هورمون‌‌های محرک رشد گیاهان

عواملی که در رشد گیاهان موثرند شامل عوامل بیرونی و درونی هستند که از مهم‌ترین عوامل بیرونی می‌توان نور و دما، و از مهمترین عوامل درونی می‌توان هورمون گیاهی را نام برد. ما در این مقاله قصد داریم توضیحات کاملی در مورد عوامل درونی رشد گیاه، یعنی هورمون گیاهی ارائه دهیم. رشد گیا‌هان توسط انواع هورمون های گیاهی از جمله اکسین‌‌ها، جیبرلین‌‌ها، سیتوکینین‌‌ها و مهار کننده‌‌های رشد، به طور عمده اسید آبسیزیک و اتیلن تنظیم می‌شود.
در گیاهان هورمون‌های اکسین و جیبرلین‌‌ و سیتوکینین‌‌ به عنوان محرک‌های رشد گیاه عمل می‌کنند. در اینجا به معرفی هر یک از این هورمون‌ها و چگونگی عملکرد آن‌ها در گیاهان می‌پردازیم.

 

هورمون اکسین

توزیع «اکسین‌‌ها» (Auxine) که باعث رشد طولی گیا‌هان می‌شوند، با توزیع مناطق رشد گیاه ارتباط دارد. مهم‌ترین نوع هورمون اکسین «اندول استیک اسید» (β-indolylacetic) یا (IAA) است که از اسید آمینه تریپتوفان یا از تجزیه کربوهیدرات‌های معروف به گلیکوزید‌ها تشکیل می‌شود.

این هورمون با عملکرد خود بر روی پیوند‌های شیمیایی کربوهیدرات‌های موجود در دیواره سلول‌های گیاهی، رشد گیا‌هان را تحت تأثیر قرار می‌دهد. تاثیر این هورمون بر سلول‌های گیاهی، اجازه می‌دهد تا سلول‌‌ها به صورت غیرقابل برگشت تغییر شکل پیدا کنند و با ورود آب و سنتز مواد جدید دیواره سلولی همراه است. بسیاری از هورمون‌‌های حیوانی ممکن است با تأثیر بر سنتز پروتئین، اثرات خود را اعمال کنند و شواهد نشان می‌دهد که اکسین‌‌ها ممکن است به روشی مشابه عمل کنند.

بسیاری دیگر از ترکیبات طبیعی و مصنوعی به نام اکسین نیز دارای خواص تقویت کننده رشد هستند، اما همیشه مانند IAA فعال نیستند. با این حال، برخی از این ترکیبات در برابر تخریب آنزیمی‌ که سرنوشت طبیعی IAA در گیاه است، مقاومت می‌کنند. این ویژگی در تحقیقات، کشت و پرورش گیاهان‌ از اهمیت زیادی برخوردار است، زیرا تخریب اکسین را می‌تواند به تعویق بیندازد. در ادامه انواع مختلف اکسین معرفی می‌شوند:

ایندول 3 استیک اسید
ایندول 3 بوتیریک اسید (indole –3– butyric acid) یا (IBA)
ایندول 3 پروپیونیک اسید (indole –3– propionic acid)
نفتالن استیک اسید (naphthaleneacetic acid) یا (NAA)
فنیل استیک اسید (Phenylacetic acid) یا (PAA)
دی و تری کلرو فنوکسی استیک اسید (chlorophenoxyacetic acid)
پیکلورام (Picloram)
دیکامبا (Dicamba)

سایر ترکیبات شبیه اکسین به عنوان قاتلان انتخابی علف‌های هرز استفاده می‌شوند (به عنوان مثال، برای اختلال در رشد برگ گیا‌هان دو لپه در مزارعی که حاوی محصولات غلات تک لپه یا بر روی چمنزار‌ها هستند، استفاده می‌شوند) و یا به عنوان موادی که برگ‌‌ها را از گیا‌هان دو لپه (عوامل دفع کننده) حذف می‌کنند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

خصوصیات هورمونی اکسین به آسانی در گیاهان علفی نشان داده می‌شود که در این گیاهان، هورمون اکسین در نوک کلئوپتیل (غلاف محافظ اولین جوانه در حال رشد یا جوانه جنین) ساخته می‌شود و به پایین گیاه می‌رود تا به نقطه عمل خود (به منطقه در حال رشد) برسد، جایی که باعث کشیدگی سلول‌های «کلئوپتیل» (Coleoptile) می‌شود.

