Sự nảy mầm của hạt

Nội dung text: Sự nảy mầm của hạt

1. Sự nảy mầm của hạt
2. 1. Sự nảy mầm của hạt Hạt nảy mầm trải qua 5 giai đoạn sau: • Sự hóa nước ( trương nước) • Hình thành và hoạt hóa enzim • Động viên chất dự trữ • Phôi bắt đầu sinh trưởng, tách vỏ hạt • Sinh trưởng tiếp tục của cây mầm
3. a. Sự trương nước của hạt Giai đoạn 1: Nhờ lực hóa nước của các hạt keo trong hạt ( sức trương). Các phần tử nước bao quanh hạt keo được hóa nước và được giữ với 1 lực lớn. Trong khi keo hút nước trương lên thì xuất hiện 1 áp suất. Yếu tố nhiệt độ có vai trò quan trọng trong giai đoạn này Giai đoạn 2: Lực trương vẫn giữ vai trò chủ yếu, xong lực thẩm thấu đang lớn dần do các hợp chất phức tạp bị thủy phân thành các hợp chất đơn giản, dễ hòa tan Giai đoạn 3: Các tế bào kéo dài và bắt đầu xuất hiện không bào, lực thẩm thấu đóng vai trò chủ yếu
4. b. Giai đoạn hình thành và hoạt hóa enzim ❖ Trong phôi và nội nhũ của hạt ở trạng thái ngủ enzim thường ở dạng không hoạt tính và bị liên kết. Dưới ảnh hưởng của quá trình trương, enzim chuyển thành dạng hoạt tính, đồng thời có quá trình tổng hợp mới 1 số enzim quá trình này cần có mARN tương ứng: có 3 loại mARN là • mARN tiềm sinh • mARN cũng được phiên mã từ giai đoạn phát sinh phôi, nhưng chưa có hoạt tính • mARN tạo mới. ❖ Thoạt đầu sự tổng hợp protein ở các riboxom có sẵn ở phôi, sau khoảng 8h từ khi ngấm nước thi riboxom mới được hình thành và gia tăng ❖ Các enzim cần thiết trước hết là enzim xúc tác quá trình phân giải hidratcacbon β- amilaza thường ở dạng liên kết trong hạt khô, còn α-amilaza được tổng hợp mới. Các enzim phân giải protit và lipit cũng được tạo mới
5. ❖Vấn đề tích lũy năng lượng: •Sau khi hạt hút nước thì cường độ hấp thụ oxy cũng tăng lên. Cường độ quá trình oxy hóa theo chu trình pentosephotphat tăng mạnh, tích lũy ATP. Sau 4h ATP tăng lên 20 lần, cung cấp cho các quá trình tổng hợp protein – enzim. •Sau 10 – 12h các ti thể mới lớn và phân hóa nhanh chóng. Sau 24h ti thể phân chia làm tăng số lượng , chức năng, quá trình oxy hóa theo chu trình krebs tăng cường. Đây là nguồn cung cấp năng lượng cho cây mầm.
6. c. Giai đoạn động viên chất dinh dưỡng và xây dựng thành phần của các cơ quan phôi đang lớn ATP Phân giải - Gluxit (tinh bột) Mono(di)sacarit Các tế bào tạo phôi -Các hợp chất lipit có nhiều trong nội nhũ, lá mầm và trụ phôi: oxy hóa Axit béo Axetyl CoA Chu trình glioxlic a. sucxilic Đi vào Ty thể p/ ư ngược chiều đường phân sacarose APEP
7. - Trong hạt: Hạt alơron Tồn tại Thể protein protein Amoniac Tổng hợp v/c protease a.a Trụ phôi Axit hữu cơ - A. Nucleic một phần bị phân giải Nuclease Nucleotit trụ phôi - Các hợp chất đơn giản hơn do phân giải được chuyển vào trụ phôi. Tại đây một phần được dùng làm nguyên liệu hô hấp, một phần dùng để xây dựng các cấu trúc mới của tế bào. - Các phytohoocmon cũng được tạo ra ở pha nảy mầm như auxin và xitokinin, còn giberelin được giải phóng thành dạng tự do, kích thích sự tổng hợp các enzim thủy phân. - Sự phân giải AN bazo purin là tiền chất của xitokinin. Còn triptophan do phân giải protit là tiền chất của auxin
