औक्सिन

ऑक्सिन, या इंडोलैसिटिक एसिड, C10H9NO2 के आणविक सूत्र के साथ, पौधों के विकास को बढ़ावा देने के लिए खोजा गया पहला हार्मोन है। अंग्रेजी शब्द "ऑक्सिन" ग्रीक शब्द "ऑक्सिन" से लिया गया है, जिसका अर्थ है "बढ़ना" [1]। इंडोलैसिटिक एसिड का शुद्ध रूप एक सफेद क्रिस्टल है, जो पानी में अघुलनशील है लेकिन इथेनॉल, ईथर और अन्य कार्बनिक सॉल्वैंट्स में घुलनशील है। यह प्रकाश में आसानी से ऑक्सीकृत हो जाता है, गुलाबी-लाल रंग में बदल जाता है और इसकी शारीरिक गतिविधि भी कम हो जाती है। पौधों में, इंडोलैसिटिक एसिड या तो मुक्त अवस्था में या बाध्य अवस्था में मौजूद होता है, बाद वाला ज्यादातर एस्टर या पेप्टाइड कॉम्प्लेक्स में होता है। पौधों में मुक्त इंडोलैसिटिक एसिड की मात्रा बहुत कम होती है, जो स्थान और ऊतक के प्रकार के आधार पर लगभग 1 से 100 माइक्रोग्राम प्रति किलोग्राम ताजा वजन तक होती है। जोरदार विकास वाले ऊतकों या अंगों, जैसे विकास बिंदु और पराग, में उच्च सामग्री होती है।

आज तक, पांच ऑक्सिन जैवसंश्लेषण मार्ग प्रस्तावित किए गए हैं, जिनमें चार ट्रिप्टोफैन-निर्भर संश्लेषण मार्ग और एक ट्रिप्टोफैन-स्वतंत्र मार्ग [5] शामिल हैं। ऑक्सिन तोरी, कुछ क्रूसिफेरस पौधों और टमाटर में पाया जाता है। विशेष रूप से, प्रकाश के तहत फोटोऑक्सीकरण द्वारा ऑक्सिन आसानी से विघटित हो जाता है। 1947 में, तांग यूवेई और जे. बैनर ने पाया कि पौधों के ऊतकों में कुछ ऑक्सीडेज इंडोलएसिटिक एसिड को ख़राब कर सकते हैं, जिसे इंडोल एसिटिक एसिड ऑक्सीडेज कहा जाता है।

ऑक्सिन पौधों में व्यापक रूप से वितरित होता है, लगभग सभी भागों में मौजूद होता है, हालाँकि समान रूप से वितरित नहीं होता है। किसी विशिष्ट भाग की सामग्री एक निश्चित समय में कई कारकों से प्रभावित होती है। अधिकांश ऑक्सिन सक्रिय भागों जैसे रोगाणु आवरण, कली और जड़ विभज्योतक, कैम्बियम, निषेचन के बाद अंडाशय और युवा बीजों में केंद्रित होता है, जबकि वृद्ध ऊतकों और अंगों में बहुत कम पाया जाता है।

ऑक्सिन को मुख्य रूप से पौधे के शीर्ष विभज्योतक में संश्लेषित किया जाता है और फिर पौधे के शरीर के विभिन्न भागों में ले जाया जाता है। पौधे के शरीर में ऑक्सिन का परिवहन यूनिडायरेक्शनल होता है, जो केवल पौधे की आकृति विज्ञान के ऊपरी सिरे से निचले सिरे तक चलता है। एकतरफा प्रकाश जैसे एकदिशात्मक उत्तेजना की उपस्थिति में, ऑक्सिन को प्रकाश से दूर की ओर ले जाया जाता है। इसके परिवहन का तरीका सक्रिय है, जिसके लिए वाहक और एटीपी की आवश्यकता होती है। परिपक्व ऊतकों में, ऑक्सिन को फ्लोएम के माध्यम से गैर-ध्रुवीय रूप से ले जाया जा सकता है।

इंडोलेएसिटिक एसिड
मुख्य संघटक:आईएए

विशेषता:
◆ऑक्सिन (आईएए) का वनस्पति अंगों की अनुदैर्ध्य वृद्धि पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।
◆ऑक्सिन साइटोकिनिन के साथ मिलकर कोशिका विभाजन का कारण बन सकता है, और ऑक्सिन अकेले कोशिका विभाजन का कारण बन सकता है।
◆अंग विकास पर ऑक्सिन का सबसे स्पष्ट प्रभाव रूट प्रिमोर्डियम गठन और विकास को बढ़ावा देना है।
◆पौधे के फूल आने और निषेचित होने के बाद, अंडाशय में ऑक्सिन की मात्रा बढ़ जाती है, जिससे अंडाशय और उसके आसपास के ऊतकों के विस्तार को बढ़ावा मिलता है, जिससे फलों के विकास में तेजी आती है।

