Auxins, their discovery, structure, physiological effects and applications

Plant Growth Regulators (पादप वृद्धि नियामक):- Natural or artificial substances that affect the growth and development of plants are called plant growth regulators.

(प्राकृतिक या कृत्रिम पदार्थ जो पौधों की वृद्धि और विकास को प्रभावित करते हैं, पादप वृद्धि नियामक कहलाते हैं।)

Classification (वर्गीकरण):- 2 types based upon function-

(कार्य के आधार पर 2 प्रकार-)

i. Growth Promoters (वृद्धि प्रेरक):- They stimulate growth in plants. Examples:- Auxin, Gibberellin, Cytokinin

(ये पौधों में वृद्धि को प्रेरित करते हैं। उदाहरण:- ऑक्सिन, जिबरेलिन, साइटोकाइनिन)

ii. Growth Inhibitors (वृद्धि अवरोधक):- They inhibit the growth of plants. Examples:- ABA, Ethylene

(ये पौधों की वृद्धि को रोकते हैं। उदाहरण:- एब्सिसिक अम्ल, एथिलीन)

Auxin (औक्सिन):- 

> The word auxin is derived from a Greek word ‘Auxein’ which means ‘to grow’.

(ऑक्सिन शब्द की उत्पत्ति ग्रीक शब्द 'ऑक्सीन' से हुई है जिसका अर्थ है 'वृद्धि करना'।)

> It is found in SAM, RAM and young leaves of plants.

(यह पौधों के SAM, RAM और तरुण पत्तियों में पाया जाता है।)

> It is biosynthesized from the amino acid tryptophan. Zinc ions are required for the synthesis of auxin.

(यह अमीनो अम्ल ट्रिप्टोफैन से जैवसंश्लेषित किया जाता है। ऑक्सिन के संश्लेषण के लिए जिंक आयनों की आवश्यकता होती है।)

> Examples (उदाहरण):- 

i. IAA (Indole Acetic Acid):- Only natural auxin (केवल प्राकृतिक औक्सिन)

ii. IBA (Indole Butyric Acid)

iii. NAA (Naphthalene Acetic Acid)

iv. 2,4-D (2,4-Dichlorophenoxy acetic acid):- a weedicide (एक खरपतवारनाशी)

v. 2,4,5-T (2,4,5-Trichlorophenoxy acetic acid)

vi. PIC (Picloram)

vii. PCPA (p – Chloro Phenoxy Acetic acid)

1. Discovery of Auxins (ऑक्सिन की खोज):- Auxin was discovered and named by F. W. Went in 1928 by performing Avena curvature test. It is a bioassay for auxin-type growth regulators. The coleoptile stump of a decapitated seedling will curve in darkness after a small gelatin block containing auxin is placed on one side of a straight coleoptile stump. 

(औक्सिन की खोज और नामकरण F. W. वेंट द्वारा 1928 में एविना वक्रता परीक्षण करके ये गए थे। यह ऑक्सिन-प्रकार वृद्धि नियामकों के लिए एक बायोएसे है। ऑक्सिन युक्त एक छोटे जिलेटिन ब्लॉक को एक सीधे प्रांकुर स्टंप के एक तरफ रखने के बाद एक मृत शिखाग्र रहित प्रांकुर स्टंप अंधेरे की ओर मुड़ जाता है।)

2. Structure of Auxins (ऑक्सिन की संरचना):- Auxin is an indole derived phytohormone which is weakly acidic. It has an unsaturated ring structure. Auxins belong to a group of hormones that have indole structure. Indole has a bicyclic structure, consisting of a six-membered benzene ring fused to a five-membered ring.

(औक्सिन एक इंडोल व्युत्पन्न पादप होर्मोन है जो दुर्बल अम्लीय प्रकृति का होता है। इसमें एक असंतृप्त वलय संरचना होती है। औक्सिन हार्मोन के एक समूह से संबंधित है जिसमें इण्डोल संरचना होती है। इंडोल में एक द्विचक्रीय संरचना होती है, जिसमें 6 सदस्यीय बेंजीन वलय 5 सदस्यीय वलय से जुड़ी होती है।)

3. Physiological Effects of Auxins (ऑक्सिन के कार्यिकीय प्रभाव):-

a. Tropism (अनुवर्तन):- Response or orientation of a plant to a stimulus that acts with greater intensity from one direction than another. Growth due to tropism is mediated by changes in concentration of the plant hormone auxin within plant cells.

