドール酢酸を生成する。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、植物体内の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、イノシトールと結合してインドール酢酸に、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変化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、植物体内のインドール酢酸の50~90%を占め、これは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、植物組織によく含まれるインドール酢酸の酸化によって分解されます。 オーキシンには多くの生理作用があり、濃度に関係しています。低濃度では成長が促進され、高濃度では成長が阻害され、植物が枯れることもあります。この阻害はエチレンの生成を誘発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。道管と師管細胞の分化を促進し、毛根を促進し、カルスの形態形成を調節します。器官および植物全体のレベルでは、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り実生の中胚葉伸長を制御します。インドール酢酸が枝の下側に移動すると、枝は屈性を生成します。光屈性は、インドール酢酸が枝の逆光側に移行すると発生します。インドール酢酸は頂点優勢を引き起こしました。葉の老化を遅らせます。葉に施用したオーキシンは落葉を抑制し、落葉の近位端に施用したオーキシンは落葉を促進しました。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。ホルモン受容体の概念を考案した人がいます。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には2つの効果があります。1つ目は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。これは迅速な反応です(< 10分); 2つ目は核酸に作用して細胞壁の変化とタンパク質合成を引き起こし、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、水素イオンが細胞から流出するのを刺激し、培地のpH値を下げて酵素を活性化し、細胞壁の多糖類を加水分解し、細胞壁を柔らかくして細胞を拡大します。インドール酢酸の投与は、特定のメッセンジャーRNA(mRNA)配列の出現をもたらし、タンパク質合成を変化させました。インドール酢酸処理は細胞壁の弾力性も変化させ、細胞の成長を促進しました。オーキシンの増殖促進効果は、主に細胞の成長、特に細胞の伸長を促進することであり、細胞分裂には影響しません。植物が光刺激を感じる部分は茎の先端ですが、曲がる部分は先端より下の部分です。これは、先端より下の細胞が成長し、膨張しているためで、オーキシンに最も敏感な時期であり、オーキシンがその成長に最も大きな影響を与えます。老化した組織成長ホルモンは効きません。オーキシンが果実の発育や挿し木の発根を促進できるのは、オーキシンが植物内の栄養分の分布を変え、オーキシンが豊富分布の部分でより多くの栄養が得られ、分配センターを形成するためです。オーキシンが種なしトマトの形成を誘導できるのは、受精していない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分の分配センターになり、葉の光合成によって生成された栄養が子房に継続的に輸送され、子房が発達するためです。
発電、輸送、配電
オーキシン合成の主な部分は分裂組織、主に若い芽、葉、および発達中の種子です。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、子葉鞘、芽、根端分裂組織、形成層、発達中の種子、果実など、成長が活発な部分に比較的集中しています。植物におけるオーキシン輸送には、側方輸送、極性輸送、および非極性輸送の3つの方法があります。側方輸送(子葉鞘の先端でのオーキシンの片側光によるバックライト輸送、横方向の場合は植物の根と茎でのオーキシンの地表側輸送)。極性輸送(形態の上端から形態の下端へ)。非極性輸送(成熟組織では、オーキシンは師管を通じて非極性輸送される)。
生理学的作用の二重性
低濃度では成長が促進され、高濃度では成長が抑制されます。植物器官によって、最適なオーキシンの濃度に対する要件は異なります。最適濃度は、根では約10E-10mol/L、芽では約10E-8mol/L、茎では約10E-5mol/Lでした。オーキシン類似体(ナフタレン酢酸、2、4-Dなど)は、植物の成長を制御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でもやしを処理します。その結果、根と芽の成長が抑制され、胚軸から発生した茎が非常に発達します。植物の茎の成長の最高の利点は、植物のオーキシンの輸送特性とオーキシンの生理作用の二重性によって決まります。植物の茎の頂点芽はオーキシン生産が最も活発な部分ですが、頂点芽で生産されたオーキシンの濃度は能動輸送によって常に茎に輸送されるため、頂点芽自体のオーキシン濃度は高くありませんが、若い茎の濃度は高くなります。茎の成長には最適ですが、芽に対して阻害効果があります。頂点芽に近い位置のオーキシン濃度が高いほど、側芽への阻害効果が強くなり、多くの背の高い植物がパゴダ型を形成するのはそのためです。ただし、すべての植物が強い頂点優位性を持つわけではなく、一部の低木は頂点芽の発達後、一定期間後に劣化し始め、さらには縮小し、元の頂点優位性を失うため、低木の樹形はパゴダ型にはなりません。高濃度のオーキシンに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の製造は、特に双子葉植物の雑草に対する除草剤としても使用できます。
オキシン類似体:NAA、2、4-D。オキシンは植物中に微量しか存在せず、保存が容易ではないため、植物の成長を制御するために、化学合成を通じて、同様の効果を持ち、大量生産できるオキシン類似体が発見され、農業生産で広く使用されています。地球の重力がオキシンの分布に与える影響:茎の背景成長と根の地上成長は地球の重力によって引き起こされます。その理由は、地球の重力がオキシンの不均一な分布を引き起こし、茎の手前側に多く分布し、後ろ側にはあまり分布しないためです。茎のオキシンの最適濃度が高いため、茎の手前側のオキシンが多くなり、それが促進され、茎の手前側が後ろ側よりも速く成長し、茎の上向きの成長が維持されました。根の場合、根のオーキシンの最適濃度は非常に低いため、地面近くのオーキシンが多いと根細胞の成長が抑制され、地面近くの成長は背面よりも遅くなり、根の地向成長が維持されます。重力がなければ、根は必ずしも下に成長するわけではありません。無重力が植物の成長に与える影響:地面に向かう根の成長と地面から遠ざかる茎の成長は、地球の重力によって誘導され、これは地球の重力の誘導によるオーキシンの不均一な分布によって引き起こされます。宇宙の無重力状態では、重力の損失により、茎の成長は後方性を失い、根も地上での成長の特徴を失います。ただし、茎の成長の頂点の利点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。