ما هي الهرمونات النباتية

الهرمونات النباتية هي مركبات كيميائية موجودة بتركيز منخفض جدًا في النباتات ، وهي مشتقات من الإندول (أوكسينات) ، تربين (جيبريلينز) ، أدينين (

هرمون السيتوكاينين

) ، كاروتينات (حمض أبسيسيك) وغازات (إيثيلين).

يتم إنتاج هذه الهرمونات في جميع أجزاء النبات تقريبًا وتنتقل إلى أجزاء مختلفة من النبات ، قد يتصرفون بشكل تآزري أو فردي يمكن أن تكون أدوار الهرمونات المختلفة مكملة أو معادية.

تلعب الهرمونات دورًا مهمًا في عمليات مثل التبويض ، والتوجه الضوئي ، وإنبات البذور ، والسكون وما إلى ذلك إلى جانب العوامل الخارجية ، يتم تطبيق هرمونات النباتات الاصطناعية خارجيًا لإنتاج المحاصيل الخاضعة للرقابة.

الوظائف الرئيسية للهرمونات النباتية

تتحكم الهرمونات النباتية في جميع أنشطة النمو والتطور مثل انقسام الخلايا ، والتضخم ، و الإزهار ، وتكوين البذور ، والسكون والانقطاع.

أول هرمون نباتي تم اكتشافه

الأكسينات هي أول هرمونات تم اكتشافها وهي إلى حد بعيد المجموعة الأكثر دراسة من الهرمونات النباتية لوظائفها البيولوجية في تنظيم نمو النبات وتطوره.

تقديم الدراسات الرائدة في القرن التاسع عشر أوائل القرن العشرين التي أدت إلى اكتشاف الأوكسين أولاً ، في عام 1928 قام عالم النبات الهولندي فريتز دبليو ، وأخيرًا قام went بعزل الأكسين المنتشر من طرف قواقع الشوفان في كتلة الجيلاتين ، بعد نجاح Went ، تم عزل auxin ، indole-3-acetic acid (IAA أولاً من بول الإنسان ، ثم من الفطريات ، وأخيراً من النباتات العليا ، وبالتالي فإن اكتشاف الأوكسين هو نتيجة عمل العديد من علماء النبات والكيميائيين العضويين من مختلف البلدان ، تم وصف التخليق الحيوي والتمثيل الغذائي والإجراءات الفسيولوجية للأوكسين باختصار.

أهمية هرمون الاكسين

تعزز الأكسينات استطالة الساق وتمنع نمو البراعم الجانبية (تحافظ على الهيمنة القمية) ، يتم إنتاجها في الساق والبراعم والجذر مثال: حمض الإندول الخليك (IA). Auxin هو هرمون نباتي ينتج في طرف الجذع الذي يعزز استطالة الخلية.

ينتقل أوكسين إلى الجانب الأكثر قتامة من النبات ، مما يتسبب في نمو الخلايا هناك بشكل أكبر من الخلايا المقابلة في الجانب الأخف من النبات ، ينتج عن ذلك انحناء في طرف جذع النبات نحو الضوء ، وهي حركة نباتية تُعرف بالاتجاه الضوئي .

يلعب Auxin أيضًا دورًا في الحفاظ على الهيمنة القمية، تحتوي معظم النباتات على براعم جانبية (تسمى أحيانًا إبطية ) تقع في العقد (حيث تلتصق الأوراق بالساق) ، البراعم هي خلايا جنينية يتم الحفاظ عليها في حالة نائمة يحافظ Auxin على هذا السكون.

طالما يتم إنتاج أوكسين كافٍ بواسطة النسيج الإنشائي القمي ، تظل البراعم الجانبية كامنة ، إذا تمت إزالة قمة اللقطة (بواسطة حيوان متصفح أو عالم) ، فلن يتم إنتاج الأوكسين ، سيؤدي ذلك إلى كسر البراعم الجانبية سكونها والبدء في النمو ، في الواقع يصبح النبات شجيرة عندما يقوم البستاني بقص تحوط ، فإنهم يطبقون هيمنة قمي.

أنواع الهرمونات النباتية ووظائفها

حمض الأبسيسيك

كان الاسم الأصلي لحمض الأبسيسيك هو دورمين ، لأن الهرمونات النباتية تشارك بشكل كبير في عملية السكون ، اليوم ، هذه الهرمونات النباتية لها وظيفتان رئيسيتان معترف بهما في النباتات:

أولاً: ينظمون عملية تطوير البذور ، وهذا يساعد على تحويل الجنين إلى شتلة كاملة.
ثانيًا: تلعب هذه الهرمونات النباتية دورًا مهمًا في استجابة النبات لدرجة الحرارة وفقدان الماء.

مع ارتفاع درجة الحرارة ، يتبخر المزيد من الماء من الفغرة ، وتوجد ثقوب صغيرة في الأوراق ، عندما تصل درجة الحرارة إلى نقطة تبدأ في فقدان الماء بشكل كبير ، يتم إنتاج حمض الأبسيسيك وإطلاقه في الأوراق ، يؤدي هذا إلى إغلاق الفغرة ، والاحتفاظ بالماء داخل الأوراق ، بدون هذه الهرمونات النباتية ، لا تستطيع النباتات تنظيم محتواها المائي ، هذه وظيفة مهمة وضرورية لنباتات الأوعية الدموية .

