Die Rolle von Auxin

Wissen Sie, was Auxin ist? Kennen Sie einige seiner Funktionen? Die wichtigste Funktion von Auxin besteht darin, das Zellwachstum zu fördern, insbesondere die Zellverlängerung, die beim Pflanzenwachstum eine große Rolle spielt. Auxin kann die Verteilung einiger Nährstoffe innerhalb der Pflanze verändern, sodass die Pflanze einige Nährstoffe besser aufnehmen und sich besser entwickeln kann. Werfen wir einen Blick auf die Rolle von Auxin.

Auxin hat viele Funktionen. Wussten Sie, dass es eine Doppelfunktion hat? Es kann das Pflanzenwachstum fördern, aber auch das Pflanzenwachstum hemmen. Es kann Pflanzen zum Keimen bringen, aber auch das Keimen hemmen. Es kann das Abfallen von Früchten und Blüten verhindern und auch Blüten und Früchte ausdünnen.

Physiologische Wirkungen

Die offensichtlichste Wirkung von Auxin besteht in der Wachstumsförderung, die Wirkung auf das Wachstum von Stängeln, Knospen und Wurzeln variiert jedoch je nach Konzentration. Die optimalen Konzentrationen der drei sind Stängel > Knospen > Wurzeln, was jeweils etwa 10E-5 Mol, 10E-8 Mol und 10E-10 Mol pro Liter entspricht. Die Bewegungsrichtung der Indolessigsäure in Pflanzen weist eine deutliche Polarität auf, hauptsächlich von oben nach unten. Die Apikaldominanz, die das Wachstum der Achselknospen im Pflanzenwachstum hemmt, hängt eng mit dem polaren Transport und der Verteilung der Indolessigsäure zusammen. Auxin hat außerdem die Funktion, die Kallusbildung zu fördern und die Wurzelbildung anzuregen.

Auxin wirkt an mehreren Stellen und ist hauptsächlich an der Zellwandbildung und dem Nukleinsäurestoffwechsel beteiligt. Experimente mit der Verwendung radioaktiver Aminosäuren zur Ernährung isolierter Gewebe haben gezeigt, dass Auxin die Proteinbiosynthese fördert und gleichzeitig das Wachstum unterstützt. Auxin fördert insbesondere die RNA-Biosynthese und erhöht dadurch die RNA/DNA- und RNA/Protein-Verhältnisse. Unter allen RNAs ist die rRNA diejenige, deren Synthese am meisten gefördert wird. In Bezug auf seine Wirkung auf die Zellwand aktiviert Auxin die Wasserstoffionenpumpe, senkt den pH-Wert außerhalb der Plasmamembran und erhöht die Elastizität und Plastizität der Zellwand erheblich, wodurch die Zellwand gelockert und ihre Wasseraufnahmekapazität erhöht wird. Wenn man berücksichtigt, dass Auxin erst nach 2 Minuten den Protoplasmafluss beeinflusst und nach 15 Minuten eine Koleoptilverlängerung bewirkt, was eine extrem kurze Zeitspanne ist, geht man davon aus, dass seine Wirkung nicht durch eine Beeinträchtigung der Genregulation zustande kommt, sondern durch eine Beeinträchtigung des Translationsprozesses bei der Proteinsynthese (insbesondere bei Proteinen in der Zellwand oder Plasmamembran).

Da Auxin durch den Stoffwechsel im Körper leicht zerstört wird, ist seine Wirkung bei äußerlicher Anwendung nur von kurzer Dauer. Seine Analoga haben ähnliche physiologische Wirkungen und werden nicht so leicht zerstört, weshalb sie in der landwirtschaftlichen Produktion weit verbreitet sind (siehe Pflanzenwachstumsregulatoren). Auxin wird in sich entfaltenden jungen Blättern und im Apikalmeristem synthetisiert, über weite Strecken durch das Phloem transportiert und von oben nach unten zur Basis hin angesammelt. Wurzeln können auch Auxine produzieren und von unten nach oben transportieren. Auxin wird in Pflanzen über eine Reihe von Zwischenprodukten aus Tryptophan gebildet. Der Hauptweg führt über Indolacetaldehyd. Indolacetaldehyd kann durch oxidative Desaminierung von Tryptophan zu Indolbrenztraubensäure und anschließende Decarboxylierung oder durch Decarboxylierung von Tryptophan zu Tryptamin und anschließende oxidative Desaminierung gebildet werden. Indoleacetaldehyd wird dann zu Indolessigsäure oxidiert. Ein anderer möglicher Syntheseweg ist die Umwandlung von Tryptophan in Indolessigsäure über Indolacetonitril, das in Kreuzblütlern vorkommt.

In Pflanzen kann sich Indolessigsäure mit anderen Substanzen verbinden und ihre Aktivität verlieren, beispielsweise mit Asparaginsäure zu Indoleacetylasparaginsäure, mit Inositol zu Indolessigsäure-Inositol, mit Glucose zu Glucosid oder mit Protein zu einem Indolessigsäure-Protein-Komplex. Gebundene Indolessigsäure macht oft 50-90 % der Indolessigsäure in Pflanzen aus und kann eine Speicherform von Auxin in Pflanzengeweben sein. Sie können nach Hydrolyse freie Indolessigsäure produzieren.

Indolessigsäureoxidase, die in Pflanzengeweben allgegenwärtig ist, kann Indolessigsäure oxidativ zersetzen.

Auxin hat viele physiologische Wirkungen, die von seiner Konzentration abhängen. In niedrigen Konzentrationen kann es das Wachstum fördern, in hohen Konzentrationen jedoch hemmt es das Wachstum oder führt sogar zum Absterben der Pflanze. Diese hemmende Wirkung hängt damit zusammen, ob es die Bildung von Ethylen auslösen kann. Die physiologischen Wirkungen von Auxin manifestieren sich auf zwei Ebenen.

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. Die Blattalterung wird verzögert. 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.

Jetzt sollte jeder ein besseres Verständnis für die Rolle von Auxin haben und wissen, was Auxin ist. Auxin ist im Wachstumsprozess von Pflanzen unverzichtbar. Daher wird Auxin mittlerweile in der Entwicklung der Landwirtschaft gut genutzt und spielt eine große Rolle bei der Förderung des Zellwachstums.