introduzione

I regolatori di crescita delle piante sono un elemento essenziale della ricetta dei terreni di coltura dei tessuti. Sono richiesti dalle piante per prosperare e sviluppare i loro organi. Gli ormoni sono profondamente coinvolti nei cicli metabolici delle piante.

Quando le piante crescono in natura sintetizzano i propri ormoni. Non è necessario aggiungerli a piante provenienti da fonti esterne. Ma, quando queste piante vengono coltivate in laboratorio, gli ormoni esogeni vengono aggiunti per la loro crescita e sviluppo.

Le cinque principali classi di ormoni vegetali includono auxina, citochinina, gibberelline, etilene, e acido abscissico. Ma di tutti questi ormoni solo l'auxina, citochinina, e le gibberelline sono utilizzate nella misura massima.

In questo articolo, imparerai a conoscere le citochinine, la loro scoperta, e il loro ruolo nella crescita e nello sviluppo delle piante. Cominciamo!

Cos'è la citochinina?

Si tratta di una classe di ormoni vegetali che svolgono un ruolo centrale nella regolazione del ciclo cellulare vegetale e in numerosi processi di sviluppo. Strutturalmente, sono derivati ​​dell'adenina con una catena laterale in posizione N6-, che influenza la loro risposta biologica nelle piante.

Le citochinine sono principalmente coinvolte nella stimolazione della divisione cellulare nelle radici delle piante e nei sistemi di germogli. È noto che più di 200 diversi ormoni sintetici e naturali sono coinvolti nella crescita delle piante e la maggior parte di essi si sviluppa nel meristema della radice. Di solito si formano all'interno delle radici, quindi viaggiano attraverso lo xilema verso altre parti della pianta dove la crescita delle piante continua come i frutti, semi, e foglie giovani.

Scoperta di citochinine

La scoperta della citochinina risale agli anni '40, quando gli scienziati di tutto il mondo stavano cercando di coltivare piante con successo in un ambiente di laboratorio. Stavano testando una varietà di sostanze, che vanno dall'estratto di lievito al succo di pomodoro che potrebbe, in combinazione con auxina, avviare e sostenere la proliferazione dei normali tessuti staminali vegetali in coltura.

Dopo, è stato riscontrato che il latte di cocco (endosperma liquido) ha il più forte effetto positivo sulle piante coltivate in vitro. Gli scienziati hanno concluso che il latte potrebbe contenere una sostanza in grado di stimolare la divisione cellulare nelle piante coltivate.

Negli anni Cinquanta, Folke Skoog e Carlos Miller hanno scoperto che un derivato dell'adenina 6-furfurylaminopurine presente nel DNA dello sperma di aringa autoclavato era un potente attivatore della proliferazione delle cellule del midollo del tabacco coltivate. Hanno chiamato questo composto attivo chinetina. Però, la prima citochinina naturale, zeatina, è stato scoperto in seguito nell'endosperma immaturo del mais. E, questo ormone è risultato predominante nel latte di cocco, stimolare la crescita delle piante in condizioni in vitro.

Funzioni delle citochinine

Le citochinine sono principalmente coinvolte nella divisione cellulare e nella crescita delle piante. Ma, ha molti altri aspetti funzionali che sono menzionati di seguito:

• Ciclo cellulare:Le citochinine sono essenziali per la divisione cellulare durante l'embriogenesi, nel meristema apicale del germoglio, foglie giovani, il cambio, e cellule vegetali coltivate. Regola la transizione G1/S e la transizione G2/M del ciclo cellulare.
• Sviluppo e crescita delle piante:le citochinine sono coinvolte in molti aspetti dello sviluppo delle piante, tra cui:

• Germinazione del seme
• Espansione cotiledone
• Differenziazione dei cloroplasti
• de-eziolazione
• Differenziazione del tessuto vascolare
• Dominanza apicale (ramificazione del germoglio)
• Allungamento e ramificazione delle radici
• Segnalazione nutrizionale
• Regolazione della forza del lavandino
• Le transizioni dalla fase di crescita vegetativa a quella riproduttiva
• Sviluppo di fiori e frutti
• Senescenza fogliare
• Interazioni pianta-patogeno.

Durante lo sviluppo dell'embrione, forma la struttura vascolare delle piante. E, quando la citochinina esogena locale viene applicata al germoglio, provoca la crescita prematura delle gemme laterali, senescenza ritardata delle foglie, fotomorfogenesi parziale al buio, maggiore resistenza al lavandino, e una vascolarizzazione alterata.

Oltre alla suddetta risposta positiva delle citochinine, ha anche un ruolo regolatorio negativo nel controllo dell'allungamento e della ramificazione delle radici.

• Iniziare la formazione del germoglio:Il meristema apicale del germoglio è coinvolto nella formazione della maggior parte della porzione aerea della pianta.
• Sviluppo del gametofito:Le piante superiori hanno due fasi nel loro ciclo di vita:fasi gametofitiche aploidi e fasi sporofite diploidi. È stato osservato che la citochinina è richiesta dal tessuto sporofito per lo sviluppo del gametofito femminile.
• Risposta di segnalazione luminosa:alla luce, le piantine mostrano risposte di crescita e sviluppo. Chiamata fotomorfogenesi. La stessa risposta può anche essere imitata in presenza di citochinina esogena o dall'aumento di citochinina endogena.

Ruolo delle citochinine nella coltura tissutale

Le citochinine possono avviare germogli da colture di calli indifferenziati. Il suo ruolo nel meristema apicale del germoglio è stato compreso dall'inizio dei meristemi ectopici nelle piante transgeniche, progettato per sovraesprimere le citochinine.

Le citochinine naturali più comunemente utilizzate nella coltura tissutale sono la zeatina, 2-IP, diidrozeatina, e zeatina riboside. Invece, gli analoghi sintetici delle citochinine ampiamente utilizzati nei terreni di coltura tissutale includono chinetina e BAP (benzilaminopurina).

Le migliori risposte delle piante in coltura tissutale sono state registrate utilizzando una perfetta combinazione di auxina e citochinina nei media. Per esempio, un elevato rapporto auxina/citochinina favorisce la formazione delle radici, un elevato rapporto citochinina/auxina favorisce la formazione dei germogli, e la formazione del callo avviene a livello intermedio di entrambi gli ormoni (auxina e citochinina).

A parte la concentrazione, devi anche garantire la qualità degli ormoni che stai acquistando. E, per tenerti fuori da questa preoccupazione Plant Cell Technology fornisce le migliori citochinine di qualità per i tuoi processi di coltura dei tessuti.

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