الهرمونات النباتية: الأنواع وخصائصها - مادة الاحياء - 2025

على الهرمونات النباتية أو الهرمونات النباتية، والمواد العضوية التي تنتجها الخلايا النباتية من النباتات. يتم تصنيعها في موقع معين ، ويمكن أن تعمل على تنظيم التمثيل الغذائي والنمو والتطور للنبات.

يتميز التنوع البيولوجي بوجود أفراد ذوي أشكال مختلفة تتكيف مع موائل وأشكال تكاثر معينة. ومع ذلك ، على المستوى الفسيولوجي ، فإنها تتطلب فقط مواد معينة مرتبطة بالتعبيرات المورفولوجية أثناء عملية النمو والتطور.

تطبيق الهرمونات النباتية. المصدر: pixabay.com

في هذا الصدد ، تعتبر الهرمونات النباتية مركبات طبيعية لها خاصية تنظيم العمليات الفسيولوجية بتركيزات قليلة (<1 جزء في المليون). تنشأ في مكان ما ويتم نقلها إلى مكان آخر حيث تنظم العمليات الفسيولوجية المحددة: التحفيز أو تثبيط أو تعديل التطور.

الخشب واللحاء

في الواقع ، تنتشر الهرمونات النباتية عبر النباتات من خلال أنسجة الأوعية الدموية: نسيج الخشب واللحاء. أن تكون مسؤولاً عن آليات مختلفة ، مثل الإزهار ونضج الثمار وسقوط الأوراق أو نمو الجذور والساق.

في بعض العمليات ، يشارك هرمون نباتي واحد ، على الرغم من حدوث التآزر في بعض الأحيان ، من خلال تدخل عدة مواد. وبالمثل ، يمكن أن تحدث العداء ، اعتمادًا على التركيزات في الأنسجة النباتية والعمليات الفسيولوجية المحددة.

اكتشاف

اكتشاف الهرمونات النباتية أو الهرمونات النباتية حديث نسبيًا. يمثل تحفيز انقسام الخلايا وتكوين براعم جذرية أحد التطبيقات التجريبية الأولى لهذه المواد.

كان أول هرمون نباتي تم تصنيعه واستخدامه تجاريًا هو الأوكسين ، وبعد ذلك تم اكتشاف السيتوكينين والجبريلين. المواد الأخرى التي تعمل كمنظمين هي حمض الأبسيسيك (ABA) والإيثيلين والبراسينوسترويدات.

عمليات مثل الاستطالة ، وتمايز الخلايا ، وتكاثر البراعم القمية والجذرية هي بعض وظائفها. وبالمثل ، فإنها تحفز إنبات البذور ، والإزهار ، والإثمار ، ونضج الثمار.

في هذا السياق ، تشكل الهرمونات النباتية مكملاً للعمل الزراعي. يسمح استخدامه بالحصول على محاصيل ذات نظام جذر ثابت ، وسطح ورقي ثابت ، وفترات ازدهار واثمار معينة ، ونضوج منتظم.

مميزات

الهرمونات النباتية ، المرتبطة بآليات فسيولوجية مختلفة أثناء تمايز الخلايا ونمو النبات ، قليلة في الطبيعة. على الرغم من قلة عددهم ، إلا أنهم مخولون لتنظيم استجابات النمو والتنمية للمصنع.

في الواقع ، توجد هذه المواد في جميع النباتات الأرضية والمائية ، في مختلف النظم البيئية وأشكال الحياة. وجودها طبيعي في جميع أنواع النباتات ، حيث توجد في الأنواع التجارية حيث تم تقدير إمكاناتها.

إنها بشكل عام جزيئات ذات بنية كيميائية بسيطة ، بدون مجموعات بروتينية مرتبطة. في الواقع ، أحد هذه الهرمونات النباتية ، الإيثيلين ، غازي بطبيعته.

تأثيره غير دقيق ، فهو يعتمد على تركيزه في البيئة ، بالإضافة إلى الظروف المادية والبيئية للمصنع. وبالمثل ، يمكن تنفيذ وظيفتها في نفس المكان ، أو يمكن نقلها إلى هيكل آخر للمصنع.

في بعض الحالات ، يمكن أن يؤدي وجود هرمونين نباتيين إلى إحداث آلية فسيولوجية معينة أو الحد منها. يمكن أن تؤدي المستويات المنتظمة لهرمونين إلى تكاثر النبتة والتمايز المورفولوجي اللاحق.