8. d. Sự phân giải của phôi. - Phôi được tạo thành từ hợp tử. Trong nhiều loại hạt phôi ở dạng ngủ đã có lá mầm và trụ dưới lá mầm. Tế bào của phôi đã có sự phân hóa thành biểu bì, bó mạch và các tế bào dự trữ. Mầm cành ở giữa 2 lá mầm và mầm rễ ở đầu gôc của trụ dưới lá mầm còn bé và nằm yên lặng trong hạt cho đến khi nảy mầm - Khi nảy mầm, phôi sinh trưởng, các tế bào rễ nhú ra trước tiên để hút nước, chất dinh dưỡng và cố định cây mầm. Trụ dưới lá mầm duỗi ra, sau đó mầm cành mới sinh trưởng tạo thành cành. Cây mầm có 4 thành phần (cây 2 lá mầm) - Sự khởi đầu của các quá trình sinh trưởng là nhờ pha kéo dài tế bào. Trong tế bào bắt đầu xuất hiện không bào, nhờ đó thế thẩm thấu xuất hiện và lớn dần • Ở hòa thảo tế bào mọc rễ mầm dài đầu tiên rồi rễ mầm sinh trưởng nhờ sự kéo dài của tế bào gốc • Ở cây dừa cuống lá mầm dài ra đầu tiên nhờ sự kéo dài của tế bào gần tâm e. Sự sinh trưởng tiếp của cây mầm - Căn cứ vào sự sinh trưởng của cây mầm ở những giai đoạn đầu thì người ta phân biệt 2 kiểu sinh trưởng: • Kiểu sinh trưởng dưới mặt đất: đậu Hà Lan, hòa thảo: Lá mầm nằm lại dưới mặt đất. • Kiểu sinh trưởng trên mặt đất: đậu đỗ, hành: lá mầm được đẩy lên trên mặt đất.
9. 2. Điều kiện ngoại cảnh ảnh hưởng đến sự nảy mầm của hạt. •Nhiệt độ Những loài cây khác nhau yêu cầu nhiệt độ tối thích cho sự nảy mầm rất khác nhau. Nhìn chung đa số hạt có nhiệt độ tối thích từ 25 – 28oC. Cây nhiệt đới từ 30 – 35oC và thường thấp hơn so với nhiệt độ tối thích cho sự sinh trưởng. Trong nhiều trường hợp xử lý nhiệt độ thấp thúc đẩy sự nảy mầm, phá vỡ trạng thaais ngủ nghỉ. Nhiệt độ thích hợp đã thúc đẩy các phản ứng sinh hóa,tăng hô hấp → thúc đẩy nảy mầm. Nhiệt độ quá thấp hạt không nảy mầm được → mùa đông phải ủ hạt đảm bảo nhiệt độ.
10. • Ánh sáng Tùy theo loài cây có một số loại hạt chỉ nảy mầm ngoài ánh sáng, một số khác ánh sáng kích thích nảy mầm, bóng tối ức chế. Ngược lại, có loài bị ức chế nảy mầm bởi ánh sáng (Amaranthus rehoflexus) • Nước Là điều kiện quan trọng, không có nước hạt không nảy mầm được, có nước các quá trình thủy phân mới xảy ra, hô hấp tăng thúc đẩy nảy mầm • Không khí Oxi rất cần thiết cho sự nảy mầm vì làm tăng các quá trình oxi hóa trong hô hấp. Tuy nhiên mức cần thiết cũng rất khác nhau ở các loài cây. CO2 lại ức chế nảy mầm do đó khi ngâm ủ phải đảo khối cát cung cấp oxi và thải bớt CO2 tránh gây hô hấp yếm khí làm hạt thối • Nồng độ chất tan: Nồng độ chất tan trong đất cao sẽ làm cho hạt không hút được nước và sẽ bị chết khô
11. Sự cảm ứng tạo hoa bởi nhiệt độ
12. 1. Thí nghiệm Năm 1857 lần đầu tiên Klipart cho lúa mì đông nảy mầm nhẹ rồi bảo quản ở nhiệt độ thấp và gieo vào mùa xuân (tháng 4) cây sinh trưởng và phát triển bình thường như lúa mì gieo tháng 9 năm trước. Từ đó xuất hiện thuật ngữ “xuân hóa” và coi như một sự thúc đẩy ra hoa bởi xử lý nhiệt độ thấp. Nhiệt độ có vai trò như là một yếu tố cảm ứng sự ra hoa 2. Phân loại Có 2 loại thực vật cảm ứng với nhiệt độ thấp • Loại cây cảm ứng bắt buộc với nhiệt độ xuân hóa. Nhiệt độ cao hơn nhiệt độ xuân hóa cũng không ra hoa, xử lý hạt của chúng cũng không có hiệu quả • Loại cây cảm ứng không bắt buộc: Quả và hạt của chúng cảm ứng mạnh với nhiệt độ thấp, nhiệt độ cao hơn nhiệt độ xuân hóa chúng vẫn ra hoa được nhưng chậm hơn. Tuy nhiên phản ứng nhiệt độ thường đi kèm phản ứng ánh sáng, hai tác nhân này có tác dụng bổ sung cho nhau. VD: Cây Hyocyamus niger là cây ngày dài điển hình chỉ ra hoa khi có hai điều kiện cùng tác động là nhiệt độ thấp và dài ngày.
