गिबरेलिन: प्रकार, कार्य, क्रिया की विधि, जैवसंश्लेषण - जीवविज्ञान - 2025

Gibberellins संयंत्र हार्मोन या उच्च पौधों की वृद्धि और विकास के विभिन्न प्रक्रियाओं में शामिल phytohormones हैं। वास्तव में, वे स्टेम के विकास और बढ़ाव, फलों के विकास और बीजों के अंकुरण को उत्तेजित करते हैं।

इसकी खोज 1930 के दशक के मध्य में जापानी शोधकर्ताओं ने चावल के पौधों की असामान्य वृद्धि का अध्ययन करके की थी। गिब्बेरेलिन नाम गिब्बरेल्ला फंजिकुरोई कवक से आता है, एक जीव जिसमें से इसे शुरू में निकाला गया था, "बकाना" रोग का कारक एजेंट।

गिबेरेलिन के आवेदन द्वारा पदोन्नत स्टेम उत्थान। स्रोत: flickr.com

इस तथ्य के बावजूद कि 112 से अधिक गिबरेलिन की पहचान की गई है, बहुत कम शारीरिक गतिविधि दिखाते हैं। केवल गिबरेलिन ए ₃ या गिब्बेरेलिक एसिड, और गिबेरेलिन ए ₁, ए ₄ और ए ₇ वाणिज्यिक महत्व के हैं।

ये फाइटोहोर्मोन पत्तियों और तनों में कोशिका विभाजन उत्पन्न करने के अलावा, पौधे के आकार में आश्चर्यजनक परिवर्तन को बढ़ावा देते हैं। इसके बहिर्जात अनुप्रयोग का दृश्य प्रभाव पतले तनों, कम शाखाओं और नाजुक पत्तियों का बढ़ाव है।

प्रकार

गिबेरेलिन की संरचना पांच-कार्बन आइसोप्रेनॉइड के मिलन का परिणाम है जो एक साथ चार-रिंग अणु का निर्माण करते हैं। इसका वर्गीकरण जैविक गतिविधि पर निर्भर करता है।

जिबरेलिक एसिड। स्रोत: researchgate.net

मुक्त रूप

यह एंट-कौरेन से व्युत्पन्न उन पदार्थों से मेल खाती है, जिनकी मूल संरचना एन्टर-जिबरेलानो है। उन्हें हेट्रोसायक्लिक हाइड्रोकार्बन एंट-कौरेनो से प्राप्त अम्लीय diterpenoids के रूप में वर्गीकृत किया गया है। दो प्रकार के मुक्त रूप ज्ञात हैं।

• निष्क्रिय: 20 कार्बन है।
• सक्रिय: उनके पास 19 कार्बन हैं, क्योंकि उन्होंने एक विशिष्ट कार्बन खो दिया है। गतिविधि में 19 कार्बन होने और स्थिति 3 पर एक हाइड्रॉक्सिलेशन पेश करने की शर्त है।

संयुग्म रूप

वे उन गिबरेलिन हैं जो कार्बोहाइड्रेट से जुड़े हैं, इसलिए उनके पास जैविक गतिविधि नहीं है।

समारोह

गिबेरेलिन का मुख्य कार्य पौधों की संरचनाओं के विकास और बढ़ाव का प्रेरण है। शारीरिक तंत्र जो बढ़ाव की अनुमति देता है, सेलुलर स्तर पर अंतर्जात कैल्शियम एकाग्रता में परिवर्तन से संबंधित है।

गिबेरेलिन का आवेदन विभिन्न प्रजातियों के फूल और पुष्पक्रम के विकास का पक्षधर है, विशेष रूप से लंबे समय के पौधों (पीडीएल) में। फाइटोक्रोमेस के साथ जुड़े, वे फूलों के दौरान पंखुड़ियों, पुंकेसर या कार्पेल जैसे पुष्प संरचनाओं के भेदभाव को उत्तेजित करते हुए एक सहक्रियात्मक प्रभाव पेश करते हैं।

सिट्रस में फूल। स्रोत: pixabay.com

दूसरी ओर, वे उन बीजों के अंकुरण का कारण बनते हैं जो सुप्त रहते हैं। दरअसल, वे बीजों के जमाव को सक्रिय करते हैं, बीजों में एमाइलेज और प्रोटीज के संश्लेषण को प्रेरित करते हैं।

