هورمون گیاهی سیتوکینین چیست؟ – سنتز و اثرات آن بر گیاهان
هورمون گیاهی سیتوکینین به عنوان ترکیبی است که محرک رشد گیاهان در تمامی مراحل بوده و می تواند محرک تقسیم سلولی باشد. هورمون گیاهی سیتوکینین می تواند مواد غذایی را در گیاهان منتقل کند و محافظ گیاه در مقابل دمای پایین و سرما، ویروس ها و حتی پیری باشد. سیتوکینین در فعالیت آنزیم ها و سنتز مراحل رشد اثر می گذارد. انواع هورمون های گیاهی در کتاب های علوم پایه هفتم و نهم معرفی شده است. برای این که با هورمون گیاهی سیتوکینین و تاثیرات آن بر گیاهان آشنا شوید، این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک را همراهی کنید.
فهرست مطالب :
۱- هورمون های گیاهی چیستند؟
۲- تاریخچه کشف هورمون گیاهی سیتوکینین
۳- هورمون گیاهی سیتوکینین چیست؟
۴- سنتز هورمون گیاهی سیتوکینین
۵- اثرات و کاربردهای هورمون گیاهی سیتوکینین
۶- فعالیت هورمونی سیتوکینین آزاد
۷- محصولات دارای هورمون سیتوکینین
۱- هورمون های گیاهی چیستند؟
هورمون های گیاهی در واقع همان عامل درونی است که فرآیندهایی که در قسمت های مختلف گیاه انجام می شود را، کنترل و تنظیم می کند. هورمون ها مواد آلی می باشند و وقتی در یک قسمت گیاه مانند ریشه، ساقه، برگ و یا قسمت های دیگر سنتز می شوند می توانند به سلول دیگر وارد شود و یا از طریق آوندها به نقاط دورتر از محل ساختشان، منتقل شوند. یک سری از هورمون های گیاهی می توانند باعث رشد و نمو طبیعی گیاه شوند، مانند هورمون های اکسین، جیبرلین و سیتوکینین. اما برخی دیگر از هورمون ها نقش کند کردن فرآیندهای رشد و به تأخیر انداختن آن ها را بر عهده دارند. از جمله ی آن ها می توان به اسید آبسیزیک و اتیلن اشاره کرد.
۲- تاریخچه کشف هورمون گیاهی سیتوکینین :
اولین بار در سال ۱۹۵۵، میلر و اکوگ کسانی بودند که از DNA اسپرم شاه ماهی، کینتین را جدا کرده و تأثیر آن در تقسیم میتوز قسمت های کال گیاه توتون را بررسی کرده و شاهد افزایش این تقسیم یاخته ای بودند. در واقع سال ۱۹۱۳ سالی بود که هابرلند توانست متوجه شود که تقسیم سلولی در بافت سیب زمینی، با ماده ای که از بافت آوندی منتشر می شود، القا می شود. به دنبال آن آزمایشات بعدی در سال ۱۹۵۴ توسط اسکوگ و ژابلوسنکی، با کشت دادن قسمتی از بافت آوندی در مغز توتون، نشان دادند که این بافت می تواند موجبات تقسیمات سلولی را فراهم کند.
۳- هورمون گیاهی سیتوکینین چیست؟
سیتوکینین هورمونی گیاهی است که حاصل یک ترکیب نیتروژن دار می باشد و ۶-فورفوریلامینوپورین (کینتین) می باشد. این هورمون که مهمترین نقش آن در تقسیم سلولی می باشد، می تواند روند پیری گیاه را به تأخیر بندازد. اگر این هورمون همراه با اکسین باشد می تواند بر مراحل مختلف اولیه رشد و تقویت تقسیم سلولی اثر بگذارد و روند پیری را به تأخیر بندازد. با از بین رفتن کلروفیل و پروتئین ها در برگ ها، موجبات زرد شدن آن ها فراهم می شود. اما هورمون سیتوکینین می تواند با حفظ پروتئین و کلروفیل از این پدیده جلوگیری کند و ساختار کلروپلاست را حفظ کند.
اگر همراه این هورمون، اتیلن باشد برگ، گل و میوه در گیاه را کاهش خواهد داد. محل سنتز و ساخته شدن این هورمون در گل آذین ها، میوه های درحال رشد و نوک ریشه ها می باشد. اگر سیتوکینین در ریشه ساخته شود توسط آوندهای چوبی منتقل شده و به برگ ها و میوه ها می رسند. اگر به غیر از ریشه ساخته شود، توسط آوندهای آبکشی به قسمت های دیگر منتقل می شود. سیتوکینین به شکل های مختلف زآتین، هیدروزآتین و ایزوپنتنیل آدنین به طور طبیعی در گیاه وجود دارند و بنزیل آمینو پورین، کینتین و تیدیازورون نیز جزء سیتوکینین های خارجی هستند.
