ฮอร์โมนพืช

ฮอร์โมนพืช Plant Hormones ผู้สอน พิณทิพย์ กรรณสูตร

ฮอร์โมนพืช (Plant Hormones) 1. สารควบคุมการเติบโตของพืช (Plant Growth Regulator, P.G.R.) 2. สมบัติของสารควบคุมการเติบโตของพืช (The Properties of Plant Growth Regulator) 3. ประวัติการค้นพบฮอร์โมนพืช (The Discovery of Plant Hormones) 3.1 การค้นพบ auxin (The effects of auxin) 3.2 การค้นพบ gibberellins (The effects of gibberellins) 3.3 การค้นพบ cytokinnins (The effects of cytokinnins) 3.4 การค้นพบ abscisic acid (The effects of abscisic acid) 3.5 การค้นพบ ethylene (The effects of ethylene)

4. Auxin 4.1 ผลของ auxin (The effects of auxin) 4.2 การเคลื่อนย้ายของ auxin (The transportation of auxin) 4.3 การตอบสอนงของส่วนต่าง ๆ ของพืชต่อความเข้มข้นของ auxin (The response of different parts of plant to auxin concentration) 4.4 ปรากฏการณ์ที่ auxin ตอบสนองต่อสิ่งที่มากระตุ้นจากสิ่งแวดล้อม (The response of auxin to the environmental stimuli) 4.5 ใช้เป็นสารปราบวัชพืช (Herbicides)

5. Gibberellins 5.1 แหล่งที่สร้าง gibberelline (The sites of gibberellins production 5.2 การเคลื่อนย้ายของ gibberellins (The transportation of gibberellins) 5.3 ผลของ gibberellins (The effects of gibberellins) 6. Cytokinins 7. Abscisic acid 8. Ethylene 8.1 แหล่งที่สร้าง ethylene (The site of ethylene production) 8.2 การเคลื่อนย้ายของ ethylene (The transportation of ethylene) 8.3 ผลของ ethylene (The effects of ethylene)

ฮอร์โมนพืช (Plant Hormones) • ฮอร์โมนพืชเป็นสารอินทรีย์ (organic substances) โดยทั่วๆ ไปจะเป็นโมเลกุลเล็กๆ ที่มี carbon rings หรือ carbon รวมกับ nitrogen พืชสร้างขึ้นมาได้เองในปริมาณที่น้อยจากเนื้อเยื่อส่วนต่างๆ ของต้นพืช และสารเหล่านี้สามารถเคลื่อนย้ายจากเนื้อเยื่อที่สร้างขึ้นมา และไปมีผลต่อการเปลี่ยนแปลงทางสรีระของเนื้อเยื่อพืชในบริเวณอื่นๆ ของต้น เนื้อเยื่อส่วนต่างๆ ของต้นพืชจะตอบสนองต่อฮอร์โมนชนิดต่างๆ ที่พืชสร้างขึ้นมาแตกต่างกัน

ฮอร์โมนพืช (Plant Hormones) • ฮอร์โมนที่พืชสร้างมีหลายชนิด เช่น • auxin • gibberellins • cytokinins • abscisic acid • ethylene • นอกจากนี้ยังมีสารอินทรีย์ชนิดอื่นๆ อีก ดังนั้นฮอร์โมนจึงไม่ใช่สารอาหารของพืช

สารควบคุมการเติบโตของพืช(Plant Growth Regulator, P.G.R.) • พืชทุกชนิดที่เจริญเติบโตขึ้นมา นอกจากต้องการปัจจัยสิ่งแวดล้อมและธาตุอาหารต่างๆ ซึ่งได้แก่ น้ำ ดิน ธาตุอาหารต่างๆ (เช่น Na, K, N และอื่นๆ แสง อุณหภูมิ และกิจกรรมต่างๆ ที่เป็นปฏิกริยาทางชีวเคมีภายในเซลล์แล้ว พืชยังต้องการสารอินทรีย์ที่ทำหน้าที่ควบคุมกิจกรรมต่างๆ เหล่านั้น ซึ่งได้แก่ ฮอร์โมนที่พืชสร้างขึ้นมาควบคุมการเจริญเติบโตของพืช จึงเรียกสารอินทรีย์เหล่านี้ว่า สารควบคุมการเติบโตของพืช (plant growth regulator , PGR)