पौधों में ऑक्सिन के दो रूप होते हैं: मुक्त, जो जैविक रूप से सक्रिय है, और बाध्य, जो कम सक्रिय है।
पौधे के शरीर में, इंडोलएसिटिक एसिड अक्सर एसपारटिक एसिड के साथ मिलकर इंडोल एसिटाइल एस्पार्टेट बनाता है। यह इनोसिटोल के साथ मिलकर इंडोल इथेनॉल इनोसिटोल बना सकता है, ग्लूकोज के साथ इंडोल एसिटाइलग्लुकोसाइड बना सकता है, और प्रोटीन के साथ इंडोलएसिटिक एसिड-प्रोटीन कॉम्प्लेक्स बना सकता है। बाउंड ऑक्सिन कोशिका में ऑक्सिन का एक संग्रहीत रूप हो सकता है, और यह अतिरिक्त ऑक्सिन को कम करने का एक तरीका भी है। सही परिस्थितियों (पीएच 9-10) के तहत, बंधे हुए ऑक्सिन को मुक्त रूप में परिवर्तित किया जा सकता है, जिसे बाद में इसके प्रभावों के लिए कार्रवाई स्थल पर ले जाया जाता है।
उगते बीजों में ऑक्सिन की मात्रा भी अधिक होती है, लेकिन पूर्ण रूप से परिपक्व होने पर इसका अधिकांश भाग बंधी हुई अवस्था में जमा हो जाता है। यह बीज में बंधी अवस्था में मौजूद रहता है और अंकुरित होने पर मुक्त रूप में बदल जाता है।

निम्नीकरण
IAA का ह्रास
(1) एंजाइमेटिक ऑक्सीडेटिव गिरावट: इंडोल एसीटेट ऑक्सीडेज अपघटन
पौधों में ऑक्सिन अक्सर संश्लेषण और क्षरण के गतिशील संतुलन में होता है। IAA ऑक्सीडेज एक Fe युक्त हीमोप्रोटीन है। एंजाइमैटिक हाइड्रोलिसिस के बाद, IAA {{1}हाइड्रॉक्सीमेथाइलॉक्सीइंडोल और 3-मिथाइलॉक्सीइंडोल बनाता है। सहकारकों के रूप में O2, Mn और मोनोफेनॉल की उपस्थिति में, इंडोल एसीटेट ऑक्सीडेज सक्रिय होता है।

(2) फोटोऑक्सीडेटिव अपघटन:
एक्स-रे, पराबैंगनी प्रकाश और दृश्य प्रकाश सभी का IAA पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है, और अपघटन उत्पाद भी 3-मेथिलीन ऑक्साइड इंडोल और इंडोलियल हैं। हालाँकि, तंत्र स्पष्ट नहीं है. टेस्ट ट्यूब में, कुछ पौधे रंगद्रव्य, जैसे राइबोफ्लेविन, वायलैक्सैन्थिन इत्यादि, बड़ी मात्रा में नीली रोशनी को अवशोषित कर सकते हैं और आईएए के फोटोऑक्सीडेटिव अपघटन को बढ़ावा दे सकते हैं।
पौधों में ऑक्सिन के दो रूपों के बीच रूपांतरण या इंडोल एसीटेट ऑक्सीडेज द्वारा IAA का ऑक्सीडेटिव गिरावट पौधों में ऑक्सिन के स्तर का स्वचालित विनियमन है, और पौधों के विकास के नियमन के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

आवेदन के क्षेत्र

विकास को बढ़ावा देता है

ऑक्सिन (आईएए) का वनस्पति अंगों की अनुदैर्ध्य वृद्धि पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। उदाहरण के लिए, जैसे-जैसे सांद्रता बढ़ती है, अंग का विस्तार अधिकतम तक बढ़ जाता है, और ऑक्सिन की इष्टतम सांद्रता तक पहुँच जाता है। यदि इष्टतम सांद्रता पार हो जाती है, तो अंग का बढ़ाव बाधित हो जाता है। विभिन्न अंगों के लिए इष्टतम सांद्रता अलग-अलग होती है, सबसे अधिक तने की नोक पर, दूसरी सबसे अधिक कली पर और सबसे कम जड़ पर होती है। यह देखा जा सकता है कि जड़ें IAA (ऑक्सिन) के प्रति सबसे अधिक संवेदनशील हैं, और बहुत कम सांद्रता जड़ वृद्धि को बढ़ावा दे सकती है, इष्टतम सांद्रता 10-10 है। जड़ों की तुलना में तने IAA के प्रति कम संवेदनशील होते हैं, जिनकी इष्टतम सांद्रता 10-4 होती है। कलियाँ संवेदनशीलता में मध्यवर्ती होती हैं, जिनकी अधिकतम सांद्रता लगभग 10-8 होती है। इसलिए, एक सांद्रता जो मुख्य तने के विकास को बढ़ावा दे सकती है, अक्सर पार्श्व प्ररोहों और जड़ों के विकास पर निरोधात्मक प्रभाव डालती है।