۴- سنتز هورمون گیاهی سیتوکینین :
به طور عمده در گیاهان دانه دار و در قسمت های دارای پتانسیل رشد است که هورمون گیاهی سیتوکینین سنتز می شود. چون این هورمون به مقدار زیادی در شیره خام وجود دارد پس با سنتز در ریشه ها، با بافت آوندهای چوبی است که، به قسمت های بالای گیاه منتقل می شود. در شیره پرورده، این هورمون به شکل گلوکوزید وجود دارد. بسیاری از بافت های تقسیم شده و همچنین کامبیوم سنتز سیتوکینین ها را برعهده دارد.
۵- اثرات و کاربردهای هورمون گیاهی سیتوکینین :
طویل شدن سلول ها : با توجه به نوع اندام و غلظت هورمون سیتوکینین، می تواند این هورمون نقش بازدارندگی و یا رونق دهی به رشد سلول های گیاهی داشته باشد.
تشکیل جوانه های گل و نمو آن : در صورت افزایش نسبت غلظت هورمون سیتوکینین به هورمون اکسین، جوانه ها تشکیل شده و برگ های شاخه دار را می توانند ایجاد کنند.
ریشه زایی : هورمون گیاهی سیتوکینین اگر در غلظت زیاد باشد از رشد ریشه جلوگیری می کند ولی در غلظت پایین می تواند رشد ریشه را تحریک کند.
تأخیر در پیری : بعد از یک سال که یک چرخه زندگی فصلی تمام می شود، کم کم اثرات پیری نمایان و در طی چند سال این تأثیرات بیشتر دیده می شود. هورمون سیتوکینین با حفظ کلروپلاست و کلروفیل در گیاه و عملکردهای دیگر می تواند از پیری زودرس گیاه در بخش هوایی جلوگیری کرده و مانع ریزش گل ها، برگ ها و میوه ها شود. این هورمون از کاهش اسیدهای نوکلئیک و پروتئین ها در گیاهان جلوگیری می کند که همین باعث تأخیر در پیری می شود.
گلدهی : در شرایط روز کوتاه، هورمون سیتوکینین می تواند گیاهان روز بلند را در میزان گلدهی تقویت کند و یا برعکس، یعنی در شرایط روز بلند باعث گلدهی گیاهان روز کوتاه می شود.
در ادامه :
تأثیر در دوره خواب بذرها : دوره خواب بذرها می تواند توسط هورمون سیتوکینین به همراه هورمون جیبرلین شکسته شود. در این فرآیند هورمون سیتوکینین باید غلظت مناسب داشته و نور قرمز وجود داشته باشد.
بکرزایی : تولید گیاهان بدون لقاح و بدون دانه توسط هورمون سیتوکینین انجام می شود. همان طور که هورمون های اکسین و جیبرلین می توانستند این عمل را انجام دهند.
پیشگیری از چیرگی رأسی : چیرگی رأسی در گیاهان به معنای رشد قسمت های انتهایی و جلوگیری از رشد شاخه های جانبی می باشد. تولید تعداد شاخه های جانبی در انواع گیاهان مانند گیاهان تزئینی، توسط هورمون سیتوکینین با مانع شدن از چیرگی رأسی می تواند انجام شود. در این فرآیند هورمون اکسینی که در رأس شاخه تولید می شود، با انتقال به پایین گیاه به هورمون سیتوکینین کمک می کند.
سیتوکینین می تواند از فعالیت گاز اتیلن که برای گیاهان ضرر دارد، جلوگیری کند. زیاد کردن عمر ماندگاری گل ها در انبار، تمایز و رشد، تمایز کلروپلاست، آسان کردن جذب نیتروژن، بهبود کیفیت گیاهان، تحمل تنش محیطی، افزایش سرعت حرکت مواد غذایی در گیاه و شاخه زایی در گیاهان در تابستان از تأثیرات دیگر این هورمون در گیاهان می باشد.
۶- فعالیت هورمونی سیتوکینین آزاد :
هورمون سیتوکینین می تواند بدون این که به tRNA متصل شود، با اتصال به گیرنده های خاصی، فعالیت بیولوژیکی خود را انجام دهد. پیوندهایی که این هورمون با این گیرنده ها دارد، یونی و یا هیدروژنی بوده و گیرنده، یک پروتئین آلوستریک است. وقتی سیتوکینین به گیرنده متصل می شود، با تغییری که در گیرنده ایجاد می شود، فعالیت هورمون انجام می شود.
۷- محصولات دارای هورمون سیتوکینین :
بسیاری از کودهای کشاورزی که همراه به مواد معدنی دیگر، در رشد و نمو گیاهان موثر است، دارای هورمون سیتوکینین می باشند. این هورمون ها که در رشد زایشی و رویشی گیاه موثر هستند، به صورت خالص نیز می تواند تولید و استفاده شوند. کودهایی که دارای جلبک هستند، هورمون های بسیاری را دارند. استفاده از هورمون ها در کشاورزی باید به صورت اصولی و حساب شده انجام شود، چون استفاده نادرست می تواند خسارت زیادی به مزارع وارد کند. در شرایط محیطی بد مانند کم آبی و یا بودن اثرات آللویاتی در گیاهان قبلا کشت شده در مزارع، مواردی هستند که می تواند استفاده از هورمون ها را مجاز کند. برای جلوگیری از اثرات مخرب، استفاده هورمون سیتوکینین در کشاورزی بهتر است قبل از کشت انجام شود.
