NÖVÉNYÉLETTAN
Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP-4.1.2-08/1/A-2009-0010
Gibberellinek és citokininek
1. Gibberellinek: a növénymagasság és csírázás hormonjai
2. A gibberellinek hatása a növekedésre és fejlődésre
3. Citokininek: a sejtosztódás szabályozói 4. A citokininek élettani és fejlődésélettani
hatása
Előadás áttekintése
1. Gibberellinek: a növénymagasság és csírázás hormonjai
1.1. A gibberellinek hatással vannak a fűfélék és törpenövények internódiumainak a megnyúlására 1.2. Izoprenoid egységekből épülnek fel, a terpenoid bioszintézis úton képződnek
1.3. A gibberellin szintézis helyei: csírázó embriók, fiatal csíranövények, hajtáscsúcsok, fejlődő magok és néhány gombafaj
1.4. A gibberellinek mobilisek: a termelődésük helyén vagy attól távolabb fejtik ki hatásukat
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 585.
A gibberellin hatása vad típusú és mutáns törpe kukoricára
A GA4, GA1, GA7 és GA3 kémiai szerkezete
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. Web material, http://5e.plantphys.net
A terpenoid bioszintézis két útvonala növényekben
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. Web material, http://5e.plantphys.net
2. A gibberellinek hatása a növekedésre és fejlődésre
2.1. A gibberellinek serkentik a magok csírázását a nyugalmi állapot megszakítása révén
2.2. Serkentik a szár és gyökér növekedését
2.3. Szabályozzák a fiatal növények kifejlett állapotba történő átmenetét
2.4. Hatást gyakorolnak a virágfejlődésre és az ivari determinációra
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 587.
Gibberellin indukálta virágrügy fejlődés fenyőfán
A csírázó árpamag szerkezete és biokémiai folyamatai
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. Web material, http://5e.plantphys.net
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2002): Plant Physiology. p. 486.
Gibberellinek hatása az α-amiláz enzim szintézisére a csírázás során
2. A gibberellinek hatása a növekedésre és fejlődésre
2.5. Serkentik a pollenképződést és a pollentömlő növekedést
2.6. Serkentik a terméskötést és partenokarpiát 2.7. Serkentik a korai magfejlődést és csírázást
2.8. A gibberellinsavat (GA3) a növénytermesztésben és a söriparban használják
Gibberellin indukálta termésnövekedés Thompson mag nélküli szőlőben (balra – kontroll, jobbra – GA3-al kezelt)
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. Web material, http://5e.plantphys.net
3. Citokininek: a sejtosztódás szabályozói
3.1. A citokininek elindítják a sejtosztódást még a differenciált sejtekben is
3.2. A citokininek az adenin N6-szubsztituált származékai 3.3. Néhány patogén baktérium, gomba, rovar és
fonalféreg is képes aktív citokinineket termelni
3.4. A citokininek a gyökerekben, fejlődő embriókban,
fiatal levelekben, termésekben és „golyvás” szövetekben termelődnek
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 622.
A paradicsom szárán fejlődő „golyvás” sejtburjánzás, amit citokinin bioszintézisért felelős géneket hordozó baktérium okozott
Néhány természetben előforduló citokinin szerkezete
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. Web material, http://5e.plantphys.net
3. Citokininek: a sejtosztódás szabályozói
3.5. A citokininek passzívan szállítódnak a xilémben és floémben
3.6. A citokinin-oxidáz irreverzibilisen inaktiválja a citokinineket, ezzel hozzájárul a szabályozásukhoz 3.7. Az aktív citokinin szint a citokininek szintézisére, konjugációjára és szállítására ható pozitív és negatív befolyások eredménye
3.8. A zeatin a természetben leggyakrabban előforduló szabad citokinin
A dohány szövettenyészetek növekedése a citokininektől függ
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. Web material, http://5e.plantphys.net
4. A citokininek élettani és fejlődésélettani hatása
4.1. Serkentik a hajtások növekedését a hajtáscsúcs merisztéma sejtek osztódásának a fokozásával
4.2. Gátolják a gyökér növekedést a gyökércsúcs merisztéma sejtek leválásának a serkentésével 4.3. A gyökércsúcs merisztémákban az auxinok a sejtosztódást serkentik, a citokininek a sejtek
dfferenciálódását
4.4. Mind a citokininek, mind az auxinok szabályozzák a sejtciklust és szükségesek a sejtosztódáshoz
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 634.
Citokinin-oxidázt túltermelő transzgénikus (jobb oldal) és vad típusú (bal oldal) dohány növények
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 635.
A citokininek gátolják a gyökerek növekedését
(bal oldal – vad típus, jobb oldal – citokinin hiányos mutáns)
4. A citokininek élettani és fejlődésélettani hatása
4.5. Szövettenyészetekben az auxin:citokinin arány szabályozza a morfogenezist
4.6. Módosítják az apikális dominanciát és serkentik az oldalrügyek kihajtását
4.7. Késleltetik a levélöregedést, serkentik a tápanyagok mobilizálását, részt vesznek a fotoszintetikus színanyagok és fehérjék szintézisének a szabályozásában
4.8. A citokinint túltermelő növények később öregszenek és több termést adnak
Forrás: www.plantphysiol.org/cgi/doi/10.1104/pp.104.900160
Skoog és Miller (1957) kísérlete, amivel az auxin és citokinin arány hatását igazolták a szövettenyészetek fejlődésére
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 638.
Az auxinok és citokininek kölcsönhatása a hajtások elágazásának szabályozásában
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 639.
A levélöregedés késleltetett a citokinint túltermelő dohány növényekben, amelyek hordozzák a citokinin szintézis ipt-génjét
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 642.
A levélöregedés késleltetett a citokinint túltermelő saláta növényekben, amelyek hordozzák a citokinin szintézis ipt-génjét
Forrás: Taiz L., Zeiger E. (2010): Plant Physiology. p. 642.
Citokininek szabályozzák a rizs termésmennyiségét
(az indica fajtában kevesebb a citokinin-oxidáz gének száma)
