هورمون های گیاهی

هورمون گیاهی به مواد مختلفی اطلاق می‌شود که در بخشی از موجود زنده ساخته شده و پس از انتقال اثرات فیزیولوژیکی محسوسی در دیگر قسمتهای آن به جا می‌گذارد و در  تراکم‌های بسیار کم فعالند. این تصور کلی در اصل در قلمرو فیزیولوژیکی حیوانی بوجود آمده و این واژه هورمون از ریشه یونانی به معنی تهیج کردن گرفته شده است. هورمون‌های گیاهی که اغلب فیتو هورمون خوانده می‌شود در بافتهای مریستمی و یا لااقل جوان از هر نوع ساخته می شوندو غالباً اثر خود را پس از انتقال به بافت هدف می‌گذارند.

هورمون‌ها با آنزیم‌ها و تیامین‌ها و DNA در این خاصیت مشترکند که به غلظت بسیار کم یا ناچیز باعث ایجاد اثرات فیزیولوژیکی عمیق می‌شوند. اصولاً واژه هورمون باید به ترکیباتی محدود شود که به طور طبیعی در درون موجود زنده ساخته می‌شود لذا در تعریف هورمون گیاهی می‌توان گفت مواد آلی می‌باشد که مواد غذایی نبوده و توسط گیاهان تولید می‌شود و در غلظت‌های کم فرایند فیزیولوژیکی را تنظیم می‌کند. گاهی موادی که بصورت مصنوعی تولیدشده‌اند اثرات مشابه و یا عیناً نظیر یکی از هورمون‌های طبیعی گیاهی را دارند که نباید آنها را هورمون گیاهی نامید بلکه واژه صحیحتر برای چنین ترکیباتی که اثراتی نظیر هورمون روی گیاه دارند تنظیم کننده رشد می‌باشد. تنظیم کننده‌های رشد ترکیبات سنتزشده یا هورمون‌های گیاهی هستند که فرایندهای فیزیولوژیکی را تغییر می‌دهند. این مواد با تقلید کردن از هورمون‌ها، تاثیر روی (سنتزشدن) هورمون‌ها و از بین بردن و یا انتقال و یا تغییر دادن محل تاثیر هورمونی، رشد را تنظیم می‌کنند. می‌توان گفت تمام هورمون‌ها، تنظیم کننده رشد هستند اما تمام تنظیم کننده‌های رشد هورمون نیستند.

بسیاری از هورمون‌های گیاهی دارای کاربردهای عملی متعدد و مهمی در کشاورزی و باغبانی هستند.

هورمون‌های گیاهی به دو گروه بزرگ تقسیم می‌شوند:

الف) تحریک کننده‌های رشد شامل: اکسینها (Auxin)، جیبرلینها (Giberellin) و سیتوکینینها

ب) بازدارنده‌های رشد (لگاماها) که شامل: اسید آبسیزیک (ABA یا Abscisic acid) و اتیلن می‌باشند.

آکسین

اولین گروه هورمون گیاهی هستند که کشف شدند و مورد استفاده قرار گرفته. ماهیت هورمونی آنها بطور روشن در آزمایشی که برای اولین بار توسط وانت در سال ۱۹۲۸ انجام گرفت در کولئوپتیل یولاف از گیاهان تیره غلات نشان داده شده و در غلظت کمتر از ۱۰*۱مولار می‌توان به کار برد طبیعی ترین ترکیبی که در گیاهان شناخته شده است اسید ایندول -۳- استیک (IAA) می‌باشد که احتمالا در گیاهان از اسید آمینه تریپتوفان ساخته می‌شود. مراکز عمده ساخته شدن آکسین بافت‌های مریستمی انتهایی از قبیل جوانه‌های در حال بازشدن،  برگهای جوان، نوک ریشه، گلها یا گل آذین روی ساقه گلدار می‌باشد و نحوه انتقال آکسین در اندامهای جوان از بالا به پایین و در اندامهای پارانشیمی در داخل آوندهای آبکشی انجام می‌گیرد و در ریشه هم از نوک ریشه به سمت بالای ریشه صورت می‌گیرد.

