بعد از کشف ساختار شیمیایی اکسین‌ها و تأثیر آنها برگیاهان اکسین‌های مصنوعی نیز ساخته شدند؛ که از اکسین‌های مصنوعی در کشاورزی و باغبانی برای از بین‌بردن علف‌های هرز (مثلاً در مزارع گندم) استفاده می‌شد؛ عامل نارنجی که مخلوطی از اکسین‌ها بود، چنین اثری داشت، که در جنگ ویتنام و آمریکا استفاده شد و آمریکا تا حدود 10 سال از آن استفاده کرد و جنگل‌های ویتنام را از بین برد؛ و اثر آن تا سال‌ها بعد ماندگار بود که می‌توان به سرطان و متولدشدن نوزادانی با نقصهای مادرزادی اشاره کرد.
هورمون‌های گیاهی
1- محرک رشد:
- اکسین‌ها
- جیبرلین‌ها
- سیتوکینین‌ها
2- بازدارندۀ رشد:
- اتیلن
- آبسیزیک اسید
اکسین:
اولین نقاط تولید اکسین:
- مریستم‌های انتهایی شاخه‌ها و برگ‌های جوان
- اکسین میتواند در برگ‌های بالغ و نوک ریشه‌ها تولید شود، ولی میزان تولید آن کمتر است.
نقش اصلی: افزایش رشد طولی سلول در نتیجه رشد طولی ساقه
نقش‌های دیگر اکسین:
- تشکیل میوه درشت یا بدون دانه
- ریزش برگ را به تأخیر می‌اندازد
- تحریک ریشه‌زایی
سیتوکینین‌ها:
مریستم‌های انتهایی ریشه مناطق اصلی ساخت سیتوکینین‌ها هستند.
سیتوکینین‌های ساخته شده از طریق آوند چوبی به داخل اندام هوایی حرکت می‌کنند.
سیتوکینین را بهنام هورمون جوانی می‌شناسند، زیرا اگر روی برگ یا گل افشانه شود، روند پیری دیرتر انجام می‌شود.
- نکته: کمبود آب باعث کمبود ترشح سیتوکینین می‌شود؛ و به دنبال آن روند پیری سریعتر طی می‌شود.
نقش اصلی: محرک تقسیم سلولی
- نکته: در سلول گیاهی برخلاف جانوری پس از رسیدن به تمایز در برخی موارد و تحت شرایطی مجدد آغاز به تقسیم‌شدن می‌کند.
- نکته: سیتوکینین تنها توسط گیاهان تولید نمی‌شود، برخی باکتری‌ها و قارچ‌ها که با گیاهان هم‌زیست هستند مقدار قابل توجهی سیتوکینین تولید می‌کنند.
از اثرات دیگر آن:
- تأخیر در پیری اندام‌های جوان
- انتقال عناصر غذایی
- توسعه لپه‌ها
- ایجاد ساقه از سلول تمایز نیافته
نسبت اکسین به سیتوکینین در بافت‌های کشت‌شده:
- مقدار اکسین زیاد نسبت به سیتوکینین: تحریک تشکیل ریشه
- مقدار زیاد سیتوکینین نسبت به اکسین: تشکیل اندام هوایی
- مقدار برابر از هر دو هورمون: تشکیل سلول بیشکل تمایز نیافته
چیرگی رأسی:
در اغلب گیاهان عالی جوانۀ انتهایی روی رشد جوانۀ جانبی اثر می‌گذارد.
قطع نوک جوانه رأسی موجب رشد جوانه‌های جانبی می‌شود؛ اکسین تولیدشده در جوانۀ انتهایی سبب جلوگیری از رشد جوانه‌های جانبی می‌شود و همچنین مقدار زیاد این اکسین در جوانۀ انتهایی موادی مثل هورمون سیتوکینین که در تقسیم سلولی نقش دارد را به سمت خود جذب می‌کند و به این صورت از رشد جوانۀ جانبی جلوگیری می‌شود، پس برای ایجاد شاخ و برگ‌های بیشتر نوک جوانۀ انتهایی را قطع می‌کنند؛ و همینطور اکسین جوانه انتهایی باعث تحریک تولید اتیلن در جوانۀ جانبی می‌شود.
جیبرلین‌ها:
دانشمندان متوجه شدند که در گیاه برنج رشد سریعتر شده و ارتفاع گیاه افزایش یافته ولی دانه تولید نمی‌شود؛ در پی تحقیقاتی مشخص شد، علت وجود قارچ جیبرلا است که ماده‌ای بنام جیبرلین تولید می‌کند.
حداکثر مقدار جیبرلین در بذرها وجود دارد و در همان محل هم ساخته می‌شود، که کار آن تسهیل دسترسی به موادغذایی برای جنین است.