السيتوكينينات

السيتوكينينات هي مجموعة من

أنواع الهرمونات النباتية

التي تتفاعل مباشرة مع الأكسينات ، عند القيام بذلك يوجهون تمايز الخلايا والجوانب المختلفة لعملية التمثيل الغذائي للخلايا.

تتفاعل السيتوكينينات مع الحمض النووي للنبات ، مما يجعلها تعبر عن البروتينات المختلفة أو تخفيها ، هذا يوجه تمايز الخلايا داخل النبات ، مما يسمح للنبات بتطوير أنسجة مختلفة لأغراض مختلفة.

على عكس الأكسينات ، فإن

آلية عمل السايتوكاينين

تتركز أكثر في الجذور ، وتصبح أقل تركيزًا تجاه البراعم ، يسمح هذا الثقل الموازن للأوكسين للنبات بتطوير والمحافظة على محور ، والنمو في كلا الاتجاهين ، تُنتج السيتوكينينات التي يتم تطبيقها بدون الأكسينات الجذور ، بينما تنتج الأكسينات وحدها براعم ، وتميل مجتمعة إلى نمو غير متمايز ، على الرغم من إجراء العديد من التجارب على هذه الهرمونات النباتية ، إلا أنه لا يوجد الكثير من التطبيقات التجارية

الإثيلين

على عكس الهرمونات النباتية الأخرى ، فإن الإيثيلين مادة كيميائية واحدة ، إنه على شكل غاز عند درجات حرارة عادية ، ويسمح للنباتات بطريقة سريعة للتواصل بين الخلايا والنباتات الأخرى ، في أوائل القرن العشرين ، وجد أن غاز الإيثيلين سيبدأ عملية النضج في الفاكهة ، يوجد الإيثيلين عادة في النباتات في أي وقت يحدث فيه ضرر.

عندما ينثني الساق أو يتعرض للرضوض أو ينكسر ، يتم إطلاق الإيثيلين ، كغاز ينتشر الإيثيلين بسرعة عبر سوائل المصنع ، ويمكن أن ينتقل عبر الهواء ، تستخدم النباتات هذا الهرمون لإيصال الضرر الذي يلحق بالنباتات الأخرى ، وتحفيزها على نضج ثمارها أو تطوير دفاعات ضد الحيوانات العاشبة.

تم اكتشاف الإيثيلين في الستينيات ، وتم تطوير العديد من التطبيقات التجارية كغاز ، يمكن نفخ الإيثيلين فوق المحصول ، مما يحفز المحصول بأكمله على النضج في نفس الوقت ، يتيح ذلك للمزارعين التجاريين حصاد محصول كامل في نفس الوقت. يحث الإيثيلين الفواكه والمكسرات والخضروات على إنهاء النمو والانفصال عن الساق. هذا يضمن عملية جمع سهلة.

تُستخدم هذه الهرمونات النباتية أيضًا لتغيير التعبير الجنسي لنباتات معينة ، مما يسمح للمزارعين بالتلاعب بمحاصيلهم.

جبريلينز

هرمون الجبرلين

، مثل الأكسينات ، هي هرمونات نباتية تنظيمية ، فهي تتحكم ، إلى حد أكبر من الأكسينات ، في انقسام الخلايا والنمو الكلي للنبات ، غالبًا ما يكون للنباتات القزمية عيب وراثي لا يمكن فيه إنتاج الجبرلينات أو استخدامها ، سوف ينمو النبات القزم المعرض لجبريلينات إضافية إلى الحجم الطبيعي ،Gibberellins مسؤولة أيضًا عن تنشيط عدد من الإنزيمات.

تستخدم بعض النباتات الجبرلين كهرمونات جنسية ، مما يساعد في دفع نمو الأزهار المذكرة والإناث ، جنبا إلى جنب مع الأكسينات ، تؤثر هرمونات نبات الجبرلين على شيخوخة أجزاء النبات ، يلعب Gibberellins أيضًا دورًا مهمًا في إخراج البذور من السكون ، ينشط Gibberellins الموجود في البذرة إنزيمات مثل الأميلاز ، والتي تعمل على تكسير النشويات إلى الجلوكوز وتزويد الجنين بالطاقة. تعمل الهرمونات النباتية أيضًا على تنشيط إنزيمات أخرى ، والتي تزود الجنين بالأحماض الأمينية والدهون لينمو.

في الزراعة التجارية ، لهذه الهرمونات النباتية استخدامات عديدة ، حيث يستخدم الجبرلين لزيادة حجم العنب والفاكهة الأخرى ، إذا تم استخدامه في المرحلة الصحيحة ، نظرًا لأن الجبرلينات تحفز بشكل طبيعي إنبات البذور ، يمكن للبذور الاصطناعية أيضًا تعزيز إنبات البذور يمكن أن يساعد ذلك في ضمان أن جميع البذور تنبت وتصبح قابلة للحياة.[1]