تعريف هرمون الجبرلين

الجبرلين هو نوع من الهرمون النباتي والفطري ، في حين أن دورها في تطور الفطريات غير مفهوم بوضوح ، فقد تمت دراستها على نطاق واسع في النباتات ، Gibberellin هي واحدة من 5 مجموعات رئيسية من الهرمونات النباتية ، والمجموعات الأخرى هي الأكسينات ، و

هرمون السايتوكاينين

، والإيثيلين ، وحمض الأبسيسيك .

تم تنقية جبريلين في الأصل وتحديده من قبل العلماء اليابانيين الذين درسوا مرض الأرز الفطري في ثلاثينيات القرن العشرين ، بحلول نهاية العقد كانوا قد استخرجوا الجبرلين من الفطر الذي يهاجم محاصيل الأرز ، عند تطبيق محلول جبريلين المستخرج على المحاصيل الصحية ، لاحظوا أن له نفس التأثير ، كشفت الاختبارات الإضافية في الولايات المتحدة في الأربعينيات والخمسينيات من القرن الماضي عن العديد من وظائف جبريلين ،وكان

اول هرمون نباتي تم اكتشافه

هو الأوكسين.

يمتلك Gibberellin القدرة على التغلب على الخمول في البذور ، وإطالة طول الخلايا وتشجيع الانقسام ، وحتى له دور هرموني وإشارات في عمليات الإثمار والشيخوخة .

وظيفة هرمون الجبرلين

إنبات البذرة

تكون البذرة الخاملة جافة ، وبالتالي يمكن أن يحدث القليل من النشاط الأيضي ، هذا يسمح للبذرة بالبقاء نائمة لفترة طويلة من الزمن ، تتعرض معظم البذور ، بعد بقائها في فصل الشتاء ، للمطر في الربيع ، يشبع هذا الماء البذور ، ويسمح باستئناف عمليات التمثيل الغذائي Gibberellin هو هرمون أساسي في هذه العملية.

عندما يبدأ الجنين في النمو ، يحتاج إلى مزيد من الطاقة. يطلق الجنين جزيئات جبريلين التي تشق طريقها إلى طبقة aleurone ، التي تحيط بالسويداء ، السويداء عبارة عن كتلة كبيرة من الخلايا التي تخزن النشا والدهون والبروتينات للجنين النامي.

تبدأ طبقة aleurone ، عند تلقي الإشارة من جزيئات gibberellin ، في إنتاج إنزيمات لهضم السويداء وتوفير العناصر الغذائية للجنين النامي.

تعمل جزيئات الجبرلين على عدة مسارات ، يزيد معظمها من نسخ الحمض النووي لبعض الجينات التي تنتج الإنزيمات المطلوبة ، تطلق طبقة الأليورون إنزيمات الأميليز ، والتي ستحول جزيئات النشا إلى جلوكوز ، الجلوكوز هو مصدر الطاقة الرئيسي للجنين النامي ، ولم ينبت بعد لذلك لا يمكنه إنتاج الجلوكوز من خلال عملية التمثيل الضوئي ، تحفز جزيئات جيبريلين أيضًا إنتاج وإطلاق البروتياز ، المصمم لتفكيك البروتينات إلى أحماض أمينية ، والليباز ، التي تفكك جزيئات الدهون مثل الدهون والزيوت ، تعمل هذه الإنزيمات معًا على هضم السويداء وتسمح للجنين بالنمو بسرعة.

استطالة الساق

بمجرد أن ينبت النبات بعد سطح التربة ، يختفي السويداء منذ فترة طويلة ، يجب أن يعتمد النبات الآن على التمثيل الضوئي للطعام ، ومع ذلك ، فإن دور جبريلين لا يتوقف عند البذرة. Gibberellin مسؤول عن العديد من جوانب تطوير النبات ، علاوة على ذلك ، تنتج النباتات أشكالًا عديدة من جزيئات الجبرلين التي تعمل في أجزاء مختلفة من النبات.

في بعض أنواع النباتات ، يشارك جبريلين في العديد من العمليات الأخرى ، وتشمل هذه الإزهار ، والإثمار ، والشيخوخة ، أو الموت الطبيعي للأوراق وأجزاء النبات الأخرى ، ومن المثير للاهتمام أن العديد من الجينات التي تنظم وتعديل مستويات الجبرلين تتأثر بدرجة الحرارة ، وهكذا عندما تتغير درجة الحرارة أثناء التغيير الموسمي ، تتفاعل النباتات مع هذا مع تغير مستويات الجبرلين ، هذا يبدأ بالعديد من العمليات مثل الإزهار والإثمار.

