Unterschied zwischen Gibberellinsäure und Auxin

Viele Menschen haben möglicherweise den Eindruck, dass die Wirksamkeit verschiedener Arzneimittel, mit denen wir im Leben in Berührung kommen, große Ähnlichkeiten aufweist. Aufgrund der subtilen Unterschiede in der Wirksamkeit ist bei ihrer Anwendung jedoch Vorsicht geboten. Dies ist bei Gibberellinen und Auxinen der Fall. Beide Arzneimittel werden in der landwirtschaftlichen Produktion häufig eingesetzt. Die Verwendung von Pflanzenarzneimitteln ist die gleiche wie die Verwendung von Humanarzneimitteln. Es ist notwendig, die Unterschiede zwischen Arzneimitteln mit ähnlicher Wirkung zu verstehen und sie so richtig wie möglich anzuwenden. Was sind also die Unterschiede zwischen Gibberellinen und Auxinen?

Auxin: Auxin ist eine Klasse endogener Hormone, die einen ungesättigten aromatischen Ring und eine Essigsäureseitenkette enthalten. Es wird in den sich entfaltenden jungen Blättern und im Apikalmeristem synthetisiert und durch Langstreckentransport durch das Phloem von oben nach unten zur Basis hin angesammelt. Wurzeln können auch Auxine produzieren und von unten nach oben transportieren. Auxin hat viele physiologische Wirkungen, die von seiner Konzentration abhängen. Niedrige Konzentrationen können das Wachstum fördern, während hohe Konzentrationen das Wachstum hemmen oder die Pflanzen sogar töten können.

Auf zellulärer Ebene kann Auxin die Teilung von Kambiumzellen stimulieren, die Verlängerung von Zweigzellen stimulieren und das Wachstum von Wurzelzellen hemmen, die Differenzierung von Xylem- und Phloemzellen fördern, die Wurzelbildung von Stecklingen fördern und den morphologischen Aufbau von Kallusgewebe regulieren.

Auxin wirkt vom Keimling bis zur Fruchtreife sowohl auf Organebene als auch auf der Ebene der gesamten Pflanze. Auxin steuert die reversible Hemmung der Mesocotylverlängerung bei Setzlingen durch rotes Licht. Wird Indolessigsäure auf die Unterseite des Zweigs übertragen, führt dies zu Geotropismus des Zweigs. Wird Indolessigsäure auf die von hinten beleuchtete Seite des Zweigs übertragen, führt dies zu Phototropismus des Zweigs. Indolessigsäure bewirkt Apikaldominanz. Sie verzögert die Blattalterung. Auf die Blätter aufgetragenes Auxin hemmt die Abszission, während Auxin, das auf das adaxiale Ende der Abszisionsschicht aufgetragen wird, die Abszission fördert. Auxin fördert die Blüte, induziert die Entwicklung parthenokarper Früchte und verzögert die Fruchtreife.

Gibberellinsäure: Chemisch gesehen gehören Gibberelline zu den Diterpensäuren, die aus einem Vierringgerüst aufgebaut sind. Der auffälligste physiologische Effekt besteht in der Förderung des Stängelwachstums und der Einleitung des Schossens und der Blüte bei Langtagpflanzen unter Kurztagbedingungen. Verschiedene Pflanzen reagieren unterschiedlich empfindlich auf Gibberelline. Genetisch bedingte Zwergpflanzen wie Zwergmais und Zwergerbsen reagieren am empfindlichsten auf Gibberelline. Nach der Behandlung mit Gibberellin ähnelt die Pflanzenform der von Nicht-Zwergpflanzen. Bei Nicht-Zwergpflanzen kommt es nur zu einer geringen Reaktion. Einige Pflanzen sind aufgrund eines Mangels an endogenen Gibberellinen genetisch verkümmert (andere nicht). Gibberellinsäure spielt eine regulierende Rolle bei der Samenkeimung. Die Stärke in den Körnern vieler Getreidesorten, beispielsweise Gerste, hydrolysiert während der Keimung rasch. Wird der Embryo entfernt, findet keine Hydrolyse der Stärke statt. Wenn embryonale Samen mit Gibberellinen behandelt werden, kann Stärke erneut hydrolysiert werden, was beweist, dass Gibberelline den Embryo ersetzen und eine Stärkehydrolyse verursachen können. Gibberellinsäure kann rotes Licht ersetzen, um die Keimung von Salatsamen, einer lichtempfindlichen Pflanze, zu fördern und die für die Blüte von Karotten erforderliche Vernalisation zu ersetzen. Gibberellinsäure kann bei einigen Pflanzen auch die Bildung parthenokarper Früchte verursachen. Bei einigen Pflanzen, insbesondere kernlosen Rebsorten, kann eine Behandlung mit Gibberellinen während der Blüte die Entwicklung kernloser Früchte fördern. Manchmal hat es jedoch eine hemmende Wirkung auf bestimmte physiologische Phänomene.

Gibberellinsäure wird in der landwirtschaftlichen Produktion verwendet und hat in mancher Hinsicht positive Auswirkungen. Beispielsweise kann es den Ertrag kernloser Trauben steigern und die Ruhephase von Kartoffeln beenden. Beim Bierbrauen wird GA3 verwendet, um die Keimung von Gerstenkörnern zu fördern, die zur Herstellung von Maltose verwendet werden. Wenn Spätreis auf Regen und niedrige Temperaturen trifft und die Ährenbildung langsam voranschreitet, kann eine Behandlung mit Gibberellin die Ährenbildung fördern. Oder bei der Produktion von Hybridreissamen kann die Blütezeit so angepasst werden, dass die Blütezeiten der Elternsorten zusammenfallen.