Auxine sind eine Gruppe von natürlichen und synthetischen Wachstumsregulatoren mit multipler Wirkung auf Wachstums- und Differenzierungsprozeße bei den höheren Pflanzen. Die natürlich vorkommenden pflanzlichen Auxine gehören zu den Phytohormonen.
Wichtigster Vertreter ist die überall, allerdings in sehr geringer Menge (1-100 µg je kg Pflanzenmaterial) vorkommende Indol-3-ylessigsäure (β-Indolylessigsäure). Sie kommt auch in niederen Pflanzen und Bakterien vor. Ein weiteres nativ vorkommendes Auxin ist die Phenylessigsäure, die jedoch geringere Auxinwirkung hat als Indol-3-ylessigsäure.
Indol-3-ylessigsäure findet man im Planzengewebe in freier Form und über die Carboxygruppe esterartig an myo-Inosit, Glukose oder Galaktose oder peptidartig an Aminosäuren, wie Asparaginsäure oder Tryptophan, gebunden vor. Diese Indol-3-ylessigsäurederivate werden als Auxinkonjugate bezeichnet und als Glykosyl, myo-Insityl- bzw. Peptidylkonjugate unterschieden. Sie spielen bei der Regulation des Auxinstoffwechsels eine wichtige Rolle. In verschiedenen Planzen finden sich weitere strukturverwandte Verbindungen der Indol-3-ylessigsäure wie z.B. 4-Chlorindolylessigsäure, Indolylethanol, Indolylacetamid, Indolylacetonitril und Indolylacetaldehyd. Diese dienen zum Teil als Biosynthesevorstufen (Auxinvorstufen).
Biosynthese
Die Bildung von Indol-3-ylessigsäure erfolgt aus der Aminosäure Tryptophan durch Seitenkettenabbau entweder über Indolylbrenztraubensäure und Indolylacetamid oder über Tryptamin. Hauptbiosyntheseort sind junge, sich entwickelnde und wachsende Planzenteile, wie Koleoptil und Sproßspitzen, junge Blätter und das aktive Kambium. Der Transport von Auxin erfolgt überwiegend vom Sproß hin zur Wurzelspitze. Die Inaktivierung der Auxine geschieht durch enzymatisch katalysierten oxidativen Abbau oder durch Konjugatbildung zur Speicherung.
Von den synthetischen Verbindungen mit Auxinaktivität sind vor allem Indolylbuttersäure und Indolylpropionsäure, Phenyl- und Napthylessigsäuren sowie Phenoxy- und Naphthoxyessigsäuren von praktischer Bedeutung.
Wirkungen
Auxine haben eine vielfältige Wirkung auf die Gesamtentwicklung von höheren Pflanzenarten, und zwar im komplexen Zusammenspiel mit anderen Phytohormonen. A. wirken besonders auf die Zellstreckung, und vor allem von Koleoptilen und in den Sproßachsen, sie regen die Kambiumtätigkeit an, beeinflussen Zellteilung, Apikaldominaz, Abszission, Phototropismus und Geotropismus und andere Wachtums- und Entwicklungsprozesse. In hohen Dosen wirken Auxine überraschenderweise stark wachstumshemmend. Dies hat zur Entwicklung von selektiv wirkenden Herbizide geführt (z.B. 2,4-Dichlorphenoxyessigsäure oder kurz 2,4 D, und 2,4,5-Trichlorphenoxyessigsäure oder kurz 2,4,5-T).
Nachweis
Der Nachweis und die quantitative Bestimmung von Auxinen erfolgen meist durch spezifische Biotestsysteme z.B. den Haferkoleoptilen-Krümmungstest oder Gaschromatographie.
Verwendung
Indol-3-ylessigsäure und vor allem einige synthetische Auxine wie 2,4-D haben als Wachtumsregulatoren in der Landwirtschaft sowie im Obst- und Gartenbau (Fruchtausdünnung, Förderung des Fruchtansatzes) breite Anwendung gefunden. Beispiele sind hier die Stecklingsbewurzelung oder als selektiv wirkende Herbizide im Getreideanbau, Baumwoll-, Sojabohnen- und Zuckerrübenkulturen.
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