สารควบคุมการเติบโตของพืช (Plant Growth Regulator, P.G.R.) • ฮอร์โมนพืชทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสรีระของเซลล์ เช่น การแปรสภาพของเซลล์ (cell differentiation) การเติบโต(growth) โดยทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่ถาวร เช่นการแบ่งตัวเพิ่มจำนวนเซลล์ การยืดขยายตัวของเซลล์ (cell elongation)และการตายของเซลล์ (cell death) การตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมเช่น แสง อุณหภูมิ ลม น้ำ แรงโน้มถ่วง และการเปลี่ยนแปลงฤดูกาลเหล่านี้ถูกควบคุมด้วยฮอร์โมน ดังนั้นฮอร์โมนจึงมีบทบาทสำคัญในการเคลื่อนไหวของพืชในหลายรูปแบบ และยังควบคุมกิจกรรมอื่นๆ รวมถึงการเจริญเติบโต ซึ่งได้แก่ การเจริญของราก ลำต้น กิ่ง ก้าน ใบ ดอก ผลและเมล็ด

สารควบคุมการเติบโตของพืช (Plant Growth Regulator, P.G.R.) • สารสังเคราะห์ที่มนุษย์สังเคราะห์ขึ้นมาในห้องปฏิบัติการ เและพืชสามารถตอบสนองต่อสารสังเคราะห์เหมือนกับที่พืชตอบสนองต่อฮอร์โมนที่พืชสร้างขึ้นมาตามธรรมชาติ นิยมเรียกสารสังเคราะห์และฮอร์โมนพืชว่าสารควบคุมการเติบโตของพืช (plant growth regulator) ตัวอย่างสารที่มนุษย์สังเคราะห์ขึ้นมาในห้องปฏิบัติการ เช่น NAA(alpha-napthalene acetic acid) (C10H12O2N) และ 2, 4-D (2, 4 dichlorophenoxy acetic acid) (C8H6O3Cl2)ซึ่งพืชตอบสนองได้เหมือนauxin ที่พืชสร้างขึ้นมาเองตามธรรมชาติ สารควบคุมการเติบโตของพืชนั้น พืชต้องการในปริมาณที่น้อยมากที่จะไปทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางสรีระของพืช

สารควบคุมการเติบโตของพืช (Plant Growth Regulator, P.G.R.) • ฮอร์โมนพืชแบ่งออกเป็น 5 กลุ่มใหญ่ๆ • auxin, gibberellins และ cytokininsเป็นสารพวกที่ชักนำให้เกิดcell division) และcell growth • abscisic acidเป็นสารพวกที่ยับยั้งการเจริญเติบโต ทำให้เมล็ดพักตัว และไปหยุดยั้งการแก่ของต้นไม้ • ethyleneสารพวกที่ให้ก๊าซเอททีลีน ทำให้ผลไม้สุกและหลุดร่วง ทำให้ใบไม้แก่และหลุดร่วง • ฮอร์โมนแต่ละตัวแสดงบทบาทในกิจกรรมที่เฉพาะ แต่การตอบสนองของพืชหลายชนิดถูกควบคุมโดยปฏิกริยาระหว่างฮอร์โมน 2 ตัว หรือมากกว่านั้น

Gibberellins Auxin Indoleacetic acid Gibberellic acid Cytokinins Abscisic acid Zeatin Ethylene

