رشد گیاهان، به عوامل مختلفی بستگی دارد که مهم‌ترین آنها عوامل بیرونی و درونی هستند. عوامل بیرونی، شامل نور و دماست. عوامل درونی، به هورمون های گیاهی گفته می‌شود که در گیاه تولید شده و به رشد گیاهان کمک می‌کند. این هورمون‌ها، تمامی فرایندهایی که در بخش‌های مختلف گیاه انجام می‌شود را تنظیم می‌کنند. البته همه هورمون های گیاهی رشد گیاه را تحریک نمی‌کنند؛ بلکه بسیاری از آنها، سرعت فرایندهای گیاهی را کند می‌کنند. در این مقاله قصد داریم تا به معرفی هورمون های گیاهی و تأثیرات آنها بپردازیم.
فهرست محتوا
تعریف و انواع هورمون های گیاهی
هورمون های گیاهی در حقیقت مواد آلی هستند که در یک سری از بافت‌های گیاه ساخته شده و در دیگر بافت‌های آن مورد استفاده قرار می‌گیرند. این هورمون‌ها به‌عنوان مواد غذایی برای گیاه شناخته نمی‌شوند، بلکه برخی از فرایندهای گیاهی را تنظیم می‌کنند. به‌عبارت‌دیگر، هورمون های گیاهی که فیتوهورمون نیز نام دارند، درون بافت‌های گیاهی از جمله بافت مریستمی ساخته می‌شوند و سپس به بافت هدف می‌روند و فرآیند خاصی را تنظیم می‌کنند. اکنون شاید این سؤال برای شما مطرح شود که آیا هورمون‌ها تنها درون گیاه ساخته می‌شوند؟
در واقع هورمون‌ها هم به‌صورت طبیعی درون گیاه و هم به‌صورت شیمیایی ساخته می‌شوند و روی گیاه مورد استفاده قرار می‌گیرند. پیش از هر چیز، بهتر است که به معرفی هورمون های گیاهی و کاربرد آنها بپردازیم.
هورمون اکسین
قسمت‌هایی از گیاه که فرایندهای رشد گیاه در آنجا بیشتر است، هورمون اکسین بیشتری تولید می‌کنند. به‌عبارت‌دیگر، میزان تولید اکسین در مریستم‌های نوک ساقه، نوک ریشه و کامبیوم‌ها بسیار زیاد است. اندول استیک، یکی از فراوان‌ترین اکسین‌هایی است که به‌صورت طبیعی ساخته می‌شود.
اکسین‌ها کاربردهای زیادی دارند. برای مثال، افزایش رشد سلول‌های گیاهی، کنترل ریزش برگ و میوه در فصل پاییز، افزایش گلدهی گیاهان روز بلند و توقف گلدهی گیاهان روز کوتاه، افزایش سنتز پروتئین و غیره. اکسین‌ها با غلظت کم، به رشد ریشه گیاهان کمک می‌کند و اگر غلظت آن زیاد شود، مانع از رشد ریشه خواهد شد.
هورمون جیبرلین
این هورمون، به‌صورت طبیعی در ریشه و برگ‌های گیاه ساخته می‌شود. جیبرلین‌ها تمامی فرایندهای رشد و نمو گیاهان، از رویش دانه تا تولید میوه را تحت تأثیر قرار می‌دهند. در همه بخش‌های گیاه، هورمون جیبرلین وجود دارد ولی تجمع بیشتر آنها در دانه‌های نارس مشاهده شده است.
این هورمون در طویل شدن سلول‌های گیاهی، افزایش گلدهی گیاهان روز بلند و توقف گلدهی گیاهان روز کوتاه نقش مهمی دارند. علاوه‌برآن، غلظت‌های متفاوتی از این هورمون بر رشد ریشه گیاهان تأثیر دارد، باعث بزرگ‌شدن اندازه میوه در درخت‌های میوه می‌شوند، فرایند رسیده شدن میوه‌ها را به تأخیر می‌اندازند و رشد برگ گیاهان را افزایش می‌دهند.
هورمون سیتوکینین
این هورمون‌ها اغلب در ریشه گیاه تولید می‌شوند و سپس به سمت بالا حرکت می‌کنند. سیتوکینین‌ها در نهایت به برگ‌ها و میوه‌‌های گیاه منتقل شده و فرایندهای رشد و نمو گیاه را سرعت می‌بخشند. این هورمون‌ها با همکاری اکسین‌ها، سیستم تقسیم سلولی گیاه را تقویت می‌کنند و روند پیری گیاه را به تأخیر می‌اندازند.