भेदभाव को बढ़ावा देना
ऑक्सिन साइटोकिनिन के साथ मिलकर कोशिका विभाजन को बढ़ावा दे सकता है और अकेले कोशिका विभाजन को प्रेरित भी कर सकता है। उदाहरण के लिए, शुरुआती वसंत में, पेड़ों के कैम्बियम में कोशिका विभाजन फिर से शुरू हो जाता है, जो टर्मिनल कली द्वारा उत्पादित ऑक्सिन के नीचे की ओर परिवहन के कारण शुरू होता है।
अंग विकास पर ऑक्सिन का सबसे उल्लेखनीय प्रभाव रूट प्रिमोर्डिया के गठन और विकास को बढ़ावा देने में इसकी भूमिका है। सीडलिंग कटिंग अपने आधार पर साहसिक जड़ें उत्पन्न करती हैं, जो मुख्य रूप से लकड़ी के पौधों में नए माध्यमिक फ्लोएम ऊतकों द्वारा विभेदित होती हैं, लेकिन कैम्बियम, संवहनी किरणों और पिथ जैसे अन्य ऊतकों के विभेदन द्वारा भी। ऑक्सिन के साथ जड़ निर्माण को बढ़ावा देने में इंडोल ब्यूटिरिक एसिड (आईबीए) का सबसे महत्वपूर्ण प्रभाव होता है। अनुप्रयोग के संदर्भ में, यह पाया गया है कि आईबीए और नेफ़थलीन एसिटिक एसिड (एनएए) अधिक स्थिर हैं और इंडोलैसिटिक एसिड (आईएए) की तुलना में बेहतर प्रभाव डालते हैं।

अपना लाभ बनाए रखना
बढ़ते हुए पौधे का तना सिरा पार्श्व कलियों के विकास पर एक निरोधात्मक प्रभाव डालता है, जिसे शीर्ष प्रभुत्व के रूप में जाना जाता है। कपास की शीर्ष वृद्धि को आर्थ्रोक्लोर या टॉपिंग से नियंत्रित करने के बाद बड़ी संख्या में पार्श्व कलियाँ निकलती हैं।

क्षेत्र से बाहर विकास को दबाना
कपास और फलों के पेड़ों में कलियों का झड़ना द्विबीजपत्री पौधों में एक सामान्य घटना है। कपास की कलियों का झड़ना पोषक तत्वों की आपूर्ति और हार्मोन के स्तर से संबंधित है। जब कली के डंठल के आधार पर ऑक्सिन की मात्रा अधिक होती है और समीपस्थ सिरे पर कम होती है, तो पृथक्करण परत में सेल्यूलेज़ और पेक्टिनेज़ की गतिविधियाँ बाधित हो जाती हैं, जिससे पृथक्करण कोशिकाओं का पृथक्करण और कलियों का झड़ना रुक जाता है। इसके विपरीत, जब समीपस्थ सिरे पर ऑक्सिन की मात्रा अधिक होती है और डिस्टल अक्ष पर कम होती है, तो पेक्टिनेज और सेल्यूलेज की गतिविधियां बढ़ जाती हैं, जिससे पृथक्करण परत के पृथक्करण को बढ़ावा मिलता है और परिणामस्वरूप कली झड़ जाती है।

दृढ़ता को बढ़ावा देना
फूल आने और निषेचन के बाद, अंडाशय में ऑक्सिन की मात्रा बढ़ जाती है, जिससे अंडाशय और उसके आसपास के ऊतकों के विस्तार को बढ़ावा मिलता है, जिससे फलों के विकास में तेजी आती है। यदि स्त्रीकेसर को निषेचित नहीं किया जाता है और अंडाशय को समय पर IAA प्राप्त होता है, तो यह कुछ पौधों में बीज रहित फलों के निर्माण को भी प्रेरित कर सकता है। परागण से पहले कलंक पर ऑक्सिन का छिड़काव या लगाने से परागण के बिना पार्थेनोकार्पिक फल का विकास हो सकता है, जैसा कि काली मिर्च, तरबूज, टमाटर, बैंगन, होली, तोरी और अंजीर में देखा जाता है।

शाकनाशी उपयोग
शाकनाशी दो प्रकार के होते हैं: चयनात्मक और गैर-चयनात्मक। चयनात्मक शाकनाशी कम सांद्रता पर पौधों की वृद्धि को बढ़ावा देते हैं और उच्च सांद्रता पर इसे रोकते हैं। मोनोकोट की तुलना में डाइकोट ऑक्सिन सांद्रता के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं, जो इसे मोनोकोट के खेतों में मोनोकोट के लिए शाकनाशी के रूप में उपयुक्त बनाता है। गैर-चयनात्मक शाकनाशी, जैसे ग्लाइफोसेट, सभी पौधों को मार देते हैं।

भारहीनता प्रभाव
पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण बल ऑक्सिन के असमान वितरण के कारण जड़ों की आंतरिक वृद्धि और तनों की पृष्ठीय वृद्धि को प्रेरित करता है। अंतरिक्ष की भारहीन स्थिति में, गुरुत्वाकर्षण के नुकसान के परिणामस्वरूप तनों और जड़ों में इन दिशात्मक विकास गुणों का नुकसान होता है। हालाँकि, तने की वृद्धि का शिखर प्रभुत्व बना हुआ है, और ऑक्सिन का ध्रुवीय परिवहन गुरुत्वाकर्षण से अप्रभावित है।

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