plant hormones

Auxines (IAA) Type: Indoolazijnzuur — zwak zuur, kleine aromatische molecule Aanmaak: Voornamelijk in jonge, actief groeiende weefsels: apicale meristemen van stengels, jonge bladeren en zich ontwikkelende zaden. IAA (indool-3-azijnzuur) is de belangrijkste natuurlijke auxine. Effecten: Stimuleren celstrekking in stengels via de zuur-groeihypothese: activeren een protonenpompend enzym in de plasmamembraan → protonen worden in de celwand gepompt → pH daalt → expansines en hemicellulosen worden losgemaakt → celwand wordt rekbaarder → cel strekt. Bevorderen apicale dominantie (remmen zijknopontwikkeling). Sturen fototropisme en gravitropisme. Stimuleren wortelvorming bij lage concentraties maar remmen wortelgroei bij hoge concentraties. Beïnvloeden de oriëntatie van microtubuli (dwarse rangschikking → longitudinale groei). Antagonist: Cytokininen (antagonisten bij apicale dominantie); abscisinezuur (remt groei)

Cytokininen Type: Adeninederivaat (purinederivaat) Aanmaak: Voornamelijk in de worteltop (apicaal meristeem van de wortel) en in zich ontwikkelende zaden en vruchten. Worden via het xyleemvat naar boven getransporteerd naar stengel en bladeren. Effecten: Stimuleren celdelingen (naam afgeleid van cytokinese). Bevorderen de uitgroei van zijknoppen → antagonisten van auxine bij apicale dominantie. Vertragen bladveroudering (senescentie) doordat ze de afbraak van chlorofyl en eiwitten remmen. Bevorderen de bloei bij sommige planten. Werken samen met auxinen om de balans tussen wortel- en scheutontwikkeling in callusculturen te regelen: hoge auxine/cytokinine-ratio → wortelvorming; lage ratio → scheutvorming. Antagonist: Abscisinezuur (bevordert senescentie en veroudering)

Gibberellines (GA) Type: Terpenoïde (diterpenoïde) — lipofiel molecule Aanmaak: Jonge bladeren, apicale meristemen, zich ontwikkelende zaden en wortels. Meer dan 100 structureel verwante gibberellines zijn bekend; GA₃ is de meest gebruikte in onderzoek. Effecten: Stimuleren stengelstrekking (vooral bij rozetten- en dwergplanten). Breken zaadrust (dormantie) en activeren de synthese van α-amylase in graanzaden voor afbraak van zetmeel (klassiek voorbeeld van hormoongestuurde genexpressie). Induceren bloei bij lange-dagplanten. Bevorderen kieming. Beïnvloeden de oriëntatie van microtubuli (dwarse rangschikking → longitudinale groei, samen met auxinen). Antagonistisch met abscisinezuur bij zaaddormantie en α-amylasesynthese. Antagonist: Abscisinezuur (remt kieming en α-amylasesynthese)

Ethyleen (C₂H₄) Type: Gasvormig hormoon — eenvoudig alkeen (2 koolstofatomen) Aanmaak: Vrijwel alle plantenweefsels kunnen ethyleen produceren, maar vooral rijpende vruchten, verouderende bladeren, beschadigde weefsels en wortels onder stress. Biosynthese verloopt via ACC uit methionine. Effecten: Bevordert vruchtenrijping (stimuleert enzymen die celwanden afbreken). Veroorzaakt bladval (abscissie) door zwaktelaag te activeren. Stimuleert veroudering (senescentie) van bloemen en bladeren. Veroorzaakt de 'triple response' bij etioleerde kiemplanten (kortere, dikkere stengel; horizontale groei; apicale haak). Herschikt microtubuli naar longitudinale oriëntatie → radiale celstrekking → kortere, dikkere stengels. Remt longitudinale groei. Antagonist: Auxinen (bij lage concentratie stimuleren auxinen ethyleenproductie; bij hoge concentratie wordt ethyleen geïnduceerd als rem)

ascorbine zuur Type: Sesquiterpenoïde (15C) — terpenoïde Aanmaak: Wordt aangemaakt in bijna alle weefsels, maar vooral in rijpe vruchten, zaden en bladeren onder stress (droogte, kou, hoge zoutconcentratie). In de wortels bij watertekort, van waaruit het via het xyleem naar de bladeren wordt getransporteerd om huidmondjes te sluiten. Effecten: Bevordert zaaddormantie en remt kieming (antagonistisch met gibberellines). Induceert sluiting van huidmondjes bij waterstress door K⁺-uitstroom uit sluitcellen → turgordaling. Bevordert bladval en senescentie. Remt α-amylasesynthese in graanzaden. Verhoogt stressresistentie (droogte, kou). Staat ook bekend als 'stresshormoon'. Antagonist: Gibberellines (bij kieming); cytokininen (bij senescentie)

