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Polvere di acido abscissico, polvere bianca, è facile da sciogliere in metanolo, etanolo, acetone, cloroformio, acetato di etile e cloroformio, ma difficile da sciogliere in etere, benzene, ecc. La stabilità dell'acido abscissico è buona. Il contenuto dei principi attivi è sostanzialmente invariato dopo essere stato conservato a temperatura ambiente per due anni, ma deve essere sigillato e conservato in un luogo asciutto, fresco e buio. La soluzione acquosa di acido abscissico è sensibile alla luce e appartiene a un forte composto di decomposizione della luce. È una sostanza organica con la formula chimica di c15h20o4. È un ormone vegetale che inibisce la crescita. Prende il nome dalla sua capacità di far cadere le foglie. Può essere ampiamente distribuito nelle piante superiori. Oltre a favorire l'abscissione delle foglie, ha anche altre funzioni, come mettere i germogli in uno stato dormiente e favorire la formazione dei tuberi nelle patate. Inibisce anche il prolungamento delle cellule. Nel 1965 fu confermato che l'abscisina II e la dormienza sono la stessa sostanza, denominata uniformemente acido abscissico.
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Formula chimica |
C15H20O4 |
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Messa esatta |
264 |
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Peso Molecolare |
264 |
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m/z |
264 (100.0%), 265 (16.2%), 266 (1.2%) |
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Analisi elementare |
C, 68.16; H, 7.63; O, 24.21 |
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Ora il mercato internazionale dell'acido abscissico è migliore del mercato interno. Gli Stati Uniti, il Giappone e altri paesi hanno conosciuto e compreso l'acido abscissico e hanno iniziato ad applicare gradualmente i preparati di acido abscissico alla produzione agricola, e anche il consumo di prodotti sta aumentando passo dopo passo. In Cina, l'applicazione industriale dei preparati di acido abscissico è inferiore e il mercato dell'acido abscissico dovrebbe scarseggiare nel trend generale di sviluppo, ma attualmente si trova in una situazione anomala in cui l'offerta supera la domanda.
La biosintesi dell’acido abscissico ha due vie principali:
In questo percorso, l'acido abscissico viene sintetizzato dall'acido metilwallonico (MVA) attraverso l'isopentenil pirofosfato (IPP), il farnesil pirofosfato (FPP) e quindi attraverso alcuni processi sconosciuti per formare l'acido abscissico. Questo percorso è anche chiamato percorso diretto C15. MVA→→FPP→→ABA .
In questa via, i precursori dell'acido abscissico, isopentenil pirofosfato (IPP) e dimetilene pirofosfato (dmapp), non vengono sintetizzati attraverso la via MVA, ma attraverso la via 2-c-metil-d-eritritolo-4-fosfato (via mep/doxp) e attraverso C10, geranil pirofosfato (GPP), farnesil pirofosfato (C15, farnesil pirofosfato, FPP), C20, geranilgeranil pirofosfato (GGPP), fino a quando non viene sintetizzato tutto il trans beta carotene.
L’acido abscissico ha ampie prospettive di applicazione nella produzione agricola e può generare notevoli benefici economici e sociali. In sintesi si tratta principalmente dei seguenti aspetti:
(1) L'acido abscissico è un efficace inibitore della germinazione dei semi ed esiste come principale inibitore della crescita in molti semi di piante dormienti. Molti semi di piante possono essere immersi nell'acido abscissico per impedirne la germinazione e il suo effetto è reversibile. È facile rimuovere i semi trattati e ripristinare nuovamente la crescita. Pertanto, l'acido abscissico può essere utilizzato per inibire la germinazione dei semi e viene utilizzato per la conservazione dei semi.
(2) L'acido abscissico può favorire l'accumulo di sostanze di deposito, in particolare proteine di deposito e zuccheri, nei semi e nei frutti. L'applicazione esterna di acido abscissico durante le prime fasi di sviluppo dei semi e dei frutti può raggiungere l'obiettivo di aumentare la resa dei raccolti di cereali e degli alberi da frutto.
(3) L'acido abscissico può migliorare la tolleranza delle piante alla siccità e al sale e ha un alto valore applicativo nell'aiutare gli esseri umani a resistere ad ambienti sempre più aridi, sviluppando e utilizzando campi a basso rendimento e rimboschimento.
(4) L’applicazione di acido abscissico esogeno al grano e ad altre colture può inibire l’allungamento dello stelo, aumentare il peso delle spighe e resistere all’allettamento delle colture; L'acido abscissico a bassa concentrazione può promuovere la formazione e la ridifferenziazione delle radici avventizie e ha ampie prospettive di applicazione nella coltura dei tessuti.