اگر نوک کلئوپتیل از گیاه برداشته شود، رشد متوقف می‌شود. حرکت هورمون به سمت پایین از نوک کلئوپتیل بستگی به تعامل بین هورمون و سلول‌هایی دارد که از طریق آن‌ها حرکت به طور عادی انجام می‌شود. حرکت این هورمون در گیاه توسط بافت آبکشی تسهیل می‌شود.

علاوه بر ترویج رشد طبیعی طول گیاه، اکسین‌‌ها بر رشد ساقه‌‌ها به سمت نور (فوتوتروپیسم) (Phototropism) و در برابر نیروی گرانش (ژئوتروپیسم) (Geotropism) نیز تأثیر می‌گذارند. پاسخ فوتوتروپیک در گیاه به این دلیل اتفاق می‌افتد که مقادیر بیشتر اکسین به سمت بخش دور از نور گیاه نسبت به بخش دیگر که در نزدیکی نور است، توزیع می‌شود. پاسخ ژئوتروپیک نیز به این دلیل اتفاق می‌افتد که نسبت به طرف فوقانی اکسین بیشتری در امتداد قسمت تحتانی کلئوپتیل تجمع می‌یابد.

رشد رو به پایین ریشه‌ها همچنین با مقدار بیشتری اکسین در نیمه‌‌های پایینی آن‌ها همراه است. این تأثیر که خلاف آن در کلئوپتیل اتفاق می‌افتد، به یک فعالیت مهاری اکسین‌‌ها بر رشد ریشه نسبت داده می‌شود، اما این جنبه از عملکرد اکسین هنوز کاملاً درک نشده است.

اکسین‌‌ها در فعالیت‌های دیگری غیر از فعالیت‌های مرتبط با تقویت رشد نیز در گیاهان نقش دارند. به عنوان مثال، آن‌ها در تقسیم سلولی، تمایز سلولی، در رشد میوه، تشکیل ریشه از قلمه‌‌ها و ریزش برگ (Abscission) نیز نقش دارند. در شرایط آزمایشگاهی، اکسین‌‌ها تمایل به مهار پیشرفت پیری گیاه دارند، این مهار شاید به دلیل اثر تحریک کننده اکسین‌ها بر سنتز پروتئین‌ها باشد.

 

کاربردهای اکسین

رشد سلول‌های گیاه
تاثیر بر رشد ساقه و ریشه: اکسین در غلظت‌های کم موجب رشد ریشه شده و در غلظت‌های بالا با رشد ساقه همراه است.
انواع رشد‌های گرایشی یا تروپیسم: اکسین در گیاه موجب رشدهای گرایشی مانند فتوتروپسم یا نورگرایی و زمین گرایی می‌شود.
ایجاد بکرزایی یا پارتنوکراپی (Parthenocarpy): بکرزایی شرایطی است که در آن میوه بدون لقاح رشد می‌کند. میوه‌های حاصل از بکرزایی اغلب بدون دانه هستند.
ریزش برگ و میوه: اکسین با تحریک تولید هورمون اتیلن که یک هورمون مهار کننده است با فعال کردن آنزیم‌هایی مانند پکتیناز موجب ریزش میوه و برگ از گیاهان می‌شود.
تاثیر در ایجاد گل: اکسین موجب تسهیل گلدهی در گیاهان روز بلند در شرایط روز بلند می‌شود و گلدهی در گیاهان روز کوتاه را متوقف می‌کند.
تولید آوند چوبی
موثر بر تمایز سلولی و اندام‌زایی در گیاهان
چیرگی راسی (Apical Dominance): افزایش رشد جوانه‌های راسی و ممانعت از رشد جوانه‌های جانبی از دیگر اثرات هورمون اکسین در گیاهان است.
بیوسنتز پروتئین و انواع RNA

