Auxine

L'auxine, ou acide indoleacétique, de formule moléculaire C10H9NO2, est la première hormone découverte pour favoriser la croissance des plantes. Le mot anglais « auxine » est dérivé du mot grec « auxein », qui signifie « grandir » [1]. La forme pure de l'acide indoleacétique est un cristal blanc, insoluble dans l'eau mais soluble dans l'éthanol, l'éther et d'autres solvants organiques. Il s'oxyde facilement sous la lumière, se transformant en une couleur rose-rouge, et son activité physiologique est également réduite. Dans les plantes, l’acide indoleacétique existe soit à l’état libre, soit à l’état lié, ce dernier étant principalement sous forme de complexes esters ou peptidiques. La teneur en acide indoleacétique libre des plantes est très faible, allant d'environ 1 à 100 microgrammes par kilogramme de poids frais, selon l'emplacement et le type de tissu. Les tissus ou organes à croissance vigoureuse, tels que les points de croissance et le pollen, ont une teneur plus élevée.

À ce jour, cinq voies de biosynthèse de l'auxine ont été proposées, dont quatre voies de synthèse dépendantes du tryptophane et une voie indépendante du tryptophane [5]. L'auxine se trouve dans les courgettes, certaines plantes crucifères et les tomates. Notamment, l’auxine est facilement dégradée par photooxydation sous la lumière. En 1947, Tang Yuwei et J. Banner ont découvert que certaines oxydases présentes dans les tissus végétaux peuvent dégrader l'acide indoleacétique, appelé acide indole-acétique oxydase.

L'auxine est largement distribuée dans les plantes, étant présente dans presque toutes les parties, bien que sa distribution ne soit pas uniforme. Le contenu d'une partie spécifique est affecté par plusieurs facteurs à un moment donné. La majeure partie de l'auxine est concentrée dans les parties vigoureuses telles que la gaine germinale, les méristèmes des bourgeons et des racines, le cambium, l'ovaire après fécondation et les jeunes graines, tandis qu'on en trouve très peu dans les tissus et organes sénescents.

L'auxine est principalement synthétisée dans le méristème apical de la plante, puis transportée vers diverses parties du corps végétal. Le transport de l’auxine dans le corps végétal est unidirectionnel, se déplaçant uniquement de l’extrémité supérieure de la morphologie végétale vers l’extrémité inférieure. En présence d’une stimulation unidirectionnelle telle qu’une lumière unilatérale, l’auxine est transportée du côté éloigné de la lumière. Son mode de transport est actif, nécessitant un transporteur et une ATP. Dans les tissus matures, l’auxine peut être transportée de manière non polaire à travers le phloème.

Acide indoleacétique
Ingrédient principal :AAI

Fonctionnalité:
◆L'auxine (IAA) a un effet significatif sur la croissance longitudinale des organes végétatifs.
◆L'auxine peut provoquer une division cellulaire en association avec la cytokinine, et l'auxine seule peut provoquer une division cellulaire.
◆L'effet le plus évident de l'auxine sur le développement des organes est de favoriser la formation et la croissance des primordiums racinaires.
◆Une fois la plante fleurie et fécondée, la teneur en auxine dans l'ovaire augmente, favorisant l'expansion de l'ovaire et de ses tissus environnants, accélérant ainsi le développement du fruit.

Il existe deux formes d’auxine dans les plantes : libre, qui est biologiquement active, et liée, qui est moins active.
Dans le corps végétal, l’acide indoleacétique se combine souvent avec l’acide aspartique pour former l’aspartate d’indole acétyle. Il peut également se combiner avec l'inositol pour former de l'indole-éthanol, avec du glucose pour former de l'indole acétylglucoside et avec des protéines pour former des complexes acide indoleacétique-protéine. L'auxine liée peut être une forme stockée d'auxine dans la cellule, et c'est également un moyen de réduire l'excès d'auxine. Dans de bonnes conditions (pH 9-10), les auxines liées peuvent être transformées en forme libre, qui est ensuite transportée vers le site d'action pour ses effets.
La quantité d’auxine dans les graines en croissance est également élevée, mais une fois complètement mûres, la majeure partie est stockée à l’état lié. Il existe sous forme liée dans la graine et prend une forme libre lors de la germination.

dégradation
Dégradation de l'IAA
(1) Dégradation oxydative enzymatique : décomposition de l'acétate d'indole oxydase
L'auxine dans les plantes se trouve souvent dans un équilibre dynamique de synthèse et de dégradation. L'IAA oxydase est une hémoprotéine contenant du Fe. Suite à l'hydrolyse enzymatique, l'IAA forme du 3-hydroxyméthyloxyindole et du 3-méthyloxyindole. En présence d'O2, de Mn et de monophénol comme cofacteurs, l'indole acétate oxydase est active.