L'acido abscissico è una sostanza naturale comunemente presente nelle piante, naturalmente presente nella frutta, nella verdura e nei cereali consumati dall'uomo ed è sicura sia per l'uomo che per l'ambiente. Le materie prime utilizzate nel processo di produzione delle materie prime dell'acido abscissico sono prodotti agricoli e collaterali non-tossici e innocui, senza elementi o sostanze nocive aggiunte e senza elementi tossici presenti nella loro struttura chimica.
(3) L'acido abscissico può migliorare la resistenza al freddo e al gelo delle piante e può essere applicato per aiutare le colture a resistere ai danni dovuti alle basse temperature durante l'inizio della primavera e per coltivare nuove varietà di colture con forte resistenza al freddo. Nell'esperimento Xiaotian condotto a Pechino, il grano invernale Xindong n. 2 è stato immerso in 10~6 M per 24 ore. È stata seminata il 26 ottobre del primo anno nel sito sperimentale. Quando le piantine di grano emersero per la prima volta, entrarono nel freddo inverno. Quando diventarono verdi l'anno successivo, il tasso di sopravvivenza del gruppo di controllo era del 51,4%, mentre quello del gruppo imbevuto di acido abscissico raggiungeva il 96,3%.
L'effetto dell'acido abscissico sul miglioramento della resistenza al freddo del grano ha due caratteristiche: in primo luogo, può aumentare la resistenza al freddo senza inibire la crescita; In secondo luogo, può indurre un aumento della resistenza al freddo in condizioni calde. La resistenza al freddo delle piante può essere sviluppata solo esercitandosi a basse temperature. Le caratteristiche dell’acido abscissico non solo hanno un significato importante per esplorare l’espressione e la regolazione dei geni della resistenza al freddo, ma possono anche portare speranza nella prevenzione dei danni da freddo della tarda primavera alle colture svernanti.
Promuovere il distacco
Secondo il nome acido abscissico, l'accelerazione dell'abscissione degli organi vegetali è un'importante funzione fisiologica dell'ABA.
Esistono opinioni diverse sulla questione dell'ABA che causa l'abscissione di foglie, fiori e frutti. Addicott (1982), uno degli scopritori dell'ABA, ritiene, sulla base di numerosi fatti, che l'effetto dell'ABA endogeno sulla promozione dell'abscissione sia certo.
Tuttavia, le sperimentazioni sul campo che utilizzano l’ABA come defoliante non hanno avuto successo. Ciò potrebbe essere dovuto all’effetto compensatorio di IAA, GA e CTK nelle foglie sull’ABA.
Milborrow (1984) riteneva che l’ABA esogeno potesse causare l’abscissione, ma il suo effetto era inferiore a quello dell’etilene esogeno.
Osborne (1989) ha concluso nella sua revisione degli effetti dell'etilene e dell'ABA sull'abscissione che l'ABA potrebbe non avere un effetto diretto sull'abscissione, ma causa solo l'invecchiamento precoce delle cellule degli organi, che poi stimola un aumento della produzione di etilene e porta all'abscissione. Il vero iniziatore del processo di abscissione è l’etilene, non l’ABA.
Il metodo di test biologico per l'ABA adotta generalmente il metodo di distacco delle foglie di fagiolo (o di cotone), in cui la pasta di lanolina della sostanza in esame viene applicata all'estremità residua del gambo fogliare opposto e si osserva la velocità di distacco. Inoltre, viene utilizzato anche il metodo per inibire l'allungamento dei segmenti della guaina dell'embrione di avena o di frumento.
Inibire la crescita
L'ABA è un forte inibitore della crescita che può inibire la crescita di piante intere o di organi isolati. L'ABA ha l'effetto opposto sulla crescita rispetto a IAA, GA e CTK, poiché inibisce la divisione e l'allungamento cellulare. Inibisce l'allungamento e la crescita di organi come la guaina embrionale, i rami teneri, le radici e l'asse embrionale.
Promuovere la dormienza
Nelle brevi giornate autunnali, il contenuto di ABA nelle foglie di molte piante legnose aumenta, favorendo la dormienza dei germogli. L'applicazione dell'ABA ai rami a crescita vigorosa di queste piante legnose può causare la dormienza delle gemme. Anche i germogli dormienti delle patate contengono una quantità significativa di ABA. Pertanto, l'ABA può essere utilizzato per trattare le patate per prolungarne il periodo di dormienza. Anche la germinazione di semi come lattuga e ravanello viene inibita dall'ABA. Il pino rosso, la pesca, il castagno, l'acero e altri semi dormienti contengono un'elevata quantità di ABA.
Dopo diversi mesi di trattamento di stratificazione a bassa-temperatura, il contenuto di ABA nei semi è diminuito e il tasso di germinazione è aumentato significativamente. Ma il livello del contenuto di ABA non è necessariamente la causa diretta della dormienza dei semi. Il contenuto di ABA nella buccia esterna dei semi di Pinus koraiensis è elevato. Dopo il lavaggio con acqua, il contenuto di ABA è diminuito significativamente, ma il tasso di germinazione è rimasto basso. Ulteriori analisi del contenuto di ABA nei semi di pino dello Yunnan, Pinus tabulaeformis, pino di Huashan e Pinus tabulaeformis hanno rivelato che anche alcuni semi di pino hanno un elevato contenuto di ABA ma non mostrano dormienza. Ad esempio, il contenuto di ABA dei semi di Pinus armandii non dormienti è circa 10 volte superiore a quello dei semi di Pinus koraiensis dormienti.