فعالیت جیبرلین:
- القا جوانه‌زنی بذر
- طویل شدن ساقه
- تولید آنزیم در طی جوانه‌زنی
بذر برای رشد اولیه نیاز به مواد غذایی دارد، که در رویان غلات مقدار زیاد جیبرلین باعث می‌شود که آنزیم‌های گوارشی مثل آمیلاز را تولید کند که دیوارۀ یاخته و ذخایر درون دانه مثل نشاسته را تجزیه کند و برای رویش و تأمین انرژی آن را در اختیار رویان قرار دهد.
هورمون‌های بازدارنده رشد:
این هورمون‌ها در مرحلۀ انتهایی نمو گیاه مثل پیری، ریزش برگ، پژمردگی گل، رسیدگی میوه نقش دارند.
آبسیزیک اسید:
این هورمون عمدتاً در تنش خشکی تنظیم کننده است؛ با جلوگیری از رشد گیاه و بسته‌شدن روزنه‌ها (با تغییر در ورود یون پتاسیم به درون سلول‌های نگهبان روزنه و ایجاد پلاسمولیز در آنها) در شرایط نامساعد شرایط رشد گیاه را کنترل می‌کند.
اتیلن:
اتیلن گازی است که در سوخت‌های فسیلی وجود دارد که باعث ریزش برگ درختان می‌شود. بالاترین سطوح تولید اتیلن در بافت‌های پیر و یا میوه‌های رسیده است؛ اتیلن در بازدانگان، گیاهان پست، برخی سیانوباکترها، قارچ‌ها و باکتری‌ها نیز تولید می‌شود.
تولید اتیلن در اثر شرایطی مانند: خشکی، غرقاب، سرمازدگی، صدمات مکانیکی و یا در موارد ریزش برگ، پیری، التیام زخم، افزایش مقاومت در برابر بیماری انجام می‌شود.
اتیلن از میوه‌های رسیده به صورت گاز خارج می‌شود و باعث رسیده شدن میوه‌های نارس می‌شود.
- نکته: در انبار میوه‌ها برای افزایش ماندگاری آنها از موادی که جاذب اتیلن هستند استفاده می‌کنند و از طرفی غلظت بالای در انبارها باعث به تأخیرانداختن رسیدگی میوه می‌شود.
نمونه تست‌های این بخش
1- هر هورمون گیاهی که …………….. می‌شود، در …………….. نیز دخالت دارد. (کنکور سراسری 95)
1- مانع رشد جوانه‌های جانبی ساقهها – خفتگی دانه‌ها
2- مانع رشد و جوانه‌زنی دانه‌ها – بازشدن روزنه‌های گیاه
3- باعث تسریع و رسیدگی میوه‌ها – خمیدگی گیاهچه‌ها به سمت نور
4- به کمک آن، جذب آب و املاح برای قلمه‌ها ممکن – طویل شدن ساقۀ گیاه
پاسخ: گزینۀ 4
منظور اکسین است که باعث طویل‌شدن ساقه نیز می‌شود.
بررسی گزینه‌ها:
- گزینۀ 1 مانع رشد جوانۀ جانبی منظور اکسین است؛ پس این گزینه صحیح نیست.
- گزینۀ 2 آبسیزیک اسید میتواند مانع رشد و جوانه‌زنی باشد؛ همچنین باعث بسته شدن روزنه‌ها می‌شود نه بازشدن.
- گزینۀ 3 اتیلن باعث تسریع رسیدن میوه می‌شود؛ اما بخش دوم مربوط به اکسین است.
2- در گیاهان، هورمونی که محرک …………….. است، نمی‌تواند سبب …………….. شود. (کنکورسراسری 93)
1- خفتگی جوانه‌ها – پلاسمولیز سلول‌های نگهبان روزنه
2- تقسیم سلولی – افزایش مدت نگهداری میوه‌ها
3- طویل‌شدن ساقهها – خفتگی دانه‌ها
4- افزایش طول دیوارۀ سلول‌ها – توقف رشد جوانه‌های جانبی
پاسخ: گزینۀ 3
جیبرلین که باعث طویل‌شدن ساقه است، نمی‌تواند باعث خفتگی دانه شود.
بررسی گزینه‌ها:
- گزینۀ 1 آبسیزیک اسید باعث خفتگی جوانه می‌شود و همچنین موجب پلاسمولیز سلول نگهبان روزنه نیز می‌شود.
- گزینۀ 2 بخش اول که همان سیتوکینین است که میتواند باعث افزایش ماندگاری میوه‌ها شود.
- گزینۀ 4 این گزینه هم که منظور همان اکسین که با چیرگی رأسی توقف جوانه جانبی را موجب می‌شود.
3- هورمونی که سبب …………….. می‌شود، برخلاف سیتوکینین …………….. (کنکور سراسری 92)
1- چیرگی رأسی – بر ریشه‌دار کردن قلمه‌ها بی‌تأثیر است.
