Sisu
- Gibberellic happe kirjeldus
- GA3 kasvuhormoon
- Giberellhape ja taimekasvatus
- Mis on giberelliinide funktsioon?
Giberellhape (GA) on omamoodi hormoon, mis on oluline taimede kasvu jaoks. Põllumajanduse roheline revolutsioon leidis aset suuresti tänu gibrelliinhappe lisamisele põllukultuuridele. Teadlased on avastanud paljusid viise, kuidas giberelliinid taimede arengut soodustavad, uurides samas meetodeid, kuidas neid taimedes transporditakse ja sünteesitakse.
Gibberellic hape (GA) on taimedes leiduv hormoon, mis aitab taimede kasvu ja arengut. Seda kasutatakse põllumajanduses tavaliselt saagikuse suurendamiseks.
Gibberellic happe kirjeldus
Giberellhape ehk GA on taimedes leitav hormoon. Giberellhapet võib leida taimede kudedest nagu võrsed, noored lehed ja õied. See on nõrgalt happeline. Veel üks giberelliinhappe nimi on giberelliin. Giberellhape võib siseneda rakumembraanidesse lihtsa difusiooni teel. Happeid võivad aidata ka sissevoolu transportijad, mis on valgud, mis võivad GA-sid liikuda rakumembraanil. Üheks sissevoolu transportijaks on nitraatide transportija 1 / peptiidi transporter (NPF). Muud sellised vedajad on SWEET13 ja SWEET14, mis transpordivad sahharoosi ilmselt taime flooemile. Raku sisemuses on madalam happesus (kõrgem pH) ja nii muutub GA laeng negatiivseks. Pärast seda punkti ei pääse giberelliin rakust välja ilma teise komponendiga liitumata. Teadlased eeldavad, et peab leiduma transportijaid, mis suudavad giberelliini tsütoplasmast uuesti välja viia, kuid seni pole neid “väljavoolu transportijaid” leitud.
Siiani on avastatud üle 130 tüüpi giberellhappeid. Paljud neist ei ole bioloogiliselt aktiivsed (bioaktiivsed), seega toimivad nad selliste bioaktiivsete GA-de nagu GA1, GA3, GA4 ja GA7 eellastena. Nende aktiivsete GA-de biosünteesi ei mõisteta hästi, kuid teadlased teevad selles valdkonnas edusamme. Kuigi näib, et mittebioaktiivsed GA-d liiguvad taimedes pikki vahemaid, ei kipu bioaktiivsed seda tegema. On selge, et GA võib liikuda taimede floemimahla ja see soodustab taimede kasvu ja arengut, samuti nende õitsemist. Ilmselt saavad GA-d liikuda ka lühikestel vahemaadel. GA9 puhul toodetakse seda giberelliini taimede munasarjades ja see viiakse ümber kroonlehtede ja tupplehtede külge. Sealt edasi muutuvad GA4. See bioaktiivne hormoon mõjutab omakorda taime elundite kasvu. Teadlased otsivad jätkuvalt vastuseid selle kohta, kui liikuvad gibrerellic happed on taimedes.
GA3 kasvuhormoon
GA3 kasvuhormoon on omamoodi bioaktiivne giberelliin. Jaapani teadlane avastas AC3 1950ndatel. Sel ajal mõjutas seen riisikultuure nii, et see põhjustas taimede pika kasvu, peatades samal ajal seemnete tootmise. Need rõvedad viljatud taimed ei suutnud isegi oma kaalu toetada. Kui teadlased seda seeni uurisid, leidsid nad, et see sisaldab ühendeid, mis võivad taime kasvu soodustada. Seene nimeks oli Gibberella fujikuroi, mis sai alguse nimest gibberellin. Üks neist ühenditest, mida nüüd nimetatakse GA3-ks, on kõige rohkem toodetud giberellhape tööstuslikuks kasutamiseks. GA3 kasvuhormoon on oluline põllumajanduses, teaduses ja aianduses. GA3 stimuleerib meeste elundite esinemist teatud liikides.
Giberellhape ja taimekasvatus
Gibberellic hapete avastamine tõi kaasa põllumajanduses suuri arenguid. Põllumajandustootjad leidsid, et nad saaksid GA-de abil teraviljasaaki suurendada. See viis põllumajanduses nn rohelise revolutsioonini. Põllumehed võiksid põllukultuuridele lisada rohkem lämmastikväetist, muretsemata varre liiga pika venimise pärast. Sellest tulenev nisu ja riisi suurenemine muutis täielikult põllumajandust kogu maailmas, mis tõestab giberelliinhappe suurt tähtsust tänapäevases põllumajanduses.