غلظت‌های کم‌تر هورمون سیتوکینین به رشد ریشه کمک می‌کند و غلظت‌های بیشتر آن، مانع از رشد ریشه می‌شود. این هورمون‌ها به کمک جیبرلین‌ها، موجب سرعت بخشیدن به جوانه‌زنی بذرها و رشد گیاه می‌شوند. در گیاهان زینتی، باعث تولید بیشتر شاخه‌های جانبی می‌شوند و همچنین تولید میوه در گیاهان مختلف را افزایش می‌دهند.
هورمون اتیلن
هورمون اتیلن یکی از مهم‌ترین هورمون‌های گیاهی است که در بسیاری از جنبه‌های رشد و توسعه گیاهان، از جمله رسیدن میوه‌ها، سقوط برگ‌ها و پیری گل‌ها نقش دارد. اتیلن یک گاز بی‌رنگ است که توسط بخش‌های مختلف گیاه در پاسخ به استرس‌های محیطی مانند خشکی، آسیب مکانیکی و بیماری‌ها تولید می‌شود.
فرآیند رسیدن میوه که اغلب با اتیلن ارتباط دارد، شامل تغییرات بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی در میوه است که منجر به تغییر رنگ، نرم شدن و افزایش شیرینی می‌شود. اتیلن به عنوان یک سیگنال برای شروع این فرآیندها عمل می‌کند. در برخی موارد، کشاورزان از اتیلن برای تسریع روند رسیدن میوه‌ها در محیط‌های کنترل‌شده استفاده می‌کنند.
علاوه بر نقش‌های طبیعی اتیلن در گیاهان، دانشمندان و مهندسین کشاورزی از این دانش برای بهبود کیفیت و مدیریت محصولات کشاورزی استفاده می‌کنند. برای مثال، در انبارهای میوه، کنترل سطوح اتیلن می‌تواند به حفظ تازگی محصولات و کاهش ضایعات کمک کند.
هورمون اسید آبسیزیک
هورمون اسید آبسیزیک (ABA)، همچنین به عنوان «هورمون استرس گیاهی» شناخته می‌شود، یکی از پنج هورمون اصلی گیاهی است که نقش‌های متنوع و حیاتی در تنظیم فرآیندهای فیزیولوژیکی گیاهان دارد. اسید آبسیزیک به طور طبیعی در تمام بخش‌های گیاهان، از جمله برگ‌ها، ساقه‌ها، ریشه‌ها، گل‌ها و میوه‌ها تولید می‌شود. این هورمون در پاسخ به شرایط استرس‌زا محیطی مانند خشکی، سرما و شوری خاک، میزان تولید خود را افزایش می‌دهد و به گیاهان کمک می‌کند تا به این شرایط سازگار شوند.
نقش‌های اسید آبسیزیک در گیاهان
- تنظیم تعادل آب: ABA نقش مهمی در بسته شدن روزنه‌های برگ دارد که از دست رفتن آب از طریق تعرق به‌ویژه در شرایط کم‌آبی را کاهش می‌دهد.
- خواب زمستانه و استراحت بذر: این هورمون به تنظیم خواب زمستانه گیاهان و حفظ حالت استراحت بذرها کمک می‌کند تا آنها در زمان مناسب جوانه بزنند.
- تنظیم رشد و توسعه: اسید آبسیزیک می‌تواند رشد گیاهان را کُند کند و در تنظیم توسعه بذر و میوه دخالت داشته باشد.
- پاسخ به استرس‌های محیطی: ABA در تنظیم پاسخ گیاهان به استرس‌های محیطی مختلف مانند خشکی، سرما و شوری نقش دارد.
به طور خلاصه، اسید آبسیزیک به عنوان یک مولکول سیگنال‌دهنده در گیاهان عمل می‌کند که اجازه می‌دهد آنها به تغییرات محیطی واکنش نشان دهند و از خود محافظت کنند. دانشمندان و متخصصان کشاورزی از این دانش برای بهبود مقاومت گیاهان به شرایط استرس‌زا و بهینه‌سازی تولید محصولات کشاورزی استفاده می‌کنند.
هورمون براسینواستروئید
هورمون براسینواستروئید یکی دیگر از هورمون‌های گیاهی است که نقش‌های حیاتی در رشد و توسعه گیاهان دارد. این هورمون‌ها که به صورت طبیعی در تمام بخش‌های گیاه، از جمله در برگ‌ها، دانه‌ها، گل‌ها، ریشه‌ها و ساقه‌ها یافت می‌شوند، به عنوان قدرتمندترین اعضای خانواده هورمون‌های رشد گیاهی شناخته می‌شوند.