สมบัติของสารควบคุมการเติบโตของพืช(The Properties of Plant GrowthRegulator) 1. เป็นสารอินทรีย์ที่พืชสร้างขึ้นตามธรรมชาติ หรือเป็นสารอินทรีย์ที่สังเคราะห์ขึ้นในห้องปฏิบัติการ 2. ปริมาณที่ใช้น้อยมากเพื่อควบคุมการเติบโต และพัฒนาของพืช 3. ปริมาณความเข้มข้นที่ใช้อาจจะเป็นแบบกระตุ้นหรือแบบยับยั้งขึ้นอยู่กับชนิดของเนื้อเยื่อและช่วงอายุของพืช 4. ไม่ใช่ธาตุอาหารของพืช 5. เป็นสารควบคุมการเจริญเติบโตของพืชโดยมีแฟคเตอร์อื่นๆ ที่เกี่ยวข้องด้วย เช่น สิ่งแวดล้อมภายนอก และกิจกรรมต่างๆ ภายในเซลล์

ประวัติการค้นพบฮอร์โมนพืช (The Discovery of Plant Hormones) • Charles Darwinและลูกชายชื่อ Francisได้ทำการศึกษาส่วนปลายยอดอ่อน (coleoptile) ของต้นอ่อนของหญ้า (grass seedlings) พบว่าส่วน coleoptile จะโค้งเข้าหาแสง (phototropism)เสมอ เมื่อเขาตัดส่วนปลายยอดอ่อนทิ้งพบว่าต้นหญ้าจะเจริญตั้งตรง เมื่อเขาเอากระดาษทึบแสงมาหุ้มส่วนปลายยอดไว้พบว่าลำต้นเจริญตั้งตรง เมื่อเอากระดาษใสมาหุ้มส่วนปลายยอดไว้พบว่าลำต้นเจริญโค้งเข้าหาแสง หรือนำกระดาษทึบแสงหุ้มส่วนต้นอ่อนตรงโคนพบว่าลำต้นโค้งเข้าหาแสงเช่นเดียวกัน

ประวัติการค้นพบฮอร์โมนพืช (The Discovery of Plant Hormones) • Darwinสรุปว่าส่วนปลายยอดจะตอบสนองต่อแสงโดยโค้งงอเข้าหาแสง โดยส่วนที่อยู่ถัดปลายสุดของยอดจะเกิดการเติบโตตอบสนองต่อแสง โดยมีสัญญาณส่งผ่านจากปลายสุดของยอดลงมาตรงส่วนที่เกิดการเติบโตของยอด ซึ่งสัญญาณนี้เขาเรียกว่า growthfactors of plantsซึ่งเป็นการพบฮอร์โมนพืชครั้งแรก

ประวัติการค้นพบฮอร์โมนพืช (The Discovery of Plant Hormones) • Peter Boysen-Jensenนักพฤกษศาสตร์ชาวเดนมาร์คทำการทดลองโดยตัดปลายยอดออกแล้วนำเอาแผ่นวุ้นมาวางคั่นไว้ระหว่างปลายยอดและส่วนยอดที่เหลือพบว่าต้นอ่อนของหญ้าเจริญโค้งเข้าหาแสง (แผ่นวุ้นยอมให้สารเคมีแพร่ผ่านได้) เมื่อเขาเอาแผ่นแร่ไมก้ามาวางแทนที่แผ่นวุ้นพบว่าต้นอ่อนของหญ้าเจริญตั้งตรงไม่โค้งเข้าหาแสง (แผ่นแร่ไมก้า mineral mica สารเคมีแพร่ผ่านไม่ได้) เขาสรุปว่าสัญญาณที่ปลายสุดของยอดส่งลงมาแล้วทำให้ส่วนยอดเจริญโค้งเข้าหาแสงนั้นเป็นสารเคมีที่เคลื่อนที่ได้