تشارك جزيئات جبريلين مع

أنواع الهرمونات النباتية

الأخرى وتتفاعل معها ، أوكسين يرتبط على سبيل المثال مباشرة إلى المستوى جيبريلين، وهما يكملان بعضهما البعض فهي أحدى آ

ليات عمل السايتوكاينينات

، من ناحية أخرى ، يميل الإيثيلين إلى تدهور مستويات الجبرلين ، تستخدم النباتات هذه الهرمونات ، التي تستجيب لمدخلات مختلفة ، لتحقيق التوازن والتفاعل مع المدخلات من البيئة ، تشير هذه المدخلات إلى الظروف البيئية المختلفة التي تحرص المحطة على الاستفادة منها.

استخدامات جبريلين تجاريًا

تجاريًا يتم الحصول على الجبرلين من الفطريات وليس النباتات ، تنتج النباتات القليل جدًا من الجبرلين ويصعب نموها بنفس القدر مقارنة بالفطريات ، ينشط إنتاج فطريات الجبرلين على النباتات ، ويمكن أن يتسبب في إنباتها من البذور أو زيادة طولها ، في حين أن علاجات الجبرلين لا تزال غير مربحة تجاريًا في جميع النباتات ، إلا أنها تستخدم في مجموعة متنوعة من الأطعمة البشرية.

العنب الخالي من البذور على سبيل المثال ، يواجه صعوبة في أن يصبح كبيرًا جدًا دون استخدام علاجات الجبرلين ، عادةً ما يتم رش جزيئات جبريلين على الكروم ، حيث تزيد من كمية الماء والسكر المخزنين في كل فاكهة ، هذا أمر رائع لمزارع العنب الذين يمكنه زيادة محصوله بشكل كبير.

ومن المثير للاهتمام أن هناك استخدامًا آخر للجبرلين وهو إزالته من النباتات ، تم تطوير الأرز شبه القزم ، وهو نوع ينمو بسرعة وكفاءة ، عن طريق اختيار السلالات التي تم فيها القضاء على الشفرات الوراثية لإنتاج جزيئات جبريلين ، هذا جعل النباتات gibberellin ناقصة بشكل فعال ، وقلل بشكل كبير من ارتفاعها. في حين أن هذا قد يبدو أمرًا سيئًا ، إلا أن الأرز ينمو بشكل أسرع وينتج نفس الكمية من الأرز ، لا تزال هناك استخدامات أخرى للجبرلين تشمل استخدامه على أزهار الخيار ، حيث يروج لجميع الأزهار الذكرية ، وهذا يسمح للمزارعين بالحصول على حبوب اللقاح من الصنف المرغوب فيه، لاستخدامها في التهجين مع الأصناف الأخرى.

وهناك تطبيق غير مطور ولكنه مثير للاهتمام للجبرلين هو القضاء على متطلبات البرودة للزهور ، عادةً ما تكون موجة البرد مطلوبة لتعزيز إنتاج الجبرلين في النبات عن طريق رش الهرمون مباشرة ، يتم تجنب هذه العملية وسوف تزهر نباتات الزينة مباشرة.

تصنيع الجبرلين

يتم تصنيع جزيئات جبريلين من أنواع مختلفة في أجزاء مختلفة من النبات ، يوجد حاليًا أكثر من 100 جزيء جبريلين محدد بشكل فريد ، يتم تصنيع هذه الجزيئات في العديد من خلايا النبات ، ولكنها تميل إلى التركز في الجذور ، هذا يختلف عن أوكسين ، الذي يميل إلى التركيز في القمة.

Gibberellin هو diterpenoid ، وهو جزيء مألوف وممثل للغاية في الكيمياء الحيوية ، إنه يشكل أساس جزيئات مثل فيتامين أ وفيتامين هـ ، والجبرلينات الأخرى لها نفس البنية الأساسية ، ولكن لها مجموعات جانبية مختلفة مرفقة ، تؤثر هذه المجموعات على مكان وكيفية عمل الجبرلين ، وهو كيف يمكن للجبرلين أن يكون له العديد من الوظائف المتنوعة والفريدة من نوعها في الأنسجة المختلفة.[1]