از آکسین‌های مصنوعی می‌توان به اسید -نفتالین- استیک، اسید ایندول -۳- بوتیریک، اسید ۲-۴-در کلرو فنواکسی استیک، اسید نفتاکسی استیک و اسید تریو یدوبنزوئیک اشاره نمود. اسید ایندول استیک بعنوان هورمون طبیعی در اثر آنزیم‌هایی ازقبیل اکسیدازها و فنولازها تجزیه می‌شود. قابل ذکر است بکار بردن غلظت‌های نسبتاً زیاد آکسین‌ها همچنین منجر به نقایصی در گیاهان از قبیل تغییر شکل برگ، ساقه و ریشه، رنگ پریدگی برگهاٍ جلوگیری از طویل شدن ریشه‌ها یا بازشدن گلها و ایجاد ورم و آماس می‌شود.

• نقش اکسین در گیاه:

۱- طویل شدن سلولها و اندامها: اولین اثر آکسین‌ها می‌باشد که افزایش غلظت آکسین شدت طویل شدن سلولها را به همراه دارد. اما اثر بازدارندگی نیز دارد یعنی آکسین با همان غلظتی که سبب تشدید طویل شدن اندامها هوایی را دارد طویل شدن ریشه را کند می‌سازد.

۲- نور گرایی (فتوتروپیسم): این اثر که بیشتر بصورت خمیدگی در گیاه می‌باشد بعلت توزیع نامتقارن اکسین در اندام مربوط قابل ملاحظه می‌باشد خمیدگی مزبور ناشی از این است رشد در سمت نزدیک به نور تا حدودی کند و رشد سمتی که به دور از آن است شدید تر است.

۳- زمین گرایی:در ریشه نظیر ساقه که رشد افقی دارد تجمع زیادتر اکسین در نیمه زیرین رشد ریشه را کند کرده و سبب خمیدگی می‌شود.

۴- فعال ساختن لایه زاینده: فعالیت لایه زاینده بوسیله آکسین‌ها که در درون ساقه از بالا به پایین و از جوانه‌های در حال رشد حرکت می‌کند تجدید می‌شود.

۵- ایجاد گل: آکسین گل دادن بعضی از گیاهان روز بلند به شرط آنکه دوره فتوپریود به اندازه کافی برای گلدهی گیاهان طولانی باشد تسریع می‌نماید. مانند سیلن و بذرالبنج. از طرفی گلدهی در برخی گیاهان روز کوتاه در صورت استعمال آکسین در دوره تاریکی متوقف می‌شود.

ژیبرلین

ژیبرلین‌ها ابتدا در سال ۱۹۳۸ هنگام مطالعه نوعی قارچ برنج بنام ژیبرلا فوجیکوری از گروه آسکومیستها (کیسه دار) کشف شدند. ماده متبلوری از عصاره بدون قارچ محیط کشتی که این  قارچ در آن رشد کرده بوده کشف شد که اثر این قارچ بر گیاهان آلوده را داشت. این محلول ژیبرلین نامیده شد. نواحی عمده ساخته شدن جیبرلین در گیاهان برگهای مریستمی، نوک ریشه، بذرهای در حال رشد می‌باشد و انتقال این هورمون در گیاهان کاملاً بطور آزاد و هم در آوند آبکش و هم در آوند چوبی روی می‌دهد. ژیبرلین‌ها گروه مشخصی از هورمون‌های گیاهی هستند که بسیار به هم شبیهند. اسید ژیبرلیک (GAA) یکی از بهترین و معروفترین ترکیبات این گروه می‌باشد.

نقش ژیبرلین در گیاه

۱- طویل شدن سلولها: ژیبرلین‌ها همانند اکسین در طویل شدن اندامهای گیاهی نقش بازی می‌کنند.

۲- اثر روی گل دادن: برخی از جالبترین اثرات جیبرلین‌ها روی گل دادن گیاهان است بطوری که همانند اکسین‌ها در گیاهان روز بلند باعث تولید گل و از طرفی در روی گیاهان روز کوتاه باعث توقف گلدهی می‌شود.