ประวัติการค้นพบฮอร์โมนพืช (The Discovery of Plant Hormones) • Fritz Wentนักพฤกษศาสตร์ขาวเนเธอร์แลนด์ ได้ดัดแปลงเทคนิคการทดลองของ Boysen-Jensen เพื่อศึกษาสารเคมีที่ปลายสุดของยอดสร้างขึ้นและส่งลงมาด้านล่างเพื่อทำให้ยอดเจริญโค้งงอ • เขาสรุปว่าสารเคมีตัวนี้ไปทำให้พืชเติบโต ด้านของต้นอ่อนที่ได้รับสารเคมีตัวนี้ก็จะเติบโตกว่าด้านที่ไม่ได้รับจึงทำให้พืชเจริญโค้งงอไปด้านตรงกันข้ามกับด้านที่ได้รับสารตัวนี้ ในทำนองเดียวกันต้นที่โดนแสงด้านหนึ่งปลายยอดจะโค้งงอเข้าหาแสง แสดงว่าด้านที่ไม่โดนแสดงต้องมีสารเคมีตัวนี้ไปกระตุ้นให้เติบโตมากกว่า จึงได้ตั้งชื่อสารเคมีตัวนี้ว่าauxin มาจากภาษากรีก Greek auxein ซึ่งแปลว่า “การเพิ่มขึ้น “to increase”หมายถึงการเติบโต

ประวัติการค้นพบฮอร์โมนพืช (The Discovery of Plant Hormones) • จากการทดลองเขาอธิบายว่าปลายสุดของยอดอ่อนจะสร้างและปล่อย auxin ออกมาในปริมาณที่เท่ากันไม่ว่าจะมีแสงหรือไม่มีแสงก็ตาม แต่เมื่อมีแสง auxin จะแพร่หนีจากด้านที่โดนแสดงไปอยู่ด้านที่ไม่โดนแสง และไปกระตุ้นให้เซลล์เติบโต ส่วนด้านที่โดนแสงการเติบโตของเซลล์ลดลงเนื่องจากปริมาณของ auxin มีน้อย • นักชีวเคมี (biochemists) ได้พบสารเคมีที่มีสมบัติเหมือนกับ auxin เป็นสารอินทรีย์โมเลกุลเล็กๆ ซึ่งพืชสร้างขึ้นมาจากรดอมิโน (amino acid) เรียกว่า tryptophan

ประวัติการค้นพบฮอร์โมนพืช (The Discovery of Plant Hormones) • Kogl และ Haagen Smithได้แยกสารจากปัสสาวะของมนุษย์และเรียกว่า auxin A และ auxin Bต่อมาเขาสกัด IAA (indoleaceticacid)ได้จากปัสสาวะ • พืชสามารถสร้าง IAA ซึ่งเป็น auxin ตัวหนึ่งได้ตามธรรมชาติ • มนุษย์ได้สังเคราะห์สารกลุ่ม auxin ขึ้น ในห้องปฏิบัติการได้อีกหลายชนิด เช่น NAA, 2,4-Dและ 2,4,5-Tเป็นต้น

ประวัติการค้นพบฮอร์โมนพืช (The Discovery of Plant Hormones) • E. Kurosawa นักวิทยาศาสตร์ขาวญี่ปุ่นได้แยกสารออกมาจากเชื้อราชื่อ Gibberella fujekuroiซึ่งเป็นเชื้อราของต้นข้าว สารที่แยกได้จากเชื้อรานี้เมื่อนำไปใช้กับต้นข้าวโพด ต้นถั่วและพืชอื่นๆ พบว่าพืชเหล่านี้เจริญสูงกว่าต้นที่ไม่ได้ใช้สารตัวนี้เขาจึงตั้งชื่อสารตัวนี้ว่า gibberellins • มีการนำเอา gibberellins มาใช้ในการเร่งการเจริญเติบโตของพืช ช่วยเพิ่มผลผลิตของพืช พืชสร้าง gibberellins จากอวัยวะต่างๆ ของต้น เช่นที่ใบอ่อนที่เอมบริโอที่ตาของพืช และที่ส่วนยอด ปัจจุบันมีผู้ค้นพบสารในกลุ่ม gibberellins มากกว่า 65 ชนิด