المميزات

• انقسام الخلايا والاستطالة.
• تمايز الخلايا.
• توليد البراعم الجذرية والجانبية والقمية.
• أنها تعزز توليد الجذور العرضية.
• إنها تحفز إنبات البذور أو سكونها.
• يؤخرون شيخوخة الأوراق.
• أنها تحفز الإزهار والإثمار.
• أنها تعزز نضج الثمار.
• يحفز النبات على تحمل ظروف الإجهاد.

آلية العمل

تعمل الهرمونات النباتية في أنسجة النبات باتباع آليات مختلفة. من بين أهمها:

• التآزر: الاستجابة التي يتم ملاحظتها من خلال وجود هرمون نباتي في نسيج معين وبتركيز معين يزداد بوجود هرمون نباتي آخر.
• العداء: تركيز أحد الهرمونات النباتية يمنع إفراز هرمون النبات الآخر.
• التثبيط: يعمل تركيز هرمون نباتي على هيئة مادة تنظيمية تبطئ أو تقلل الوظيفة الهرمونية.
• العوامل المساعدة: يعمل الهرمون النباتي كمواد تنظيمية ، يمارس عمل تحفيزي.

أنواع

يوجد في الوقت الحاضر خمسة أنواع من المواد تسمى الهرمونات النباتية ، يتم تصنيعها بشكل طبيعي في النبات. كل جزيء له هيكل محدد ويظهر خصائص تنظيمية بناءً على تركيزه ومكان عمله.

الهرمونات النباتية الرئيسية هي الأوكسين والجبريلين والسيتوكينين والإيثيلين وحمض الأبسيسيك. أيضا ، يمكن ذكر البراسينوسترويدات والساليسيلات والجاسمونات كمواد لها خصائص مشابهة للهرمونات النباتية.

أوكسينز

وهي الهرمونات التي تنظم نمو النبات ، وتحفز انقسام الخلايا ، والاستطالة ، وتوجيه السيقان والجذور. أنها تعزز نمو الخلايا النباتية عن طريق تجميع المياه وتحفيز الإزهار والثمار.

يوجد بشكل شائع في النباتات على شكل حمض الإندوليسيتيك (IAA) ، بتركيزات منخفضة جدًا. الأشكال الطبيعية الأخرى هي حمض 4-كلورو-إندوليتيك (4-Cl-IAA) ، وحمض فينيل أسيتيك (PAA) ، وحمض الإندول الزبد (IBA) ، وحمض البروبيونيك الإندولي (IPA).

أوكسين (حمض إندولاسيتيك - IAA) المصدر: wikipedia.org

يتم تصنيعها في الأنفاق من قمة السيقان والأوراق ، والانتقال إلى مناطق أخرى من النبات عن طريق النقل. تتم الحركة من خلال حِزم الحزم الوعائية ، بشكل أساسي نحو المنطقة القاعدية والجذور.

تشارك الأكسينات في عمليات نمو وحركة العناصر الغذائية في النبات ، وغيابها يسبب آثارًا ضارة. يمكن للنبات أن يوقف نموه ، ولا يفتح إنتاج البراعم ، وسوف تسقط الأزهار والفواكه غير ناضجة.

مع نمو النبات ، تولد الأنسجة الجديدة أكسينات ، مما يعزز نمو البراعم الجانبية ، والإزهار والثمار. بمجرد أن يصل النبات إلى الحد الأقصى من التطور الفسيولوجي ، ينزل أوكسين إلى الجذور ، مما يعيق تطور البراعم الجذرية.

في النهاية ، يتوقف النبات عن تكوين جذور عرضية وتبدأ عملية الشيخوخة. بهذه الطريقة ، يزيد تركيز الأوكسين في مناطق الإزهار ، مما يعزز الإثمار والنضج اللاحق.

السيتوكينين

السيتوكينينات هي هرمونات نباتية تعمل في الانقسام الخلوي للأنسجة غير الإنشائية ، ويتم إنتاجها في الخلايا الإنشائية الجذرية. أشهر السيتوكينين الطبيعي هو Zeatin. وبالمثل ، فإن الكينيتين و 6 بنزيل أدينين لهما نشاط سيتوكينين.

تعمل هذه الهرمونات في عمليات التمايز الخلوي وفي تنظيم الآليات الفسيولوجية للنباتات. بالإضافة إلى ذلك ، يتدخلون في تنظيم النمو ، شيخوخة الأوراق ونقل العناصر الغذائية على مستوى اللحاء.