۳- طویل شده و تشکیل ریشه‌ها: برخی جیبرلین‌ها با غلظت مناسب لااقل در بعضی گونه‌ها به طویل شدن ریشه کمک می‌کنند و از طرفی دیگر برخی جیبرلین‌ها از تشکیل ریشه روی قلمه‌ها جلوگیری می‌کند که علت آن خنثی کردن اثر اکسین‌ها است.

۴- رشد برگ: با توجه به اینکه طول موج‌های کوتاه ناحیه قرمز در ایجاد رشد برگ موثرترین است این هورمون می‌تواند جایگزین نور قرمز شود.

۵- سبز کردن بذر: بذر انواعی از گیاهان برای اینکه پس از کاشت سبز شود قبلاً لازم است که در معرض نور قرار گیرد؛ نور طیف قرمز از این نظر موثرترین نور است. جیبرلین می‌تواند جایگزین خوبی برای آن باشد و به عبارت دیگر در شکستن دوره خواب بذور، جیبرلین جایگزین نور قرمز می‌شود.

۶- شکستن دوره خواب جوانه: شکستن دوره خواب بعضی از گونه‌های گیاهان چوبی مناطق معتدل تحت کنترل فتوپریود است لذا این هورمون می‌تواند جایگزین خوبی برای فتوپریود به طول کافی باشد.

۷- افزایش طول میان گره‌ها: استفاده از این هورمون در گیاهان می‌تواند منجر به افزایش طول میان گره‌ها شود.

کابرد جیبرلین در باغبانی

۱- مهمترین کاربرد این هورمون در بالابردن میزان محصول انگور است که این عمل بسته به زمان کاربرد هورمون به دو صورت انجام می‌گیرد.

الف- هورمون پاشی پیش از عمل باروری یعنی حدود ۱۰ روز قبل از ریزش گلبرگها یا کلاهک گل‌ها صورت می‌گیرد که این عمل باعث از بین بردن مادگی و تولید حبه‌های بدون دانه ناشی از بکرزایی می‌شود ضمناً این عمل با ریزش تعدادی از حبه‌ها همراه است و در انگورهای دارای تراکم زیاد است مانند یاقوتی باعث بازشدن خوشه و بالا رفتن کیفیت محصول می‌گردد.

ب- محلول پاشی پس از انجام عمل باروری و تشکیل حبه‌ها یعنی از زمان ریزش حدود ۷۵ درصد کلاهک‌ها به بعد انجام می‌گیرد در این حالت تک حبه‌های درشت تر شده و محصول ازدیاد می‌یابد.

۲- جیبرلین‌ها ایجاد میوه‌های ناشی از بکرزایی را روی گیاهان که بطور طبیعی توانایی این کار داشته باشند افزایش می‌دهد.

۳- بزرگی درشتی میوه: برای تولید میوه‌های درشت و بهتر و برای جلوگیری از ترک ناشی از بارندگی در میوهای گیلاس استفاده از جیبرلین سه هفته قبل از برداشت مؤثر و مفیداست.

۴- کیفیت میوه: استفاده از این هورمون ۴ الی۵ هفته قبل از برداشت برروی میوه‌های آلوده باعث بهبود کیفیت می‌شود.

۵- تاخیر در رسیدن میوه‌ها: میوه‌های مانند خرمالو که اگر پیش از رسیدن چیده نشوند به سرعت نرم و فاسد می‌شوند و یا میوه‌های پرتقال و لیمو زمانی روی درخت می‌رسند که عرضه  است به بازار زیاد و یا قیمت‌ها پایین است که غالباً ضرر اقتصادی را به همراه موارد استفاده از هورمون جیبرلین هنگامی که میوه‌ها هنوز سبز هستند یعنی حدود یکماه قبل از رسیدن مدتی نسبتاً طولانی همانطور سبز روی درخت باقی خواهند ماند و از طرفی استفاده از این هورمون در گیلاس حدود سه هفته قبل از برداشت و در گلابی چهار هفته قبل از برداشت در دیر برداشت کردن محصول مؤثر است.

۶- جیبرلین در انگور باعث افزایش اندازه حبه می‌شود و در سیب و گلابی باعث دراز شدن اندازه میوه‌ها می‌شود.

۷- افزایش گل در خیار گلخانه‌ای از هورمون جیبرلین استفاده می‌شود.