ประวัติการค้นพบฮอร์โมนพืช (The Discovery of Plant Hormones) • ในปี ค.ศ.1940 มีผู้พบสารพวก cytokininsซึ่งมีสมบัติในการกระตุ้นการแบ่งตัวของเซลล์ cytokinins ใช้ในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อ เนื่องจากการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อถ้าใช้ auxin ใส่ลงไปในสูตรอาหารเพียงอย่างเดียวพบว่าพืชจะแบ่งเซลล์และเจริญอยู่ระยะหนึ่งแล้วจะหยุดเจริญ แต่ถ้านำน้ำมะพร้าวหรือน้ำที่คั้นมาจากยีสต์ใส่ลงไปในสูตรอาหารพบว่าพืชสามารถเจริญต่อไปได้ และมีรากเกิดขึ้น ดังนั้นในน้ำมะพร้าวและน้ำที่คั้นมาจากยีสต์จะมีสารที่สามารถกระตุ้นการแบ่งเซลล์ได้

ประวัติการค้นพบฮอร์โมนพืช(The Discovery of Plant Hormones) • มีการพบ abscisic acid( ABA)ตั้งแต่ปีค.ศ.1940 abscisic acid (ABA) มาจากคำ abscissionซึ่งหมายถึง “cutting off” หรือ “removing” • ABA เป็นพวกสารยับยั้งการเจริญเติบโตของพืช สารพวกนี้ส่วนใหญ่พืชสร้างขึ้นมาเองตามธรรมชาติเพื่อยับยั้งกระบวนการทางสรีระของพืช สำหรับควบคุมกระบวนการทางสรีระของพืชไม่ให้เกิดในช่วงเวลาและสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสม

ประวัติการค้นพบฮอร์โมนพืช (The Discovery of Plant Hormones) • ได้ค้นพบก๊าซ ethyleneมาตั้งแต่ปี ค.ศ.1858 ในเวลาต่อมาพบว่าพืชสามารถสร้างก๊าซ ethylene ได้จากกระบวนการสุกของผลไม้ เมื่อผลไม้สุกจะคายก๊าซ ethylene ออกมา และจะไปกระตุ้นให้ผลไม้ใกล้เคียงให้สุกตาม นอกจากผลไม้สร้างก๊าซ ethylene ยังพบว่าเนื้อเยื่อส่วนอื่นๆ ของพืช เช่น ลำต้น ราก ดอก ใบ และเมล็ด สร้าง ethylene ได้แต่ในปริมาณที่น้อยมาก

ผลของ auxin (The effects of auxin) 1. ทำให้เกิดการเติบโตในเนื้อเยื่อเจริญ (meristematic growth) กระตุ้นให้เกิดการแบ่งเซลล์แบบ mitosis 2. ทำให้เซลล์ยืดขยายตัวในแนวยาว(cell elongation) ซึ่งจะพบในลำต้น ใบ และผนังของรังไข่ โดยทำให้เยื่อหุ้มเซลล์ (plasma membrane) ยอมให้ H+ออกจากเซลล์ และไปกระตุ้น enzyme ในเซลล์ทำให้ cellulose fibers บริเวณผนังเซลล์ (cell wall) ที่พันกันแน่นคลายตัวออก ขณะที่น้ำเข้าสู่เซลล์ เซลล์จะขยายตัวดันให้ผนังเซลล์ยืดออก การขยายตัวของผนังเซลล์เริ่มเกิดหลังจากได้รับ auxin ครึ่งชั่วโมง ต่อจากนั้น auxin จะกระตุ้นให้เกิดการเติบโตต่อไป โดยเร่งการสร้างโปรตีนที่จำเป็นในการเติบโต

ผลของ auxin (The effects of auxin) 3. ไปยับยั้งการเติบโตของตาข้าง (lateral bud) ซึ่งเป็นผลจากการควบคุมของ auxin ที่สร้างขึ้นที่ตายอด ดังนั้นถ้าตัดยอดทิ้ง ตาข้างจะงอกเจริญแผ่ออกมาทำให้พืชเติบโตไปทางด้านข้าง 4. ไปชักนำให้พืชสร้าง secondary xylemเพิ่มขึ้นเพื่อตอบสนองต่อสิ่งแวดล้อมภายนอกที่มารบกวน เช่น ลม การเพิ่ม secondary xylem ทำให้ต้นไม้มีขนาดใหญ่ และแข็งแรงเพียงพอที่จะต้านลมได้