Causando la chiusura stomatica
Regolare l'apertura della presa d'aria. Esistono due vie di segnalazione attraverso le quali l'ABA regola la chiusura stomatica: promuovere la chiusura stomatica e inibire l'apertura stomatica. In condizioni di carenza idrica, il contenuto di ABA nelle foglie delle piante aumenta, provocando la chiusura degli stomi. Questo perché l’ABA promuove l’efflusso di ioni potassio, ioni cloruro e ioni acido malico, che a loro volta favoriscono la chiusura stomatica. Spruzzare una soluzione acquosa ABA sulle foglie delle piante può chiudere gli stomi e ridurre la velocità di traspirazione. Pertanto, l'ABA può fungere da agente antitraspirazione. Inoltre, l’ABA inibisce l’azione degli ioni potassio e delle pompe protoniche, sopprimendo così l’apertura stomatica.
Regolare lo sviluppo degli embrioni di semi
Negli ultimi anni, è stato notato che l’ABA endogeno svolge un ruolo importante come fattore regolatore positivo durante lo sviluppo dell’embrione seme. L’ABA endogeno può promuovere il normale sviluppo e maturazione dell’embrione, nonché inibire la germinazione prematura. Nella coltura di embrioni immaturi, l'ABA esogeno può accelerare la formazione di alcune proteine di stoccaggio specifiche; Se manca l'ABA, questi embrioni non possono sintetizzare queste proteine o ne formano molto poche. Ciò indica che i livelli di ABA durante lo sviluppo iniziale e medio del seme controllano l’accumulo di proteine di stoccaggio.
Se l’ABA controlli anche l’accumulo di amido e grasso negli embrioni in via di sviluppo è una questione da studiare.
Inoltre, l’ABA può anche servire come sostanza per la difesa delle piante contro i danni causati dal sale, dal caldo e dal freddo, il che potrebbe essere correlato alla sua capacità di promuovere la generazione di nuove proteine dello stress nelle piante. L'ABA può anche promuovere la differenziazione dei boccioli fiorali in alcuni alberi da frutto (come i meli) e indurre la fioritura in alcune piante a giorno corto (come il ribes nero) in condizioni di giorno lungo.
Aumentare la resilienza
In generale, avversità come siccità, freddo, alte temperature, salinità e ristagno idrico possono aumentare rapidamente l’ABA nelle piante, migliorando al contempo la loro resistenza allo stress. L'ABA può ridurre significativamente il danno dell'alta temperatura all'ultrastruttura dei cloroplasti e aumentarne la stabilità termica; L'ABA può indurre la risintesi di alcuni enzimi e aumentare la resistenza delle piante al freddo, al ristagno idrico e al sale. Pertanto, l'ABA è chiamato ormone dello stress o ormone dello stress.
Influisce sulla differenziazione sessuale
La gibberellina può indurre fiori maschili nelle piante femminili di cannabis, cosa che può essere invertita dall'acido abscissico, ma l'acido abscissico non può indurre fiori femminili nelle piante maschili.
Domande frequenti
Cos'è l'acido abscissico e la sua funzione?
L'acido abscissico è talvolta abbreviato in ABA o ormone ABA. L'acido abscissico è un ormone vegetale che regola la crescita, lo sviluppo e le risposte allo stress all'interno di una pianta, in particolare attraverso l'inibizione della divisione cellulare nelle cellule vegetali (ovvero, impedendo alle cellule di creare più cellule).
Perché è detto anche acido abscissico?
L'acido abscissico è chiamato ormone dello stress poiché induce varie risposte nelle piante contro le condizioni di stress. Aumenta la tolleranza delle piante ai vari stress. Induce la chiusura degli stomi durante lo stress idrico. Promuove la dormienza dei semi e garantisce la germinazione dei semi in condizioni favorevoli.
Chi ha scoperto l'acido abscissico?
Nel 1963, l'acido abscissico fu identificato e caratterizzato per la prima volta come ormone vegetale da Frederick T. Addicott e Larry A. Davis. Stavano studiando i composti che causano l'abscissione (spargimento) dei frutti di cotone (capsule).
Quale ormone vegetale è chiamato ormone dello stress?
Spiegazione: L'ABA (acido abscissico) è noto anche come ormone dello stress perché protegge le piante da condizioni ambientali estreme come lo stress idrico. L'ABA favorisce l'invecchiamento e l'abscissione (caduta) di foglie e frutti.
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