इसी तरह, वे फलों के विकास को पसंद करते हैं, फूलों की सेटिंग या परिवर्तन को फलों में बदल देते हैं। इसके अलावा, वे पार्थेनोकार्पी को बढ़ावा देते हैं और बीज रहित फलों का उत्पादन करने के लिए उपयोग किया जाता है।

लड़ाई मोड

गिब्बरेलिन कोशिका विभाजन और बढ़ाव को बढ़ावा देते हैं, क्योंकि नियंत्रित अनुप्रयोग कोशिकाओं की संख्या और आकार में वृद्धि करते हैं। जिबरेलिन की कार्रवाई की विधि ऊतकों में कैल्शियम आयनों की सामग्री की भिन्नता द्वारा विनियमित होती है।

ये फाइटोहोर्मोन सक्रिय होते हैं और पौधे के ऊतकों में बहुत कम सांद्रता में शारीरिक और रूपात्मक प्रतिक्रियाएं उत्पन्न करते हैं। सेलुलर स्तर पर, यह आवश्यक है कि इसमें शामिल सभी तत्व मौजूद हैं और परिवर्तन के लिए व्यवहार्य हैं।

जाइबेरेलिन की कार्रवाई के तंत्र का अध्ययन जौ के बीज (हॉर्डियम वल्गारे) में भ्रूण के अंकुरण और वृद्धि प्रक्रिया पर किया गया है। वास्तव में, इस प्रक्रिया में होने वाले परिवर्तनों पर जिबरेलिन के जैव रासायनिक और शारीरिक कार्य को सत्यापित किया गया है।

जौ की खेती। स्रोत: pixabay.com

जौ के बीजों में एपिस्पर के नीचे प्रोटीन युक्त कोशिकाओं की एक परत होती है, जिसे एलेयूरोन परत कहा जाता है। अंकुरण प्रक्रिया की शुरुआत में, भ्रूण जिबरेलिन को छोड़ता है जो कि एलेरॉन परत पर कार्य करता है जो एक ही समय में हाइड्रोलाइटिक एंजाइम उत्पन्न करता है।

इस तंत्र में, शर्करा में स्टार्च को तोड़ने के लिए जिम्मेदार α-amylase, मुख्य संश्लेषित एंजाइम है। अध्ययनों से पता चला है कि शर्करा का निर्माण केवल तब होता है जब एलेरोन परत मौजूद होती है।

इसलिए, एलेरॉन परत में उत्पन्न होने वाले α-amylase रिजर्व स्टार्च को स्टार्चीय एंडोस्पर्म में बदलने के लिए जिम्मेदार है। इस तरह, जारी की गई शर्करा और अमीनो एसिड भ्रूण द्वारा अपनी शारीरिक आवश्यकताओं के अनुसार उपयोग किए जाते हैं।

यह माना जाता है कि गिबरेलिन कुछ जीन को सक्रिय करते हैं जो α-amylase को संश्लेषित करने के लिए जिम्मेदार mRNA अणुओं पर कार्य करते हैं। हालांकि यह अभी तक सत्यापित नहीं किया गया है कि फाइटोहोर्मोन जीन पर कार्य करता है, इसकी उपस्थिति आरएनए के संश्लेषण और एंजाइमों के निर्माण के लिए आवश्यक है।

जिबरेलिन जैवसंश्लेषण

गिबेरेलिन एक टेट्रासाइक्लिक एंटिक-गिबेरेलन संरचना से बने गिबेन रिंग से बने टेरपेनॉइड यौगिक हैं। बायोसिंथेसिस मेवलोनिक एसिड मार्ग के माध्यम से किया जाता है, जो यूकेरियोट्स में मुख्य धातु मार्ग है।

यह मार्ग पौधों, खमीर, कवक, बैक्टीरिया, शैवाल और प्रोटोजोआ की कोशिकाओं के साइटोसोल और एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम में होता है। परिणाम पांच-कार्बन संरचनाएं हैं जिन्हें आइसोपेंटेनाइल पायरोफॉस्फेट कहा जाता है और डियोमेथाइलॉली पाइरोफॉस्फेट का उपयोग आइसोप्रेनॉइड प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