13. ❖ Sau này các nhà khoa học nghiên cứu xử lý nhiệt độ cao cho một số loài cây, đặc biệt là cây lúa cũng gây nên sự ra hoa sớm. Tuy nhiên thời gian xử lý phụ thuộc nhiều vào từng giống, đối với cây mùa đông nhiệt độ thích hợp thường từ 1 - 7oC • Người ta đã xác định cơ quan cảm nhận nhiệt độ là các tế bào đang phân chia của đỉnh sinh trưởng ở thân, cành • Tuổi mẫm cảm với nhiệt độ cũng khác ở tùng loài cây •Nếu quá trình xuân hóa chưa xong mà bị tác động do bị nhiệt độ cao hoặc các tác nhân khác thì sẽ bị phá vỡ và mất tác dụng. Hiện tượng này gọi là sự phản xuân hóa. Trong tối sự phản xuân hóa mạnh hơn ngoài sáng VD: Lúa mạch đen bị phản xuân hóa ở nhiệt độ lớn hơn 15oC ❖ Từ sự nghiên cứu động học của sự xuân hóa và phản xuân hóa Purvice (1957) đã đưa ra sơ đồ sau A A’ → B Trong đó: A là chất tiền thân của sự xuân hóa A’ là sản phẩm chưa ổn định của xuân hóa, dễ bị biến đổi ngược B là sản phẩm ổn định của sự xuân hóa Phần A→A’ chỉ sự xuân hóa xảy ra ở nhiệt độ thấp A’→ A chỉ sự phản xuân hóa xảy ra ở nhiệt độ cao chừng nào quá trình xuân hóa chưa kết thúc. Còn khi quá trình xuân hóa đã kết thúc(hình thành sản phẩm B ổn định) thì sự phản xuân hóa không đáng kể
14. ❖ Nghiên cứu bản chất của sự xuân hóa người ta làm một số thí nghiệm • Melechev đã ghép một đạn cành của cây kỳ nham đã xuân hóa vào cành của cây chưa xuân hóa kết quả là gây ra hoa • Lang (1974), lấy cành cây kỳ nham chưa xuân hóa ghép vói cây thuốc lá không cần xuân hóa kết quả là cây kỳ nham ra hoa, cây thuốc lá không ra hoa vì chu kì quang không thích hợp Kết luận: • Khi được xuân hóa đỉnh sinh trưởng của cây hình thành một “tác nhân xuân hóa” gọi là VERNALIN, chất này được vận chuyển đến mọi đỉnh sinh trưởng cảnh gây nên sự ra hoa. Ở thí nghiệm của Lang thì chất cảm ứng ra hoa ở cây thuốc lá (có sẵn) đã được vận chuyển đến cành kì nham • Xử lý giberelin có thể thay nhiệt độ thấp. Trong cây xuân hóa hàm lượng ARN tăng, histon giảm. Dùng nhiệt độ phù hợp xử lý cho cây làm cây 2 năm trở thành cây một năm (Lúa mì đông trở thành lúa mì xuân) • Rút ngắn thời gian sinh trưởng, xúc tiến sự ra hoa nhanh, thúc đẩy sự phát triển căn hành
15. Các chất kích thích sinh trưởng 1. Auxin 1.1. Lịch sử phát hiện Lần đầu tiên vào năm 1880 Darwin phát hiện ra mầm cây hòa thảo mọc cong về phía có ánh sáng khi chiếu ánh sáng lệch về 1 phía. Ông lấy 1 cái túi đen chụp lên đỉnh ngọn hoặc cắt bỏ đỉnh ngọn thì thấy cây mọc thẳng. Ông cho rằng khi chiếu lệch ánh sáng về 1 phía ở đỉnh ngọn đã xuất hiện 1 chất gì đó làm cho cây bị uốn cong.