2- تشکیل ساقه از سلول‌های تمایز نیافته – در رئوس ریشه‌ها تولید می‌شود.
3- مقاومت گیاه در شرایط غرقابی – مدت نگهداری میوه‌ها را کاهش می‌دهد.
4- درشت‌کردن میوه‌های تریپلوییدی – فرایند تقسیم سلول‌ها را تشدید می‌کند.
پاسخ: گزینۀ 3
اتیلن در گیاه سبب مقاومت در شرایط غرقابی می‌شود و از طرفی در رسیدن سریعتر میوه‌ها مؤثر است؛ در نتیجه برخلاف سیتوکینین مدت نگهداری میوه را کاهش می‌دهد.
4- در کشت بافت، ماده‌ای که به همراه اکسین ریشه‌زایی را تحریک می‌کند، در کشاورزی …………….. مورد استفاده قرار می‌گیرد. (کنکور سراسری 90)
1- بازدارندگی رشد جوانه‌های جانبی
2- افزایش مدت نگهداری میوه‌ها
3- درشت‌کردن میوه‌های بدون دانه
4- تسهیل در برداشت مکانیکی میوه‌ها
پاسخ: گزینۀ 2
در کشاورزی علاوه بر اکسین از سیتوکینین استفاده می‌شود که در افزایش مدت نگهداری میوه مؤثر است.
بررسی گزینه‌ها:
- گزینۀ 1 این گزینه یکی از نقش‌های خود اکسین است.
- گزینۀ 3 برای درشت‌کردن میوه‌های بدون دانه از جیبرلین استفاده می‌شود.
- گزینۀ 4 برای تسهیل در برداشت مکانیکی میوه‌ها از اتیلن استفاده می‌کنند.
5- کدام عبارت، درباره بسیاری از گیاهان درست است؟ (کنکور سراسری 94)
1- برگ‌ها برخلاف ریشه‌ها، بیشترین مورد نیاز را از طریق، فتوسنتز خود تأمین می‌کنند.
2- هورمون مؤثر در حفظ جذب آب توسط ریشه‌ها، در خفتگی جوانه‌ها بی‌تأثیر است.
3- مواد شیمیایی عامل خفتگی، در پاسخ به دماهای پایین تجزیه می‌شوند.
4- هر سلول هسته‌دار توانایی تولید نوعی هورمون محرک رشد را دارد.
پاسخ: گزینۀ 3
در بسیاری از گیاهان دوره‌های خفتگی که عامل آن مواد شیمیایی است وجود دارد که در دماهای پایین تجزیه می‌شوند.
بررسی گزینه‌ها:
- گزینۀ 1 گیاهان بیشتر خود را از جو تأمین می‌کنند نه در فرایند فتوسنتز.
- گزینۀ 2 هورمونی که باعث حفظ جذب آب می‌شود؛ آبسیزیک اسید است که باعث خفتگی می‌شود؛ نه اینکه بی‌تأثیر است.
- گزینۀ 4 هورمون‌ها از سلول‌های ویژه‌ای ترشح می‌شوند نه هر سلول هسته‌دار.
6- با قطع جوانۀ رأسی در ساقۀ یک گیاه جوان، مقدار نوعی هورمون گیاهی در جوانه‌های جانبی گیاه افزایش و مقدار نوع دیگری هورمون در این جوانه‌ها کاهش خواهد یافت. در یک گیاه دارای جوانۀ رأسی ساقه، نقش این دو هورمون به ترتیب کدام است؟ (کنکور سراسری داخل 98)
1- ریزش برگ با تشکیل لایۀ جداکننده – تحریک ریشه‌زایی
2- تأخیر در پیرشدن اندام‌های هوایی – رشد طولی یاخته‌ها
3- تحریک تقسیم یاخته‌ای – بستن روزنه‌های هوایی در شرایط خشکی
4- کاهش رشد گیاه در شرایط نامساعد محیطی – ایجاد یاخته‌های جدید
پاسخ: گزینۀ 2
قطع‌کردن جوانۀ انتهایی در ساقه گیاه، باعث می‌شود در جوانه‌های جانبی هورمون سیتوکینینی افزایش و اکسین کاهش یابد و از طرفی هورمون اکسین باعث افزایش رشد طولی سلول و در نتیجه افزایش طول ساقه می‌شود و سیتوکینین با تحریک تقسیم سلولی، پیرشدن اندام هوایی را به تأخیر می‌اندازد.
بررسی گزینه‌ها:
- گزینۀ 1 ریزش برگ به علت افزایش نسبت اتیلن به اکسین است.
- گزینۀ 3 اکسین باعث رشد طولی سلول می‌شود.
- گزینۀ 4 افزایش اکسین نسبت به سیتوکینین باعث تحریک ریشه‌زایی می‌شود و هورمون آبسیزیک اسید باعث بسته شدن روزنه‌ها
نویسنده: تیم مشاوره مقدم-زینب آهنگران