 

هورمون ژبیرلین

هورمون «ژبیرلین» (Gibberellins) یا «جیبرلین» از قارچی به نام (Gibberella Fujikuroi) که باعث رشد بیش از حد و عملکرد و بازده ضعیف در گیا‌ه برنج می‌شود، نام گذاری شده است. یک هورمون ژیبرلین از اسید ژیبرلیک اسید (Gibberellic Acid) یا (GA3) ساخته شده است که در گیا‌هان پیشرفته و همچنین قارچ‌‌ها نیز وجود دارد. بسیاری از ترکیبات مرتبط با این هورمون دارای تغییرات ساختاری هستند که با تفاوت‌‌های چشمگیر در اثر بخشی در گیاهان مختلف دیده می‌شوند.

ژیبرلین‌‌ها، به وفور در دانه‌‌ها، همچنین در برگ‌های جوان و ریشه ساخته می‌شوند. این هورمون‌ها از ریشه‌‌های موجود در Xylem (بافت چوبی) به سمت بالا حرکت می‌کنند و بنابراین ویژگی‌هایی مشابه با حرکت اکسین‌‌ها را نشان نمی‌دهند.

ژیبرلین‌ها در گیاهان به شکل‌ها و ساختارهای مختلفی دیده می‌شوند که از جمله آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

ژیبرلیک اسید 3 (Gibberellic Acid 3)
ژیبرلیک اسید 1 (Gibberellic Acid 1)
ژیبرلیک اسید 4 (Gibberellic Acid 4)
ژبیرلیک اسید 7 (Gibberellic Acid 7)

شواهد نشان می‌دهد که ژیبرلین‌‌ها رشد ساقه‌‌های اصلی را تقویت می‌کنند، به ویژه هنگامی‌ که برای کل گیاه استفاده شوند. برخلاف اکسین‌‌ها، ژیبرلین‌‌ها تأثیر کمی ‌بر روی قطعات کولئوپتیل در کشت بافت دارند. ژیبرلین‌‌ها رشد نخود فرنگی‌های کوتاه را تقویت می‌کنند و در تقویت (کشیدگی) گیا‌هان بوته‌ای مانند هویج نقش دارند.

کشیدگی گیا‌هان بوته‌ای پس از قرار گرفتن در معرض برخی از تحریکات محیطی (به عنوان مثال، سرمازدگی یا بودن طولانی مدت در معرض تابش خورشید) اتفاق می‌افتد که با افزایش میزان تولید ژیبرلین در گیاه آسیب دیده همراه است. در شرایط آزمایشگاهی، ژیبرلین‌‌ها مانند اکسین‌‌ها در تاخیر روند پیری گیاه موثر هستند.

 

کاربردهای هورمون ژبیرلین

طویل شدن سلول‌ها
تاثیر بر گلدهی: ژبیرلین مانند اکسین در گیاهان روز بلند موجب گلدهی شده و در گیاهان روز کوتاه گلدهی را متوقف می‌کند.
تاثیر بر رشد و تشکیل ریشه: در برخی از گونه‌های گیاهی ژبیرلین در غلظت‌های خاص موجب رشد ریشه می‌شود.
رشد برگ: ژبیرلین در رشد و تشکیل برگ موثر است.
شکست خواب بذر: ژبیرلین جایگزین نور در شکست خواب بذر و رشد جوانه می‌شود.
ایجاد جنسیت در اندام‌های گیاهی: ژیبرلین در رشد اندام نر گیاهی موثر است.
بزرگی میوه: این هورمون موجب افزایش اندازه میوه و تراکم حبه‌ها در میوه‌هایی مانند انگور می‌شود.
ایجاد تاخیر در رسیدن میوه‌ها

 

هورمون سیتوکینین‌‌

سیتوکینین‌‌ها (Cytokinins) ترکیباتی هستند که از یک ترکیب حاوی نیتروژن (آدنین) حاصل می‌شوند. یک سیتوکینین در واقع شامل ترکیب «6-فورفوریلامینوپورین» (کینتین) است. سایر ترکیبات مشتق شده از آدنین با اثرات مشابه با کینتین و برخی از ترکیبات مشتق شده از ترکیب دیگر حاوی نیتروژن مانند اوره، به راحتی در گروه سیتوکینین‌ها قرار می‌گیرند، اگرچه همه این محصولات ممکن است، طبیعی نباشند.