(एक उत्तेजना के प्रति एक पौधे की प्रतिक्रिया या अभिविन्यास जो एक दिशा से दूसरी दिशा में अधिक तीव्रता के साथ कार्य करता है। अनुवर्तन के कारण वृद्धि पौधों की कोशिकाओं के भीतर पादप हार्मोन ऑक्सिन की सांद्रता में परिवर्तन से होती है।)

i. Phototropism or Heliotropism (प्रकाशानुवर्तन):- The orientation of a plant in response to light. 

(प्रकाश की प्रतिक्रिया में पौधे का अभिविन्यास।)

Positive (धनात्मक):- Orientation towards the source of light.

(प्रकाश के स्रोत की ओर अभिविन्यास।)

Negative (ऋणात्मक):- Orientation away from the source of light.

(प्रकाश के स्रोत से दूर अभिविन्यास।)

ii. Geotropism or Gravitropism (गुरुत्वानुवर्तन):- The orientation of a plant in response to gravity. 

(गुरुत्वाकर्षण की प्रतिक्रिया में पौधे का अभिविन्यास।)

Positive (धनात्मक):- Orientation towards the gravity.

(गुरुत्वाकर्षण की ओर अभिविन्यास।)

Negative (ऋणात्मक):- Orientation away from the gravity.

(गुरुत्वाकर्षण से दूर अभिविन्यास।)

b. Root initiation (मूल प्रारम्भ):- Auxin promotes growth of lateral and adventitious roots.

(औक्सिन पार्श्व और अपस्थानिक जड़ों की वृद्धि को प्रेरित करता है।)

c. Flower initiation (पुष्पन प्रारम्भ):- Auxin promotes flowering.

(औक्सिन पुष्पन को प्रेरित करता है।)

d. Apical dominance (शीर्ष प्रभाविता):- It is the dominance of shoot apex over its lateral branches. Here shoot apex inhibit the growth of lateral axillary buds. It is caused by the apical bud producing IAA (auxin) in abundance. The IAA causes the lateral buds to remain dormant.

(यह पार्श्व शाखाओं पर प्ररोह शिखाग्र की प्रभाविता है। यहाँ प्ररोह शीखाग्र पार्श्व कक्षस्थ कलिकाओं की वृद्धि को रोकता है। यह शीर्षस्थ कलिका द्वारा प्रचुर मात्रा में IAA (ऑक्सिन) उत्पन्न करने के कारण होता है। IAA पार्श्व कलियों को निष्क्रिय रखने का कारण बनता है।)

e. Cell enlargement (कोशिका लम्बवन):- Its main function is of cell elongation. Far-red light induced increased internode elongation is a result of both increased cell elongation and increased cell division.

(इसका मुख्य कार्य कोशिका लम्बवन का है। दूर-लाल प्रकाश पर्व लम्बवन वृद्धि को प्रेरित करता है जो दोनों कोशिका लम्बवन व कोशिका विभाजन का परिणाम है।)

f. Prevention of Abscission (पतझड़ को रोकना):- Natural auxins have controlling influence on the abscission of leaves, fruits etc.

(प्राकृतिक ऑक्सिन का पत्तियों, फलों आदि के विलगन पर नियंत्रणकारी प्रभाव होता है।)

g. Respiration (श्वसन):- According to French and Beevers (1953), the auxin may increase the rate of respiration indirectly through increased supply of ADP (Adenosine diphosphate) by rapidly utilizing the ATP in the expanding cells.

(फ्रेंच और बीवर्स (1953) के अनुसार, ऑक्सिन विस्तारित कोशिकाओं में AT]P का तेजी से उपयोग करके ADP (एडिनोसिन डाइफॉस्फेट) की बढ़ी हुई आपूर्ति के माध्यम से अप्रत्यक्ष रूप से श्वसन की दर बढ़ा देता है।)

h. Vascular Differentiation (संवहनी विभेदन):- Auxin induces vascular differentiation in plants.