ผลของ auxin (The effects of auxin) 5. ชักนำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเนื้อเยื่อของดอก ตรงส่วนที่ทำหน้าที่สืบพันธุ์ โดยทำให้เกิดการเปลี่ยนเพศของดอกในพืชบางชนิด ตัวอย่างเช่น ใช้ NAA ฉีดพ่นดอกตัวเมียขณะยังอ่อนอยู่ของพืชพวกเงาะจะทำให้เปลี่ยนไปเป็นดอกตัวผู้ หรือฉีดพ่นดอกอ่อนของฟักทอง แตงกวา จะทำให้เกิดดอกตัวเมียเพิ่มขึ้น 6. ป้องกันไม่ให้ ใบ ดอก และผลที่ยังเจริญยังไม่เต็มที่ (prematurely) หลุดร่วง

ผลของ auxin (The effects of auxin) 7. กระตุ้นให้เกิดรากใหม่ เมื่อใช้ auxin ที่มีความเข้มข้นต่ำ และใช้กับกิ่งปักชำ เพื่อเร่งให้เกิดราก แต่ถ้า auxin มีความเข้มข้นสูงจะไปยับยั้งการเจริญของรากโดยไปยับยั้งการขยายตัวตามแนวยาวของเซลล์ราก 8. auxin ที่มีความเข้มข้นสูง (high concentration) จะส่งเสริมให้พืชสร้าง ethylene และฮอร์โมนพืชตัวอื่นๆ

การเคลื่อนย้ายของ auxin (The transportation of auxin) • Auxin สร้างจากเนื้อเยื่อหลายชนิด (various tissues) ของพืช และเคลื่อนย้ายจากบริเวณที่สร้างโดยผ่านทางระบบลำเลียงของพืช ไปสู่ยังส่วนต่างๆ ของพืช การเคลื่อนย้ายเป็นแบบ activetransport ต้องใช้ O2 และพลังงานและเคลื่อนย้ายอย่างมีทิศทาง จากบริเวณที่สร้างลงสู่ส่วนล่างคือรากเสมอ ดังนั้นถึงแม้ว่าจะสลับตำแหน่งกันโดยเอาส่วนยอดชี้ลงข้างล่างเอาส่วนรากชี้ขึ้นข้างบน การเคลื่อนย้ายของ auxin ก็ยังคงมีทิศทางเหมือนเดิม คือจากยอดไปยังราก ดังนั้น auxin จะเคลื่อนย้ายจากยอดที่ข้างล่างขึ้นไปหารากที่อยู่ข้างบน

การตอบสนองของส่วนต่างๆ ของพืชต่อความเข้มข้นของ auxin (The response of different parts of plant to auxin concentration) • เนื้อเยื่อแต่ละส่วนของพืชตอบสนองต่อความเข้มข้นของ auxin ไม่เท่ากัน ความเข้มข้นของ auxin จะไปทำให้เกิดการกระตุ้นหรือการยับยั้งของการเติบโตในแต่ละส่วนของพืชแตกต่างกันออกไป ความเข้มข้นของ auxin จะต้องพอเหมาะกับเนื้อเยื่อส่วนต่างๆ ของพืชในการที่จะกระตุ้นให้เจริญเติบโต ความเข้มข้นของ auxin ที่สูงเกินไปจะให้ผลตรงกันข้ามคือไปยับยั้งการเติบโต

ปรากฏการณ์ที่ auxin ตอบสนองต่อสิ่งที่มากระตุ้น จากสิ่งแวดล้อม (The response of auxin to the environmental stimuli) • Auxin ที่พืชสร้างขึ้นมาจะตอบสนองต่อสิ่งที่มากระตุ้น 2 แบบ • phototropism การตอบสนองต่อแสง • geotropism หรือ gravitropism) การตอบสนองต่อแรงดึงดูดของโลก • Auxin ชักนำให้เซลล์ปล่อย H+ ออกมาทำให้ผนังเซลล์คลายตัวเกิดการขยายตัวในแนวยาวของเซลล์เป็นผลให้เกิดการเติบโตที่ไม่สมดุลย์ เนื้อเยื่อบริเวณที่ได้รับ auxin ไม่เท่ากันเช่นเกิดที่ลำต้น (shoots) และเกิดที่ราก (roots) ทำให้เติบโตไม่เท่ากันเป็นผลให้เกิดการโค้งงอ (tropism) เพื่อตอบสนองต่อสิ่งที่มากระตุ้นเช่นแสง และแรงดึงดูดของโลก

