هورمون گیاهی اتیلن تأثیر فراوانی، در کل چرخه زندگی گیاهان، به ویژه پاسخ های مقاوم آنان در برابر فشار دارد. با توسعه ژنومیک عملکردی، مکانیسم عملکرد اتیلن در گیاه به عواملی از قبیل، ریشه گیاهان، ساقه ها، برگ ها، کشیدگی الیاف و غیره بستگی دارد. بر این اساس، استفاده از اتیلن در کنترل شیمیایی محصولات و بهبود ژنتیکی آنان، بسیار گسترش یافته است. در این راستا به منظور شناخت بیشتر این هورمون، میخواهیم بدانیم هورمون اتیلن چیست و چه کاربردی دارد؟
نکات حائز اهمیت در استفاده از هورمون اتیلن
اتیلن یکی از اولین هورمون های گیاهی است که کشف شده است، هورمونی است که به عنوان تنظیم کننده رشد گیاه برای مولکول کوچک به طور گسترده ای مورد استفاده قرار میگیرد و به طور گسترده ای در تولید محصولات کشاورزی جهت کنترل مواد شیمیایی کاربرد دارد. در سال 1901، یک دانشمند روسی ابتدا کشف کرد که اتیلن، گازی ساطع شده از لامپ های گازی در خیابان ها است که منجر به رشد غیرمعمول گیاهان میشود.
در حال حاضر، هورمون اتیلن تاکنون در طیف وسیعی از گیاهان یافت شده است، از جمله آنژیوسپرم ها، ژیمنوسپرم ها، سرخس ها و حتی خزه ها برای تنظیم رشد و نمو آنها و همچنین پاسخ به انواع فرآیندهای بیولوژیکی و غیر بیولوژیکی مانند تقویت جوانه زنی، جلوگیری از طولانی شدن رشد ریشه، تحریک پیری گل و برگ و رسیدن میوه ها. در سال های اخیر، مطالعات مربوط به مشارکت اتیلن در تنظیم افزایش طول فیبر، کشیدگی ساقه، استرس فتو اکسیداتیو و سایر موارد فرآیندهای فیزیولوژیکی پیشرفت جدیدی داشته و کاربرد اتیلن را در محصولات بیشتر گسترش داده است.
سنتز هورمون اتیلن و تنظیم متابولیسم آن
بسیاری از بافت های گیاهی، هورمون اتیلن را با غلظت های متفاوتی تولید می کنند که در اکثر موارد کم است. فقط تا زمان کشف فناوری جدید در دهه 1960، با استفاده از کروماتوگرافی گازی، درک مردم از سنتز اتیلن و متابولیسم عمیق تر شد. اتیلن گروهی از تنظیم کننده های رشد گیاه است که به طور گسترده ای برای رسیدن میوه ها و تولید بیشتر گل و میوه استفاده می شود. اتیلن هیدروکربنی کوچک، بی رنگ و گازی قابل اشتعال است که توسط یک فرمول شیمیایی C نشان داده است. از اتیلن به وفور در صنایع شیمیایی استفاده می شود و پلی اتیلن با استفاده از اتیلن به شدت تولید می شود. بعلاوه، اتیلن در کارهای کشاورزی برای رسیدن میوه ها، جوانه زنی بذر و غیره نیز استفاده می شود.
در طی سنتز اتیلن، فعالیت سه آنزیم تنظیم می شود: SAM سنتتاز ، ACC سنتتاز و ACC اکسیداز. وقتی SAMS در محیط متنوع تحریک می شود، بیان SAMS بسیار تغییر می کند. ACS آنزیمی کلیدی است که سرعت کل مسیر را محدود میکند. ACS در سیتوپلاسم به صورت مونومر، دیمر یا حتی تریمر وجود دارد که بیشترین فعالیت در حضور مونومر است. سنجش های بیوشیمیایی، تجزیه و تحلیل توالی اسیدهای آمینه و اشعه X نشان میدهد که همه اشکال ACS آنزیمی است که به کوآنزیم های پیریدوکسال فسفات متکی است و شباهت زیادی به ترانسفراز آسپارتات و آمینوترانسفراز تیروزین دارد، زیرا همه آنها بر اساس پیریدوکسال فسفات هستند.
بیشتر بخوانید: پلیت مرغی برای پسته
اتیلن به عنوان هورمون گیاهی
هورمون اتیلن، به عنوان تنظیم کننده رشد گیاه است که با تنظیم و تحریک باز شدن گلها، رسیدن میوه ها و ریزش برگ ها عمل میکند. در دوران باستان، مصریان از این روش برای تحریک رسیدن میوه ها استفاده میکردند. این هورمون گیاهی اساساً در تمام قسمت های گیاهان رشد یافته از جمله ریشه، ساقه، غده، برگ، گل، میوه و دانه تولید میشود. اتیلن یکی از پرکاربردترین عوامل تنظیم کننده رشد گیاه است، زیرا نقش حیاتی در:
- تحریک رسیدن میوه دارد.
- در تعیین جنسیت گل کمک میکند.
- در تولید گل های ماده در یک گیاه نر نقش دارد.
- در شروع ریشه و گرده افشانی کمک می کند.
- اتیلن سرعت پیری برگ و گل را افزایش میدهد.
- باعث جوانه زنی بذر می شود.
- رشد ریشه را افزایش می دهد، تا قابلیت جذب آب و مواد معدنی را افزایش دهد.
- خم شدن مواد مغذی را تحریک میکند.
- رشد ساقه را مهار می کند.
عملکرد هورمون اتیلن
در زیر عملکردهای مهم هورمون اتیلن آورده شده است که به شرح زیر است:
- رشد
اتیلن رشد افقی و تورم محور را تحریک میکند، هم چنین رشد را در جهت طولی مهار میکند.
- جاذبه زمین
حساسیت به جاذبه را کاهش میدهد.
- گل دادن
اتیلن باعث گلدهی در گیاهانی مانند آناناس و انبه می شود. در بعضی از گیاهان نیز باعث کم رنگ شدن گلها میشود. از میوه های تولید کننده هورمون اتیلن عبارتند از: موز، آووکادو، زردآلو، کیوی، لیمو عسلی، انبه، طالبی و غیره. این میوه ها به دلیل تولید گاز اتیلن سریعتر رسیده میشوند.
نتیجه گیری:
هورمون اتیلن تعدادی از فرایندهای فیزیولوژیکی را تنظیم میکند و از این رو به عنوان تنظیم کننده رشد گیاه استفاده میشود. روی ریزومها، غده ها و دانه ها زده میشود تا جوانه های زودرس در آنها ایجاد شود.