Tänapäevani kasutatakse kääbusfenotüüpidega taimede töötlemiseks giberellhappeid. Gibrerelliinid stimuleerivad nendes kääbustaimedes taimede kasvu. Giberellhapet saab kasutada ka noorte viljapuuaedade õitsemise vähendamiseks. Nii on viljapuudel rohkem aega kasvada. Samuti on see ennetava meetmena õietolmu kaudu levivate noorte puude taimeviiruste vastu. Põllumajandustootjad otsustavad, kui palju giberellhapet oma põllukultuuridel kasutada, määrates kindlaks oma tootmise eesmärgi. Kui neil on vaja vilja lõigata, võivad nad kasutada suurtes kogustes giberelliinhapet. Teisest küljest, kui nad kasutavad vähem GA-d, võivad puu- või köögiviljad toota rohkem. Viljapuuaiad, mis kannavad palju vilju, ei vaja nii palju GA rakendust. Üldiselt tuleks GA-sid rakendada ainult sooja ilmaga, vastasel juhul ei toimi need ka kasvu stimuleerimiseks.
Gibberellic hape võib aidata ka puuvilju nagu tsitruselised. Gibberelliinhappe kandmine tsitruselistele võib vältida albedo lagunemist, mis on apelsinikoorude kortsumine ja lõhenemine. Giberellhappe kasutamine võib vähendada ka tsitrusviljade vesimärkide laikusid. Seetõttu parandab giberellhape tsitrusviljade koore kvaliteeti. GA kasutamine annab kvaliteetsema puuvilja, mis on vastupidavam ebasoodsate ilmastikuolude ning muude võimalike lagunemis- ja vigastamisviiside vastu. Tähelepanu pööramine tervislikele taimedele sobivates tingimustes kasutamisele võib tsitrusviljasaaki oluliselt parandada. Tavaliselt saadakse GA kasutamise parimad tulemused siis, kui seda ei kasutata üksi, vaid pigem segus teiste ühenditega. On selge, et saagikuse ja puuviljade kvaliteedi parandamine muudavad giberellhappe happe põllumajanduses oluliseks vahendiks. Toiduainete pakkumise parandamise ja suurendamise roll GA-des on muljetavaldav ja tundub, et see püsib veel mõnda aega.
Mis on giberelliinide funktsioon?
Giberelliinid toimivad taimede kasvu kontrollijana. Nende eesmärk on alustada seemnete idanemist, aidata võrsete kasvu ja lehtede küpsemist ning mõjutada õitsemist.
Seemnete idanemisega jäävad seemned seisma seni, kuni need idanema hakkavad. Gibberelliinide vabastamisel alustavad nad seemnekatete nõrgendamist, alustades geeniekspressiooni. See viib rakkude laienemiseni.
GA-d on lillede arengut soodustavad tegurid. Biennaalides stimuleerivad nad lillede arengut. Huvitav on see, et mitmeaastaste taimede puhul pärsivad giberelliinid õitsemist. Lisaks on gibberellic happed kesksed sõlmede pikenemisel. Jällegi on tulemuseks rakkude laienemine ja rakkude jagunemine. See ilmneb vastusena valguse ja pimeduse tsüklitele.
Kääbus- või hilise õitsemisega mutantsetes taimedes on vähem giberellhapet. Nendes taimedes on taimede normaalsema kasvumustri saavutamiseks vaja rohkem GA kasutamist. Seetõttu toimib giberelliin taimedele omamoodi lähtestusena.
Veel üks giberelliini funktsioon on õietolmu idanemise hõlbustamiseks. Õietolmutorude kasvu ajal on näidatud, et giberelliini kogus suureneb. Gibberelliinid mõjutavad ka meeste ja naiste taimede viljakust. Giberellhape mängib rolli naiste lillede moodustumise pärssimisel.
Seemen on gibrelliinhapete valmistamise peamine koht.
Viimased avastused botaanikas on viinud parema arusaamiseni giberellhappe hapete signaalimisteedest. Üldiselt vajavad need rajad GA retseptorit, kasvurepressoreid, mida nimetatakse DELLA-deks, ja mitmesuguseid valke. DELLA valgud pärsivad taimede kasvu, samas kui GA signaal soodustab kasvu. Sellest pärssimisest kaugemale saamiseks moodustavad giberellhapped kompleksi, mis viib DELLA kasvurepressorite lagunemiseni.
Teadlased soovivad endiselt mõista protsessi, kuidas GA-d kõik need asjad juhtuvad. Teoreetiliselt peavad giberelliinid vedama pikki vahemaid taimede sees. Selle mehhanism pole veel selge.
Kuna taimed ei saa liikuda, on signaalimolekulide ja hormoonide tähtsus väga suur. Gibberellic happe põhiliste transpordimehhanismide kaldumine lisaks hormoonide signaaliülekande radadele aitab taimi paremini mõista. See omakorda aitab põllumajandust, kuna inimestel on vajadus ülitugevate saagikuse järele.