ปรากฏการณ์ที่ auxin ตอบสนองต่อสิ่งที่มากระตุ้น จากสิ่งแวดล้อม (The response of auxin to the environmental stimuli) • Phototropism เป็น tropism ที่มีแสงเป็นตัวกระตุ้นโดยพืชจะโค้งเข้าหาแสงเสมอเมื่อพืชได้รับความเข้มของแสงไม่เท่ากันทุกด้าน การที่พืชโค้งไปหาด้านที่มีแสงมากกว่าเนื่องจาก auxin จะหนีแสงไปอยู่อีกด้านหนึ่ง ทำให้เซลล์ด้านที่มี auxin มากเจริญขยายตัวตามยาวมากกว่าเซลล์ด้านที่โดนแสง จึงทำให้พืชโค้งเข้าหาแสง

ปรากฏการณ์ที่ auxin ตอบสนองต่อสิ่งที่มากระตุ้น จากสิ่งแวดล้อม (The response of auxin to the environmental stimuli) • Geotropism (หรือ gravitropism) เป็น tropism ที่มีแรงดึงดูดของโลกเป็นตัวกระตุ้น พืชตอบสนองต่อแรงดึงดูดของโลกโดย • รากจะเจริญไปในทิศทางเดียวกับแรงดึงดูดของโลก (positive geotropism) • ลำต้นจะเจริญไปในทิศทางตรงกันข้ามกับแรงดึงดูดของโลก (negative geotropism)

ปรากฏการณ์ที่ auxin ตอบสนองต่อสิ่งที่มากระตุ้น จากสิ่งแวดล้อม (The response of auxin to the environmental stimuli) • auxin ในปริมาณที่มากเกินไปสำหรับเซลล์รากจะไปยับยั้งการเติบโตยืดตัวของเซลล์ทางด้านล่าง ทำให้เซลล์ด้านบนของรากที่ได้รับ auxin น้อยกว่า เจริญเติบโตมากกว่า รากจึงได้เจริญโค้งลง • กล ไกของพืชที่ตอบสนองต่อแรงดึงดูดของโลก (The mechanism of geotropism) การโค้งงอของพืชที่ตอบสนองต่อแรงดึงดูดของโลกทำให้ลำต้นเจริญหนีแรงดึงดูดของโลกและรากเจริญเข้าหาแรงดึงดูดของโลกนั้นไม่ได้เกิดจากการเคลื่อนที่กระจายตัวที่ไม่เท่ากันของ auxin อย่างเดียว แต่ยังเกี่ยวข้องกับตัวยับยั้งการเติบโต (growth inhibitor) ซึ่งได้แก่ calcium ions (Ca2+) และตัวส่งเสริมการเติบโต (growth promotion) ซึ่งได้แก่ hydrogen ions (H+)

ปรากฏการณ์ที่ auxin ตอบสนองต่อสิ่งที่มากระตุ้น จากสิ่งแวดล้อม (The response of auxin to the environmental stimuli) • เมื่อวางพืชในแนวราบแรงดึงดูดของโลกทำให้ amyloplasts (หรือ statoliths) ซึ่งเป็น organelle ที่มีเม็ดแป้งอยู่หนาแน่น เคลื่อนที่ลงมาอยู่ทางด้านล่างของเซลล์ การกระจายตัวของ organells ที่ไม่เท่ากันจะส่งสัญญาณให้ auxin ภายในเซลล์เคลื่อนที่กระจายตัวใหม่โดย statoliths ที่เคลื่อนลงมาทางด้านล่างของเซลล์ทำให้ endoplasmic reticulum ที่อยู่ทางด้านล่างปล่อย calcium ions (Ca2+) ออกมาเร่งให้เกิดการปั๊มของ auxin (auxin pumps) ให้ออกมานอกเซลล์ไปสู่เซลล์ทางด้านล่าง ดังนั้น auxin จะเคลื่อนลงมาสะสมอยู่ทางด้านล่างของรากและลำต้น