Brassinosteroïden Type: Steroïde plantenhormoon — polyhydroxyleerde steroïden Aanmaak: Worden aangemaakt in vrijwel alle plantenweefsels, met de hoogste concentraties in jonge, snel groeiende organen zoals pollen, onrijpe zaden en jonge bladeren. Worden lokaal geproduceerd en werken paracrien (korte afstand). Effecten: Bevorderen celstrekking en celdeling, vergelijkbaar met auxinen maar via een eigen signaalweg. Stimuleren de differentiatie van xyleem. Bevorderen pollenbuisgroei en fertiliteit. Verhogen de tolerantie voor abiotische stress (droogte, kou, zout, zware metalen). Remmen de reactie van de plant op ethyleen. Spelen een rol bij de oriëntatie van microtubuli en de richting van celgroei. Mutanten zonder brassinosteroïden zijn dwergachtig en vertonen fotoperiodische stoornissen. Antagonist: Geen directe klassieke antagonist; interageren complex met auxinen en gibberellines

Strigolactonen Type: Terpenoïde lactonen (carotenoid-afgeleid) Aanmaak: Aangemaakt in wortels, vooral onder fosfortekort of andere nutriëntenstress. Worden uitgescheiden in de rhizosfeer en getransporteerd via het xyleem. Effecten: Remmen de uitgroei van zijknoppen → versterken apicale dominantie (synergetisch met auxinen, antagonistisch met cytokininen). Stimuleren de kieming van parasitaire planten (Striga, Orobanche). Bevorderen de symbiose met mycorrhizaschimmels. Reguleren de architectuur van het wortelstelsel. Relatief recent ontdekte klasse hormonen (2008) met brede rol in plantontwikkeling en interacties met de bodemomgeving. Antagonist: Cytokininen (bij regulatie zijknoppen)

Salicylzuur (SA) Type: Fenolische verbinding (benzoëzuurderivaat) Aanmaak: Wordt aangemaakt in bladeren en andere groene weefsels als reactie op pathogeeninvasie (schimmels, bacteriën, virussen) of mechanische beschadiging. Biosynthese verloopt via de fenylpropanoïderoute (uit fenylalanine) of via de isochorismaatroute in chloroplasten. Effecten: Activeert systemische verworven resistentie (SAR): na een lokale infectie verspreidt SA zich door de plant en zet de verdedigingsrespons in gang via het signaalproteïne NPR1. Induceert de productie van pathogenese-gerelateerde eiwitten (PR-eiwitten) zoals chitinases en glucanases. Remt de katalase → verhoogt H₂O₂ → hypersensitieve respons. Remt ook de biosynthese van jasmonaat. Antagonist: Jasmonaat en ethyleen (bij verdediging tegen necrotrofe pathogenen en herbivoren)

Jasmonaat (JA / MeJA) Type: Lipide-afgeleid hormoon — oxylipine (uit linoleenzuur) Aanmaak: Wordt aangemaakt in beschadigde weefsels als reactie op mechanische verwonding (vraat door insecten, wind) of necrotrofe pathogenen. Biosynthese verloopt via de octadecanoideroute uit α-linoleenzuur in chloroplastmembranen. Methyljasmonaat (MeJA) is de vluchtige vorm die als signaal tussen planten kan dienen. Effecten: Activeert de verdediging tegen herbivoren en necrotrofe schimmels: induceert productie van protease-inhibitoren en fytotoxines (bijv. nicotine). Bevordert sluiting van huidmondjes. Remt groei en fotosynthese tijdelijk ten voordele van verdedigingsreacties. Reguleert de rijping van vruchten en zaadkieming. Kan als vluchtig signaal (MeJA) naburige planten waarschuwen om hun verdediging te activeren. Remt de werking van salicylzuur. Antagonist: Salicylzuur (bij biotrofe vs necrotrofe pathogeen-respons)