Indole 3 axit axetic (IAA) CAS 87-51-4

Axit acetic indole 3 (IAA), còn được gọi là axit indoleacetic, là một chất phụ trợ với công thức hóa học C10H9NO2 và 8CAS 7 - 51-4, bột tinh thể trắng, hòa tan trong ethanol, acetone và ether, hơi hòa tan trong chloroform, không hòa tan trong nước. Nó được sử dụng làm chất kích thích tăng trưởng thực vật và thuốc thử phân tích. Axit indleacetic được tổng hợp trong lá non và mô phân sinh đỉnh mở rộng, và tích lũy từ trên xuống dưới thông qua sự vận chuyển đường dài của phloem. Rễ cũng có thể tạo ra phụ trợ và vận chuyển nó từ dưới lên trên. Các chất phụ gia được hình thành bởi tryptophan thông qua một loạt các sản phẩm trung gian.

Axit indole-3-acetic (IAA), vì hormone tăng trưởng thực vật tự nhiên được phát hiện sớm nhất, được cung cấp với hoạt động sinh học độc đáo bởi vòng indole và chuỗi bên axit axetic trong cấu trúc phân tử của nó. Kể từ khi cô lập và thanh lọc từ thực vật vào năm 1934, IAA đã chứng minh giá trị ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp, làm vườn, công nghệ sinh học và các lĩnh vực nghiên cứu cơ bản.

Các yếu tố điều tiết cốt lõi của sự tăng trưởng thực vật

 

1. BI điều chỉnh định hướng phân chia tế bào và độ giãn dài
IAA promotes cell division by regulating the expression of cyclin genes, while inducing cell elongation by acidifying the cell wall and activating expansin protein. In the meristematic tissue of the stem tip, low concentrations of IAA (0.01-1 μ M) promote longitudinal cell elongation, while high concentrations (>10 μ m) ức chế độ giãn dài của tế bào gốc bằng cách tạo ra sự tổng hợp ethylene. Tác dụng phụ thuộc nồng độ này có ý nghĩa trong thí nghiệm kéo dài vỏ phôi ngô: 0,1 μ m IAA làm tăng lớp vỏ phôi kéo dài 40%, trong khi điều trị 10 μ m dẫn đến ức chế kéo dài.

 

2. Xây dựng cơ quan và hình thái học
Phát triển gốc:Axit acetic indole 3 (IAA)Thiết lập một gradient mô phân sinh gốc bằng cách điều chỉnh nội địa hóa phân cực của protein pin, thúc đẩy sự hình thành nguyên thủy gốc. Trong các nghiên cứu đột biến của Arabidopsis, sự thiếu hụt PIN1 dẫn đến việc phân phối IAA bị gián đoạn và giảm 60% số lượng tóc rễ.
Ưu điểm hàng đầu: IAA được tạo ra ở đầu gốc ức chế sự nảy mầm của chồi bên thông qua vận chuyển cực và ứng dụng ngoại sinh của các chất ức chế vận chuyển IAA (như NPA) có thể làm tăng số lượng chồi bên khoai tây lên 3-5 lần.
Phát triển hoa và trái cây: IAA gây ra parthenocarpy cà chua và ngâm hoa trong dung dịch IAA 3000 mg/L làm tăng năng suất trái cây không hạt lên 200%; Phun 20 mg/L IAA trong thời gian cài đặt trái cây táo có thể làm tăng tỷ lệ cài đặt trái cây lên 35%.

 

3. Phản ứng thích ứng môi trường
Phototropism: Tốc độ tích lũy của IAA ở phía backlit của vỏ phôi yến mạch nhanh hơn 30% so với ở phía ngược lại, dẫn đến sự khác biệt về tốc độ kéo dài tế bào.
Geotropism: Sự phân bố IAA không đối xứng trong các tế bào cột nắp ngô ức chế sự kéo dài của các tế bào thấp hơn và tăng tốc độ giãn dài của các tế bào trên, dẫn đến tính địa lý âm của rễ.
Phản ứng nghịch cảnh: Dưới căng thẳng hạn hán, hàm lượng IAA trong rễ lúa mì tăng 2,3 lần, tăng cường khả năng hấp thụ nước bằng cách thúc đẩy tăng trưởng rễ.