ปรากฏการณ์ที่ auxin ตอบสนองต่อสิ่งที่มากระตุ้น จากสิ่งแวดล้อม (The response of auxin to the environmental stimuli) • ในลำต้นและราก H+ ions จะกระจายตัวเคลื่อนที่ไปสะสมทางด้านตรงกันข้ามที่มี Ca2+ ions สะสมอยู่ ด้านที่มี H+ ions บริเวณนั้นจะเติบโตขยายยาวมากกว่าเซลล์ด้านที่ไม่มี H+ ions ดังนั้นในลำต้นเซลล์ทางด้านล่างจะเติบโตยาวกว่าเซลล์ทางด้านบน พืชจะเจริญโค้งขึ้น และในรากเซลล์ทางด้านบนมี H+ ions จะเติบโตขยายยาวกว่าเซลล์ทางด้านล่างของราก ดังนั้นรากจึงเจริญโค้งลง

ปรากฏการณ์ที่ auxin ตอบสนองต่อสิ่งที่มากระตุ้น จากสิ่งแวดล้อม (The response of auxin to the environmental stimuli) • ในรากการเคลื่อนที่ของCa2+ions และ auxinจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกัน คือ เคลื่อนลงสู่ด้านล่างของราก ในลำต้น Ca2+ions จะเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับ auxin คือเคลื่อนที่ขึ้นสู่ด้านบนของลำต้น ผลคือลำต้นเจริญโค้งงอขึ้นหนีแรงดึงดูดของโลก และรากเจริญโค้งงอลงไปหาแรงดึงดูดของโลก

Auxinใช้เป็นสารปราบวัชพืช (Herbicides) • Auxin ที่มีความเข้มข้นสูงมากๆ สามารถทำให้วัชพืชที่เราไม่ต้องการตายได้ สารกลุ่ม auxin นี้มีคุณสมบัติเป็น selected herbicides คือจะไปทำลายพืชได้เฉพาะอย่างเท่านั้น ตัวอย่างเช่น auxin บางชนิดที่มีความเข้มข้นเท่ากันจะไปทำลายวัชพืชพวกใบแคบ ซึ่งได้แก่พืชใบเลี้ยงเดี่ยว เช่น พวกหญ้าชนิดต่าง ๆ เท่านั้น แต่จะไม่ไปทำลายวัชพืชพวกใบกว้าง ซึ่งได้แก่พืชใบเลี้ยงคู่

Auxinใช้เป็นสารปราบวัชพืช (Herbicides) • auxin สามารถปราบวัชพืชได้เพราะว่าไปทำให้พืชเกิดการเปลี่ยนแปลงที่ผิดปกติ เช่น เกิดการแบ่งเซลล์อย่างรวดเร็ว และเกิดเนื้อเยื่อเพิ่มขึ้น ซึ่งไปเบียดเนื้อเยื่ออื่นๆ เช่น phloem จนเซลล์ไม่สามารถทำหน้าที่ลำเลียงได้ ในที่สุด phloem ก็ถูกทำลายไปไม่มีการลำเลียงอาหารอีกต่อไป ใบจะเหลืองหงิกงอ เหี่ยว หลุดร่วง จนในที่สุดต้นจะตาย • ในสงครามเวียตนาม ได้มีการใช้สาร 2, 4-D และ 2, 4, 5-T (ซึ่งเป็นสารผสมสีส้ม ที่มีฤทธิรุนแรงในการทำลายพืชทุกชนิดทั้งพืชยืนต้นและพืชล้มลุก) ฉีดพ่นในป่าเวียตนาม ซึ่งทำให้ใบไม้เหลืองซีด และหลุดร่วงภายใน 1 วัน หลังจากนั้นต้นไม้จะตาย

ฮอร์โมนพืช