(2) Décomposition photooxydative :
Les rayons X, la lumière ultraviolette et la lumière visible ont tous un effet néfaste sur l'IAA, et les produits de décomposition sont également de l'3-oxyde de méthylène indole et indoléal. Cependant, le mécanisme n’est pas clair. Dans le tube à essai, certains pigments végétaux, comme la riboflavine, la violaxanthine, etc., peuvent absorber une grande quantité de lumière bleue et favoriser la décomposition photooxydative de l'IAA.
La conversion entre les deux formes d'auxine dans les plantes ou la dégradation oxydative de l'IAA par l'indole acétate oxydase constituent la régulation automatique des niveaux d'auxine dans les plantes et revêtent une grande importance pour la régulation de la croissance des plantes.

Domaines d'application

Favorise la croissance

L'auxine (IAA) a un effet significatif sur la croissance longitudinale des organes végétatifs. Par exemple, à mesure que la concentration augmente, l’allongement de l’organe augmente jusqu’à un maximum et la concentration optimale d’auxine est atteinte. Si la concentration optimale est dépassée, l'allongement de l'organe est inhibé. La concentration optimale varie selon les organes, la plus élevée étant située à l'extrémité de la tige, la deuxième au niveau du bourgeon et la plus faible à la racine. On peut observer que les racines sont les plus sensibles à l'IAA (auxine) et que de très faibles concentrations peuvent favoriser la croissance des racines, la concentration optimale étant 10-10. Les tiges sont moins sensibles à l'IAA que les racines, avec une concentration optimale de 10-4. Les bourgeons ont une sensibilité intermédiaire, avec une concentration optimale d'environ 10-8. Par conséquent, une concentration susceptible de favoriser la croissance de la tige principale a souvent un effet inhibiteur sur la croissance des pousses et des racines latérales.

Promouvoir la différenciation
L'auxine peut favoriser la division cellulaire en combinaison avec la cytokinine et peut également induire seule la division cellulaire. Par exemple, au début du printemps, la reprise de la division cellulaire dans le cambium des arbres est déclenchée par le transport vers le bas de l'auxine produite par le bourgeon terminal.
L’effet le plus notable de l’auxine sur le développement des organes est son rôle dans la promotion de la formation et de la croissance des primordiums racinaires. Les boutures de semis génèrent des racines adventives à leur base, principalement différenciées par de nouveaux tissus secondaires du phloème chez les plantes ligneuses, mais également par la différenciation d'autres tissus tels que le cambium, les rayons vasculaires et la moelle. L'acide indole butyrique (IBA) a l'effet le plus significatif en favorisant la formation de racines avec l'auxine. En termes d'application, il a été constaté que l'IBA et l'acide naphtalène acétique (NAA) sont plus stables et ont un meilleur effet que l'acide indoleacétique (IAA).

Maintenir votre avantage
L’extrémité de la tige d’une plante en croissance exerce un effet inhibiteur sur la croissance des bourgeons latéraux, un phénomène connu sous le nom de dominance apicale. Après avoir contrôlé la croissance apicale du cotonnier avec de l'arthrochlore ou du nappage, un grand nombre de bourgeons latéraux émergent.

Supprimer la croissance hors zone
La chute des bourgeons des cotonniers et des arbres fruitiers est un phénomène courant chez les dicotylédones. La chute des cotons-tiges est liée à l’apport en nutriments et aux niveaux d’hormones. Lorsque la teneur en auxine à la base de la tige du bourgeon est élevée et faible à l'extrémité proximale, les activités de cellulase et de pectinase dans la couche de séparation sont inhibées, empêchant ainsi la séparation des cellules de séparation et la chute des bourgeons. À l’inverse, lorsque la teneur en auxine à l’extrémité proximale est élevée et faible au niveau de l’axe distal, les activités de la pectinase et de la cellulase sont augmentées, favorisant la séparation de la couche de séparation et entraînant la chute des bourgeons.

Promouvoir la fermeté
Après la floraison et la fécondation, la teneur en auxine dans l'ovaire augmente, favorisant l'expansion de l'ovaire et de ses tissus environnants, accélérant ainsi le développement du fruit. Si le pistil n’est pas fécondé et que l’ovaire reçoit l’IAA à temps, cela peut également induire la formation de fruits sans pépins chez certaines plantes. La pulvérisation ou l'application d'auxine sur le stigmate avant la pollinisation peut conduire au développement de fruits parthénocarpiques sans pollinisation, comme on le voit dans le poivron, la pastèque, la tomate, l'aubergine, le houx, la courgette et les figues.

Utilisation d'herbicides
Il existe deux types d'herbicides : sélectifs et non sélectifs. Les herbicides sélectifs favorisent la croissance des plantes à faibles concentrations et l'inhibent à des concentrations élevées. Les dicotylédones sont plus sensibles à la concentration d'auxine que les monocotylédones, ce qui les rend appropriées comme herbicide pour les monocotylédones dans les champs de monocotylédones. Les herbicides non sélectifs, comme le glyphosate, tuent toutes les plantes.

Effets d'apesanteur
La force gravitationnelle de la Terre induit la croissance vers l’intérieur des racines et la croissance dorsale des tiges en provoquant une répartition inégale de l’auxine. Dans l’état d’apesanteur de l’espace, la perte de gravité entraîne la perte de ces propriétés de croissance directionnelle des tiges et des racines. Cependant, la dominance apicale de la croissance de la tige demeure et le transport polaire de l'auxine n'est pas affecté par la gravité.

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