Các thành phần chính của nuôi cấy mô thực vật

 

1. Cảm ứng mô mô sẹo
Trong nuôi cấy tế bào mesophyl của lá thuốc lá, thêm 0,1-1 mg/L IAA vào môi trường MS có thể làm tăng tỷ lệ cảm ứng mô sẹo từ 12% lên 85%. Tỷ lệ IAA so với cytokinin (như 6-ba) xác định hướng khác biệt: IAA cao/thấp 6-ba (10: 1) thúc đẩy sự hình thành rễ, trong khi IAA thấp/cao 6-ba (1:10) gây ra sự khác biệt.

2. Phôi soma
Trong nuôi cấy tế bào huyền phù cà rốt, sự kết hợp của 0,5 mg/L IAA và 2 mg/L 2,4-D có thể làm tăng tần suất phát triển phôi lên 40%. IAA điều chỉnh sự biểu hiện của các gen quan trọng liên quan đến sự phát triển phôi thai, chẳng hạn như LEC1 và FUS3, và bắt đầu quá trình phát triển phôi soma.

3. Tối ưu hóa hệ thống biến đổi di truyền
Trong biến đổi di truyền cotton qua trung gian Agrobacterium, thêm 0,01 mg/L IAA vào môi trường nuôi cấy trước có thể làm tăng hiệu quả chuyển đổi lên 25%. IAA duy trì hoạt động phân chia tế bào, kéo dài thời gian cửa sổ của nhiễm trùng agrobacterium và làm giảm hiện tượng nâu.

Ứng dụng sáng tạo của công nghệ nông nghiệp hiện đại

 

1. Công nghệ root hiệu quả
Cắt nhánh cứng: Các nhánh cứng nho được xử lý bằng 500 mg/L IAA nhúng nhanh và tốc độ rễ đạt 92%, cao hơn 58% so với nhóm đối chứng.
Khó đối với các loài cây rễ: Các nhánh mềm thông đỏ được ngâm trong 1000 mg/L IAA trong 24 giờ và tỷ lệ rễ tăng từ 12% lên 67%.
Phát triển công thức tổng hợp: Trộn IAA và thuốc diệt nấm (1:10) để xử lý cây giống lúa dẫn đến tăng 40% số lượng rễ và hiệu quả 85% trong việc ngăn chặn và kiểm soát héo Fusarium.

2. Cài đặt trái cây và kiểm soát chất lượng
Sản xuất trái cây không hạt: phun 20 mg/L IAA trong thời kỳ ra hoa cao điểm của dâu tây làm tăng tỷ lệ trái cây không hạt lên 70% và trọng lượng của các loại trái cây riêng lẻ lên 15%.

 

Tính đồng nhất của trái cây: phun 10 mg/L IAA trong giai đoạn trái cây non của cam quýt đã làm giảm độ lệch chuẩn của chỉ số hình dạng trái cây xuống 0,2 và tăng tỷ lệ trái cây thương mại lên 25%.
Tích lũy đường: Áp dụng 5 mg/L IAA trong thời gian sưng của củ cải đường tăng hàm lượng đường 1,8 điểm phần trăm và năng suất 12%.
3. Quản lý canh tác nghịch cảnh
Cải thiện đất kiềm mặn: Hạt ngô được xử lý bằng sự kết hợp của IAA và axit humic cho thấy tỷ lệ nảy mầm tăng 40% và tăng 25% trọng lượng khô của cây con dưới căng thẳng NaCl 0,3%.
Trồng cây giống nhiệt độ thấp: phun 5 mg/L IAA vào cây con dưa chuột trong giai đoạn cây con tăng tỷ lệ sống sót 35% ở 5 độ và giảm tỷ lệ rò rỉ điện phân 22%.