(औक्सिन पौधों में संवहनी विभेदन को प्रेरित करता है।)

4. Applications of Auxins (ऑक्सिन के अनुप्रयोग):-

i. Rooting (जड़ निर्माण):- Besides indole acetic acid, some other synthetic auxins especially naphthalene acetic acid and indole butryic acid are widely employed in initiating early and vigorous rooting in plants which are propagated by cuttings.

(IAA के अतिरिक्त, कुछ अन्य संश्लेषित ऑक्सिन विशेष रूप से NAA और IBA का व्यापक रूप से पौधों में प्रारंभिक और प्रभावी जड़ निर्माण शुरू करने के लिए उपयोग किया जाता है जो कटिंग द्वारा प्रवर्धित होते हैं।)

ii. Prevention of Pre-Harvest Drop of Fruits (फलों की तुड़ाई से पहले गिरने की रोकथाम):- Premature falling of the fruits can be checked by the application of auxins such as 2, 4-D and 2, 4 6-trichlorophenoxy acetic acid which delay the formation of the abscission layer.

(2, 4-D और 2, 4, 5 - T जैसे ऑक्सिन के प्रयोग से फलों का समय से पहले गिरना रोका जा सकता है जो विलगन परत के निर्माण में देरी करता है।)

iii. Parthenocarpy (अनिषेकफलन):- Parthenocarpic seedless fruits are obtained on commercial scale by the application of auxins in many plants.

(अनिषेक बीजरहित फल कई पौधों में ऑक्सिन के अनुप्रयोग द्वारा व्यावसायिक स्तर पर प्राप्त किए जाते हैं।)

iv. Inhibition of Buds to Prevent Sprouting (अंकुरण को रोकने के लिए कलियों का निषेध):- Auxins like a-naphthalene acetic acid prolong the dormancy of buds in potato tubers and thus are very useful in preventing the eyes of potato tubers to sprout during storage.

(α-NAA जैसे ऑक्सिन आलू के कंदों में कलियों की निष्क्रियता को लंबे समय तक बनाए रखते हैं और इस प्रकार भंडारण के दौरान आलू के कंदों की आँखों को अंकुरित होने से रोकने में बहुत उपयोगी होते हैं।)

v. Shortening of Internodes (पर्वों को छोटा करना):- In apples and pear the fruits are developed on dwarf spurs. Treatment of the other termi­nal shoots with a-naphthalene acetic acid prevents the elongation of their internodes so that they also become dwarf. The latter may also bear the fruits.

(सेब और नाशपाती में फल बौने स्पर्स पर विकसित होते हैं। अन्य शीर्षस्थ टहनियों का α-NAA से उपचार करने पर यह पर्वों को लंबा होने से रोकता है जिससे वे भी बौने हो जाते हैं। इसलिए ये भी फल दे सकते हैं।)

vi. Selective Weed Killers (चयनात्मक खरपतवार नाशक ):- At higher concentrations the auxins may have profound herbicidal properties and are utilised in the eradication of the weeds. The significance of their activity lies in their selective toxic action on plants. For instance 2, 4-dichIoro phenoxyacetic acid. (2, 4-D) is a potent weed killer and most of the broad-leaved dicotyledonous plants which occur as weeds are killed by this synthetic auxin, but usually the cereals (which are monocotyledonous) remain unaffected.

(उच्च सांद्रता पर ऑक्सिन में गहन शाकनाशी गुण हो सकते हैं और इनका उपयोग खरपतवारों के उन्मूलन में किया जाता है। उनकी क्रियाशीलता का महत्व पौधों पर उनकी चयनात्मक विषैली क्रिया में निहित है। उदाहरण के लिए 2, 4-D एक शक्तिशाली खरपतवार नाशक है और अधिकांश चौड़ी पत्ती वाले द्विबीजपत्री पौधे जो खरपतवार के रूप में पाए जाते हैं, इस संश्लेषित ऑक्सिन द्वारा मारे जाते हैं, लेकिन आमतौर पर धान्य पौधे (जो एकबीजपत्री होते हैं) अप्रभावित रहते हैं।)