आइसोप्रेनॉइड्स विभिन्न कणों जैसे कि कोएंजाइम, विटामिन के और उनके बीच फाइटोहोर्मोन के प्रमोटर अणु हैं। संयंत्र स्तर पर, जीए ₁₂ -ल्डिहाइड प्राप्त करने में सामान्य रूप से चयापचय मार्ग समाप्त होता है ।

एक बार इस यौगिक को प्राप्त करने के बाद, प्रत्येक पौधे की प्रजातियां विभिन्न प्रक्रियाओं का पालन करती हैं, जब तक कि ज्ञात गिबरेलिन की विविधता प्राप्त नहीं हो जाती। वास्तव में, प्रत्येक गिबरेलिन स्वतंत्र रूप से कार्य करता है या अन्य फाइटोहोर्मोन के साथ बातचीत करता है।

यह प्रक्रिया विशेष रूप से युवा पत्तियों के मेरिस्टेमेटिक ऊतकों में होती है। फिर इन पदार्थों को फ्लोएम के माध्यम से पौधे के बाकी हिस्सों में स्थानांतरित कर दिया जाता है।

कुछ प्रजातियों में, गिबरेलिन को रूट एपेक्स में संश्लेषित किया जाता है, जिसे फ्लोएम के माध्यम से स्टेम में अनुवाद किया जाता है। इसी तरह, अपरिपक्व बीजों में जिबरेलिन की उच्च सामग्री होती है।

प्राकृतिक गिबरेलिन प्राप्त करना

नाइट्रोजन और कार्बोनेटेड स्रोतों और खनिज लवणों का किण्वन वाणिज्यिक गिबरेलिन प्राप्त करने का प्राकृतिक तरीका है। कार्बन स्रोत के रूप में, ग्लूकोज, सूक्रोज, प्राकृतिक आटे और वसा का उपयोग किया जाता है, और फॉस्फेट और मैग्नीशियम के खनिज लवण लागू होते हैं।

प्रभावी किण्वन के लिए प्रक्रिया को 5 से 7 दिनों की आवश्यकता होती है। लगातार आंदोलन और वातन की स्थिति की आवश्यकता होती है, औसतन 28º से 32, C, और 3-3.5 का पीएच स्तर।

दरअसल, किण्वित शोरबा से बायोमास के पृथक्करण के माध्यम से गिबेरेलिन पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया की जाती है। इस मामले में, सेल-फ्री सुपरनैटेंट में पौधे के विकास नियामकों के रूप में उपयोग किए जाने वाले तत्व होते हैं।

प्रयोगशाला स्तर पर, गिबरेलिन कणों को तरल-तरल निष्कर्षण कॉलम की एक प्रक्रिया के माध्यम से पुनर्प्राप्त किया जा सकता है। इस तकनीक के लिए, एथिल एसीटेट का उपयोग कार्बनिक विलायक के रूप में किया जाता है।

कि असफल, आयनों विनिमय रेजिन सतह पर तैरनेवाला के लिए लागू होते हैं, ढाल क्षालन द्वारा gibberellins की वर्षा को प्राप्त करते हैं। अंत में, शुद्धता की स्थापित डिग्री के अनुसार कणों को सुखाया और क्रिस्टलीकृत किया जाता है।

कृषि क्षेत्र में, गिबेरेलिन का उपयोग 50 और 70% के बीच शुद्धता की डिग्री के साथ किया जाता है, एक व्यावसायिक रूप से निष्क्रिय घटक के साथ मिलाया जाता है। माइक्रोप्रोपैजेशन तकनीक और इन विट्रो संस्कृतियों में, 90% से अधिक शुद्धता की डिग्री वाले वाणिज्यिक उत्पादों के उपयोग की सिफारिश की जाती है।

शारीरिक प्रभाव

छोटी मात्रा में गिब्बेरेलिन का आवेदन पौधों में विभिन्न शारीरिक क्रियाओं को बढ़ावा देता है, जिनमें से हैं:

• ऊतक वृद्धि और स्टेम बढ़ाव का संकेत
• अंकुरण की उत्तेजना
• फूलों से निर्धारित फल का प्रचार
• फूल और फल विकास का विनियमन
• वार्षिक में द्विवार्षिक पौधों का परिवर्तन
• यौन अभिव्यक्ति का परिवर्तन
• बौनेपन का दमन