Các công cụ nghiên cứu cho các cơ chế sinh lý thực vật

 

1. Phân tích các tuyến đường vận chuyển
Bằng cách sử dụng ghi nhãn phóng xạ để theo dõi đường chuyển động của IAA trong thực vật, "mô hình vận chuyển CO" của vận chuyển cực đã được tiết lộ: IAA và H ⁺ đã được vận chuyển theo cùng một hướng, và một gradient tiềm năng màng được thiết lập để điều khiển vận chuyển.
2. Nghiên cứu về tải nạp tín hiệu
Axit acetic indole 3 (IAA)được sử dụng như một phân tử mô hình để làm sáng tỏ cơ chế tương tác giữa các protein thụ thể Auxin TIR1/AFB và AUX/IAA. Nấm men Hai thí nghiệm lai cho thấy 10nm IAA có thể tạo ra sự hình thành các phức TIR1-AUX/IAA và kích hoạt các yếu tố phiên mã ARF.
3. Làm sáng tỏ các con đường trao đổi chất
Công nghệ theo dõi đồng vị kết hợp với LC - Phân tích MS đã xác định các con đường trao đổi chất chính của IAA ở thực vật: 70% được lưu trữ dưới dạng phức hợp axit aspartic axit indole-3-acetic và 20% bị phân hủy bởi IAA oxyase đến oxy hóa oxy hóa.

Ứng dụng mở rộng của ngành công nghiệp và công nghệ sinh học

 

1. Sản xuất kỹ thuật vi sinh vật
Escherichia coli tái tổ hợp biểu hiện tryptophan monooxygenase (IAAM) và indole-3-aldehyd dehydrogenase (IAAH), dẫn đến sản xuất IAA là 1,2 g/L trong nước dùng lên men, thấp hơn 40% so với chi phí tổng hợp hóa học.
2. Phát triển thuốc nhuộm sinh học
IAA tạo thành một phức hợp màu đỏ với các ion sắt, có thể được sử dụng để định vị vi mô phân phối Auxin trong các phần mô thực vật, với độ nhạy 0,1 μ g/g.
3. Các chỉ số giám sát môi trường
Là một dấu ấn sinh học gây căng thẳng thực vật, những thay đổi về hàm lượng IAA có thể phản ánh mức độ ô nhiễm kim loại nặng: sự giảm hàm lượng IAA trong rễ lúa dưới cd ² ⁺ Ứng suất tương quan tiêu cực với chỉ số ô nhiễm (R =-0.87).

Con đường tổng hợp củaIAA: Phản ứng của indole, formaldehyd và kali xyanua ở 150 độ, 0,9 ~ 1MPa để tạo ra acetonitril 3 adole, sau đó thủy phân dưới tác động của kali hydroxit. Hoặc từ phản ứng của indole và axit glycolic. Trong nồi hấp bằng thép không gỉ 3L, thêm 270g (4,1mol) 85% kali hydroxit, 351g (3mol) indole, sau đó từ từ thêm 360g (3,3mol) 70% dung dịch nước axit hydroxyacetic. Làm nóng nó đến 250 độ và khuấy trong 18 giờ. Làm mát xuống dưới 50 độ, thêm 500ml nước và khuấy ở 100 độ trong 30 phút để hòa tan acetate indole-3-poti. Làm mát đến 25 độ, đổ vật liệu nồi hấp vào nước và thêm nước vào tổng thể tích 3L. Chiết xuất bằng ether 500ml, tách lớp nước, axit hóa bằng axit hydrochloric ở 20-30 độ và kết tủa axit indole-3-acetic. Lọc, rửa trong nước lạnh và khô trong bóng tối để thu được 455-490g sản phẩm.

