Гиберелинска киселина (ГА) је врста хормона која је важна за раст биљака. „Зелена револуција“ у пољопривреди догодила се углавном захваљујући примени гиберелинске киселине на усеве. Научници откривају многе начине на које гиберелини помажу биљном развоју, истовремено разлучујући методе којима се транспортују и синтетишу у биљкама.
Гиберелинска киселина (ГА) је хормон који се налази у биљкама и помаже раст и развој биљака. Уобичајено се користи у пољопривреди за повећање приноса усева.
Опис гиберелне киселине
Гиберелинска киселина, или ГА, је хормон који се налази у биљкама. Гиберелинска киселина се може наћи у биљним ткивима која расту, попут изданака, младог лишћа и цветова. Слабо је кисео. Друго име гиберелинске киселине је гиберелин. Гиберелинска киселина може ући у ћелијске мембране једноставном дифузијом. Киселинама такође могу помоћи транспортери прилива, који су протеини који могу да померају ГА преко ћелијске мембране. Једна врста транспортера прилива је транспортер нитрата 1 / пептидни транспортер (НПФ). Други такви транспортери укључују СВЕЕТ13 и СВЕЕТ14, који очигледно транспортују сахарозу до флоема биљке. Унутрашњост ћелије поседује нижу киселост (виши пХ), па ГА постаје негативан у набоју. После те тачке, гиберелин не може да побегне из ћелије а да се не придружи некој другој компоненти. Научници претпостављају да морају постојати преносници који могу гибрелин поново померити из цитоплазме, али до сада ови „ефлуксни преносници“ нису пронађени.
До сада је откривено преко 130 врста гиберелних киселина. Неколико њих није биолошки активно (биоактивно), па служе као прекурсори за биоактивне ГА као што су ГА1, ГА3, ГА4 и ГА7. Биосинтеза ових активних ГА није добро схваћена, али научници постижу добитак у овој области. Иако се чини да се небиоактивни ГА премештају на велике удаљености у биљкама, биоактивни ГА немају тенденцију да то чине. Јасно је да ГА може да пређе у флоемски сок биљака и да помаже раст и развој биљака, као и њихово цветање. Очигледно се ГА могу кретати и на кратким удаљеностима. У случају ГА9, овај гиберелин се прави у биљним јајницима и премешта у латице и чашице. Одатле се претвара у ГА4. Овај биоактивни хормон заузврат утиче на раст биљних органа. Научници и даље траже одговоре на питање колико су покретне гиберелне киселине у биљкама.
ГА3 хормон раста
ГА3 хормон раста је врста гиберелина који је биоактиван. Јапански научник открио је АЦ3 педесетих година. У то време, гљива је утицала на усеве пиринча тако да је узроковала високо раст биљака док је заустављала производњу семена. Ове млитаве, неплодне биљке нису могле да издрже ни своју тежину. Када су научници проучавали ову гљивицу, открили су да она садржи једињења која могу поспешити раст биљака. Гљива се звала Гибберелла фујикурои, одакле потиче назив гиберелин. Једно од ових једињења, које се данас назива ГА3, је највише произведена гиберелинска киселина за индустријску употребу. ГА3 хормон раста важан је за пољопривреду, науку и хортикултуру. ГА3 стимулише појаву мушких органа код одређених врста.
Производња гиберелне киселине и усева
Откриће гиберелинских киселина довело је до великог развоја у пољопривреди. Фармери су открили да могу повећати принос житарица коришћењем ГА. То је довело до такозване „зелене револуције“ у пољопривреди. Пољопривредници би могли да додају више азотног ђубрива усевима без бриге о превеликом издужењу стабљике. Резултирајући пораст пшенице и пиринча потпуно је променио пољопривреду широм света, доказујући велику важност гиберелинске киселине у савременој пољопривреди.