۸- در افزایش جوانه زنی بذرهای سیب، گلابی، فندق، گیلاس که قبل از جوانه زنی استفاده می‌شود.

۹- برای اصلاح شکل و اندازه میوه سیب در زمان اولین ریزش گلها

۱۰- برای کاهش اثر ویروس زرد در میوه‌ها مثل آلبالو که ۱۵الی ۱۵ روز پس از ریزش گلبرگها استفاده می‌شود.

۱۱- برای وادار کردن گیاهان روزبلند به گلدهی در شرایط روز کوتاه و گیاهان روزکوتاه در روز بلند از این هورمون استفاده می‌شود.

سیتوکینین

در سال ۱۹۵۵ دانشمندی بنام میلر موفق شدکه از DNA تجزیه شده اسپرم شاه ماهی اولین انگیزنده تقسیم یاخته‌ای را جدا کندو آن را کینین نام نهاد و بعدها معلوم شد که این ماده مصنوعی در گیاه وجود ندارد و اولین ماده طبیعی استخراج شده از گیاه که در واقع سیتو کینین طبیعی می‌باشد از بذر ذرت به دست آمده که آن را زآتین نامیده شد. زآتین یکی از  فعالترین سیتوکینین شناخته شده است که دارای اثرات رونق بخشی دارد که مهمترین آن تقسیم سلولی است. سیتوکینین‌ها بطور عمده در مریستم‌های انتهایی ریشه، گل آذین‌ها و میوه‌های در حال رشد ساخته می‌شود. سیتوکینین ساخته شده در نوک ریشه بوسیله شیره خام آوندهای چوبی و در بخش‌های بالایی گیاه توسط آوندهای آبکشی بسمت پایین انتقال می‌یابد.

نقش سیتوکینین در گیاه

۱- بزرگ شدن و طویل شده سلولها: سیتوکینین‌ها در مرحله طویل شدن سلول یا بزرگ شده آن رشد تاثیر می‌گذارد ولی اینکه اثر رونق بخشی یا باز دارنده است بستگی به اندام مربوط نوع بخصوص سیتوکینین و غلطت آن دارد.

۲- ایجاد جوانه گل و نمو آن: در برخی از گیاهان افزایش نسبت سیتوکینین به اکسین سبب پیدایش جوانه‌ها و در نتیجه شاخه‌های برگدار می‌شود.

۳- تشکیل ریشه: سیتوکینین با غلظت خیلی کم به تشکیل ریشه کمک کرده ولیکن در غلظت زیاد از تشکیل آن جلو گیری می‌کند.

۴- پیری دیر رس: این هورمون پیری را در برگها با غلظت نسبتاً کم به تاخیر می‌اندازد و از ریزش گلها و برگ و میوها جلوگیری می‌کند.

۵- پارتنوکارپی:سیتوکینین همانند هورمون‌های گروه اکسین و ژیبرلین باعث پارتنوکارپی می‌شوند.

۶- تاثیر روی گل دادن: سیتوکینین باعث تولید گل در گیاهان روز بلند شرایط روز کوتاه و برعکس می‌شود.

۷- شکستن دوره خواب بذر: سیتوکینین‌ها در غلظت مناسب با ژیبرلین‌ها و نور قرمز خاصیت شکستن دوره خواب بذر حساس به نور را دارد.

کاربرد در باغبانی

۱- کاربرد سیتوکینین در کشت بافت جهت تولید گیاهانی مانند داودی، میخک که هم اکنون بطور تجاری در سطح بزرک انجام می‌گیرد.

۲- بکار گیری جهت بی اثر کردن چیرگی اتنهایی در گلکاری مانند حسن یوسف، فلفل زینتی، و تولید بوته‌های منشعب و متراکم و بازار پسند.

۳- طولانی کردن عمر گلهای بریدنی و سبزیها برگی در مراحل بعد از برداشت.

۴- استفاده از این هورمون در اوایل تابستان می‌تواند باعث شاخه زایی می‌شود.

۵- بکارگیری این هورمون در سیب ۱۰ روز بعد از اینکه باز شدند باعث تولید میوهایی دراز تر خواهد شد.