نقش‌های براسینواستروئید در گیاهان
- تقویت رشد: براسینواستروئیدها در تقویت رشد سلولی و افزایش طول ساقه‌ها و ریشه‌ها نقش دارند. آنها با تحریک تقسیم سلولی و افزایش اندازه سلول، به رشد گیاه کمک می‌کنند.
- توسعه بذر و گلدهی: این هورمون‌ها در توسعه بذر و گلدهی موثر هستند و می‌توانند تولید گل و باروری گیاه را افزایش دهند.
- مقاومت به استرس‌های محیطی: براسینواستروئیدها به گیاهان کمک می‌کنند تا در برابر استرس‌های محیطی مانند دماهای پایین، کم‌آبی و آلودگی نمکی مقاومت کنند.
- تنظیم متابولیسم: این هورمون‌ها در تنظیم متابولیسم گیاهی و دفاع در برابر بیماری‌ها نقش دارند.
کاربردهای براسینواستروئید
به دلیل تاثیرات قدرتمند براسینواستروئیدها بر رشد و توسعه گیاهان، محققان و کشاورزان به دنبال استفاده از این هورمون‌ها برای بهبود بازده محصولات کشاورزی هستند. به عنوان مثال، تیمار بذرها یا گیاهان جوان با براسینواستروئید می‌تواند به افزایش مقاومت گیاه به شرایط نامساعد محیطی و بهبود کیفیت و مقدار محصول کمک کند.
در مجموع، براسینواستروئیدها به عنوان یک ابزار مهم در پیشبرد علم کشاورزی و بهینه‌سازی تولید محصولات گیاهی با توانایی افزایش تولید محصول در شرایط محیطی چالش‌برانگیز محسوب می‌شوند.
هورمون جاسمونات
هورمون جاسمونات، شامل جاسمونیک اسید و مشتقات آن، یکی دیگر از هورمون‌های گیاهی است که در واکنش‌های دفاعی گیاه نقش اساسی دارد. جاسمونات‌ها در پاسخ به آسیب‌های مکانیکی و حملات آفات و بیماری‌ها تولید می‌شوند و به عنوان مولکول‌های سیگنالی عمل می‌کنند که واکنش‌های دفاعی گیاه را فعال می‌کنند. علاوه بر نقش‌های دفاعی، جاسمونات‌ها در تنظیم بسیاری از جنبه‌های رشد و توسعه گیاه نیز موثر هستند.
نقش‌های جاسمونات در گیاهان
- دفاع در برابر آفات و بیماری‌ها: جاسمونات‌ها در تحریک تولید متابولیت‌های دفاعی گیاهی نقش دارند که گیاه را در برابر حملات حشرات و عوامل بیماری‌زا محافظت می‌کنند.
- تنظیم رشد و توسعه: این هورمون‌ها در تنظیم فرآیندهای مختلف رشدی مانند جوانه‌زنی بذر، رشد ریشه، گلدهی و میوه‌دهی موثر هستند.
- پاسخ به استرس‌های محیطی: جاسمونات‌ها در پاسخ به استرس‌های محیطی مانند آسیب مکانیکی، خشکی و شوری نقش دارند.
- تنظیم تولید ثانویه: آنها در تنظیم تولید ترکیبات ثانویه مانند آلکالوئیدها و ترپن‌ها که در دفاع گیاهی و جذب حشرات برای گرده‌افشانی مهم هستند، نقش دارند.
کاربردهای جاسمونات
با توجه به نقش‌های کلیدی جاسمونات‌ها در دفاع و رشد گیاه، این هورمون‌ها مورد توجه در برنامه‌های بهبود مقاومت گیاهان به آفات و بیماری‌ها و تنظیم رشد گیاهان قرار گرفته‌اند. محققان در تلاشند تا با استفاده از دانش در مورد جاسمونات‌ها، راه‌هایی برای بهبود بازده کشاورزی و کاهش وابستگی به سموم شیمیایی پیدا کنند. به عنوان مثال، افزایش مقاومت گیاه به طریق ژنتیکی یا مدیریت کشت، با استفاده از جاسمونات‌ها به عنوان تقویت‌کننده‌های دفاعی طبیعی، می‌تواند به حفاظت پایدار از محصولات کشاورزی کمک کند.
آموزش هورمون های گیاهی به زبان ساده
نتیجه‌گیری
هورمون های گیاهی در تنظیم فعالیت‌ها و فرایندهایی که در گیاه رخ می‌دهد، کاربرد بسیاری دارند. این هورمون‌ها هم به‌صورت طبیعی درون گیاه و هم به طور شیمیایی برای تنظیم کردن فرایندهای فیزیولوژیک تولید می‌شوند. در این مقاله به معرفی هورمون های گیاهی و تأثیرات آن بر گیاهان پرداختیم.