انواع شکل‌های ساختار سیتوکینین‌ها عبارتند از:

زآتین – هیدروزآتین (Zeatin)
زآتین ریبوساید (Zeatinriboside)
ایزوپنتنیل آدنین (isopentenyladenine )
بنزیل آمینو پورین (benzylaminopurine)
کینتین (Kinetin)
تیدیازورون (thidiazuron)

سیتوکینین‌‌ها در ریشه‌‌ها سنتز می‌شوند که از آن جا، مانند ژیبرلین‌‌ها، به وسیله بافت چوب به سمت بالا حرکت می‌کنند و به برگ‌‌ها و میوه‌‌ها منتقل می‌شوند. سیتوکینین برای رشد و تمایز طبیعی گیاه مورد نیاز هستند و همچنین این هورمون به همراه اکسین‌‌ها، برای تقویت تقسیم سلولی و تاخیر در روند پیری عمل می‌کنند. در مراحل اولیه رشد گیاه هورمون سیتوکینین، در مراحل سازمان یافته متابولیسم گیاهی شرکت دارد و ​​فقط موجب تمایز و تفکیک بافت‌ها نمی‌شود.

نمونه‌ای از فرایند پیری، زرد شدن برگ‌های جدا شده است که با شکسته شدن پروتئین‌‌ها و از بین رفتن کلروفیل در بخش‌هایی از گیاه رخ می‌دهد، سیتوکینین‌‌ها که با تثبیت محتوای پروتئین و کلروفیل موجود در برگ و ساختار کلروپلاست‌‌ها مانع از زرد شدن می‌شوند، در نگهداری و ذخیره سازی سبزیجات سبز و میوه‌ها به صورت تجاری بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

کاربرد سیتوکینین

تاثیر بر رشد و طویل شدن سلول‌ها
تاثیر بر رشد ریشه: سیتوکینین در غلظت‌های بالا از رشد ریشه جلوگیری می‌کند و در غلظت‌های کم موجب رشد ریشه می‌شود.
بکرزایی یا پارتنوکارپی: این هورمون به همراه اکسین و ژبیرلین در بکرزایی و تولید میوه‌ها بدون لقاح در گیاهان نقش دارد.
تاثیر در گلدهی: در شرایط روز کوتاه، گیاهان روز بلند به وسیله سیتوکینین گل می‌دهند و در شرایط روز بلند، سیتوکینین موجب گلدهی در گیاهان روز کوتاه می‌شوند.
شکست خواب یا دوره کمون بذرها: سیتوکینین به همراه ژبیرلین‌ها موجب شکست خواب بذر و موجب شروع رشد و جوانه‌زنی در بذر می‌شوند.
کاهش سرعت پیری گیاه: وجود این هورمون موجب کاهش روند پیری و کاهش ریزش برگ و میوه‌ها در گیاهان می‌شود.
تشکیل جوانه: در گیاهان با افزایش نسبت سیتوکینین به هورمون اکسین، جوانه و شاخه‌های جدید ایجاد می‌شود.
جلوگیری از چیرگی راسی: سیتوکینین با تاثیر در بی‌اثر کردن چیرگی راسی، موجب افزایش تولید شاخه‌های جانبی در گیاهان زینتی و افزایش تولید میوه می‌شود.

گرین آذین وارد کننده هورمون‌های ریشه زایـی در ایران است که با سال‌ها تجربه توانسته است اعتماد مشتریان را از اصل بودن و کیفیت محصولات بدست آورد. لطفاً قیمت کالا را به روز استعلام فرمائید.