पौधों का विकास। स्रोत: flickr.com

गिबरेलिन का बहिर्जात अनुप्रयोग कुछ पौधों की संरचनाओं की युवा स्थिति पर कार्य करता है। वानस्पतिक गुणन के लिए उपयोग किए जाने वाले कटिंग या कटिंग, अपने युवा चरित्र के प्रकट होने पर आसानी से मूल प्रक्रिया शुरू करते हैं।

इसके विपरीत, यदि पौधे की संरचनाएं अपने वयस्क चरित्र को प्रकट करती हैं, तो जड़ों का गठन शून्य है। गिबेरेलिन के आवेदन से पौधे अपनी किशोर अवस्था से वयस्क स्थिति में या इसके विपरीत गुजरने की अनुमति देता है।

यह तंत्र आवश्यक है जब आप उन फसलों में फूल लगाना चाहते हैं जिन्होंने अपना किशोर चरण पूरा नहीं किया है। लकड़ी की प्रजातियों के साथ प्रयोग, जैसे कि सरू, पाइंस या आम यू, ने उत्पादन चक्र को काफी कम करने में कामयाबी हासिल की है।

वाणिज्यिक अनुप्रयोगों

कुछ प्रजातियों में दिन के उजाले की घंटों या ठंडी स्थितियों की आवश्यकताओं को गिब्बेल्लिन के विशिष्ट अनुप्रयोगों द्वारा पूरा किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, गिबरेलिन पुष्प संरचनाओं के निर्माण को उत्तेजित कर सकते हैं, और अंततः पौधे की यौन विशेषताओं को निर्धारित कर सकते हैं।

फलने की प्रक्रिया में, गिबरेलिन फलों के विकास और विकास को बढ़ावा देते हैं। इसी तरह, वे फलों के सेनेशन में देरी करते हैं, पेड़ में उनकी गिरावट को रोकते हैं या एक बार कटाई के बाद उपयोगी जीवन की एक निश्चित अवधि प्रदान करते हैं।

जब बीज रहित फल (पार्थेनोकार्पी) प्राप्त करने की इच्छा होती है, तो गिबरेलिन के विशिष्ट अनुप्रयोग इस घटना को प्रेरित करते हैं। एक व्यावहारिक उदाहरण बीज रहित अंगूर का उत्पादन है, जो कि बीज के साथ प्रजातियों की तुलना में व्यावसायिक स्तर पर अधिक मांग है।

बीज रहित अंगूर फल। स्रोत: moyca.org

इस संदर्भ में, निष्क्रिय बीजों में गिब्बेरेलिन के आवेदन शारीरिक प्रक्रियाओं की सक्रियता की अनुमति देते हैं और इस स्थिति से निकलते हैं। वास्तव में, एक पर्याप्त खुराक हाइड्रोलाइटिक एंजाइमों को सक्रिय करती है जो शर्करा में टूट जाती है, भ्रूण के विकास के पक्ष में होती है।

बायोटेक्नोलॉजिकल स्तर पर, गिबेरेलिन का उपयोग रोगजनक मुक्त अन्वेषकों के इन विट्रो संस्कृतियों में ऊतकों को पुनर्जीवित करने के लिए किया जाता है। इसी तरह, माँ के पौधों में गिबेरेलिन के अनुप्रयोग उनके विकास को प्रोत्साहित करते हैं, प्रयोगशाला स्तर पर स्वस्थ वानरों के निष्कर्षण को सुविधाजनक बनाते हैं।

एक व्यावसायिक स्तर पर, गन्ने की खेती में गिब्बेरेलिन के आवेदन (सैकरम ऑफ़िसिनारियम) चीनी उत्पादन को बढ़ाने की अनुमति देते हैं। इस संबंध में, ये फाइटोहोर्मोन इंटर्नों के बढ़ाव को प्रेरित करते हैं जहां सुक्रोज का उत्पादन और संग्रहित किया जाता है, इस प्रकार आकार जितना बड़ा होता है, चीनी का संचय उतना अधिक होता है।

संदर्भ

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