سيتوكينين (زياتين)

هناك تفاعل مستمر بين السيتوكينين والأوكسينات في العمليات الفسيولوجية المختلفة للنبات. يحفز وجود السيتوكينينات تكوين الفروع والأوراق التي تنتج الأكسينات التي تنتقل إلى الجذور.

في وقت لاحق ، يعزز تراكم الأكسينات في الجذور نمو شعر جذري جديد يولد السيتوكينين. هذه العلاقة تترجم إلى:

• تركيز أعلى من Auxins = نمو جذر أعلى
• تركيز أعلى من السيتوكينينات = نمو أكبر للأوراق وأوراق الشجر.

بشكل عام ، تفضل نسبة عالية من الأوكسين وانخفاض السيتوكينين تكوين الجذور العرضية. على العكس من ذلك ، عندما تكون النسبة المئوية للأوكسين منخفضة ونسبة السيتوكينين عالية ، يفضل تكوين البراعم.

على المستوى التجاري ، يتم استخدام هذه الهرمونات النباتية مع الأكسينات ، في التكاثر اللاجنسي لنباتات الزينة والفاكهة. بفضل قدرتها على تحفيز انقسام الخلايا والتمايز ، فإنها تسمح بالحصول على مواد نسيلية ذات جودة ممتازة.

وبالمثل ، نظرًا لقدرته على تأخير شيخوخة النبات ، فإنه يستخدم على نطاق واسع في زراعة الأزهار. تطبيقات في محاصيل الزهور ، يسمح للسيقان بالحفاظ على أوراقها الخضراء لفترة أطول خلال فترة ما بعد الحصاد والتسويق

جبريلينز

Gibberellins هي هرمونات نباتية للنمو تعمل في عمليات مختلفة لاستطالة الخلية وتطور النبات. يأتي اكتشافه من الدراسات التي أجريت في مزارع الأرز التي ولدت جذوعًا لنمو غير محدد وإنتاج منخفض للحبوب.

يعمل هذا الهرمون النباتي في تحفيز نمو الساق وتطور النورات والازهار. وبالمثل ، فإنه يعزز إنبات البذور ، ويسهل تراكم الاحتياطيات في الحبوب ، ويعزز نمو الثمار.

Gibberellins (Ac. Gibberellic A3) بواسطة Calvero. (Selfmade with ChemDraw.) ، عبر ويكيميديا ​​كومنز يحدث تخليق الجبرلين داخل الخلية ، ويعزز استيعاب وحركة العناصر الغذائية في الخلية. توفر هذه العناصر الغذائية الطاقة والعناصر لنمو الخلايا واستطالة.

يتم تخزين Gibberellin في العقد الجذعية ، ويفضل حجم الخلية ويحفز نمو البراعم الجانبية. هذا مفيد جدًا لتلك المحاصيل التي تتطلب إنتاجًا عاليًا من الفروع وأوراق الشجر لزيادة إنتاجيتها.

يرتبط الاستخدام العملي للجبريلين بالأكسينات. في الواقع ، تعزز الأكسينات النمو الطولي ، وتعزز الجبرلينات النمو الجانبي.

يوصى بجرعة كل من الهرمونات النباتية ، من أجل نمو المحصول بشكل موحد. وبهذه الطريقة ، يتم تجنب تكون السيقان الضعيفة والقصيرة ، والتي يمكن أن تسبب "السكن" بسبب تأثير الرياح.

بشكل عام ، يتم استخدام الجبرلين لوقف فترة سكون البذور ، مثل درنات البطاطس. كما أنها تحفز وضع البذور مثل الخوخ أو الخوخ أو البرقوق.

الإيثيلين

الإيثيلين مادة غازية تعمل كهرمون نباتي. تتم حركته داخل النبات عن طريق الانتشار عبر الأنسجة ، وهو مطلوب بكميات قليلة لتعزيز التغيرات الفسيولوجية.

تتمثل الوظيفة الرئيسية للإيثيلين في تنظيم حركة الهرمونات. في هذا الصدد ، يعتمد تركيبها على الظروف الفسيولوجية ، أو حالات الإجهاد للنبات.

مصدر الإيثيلين: wikipedia.org

على المستوى الفسيولوجي ، يتم تصنيع الإيثيلين للتحكم في حركة الأكسينات. خلاف ذلك ، سيتم توجيه المغذيات فقط إلى الأنسجة البائسة على حساب الجذور والزهور والفواكه.

