Hva er gibberellinsyre?

Gibberellic acid (GA) er et slags hormon som er viktig for plantevekst. Den "grønne revolusjonen" av oppdrett skjedde i stor grad på grunn av påføring av gibberellinsyre på avlinger. Forskere oppdager de mange måtene gibberelliner hjelper til med planteutviklingen, mens de skjønner metodene de blir transportert og syntetisert i planter.

Gibberellic acid (GA) er et hormon som finnes i planter som hjelper til med vekst og utvikling av planter. Det brukes ofte i jordbruket for å øke avlingene.

Gibberellic acid, eller GA, er et hormon som finnes i planter. Gibberellinsyre finnes i voksende plantevev som skudd, unge blader og blomster. Det er svakt surt. Et annet navn for gibberellinsyre er gibberellin. Gibberellinsyre kan komme inn i cellemembraner via enkel diffusjon. Syrene kan også bli hjulpet av tilstrømningstransportører, som er proteiner som kan bevege GA'er over cellemembranen. En slags tilstrømningstransportør er en nitrattransportør 1 / peptidtransportør (NPF). Andre slike transportører inkluderer SWEET13 og SWEET14, som tilsynelatende transporterer sukrose til flommen av planten. Innsiden av cellen har lavere surhet (høyere pH), og så blir GA negativ. Etter dette punktet kan gibberellin ikke unnslippe cellen uten å være koblet til en annen komponent. Forskere antar at det må være transportører som kan flytte gibberellin ut av cytoplasmaet igjen, men så langt er ikke disse "efflux transportørene" funnet.

Over 130 typer gibberellinsyrer har blitt oppdaget så langt. Flere av disse er ikke biologisk aktive (bioaktive), så de fungerer som forløpere for bioaktive GA-er som GA1, GA3, GA4 og GA7. Biosyntese av disse aktive GA-ene er ikke godt forstått, men forskere gjør gevinster på dette området. Mens ikke-bioaktive GA ser ut til å bevege seg lange avstander i planter, har ikke bioaktive slike en tendens til å gjøre dette. Det er klart at GA kan bevege seg inn i plantesaft av planter, og at det hjelper veksten og utviklingen av plantene, så vel som deres blomstring. Tilsynelatende kan GA også bevege seg over korte avstander. I tilfelle av GA9, er dette gibberellin laget i plante eggstokker og er flyttet til kronblad og kelkblad. Derfra gjennomgår det endringer for å bli GA4. Dette bioaktive hormonet påvirker i sin tur planteorganens vekst. Forskere fortsetter å søke svar på hvordan mobile gibberellinsyrer er i planter.

GA3 veksthormon er en slags gibberellin som er bioaktiv. En japansk forsker oppdaget AC3 på 1950-tallet. På den tiden påvirket en sopp risavlinger slik at den fikk plantene til å vokse seg høye mens de stoppet produksjonen av frø. Disse slanke, ufruktbare plantene kunne ikke engang bære vekten. Da forskere studerte denne soppen, fant de ut at den inneholdt forbindelser som kunne fremme plantevekst. Soppen ble kalt Gibberella fujikuroi, som stammer fra navnet gibberellin. En av disse forbindelsene, nå kalt GA3, er den mest produserte gibberellinsyren til industriell bruk. GA3 veksthormon er viktig for jordbruk, vitenskap og hagebruk. GA3 stimulerer forekomsten av mannlige organer i visse arter.

Oppdagelsen av gibberellinsyrer førte til store utviklingstrekk i landbruket. Bønder fant at de kunne øke kornutbyttet ved å bruke GA-er. Dette førte til det som ble kalt en "grønn revolusjon" i landbruket. Bønder kan tilsette mer nitrogengjødsel i avlingene uten å bekymre seg for for mye stammeforlengelse. De resulterende økningene i hvete og ris forandret jordbruket over hele verden, noe som viser at gibberellinsyre er viktig i moderne oppdrett.