До данас се гиберелинске киселине користе за лечење биљака које имају патуљасте фенотипове. Гиберелини стимулишу раст биљака у овим патуљастим биљкама. Гиберелинска киселина се такође може користити за смањење цветања у младим воћњацима воћака. На овај начин воћке имају више времена за раст. Такође помаже као превентивна мера против биљних вируса на младим дрвећима која се преносе поленом. Пољопривредници одлучују колико гиберелинске киселине ће користити на својим усевима одређујући шта је њихов производни циљ. Ако им је потребно да смање плодност, могу да користе велике количине гиберелинске киселине. С друге стране, ако користе мање ГА, воће или поврће може произвести више. Воћњацима који дају пуно плодова неће бити потребно толико примене ГА. Генерално, ГА треба примењивати само по топлом времену, или иначе неће деловати на подстицању раста.
Гиберелинска киселина такође може да помогне воћу попут цитруса. Примена гиберелинске киселине на цитрусе може спречити разградњу албеда, што је гужвање и пуцање поморанџиних кора. Примена гиберелинске киселине такође може смањити мрље водених жигова на цитрусном воћу. Гиберелинска киселина стога побољшава квалитет лимунове коре. Примена ГА даје плод вишег квалитета који је отпорнији на неповољне временске услове и друге потенцијалне начине пропадања и повреда. Пажљива пажња на примену здравих биљака у правим условима може у великој мери побољшати усев цитруса. Обично се најбољи резултати примене ГА јављају када се не користи сам, већ у комбинацији са другим једињењима. Јасно је да побољшања приноса усева и квалитета плодова чине гиберелинску киселину важним алатом у пољопривреди. Улога у побољшању и повећању залиха хране у ГА је импресивна и чини се да ће вероватно остати још неко време.
Која је функција гиберелина?
Гиберелини делују као контролори раста биљака. Они раде на покретању клијања семена, помажу у расту и сазревању лишћа и утичу на цветање.
Са клијањем семена, семе остаје у стању мировања све док не подстакне клијање. Када се гиберелини ослободе, започињу процес слабљења семенских омотача започињањем експресије гена. То доводи до ширења ћелија.
ГА су фактори који доприносе развоју цвета. У двогодишњим биљкама стимулисаће развој цветова. Занимљиво је да код вишегодишњих биљака гиберелини инхибирају цветање. Поред тога, гиберелинске киселине су кључне за продужење интернодија. Резултат је опет ширење ћелија и дељење ћелија. Ово се јавља као одговор на светлосне и тамне циклусе.
У биљкама мутантима које су патуљасте или касно цветају, присутно је мање гиберелинске киселине. У овим биљкама је потребна већа примена ГА да би се биљке вратиле у нормалнији образац раста. Стога гиберелин делује као врста ресетовања биљака.
Друга функција гиберелина је да помогне клијању полена. Током раста поленових цеви показано је да се повећава количина гиберелина. Гиберелини такође утичу на плодност мушкараца и жена код биљака. Гиберелинска киселина игра улогу у сузбијању формирања женског цвета.
Стамен је главно место за производњу гиберелинских киселина.
Недавна открића у ботаници довела су до бољег разумевања сигналних путева за гиберелинске киселине. Генерално, ови путеви захтевају ГА рецептор, сузбијаче раста који се називају ДЕЛЛА и протеине различитих врста. Протеини ДЕЛЛА инхибирају раст биљака, док ГА сигнал помаже раст. Да би превазишли ову инхибицију, гибереличне киселине формирају комплекс који доводи до разградње ДЕЛЛА сузбијача раста.
Научници још увек покушавају да разумеју поступак како генетичке аналитике чине све ове ствари. Теоретски, гиберелини морају да превозе велике раздаљине унутар биљака. Механизам за ово још није јасан.
Будући да се биљке не могу кретати, важност сигналних молекула и хормона је од велике важности. Нагињање више о основним транспортним механизмима гиберелинске киселине, поред сигналних путева хормона, довешће до већег разумевања биљака. То ће заузврат помоћи пољопривреди јер се људи суочавају са потребом за високо ефикасним приносима усева.