وبالمثل ، فإنه يتحكم في النضج التناسلي للنبات من خلال تعزيز عمليات الإزهار والإثمار. بالإضافة إلى ذلك ، مع تقدم النبات في العمر ، يزداد إنتاجه لصالح نضج الثمار.

في الظروف المجهدة ، فإنه يعزز تخليق البروتينات التي تجعل من الممكن التغلب على الظروف المعاكسة. الكميات المفرطة تعزز الشيخوخة وموت الخلايا.

بشكل عام ، يعمل الإيثيلين على امتناع الأوراق والزهور والفواكه ، ونضج الثمار وتقدم النبات. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يتدخل في استجابات مختلفة للنبات للظروف المعاكسة ، مثل الجروح أو الإجهاد المائي أو هجوم مسببات الأمراض.

حامض

حمض الأبسيسيك (ABA) هو هرمون نباتي يشارك في عملية إفراغ أعضاء مختلفة من النبات. في هذا الصدد ، يفضل تساقط الأوراق والفواكه ، مما يعزز الإصابة بالكلور في أنسجة التمثيل الضوئي.

أثبتت الدراسات الحديثة أن ABA يعزز إغلاق الثغور تحت ظروف درجات الحرارة العالية. وبهذه الطريقة يتم منع فقدان الماء من خلال الأوراق ، وبالتالي تقليل الطلب على السائل الحيوي.

حمض الأبسيسيك. المصدر: wikipedia.org

تشمل الآليات الأخرى التي يتحكم فيها ABA تخليق البروتين والدهون في البذور. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يوفر التسامح لتجفيف البذور ، ويسهل عملية الانتقال بين الإنبات والنمو.

تعزز ABA تحمل مختلف ظروف الإجهاد البيئي ، مثل الملوحة العالية ودرجة الحرارة المنخفضة وندرة المياه. تعمل ABA على تسريع دخول أيونات K + إلى الخلايا الجذرية ، مما يُفضل دخول الماء والاحتفاظ به في الأنسجة.

وبنفس الطريقة ، فإنه يعمل على تثبيط نمو النبات ، وخاصة الجذع ، مما يؤدي إلى إنتاج نباتات تظهر "الأقزام". تمكنت الدراسات الحديثة للنباتات المعالجة بـ ABA من تحديد أن هذا الهرمون النباتي يعزز سكون البراعم الخضرية.

براسينوسترويدات

البراسينوسترويدات هي مجموعة من المواد التي تعمل على التغيرات الهيكلية في النبات بتركيزات منخفضة جدًا. يعد استخدامه وتطبيقه حديثًا جدًا ، لذا لم ينتشر استخدامه في الزراعة بعد.

تم اكتشافه من خلال تصنيع مركب يسمى براسينوليدا من حبوب لقاح اللفت. هذه المادة ذات البنية الستيرويدية ، المستخدمة بتركيزات منخفضة للغاية ، قادرة على إحداث تغييرات هيكلية على مستوى الأنسجة الإنشائية.

يتم الحصول على أفضل النتائج عند تطبيق هذا الهرمون عندما تريد الحصول على استجابة منتجة من النبات. في هذا الصدد ، تتدخل Brasinólida في عمليات الانقسام الخلوي والاستطالة والتمايز ، وتطبيقها مفيد في الإزهار والإثمار.

المراجع

1. Azcon-Bieto، J. (2008) أساسيات فسيولوجيا النبات. ماكجرو هيل. أمريكا اللاتينية من اسبانيا. 655 ص.
2. الهرمونات النباتية: منظمات النمو والمنشطات الحيوية (2007) من الدلالات إلى الهندسة الزراعية. التغذية. تم الاسترجاع في: redagricola.com
3. Gómez Cadenas Aurelio and García Agustín Pilar (2006) الهرمونات النباتية: التمثيل الغذائي وطريقة العمل. Castelló de la Plana: منشورات جامعة Jaume I. DL. ردمك 84-8021-561-5
4. جوردان ، إم ، وكاساريتو ، ج. (2006). الهرمونات ومنظمات النمو: الأكسينات والجبريلين والسيتوكينين. Squeo ، F ، A. ، & Cardemil ، L. (محرران). فسيولوجيا النبات ، 1-28.
5. جوردان ، إم ، وكاساريتو ، ج. (2006). الهرمونات ومنظمات النمو: الإيثيلين وحمض الأبسيسيك والبراسينوستيرويد والبولي أمين وحمض الساليسيليك وحمض الياسمين. فسيولوجيا النبات ، 1-28.