Den dag i dag brukes gibberellinsyrer til å behandle planter som har dvergfenotyper. Gibberelliner stimulerer plantevekst i disse dvergplantene. Gibberellinsyre kan også brukes til å redusere blomstringen i unge frukttre frukthager. På denne måten har frukttrærne mer tid til å vokse. Det hjelper også som et forebyggende tiltak mot plantevirus i unge trær som overføres av pollen. Bønder bestemmer hvor mye gibberellinsyre de skal bruke på avlingene sine ved å bestemme hva deres produksjonsmål er. Hvis de trenger å kutte i fruktingen, kan de bruke store mengder gibberellinsyre. På den annen side, hvis de bruker mindre GA, kan frukt eller grønnsaker produsere mer. Frukthager som bærer mye frukt, trenger ikke så mye GA-påføring. Generelt sett skal GA kun brukes i varmt vær, ellers vil de ikke fungere for å stimulere vekst også.

Gibberellinsyre kan også hjelpe frukt som sitrus. Påføring av gibberellinsyre på sitrus kan forhindre nedbrytning av albedo, som er en krølling og sprekkdannelse av appelsinskall. Påføring av gibberellinsyre kan også redusere vannmerkeflekker på sitrusfrukter. Gibberellinsyre forbedrer derfor sitrusskallkvaliteten. Påføringen av GA gir en frukt av høyere kvalitet som er mer motstandsdyktig mot dårlig vær og andre mulige veier for forfall og skade. Nøye oppmerksomhet på applikasjoner på sunne planter under de rette forholdene kan forbedre en sitrusavling. Vanligvis oppnås de beste resultatene av GA-applikasjon når den ikke brukes alene, men snarere i en blanding med andre forbindelser. Det er klart at forbedringene av avling og fruktkvalitet gjør gibberellinsyre til et viktig verktøy i landbruket. Rollen i GA for å forbedre og øke matforsyningen er imponerende, og ser ut til å forbli en stund.

Gibberelliner fungerer som kontroller av vekst i planter. De jobber for å starte spiring av frø, hjelpe skuddvekst og modning av blader og påvirke blomstringen.

Med frøspiring forblir frø sovende til de blir utløst til å spire. Når gibberelliner frigjøres, starter de en prosess med å svekke frøfrakker ved å begynne med genuttrykk. Dette fører til utvidelse av celler.

GA er faktorer som bidrar til blomsterutvikling. I biennaler vil de stimulere blomsterutviklingen. Interessant, i stauder hemmer gibberelliner blomstring. I tillegg er gibberellinsyrer avgjørende for internode-forlengelse. Igjen er resultatet en utvidelse av celler og celledeling. Dette skjer som et svar på lyse og mørke sykluser.

I mutante planter som er dverg eller sen blomstring, er det mindre gibberellinsyre tilstede. I disse plantene er det behov for mer bruk av GA for å gi plantene et mer normalt vekstmønster. Derfor fungerer gibberellin som en slags tilbakestilling for planter.

En annen gibberellinfunksjon er å hjelpe pollen spiring. Under pollenrørsvekst har mengden gibberellin vist seg å øke. Gibberelliner påvirker også fertilitet hos menn og kvinner i planter. Gibberellinsyre spiller en rolle i undertrykkelsen av kvinnelig blomsterdannelse.

Stamen er et hovedsted for å lage gibberellinsyrer.

Nyere funn i botanikk har ført til større forståelse av signalveier for gibberellinsyrer. Generelt krever disse banene en GA-reseptor, vekstdempere kalt DELLA og proteiner av forskjellige slag. DELLA-proteinene hemmer plantevekst, mens GA-signalet hjelper veksten. For å komme utover denne hemming, danner gibberellinsyrer et kompleks som fører til nedbrytning av DELLA vekstdempere.

Forskere søker fremdeles å forstå prosessen for hvordan GAs får alle disse tingene til å skje. Teoretisk sett må gibberelliner transportere lange avstander inne i planter. Mekanismen for dette er ennå ikke klar.

Siden planter ikke kan bevege seg, er viktigheten av signalmolekyler og hormoner av stor betydning. Å lene mer om de grunnleggende transportmekanismene til gibberellinsyre, i tillegg til hormonens signalveier, vil føre til større forståelse av planter. Dette vil igjen hjelpe landbruket ettersom mennesker møter behovet for svært effektive avlinger.