Nguyên tắc hành động: axit indleacetic được tổng hợp trong lá non và mô phân sinh đỉnh mở rộng, và tích lũy từ trên xuống dưới qua quá trình vận chuyển từ xa - của phloem. Rễ cũng có thể tạo ra phụ trợ và vận chuyển nó từ dưới lên trên. Các chất phụ gia được hình thành bởi tryptophan thông qua một loạt các sản phẩm trung gian. Con đường chính của nó là thông qua Indole Acetaldehyd. Indole acetaldehyd có thể được hình thành từ quá trình oxy hóa và khử trùng tryptophan đến axit pyruvic indole và sau đó giải mã, hoặc từ quá trình oxy hóa và khử chất tryptophan đến tryptophan. Sau đó, indolealdehyd được oxy hóa thành axit indleacetic. Một con đường tổng hợp có thể khác là việc chuyển đổi tryptophan từ indole acetonitril thành axit acetic indole. Ở thực vật, IAA có thể kết hợp với các chất khác để mất hoạt động của nó, chẳng hạn như kết hợp với axit aspartic để tạo thành IAA, inositol để tạo thành IAA, glucose để tạo thành glucoside và protein để hình thành IAA - phức hợp protein. Axit indleacetic liên kết thường chiếm 50 ~ 90% axit indleacetic trong thực vật. Nó có thể là một dạng lưu trữ của phụ trợ trong các mô thực vật. Chúng có thể được thủy phân để tạo ra axit indleacetic tự do. Axit indoleacetic oxyase, có mặt khắp nơi trong các mô thực vật, có thể oxy hóa và phân hủy axit indoleacetic.

Quá trình khám phá củaAxit acetic indole 3 (IAA): Auxin là hormone thực vật được phát hiện sớm nhất. Năm 1880, khi nghiên cứu phototropism của thực vật, C. Darwin của Vương quốc Anh nhận thấy rằng sự chiếu sáng đơn hướng của coleoptile sẽ gây ra sự uốn cong phototropism của coleoptile. Cắt đầu của coleoptile hoặc phủ lên coleoptile bằng nắp giấy thiếc mờ đục. Uốn phototropic sẽ không xảy ra khi chiếu xạ với ánh sáng đơn phương. Do đó, Darwin tin rằng coleoptile tạo ra một chất di chuyển đi xuống dưới ánh sáng đơn phương, gây ra tốc độ tăng trưởng của mặt sau - bề mặt ánh sáng và ánh sáng- đối diện với bề mặt của coleoptile khác nhau, làm cho coleoptile uốn cong ra ánh sáng. Năm 1910, thí nghiệm của P. Boysen - Jense đã chứng minh rằng hiệu ứng được tạo ra bởi đầu của coleoptile có thể được truyền đến phần dưới qua tấm thạch. Năm 1914, thí nghiệm của A. Paal đã chứng minh rằng sự tăng trưởng cong của coleoptile là do sự phân bố không đồng đều của ảnh hưởng được tạo ra bởi đầu ở phần dưới của nó. Năm 1928, FW đã đi của Hà Lan đặt đầu của coleoptile yến mạch cắt trên khối thạch. Sau một thời gian, đầu của coleoptile đã được loại bỏ và những mảnh thạch này được đặt ở bên cạnh của coleoptile nhọn. Kết quả là, bên với môi trường thạch tăng nhanh và uốn cong theo hướng ngược lại. Thí nghiệm này đã xác nhận rằng một chất được tạo ra bởi đầu coleoptile khuếch tán vào thạch và sau đó đặt trên coleoptile có thể chuyển sang phần dưới của coleoptile và thúc đẩy sự tăng trưởng của phần dưới. Sau đó, mùa đông đã tách ra sự tăng trưởng - Các chất liên quan được tạo ra bởi đầu vỏ bọc đầu tiên và đặt tên cho chất này là chất phụ trợ này. Năm 1931, Kogl và những người khác ở Hà Lan đã phân lập được một hợp chất từ ​​nước tiểu người và thêm nó vào thạch, cũng có thể gây ra sự uốn cong của coleoptile. Các hợp chất đã được chứng minh là axit indleacetic. Sau đó vào năm 1946, Kogl và những người khác cũng tìm thấy axit indoleacetic, axit phenylacetic (PAA), axit indolebutyric (IBA), v.v. trong các mô thực vật.

Chú phổ biến: Indole 3 axit axetic (IAA) CAS 87-51-4, nhà cung cấp, nhà sản xuất, nhà máy, bán buôn, mua, giá, số lượng lớn, để bán