16. Năm 1919 Paal làm thí nghiệm cắt đỉnh ngọn rồi đặt trở laị nhưng lệch về 1 phía , rồi để trong tối và thấy rằng cây uốn cong. Theo ông đỉnh ngọn đã sinh ra 1 chất sinh trưởng còn ánh sáng có tác động phân bố chất đó về 2 phía của đỉnh ngọn. Năm 1928 Went (người Hà Lan) , tiếp tục làm thí nghiệm của Paal: ông cắt đỉnh ngọn sinh trưởng của cây, đặt vào khối agar, sau 1h lấy khối agar ra và đặt vào mặt cắt của đỉnh thân còn lại, để trong tối. Ông quan sát và thấy rằng phần thân cây uốn cong về phía chiếu sáng. Khi đặt khối agar lệch về 1 phía trục thân, để trong tối cây vẫn uốn cong theo chiều ánh sáng. Rõ ràng có 1 chất kích thích sinh trưởng đã khuếch tán từ phần đỉnh ngọn đến agar và gây nên sự uốn cong. Ông đã kiểm chứng bằng cách: 1. Đặt 1 khối agar tinh khiết lên mặt cắt của đỉnh ngọn, cây không uốn cong. 2. Cắt 1 đoạn ngắn ở dưới đỉnh sinh trưởng ngoài sáng, đặt lên mắt cắt của đỉnh sinh trưởng trong tối, cây không uốn cong.
17. Qua nhiều thí nghiệm Went đã rút ra kết luận: đỉnh ngọn đã sinh ra 1 chất, chất này được vận chuyển xuống phía dưới, tích lũy ở phía không được chiếu sáng và kích thích sự sinh trưởng của các tế bào làm cây mọc cong về phía chiếu sáng. Went gọi đó là auxin. Sau đó, các nhà khoa học khác đã tách được các chất tương tự như vậy và được gọi chung là auxin 1.2. Cấu tạo và phân loại ▪ Công thức cấu tạo: Axit β- indolyaxetic (AIA) ▪ Phân loại: - AIA tự nhiên: indole-3-acetic acid, 2-phenylacetic acid - AIA nhân tạo: indole-3 butyric acid, 2-methoxy-3,6-dichlorobenzoic acid
18. 1.3. Sự trao đổi chất của AIA a. Tổng hợp AIA - AIA được tổng hợp ở thực vật bâc cao, tảo nấm và vi khuẩn. Nó được tổng hợp ở đỉnh chồi ngọn và được vân chuyển xuống dưới. Sự vận chuyển AIA có tính phân cực - Tổng hợp AIA diễn ra theo con đường chung cho hầu hết thực vật. Tiền thân của nó là tryptophan b. Sự phân hủy AIA AIA chủ yếu được phân hủy theo con đường enzim AIA - oxidaza AIA metylen oxidol( dạng mất hoạt tinh) Quang oxy hóa Hoặc AIA AIA (mất hoạt tính) c. Sự biến đổi thuận nghịch dạng tự do và dạng liên kết Trong cây AIA tồn tại dưới 2 dạng: dạng tự do và dạng liên kết -Dạng tự do: có hoạt tính sinh lý, hàm lượng thấp -Dạng liên kết: không có hoạt tinh sinh lý, hoặc hoạt tinh sinh lý rất thấp. Trong cây, AIA liên kết chủ yếu với gluxit, axit amin. Vai trò: dự trữ, làm giảm hàm lượng AIA, tránh tác dụng của AIA oxidaza, và cũng là dạng vận chuyển trong cây
19. 1.4 Vai trò của auxin Auxin có tác dụng sinh lý đến quá trình sinh trưởng của tế bào, hoạt động của tầng phát sinh, sự hình thành rễ, hiện tượng ưu thế ngọn, tính hướng của thực vật, sự sinh trưởng của quả và tạo quả không hạt Cụ thể như sau: - Auxin kích thích sự sinh trưởng giãn của tế bào, đặc biệt là giãn theo chiều ngang của tế bào làm tế bào to về chiều ngang, vì vậy làm cho các bộ phận của cây to về chiều ngang. -Auxin còn ảnh hưởng đến sự phân chia tế bào, tuy nhiên ảnh hưởng của auxin lên sự giãn và sự phân chia tế bào trong mối tác động tương hỗ với các phytohoocmon khác -Nhiều công trình nghiên cứu đã chứng minh rằng auxin ảnh hưởng mạnh đến hô hấp và quá trình photphoryl hóa trong tế bào (Ðioding, 1955; Audus, 1959; Bonnet, 1957 ). Nồng độ auxin ở mức sinh lý thì tỷ lệ NADH2/NAD, ATP/ADP tăng lên và ngược lại khi nồng độ auxin cao thì tỷ lệ đó lại giảm.
20. - Auxin gây ra tính hướng động của cây (tính hướng quang và tính hướng địa). Bằng phương pháp sử dụng nguyên tử đánh dấu cho thấy AIA phóng xạ được phân bố nhiều hơn ở phần khuất sáng cũng như ở phần dưới của bộ phận nằm ngang và gây nên sự sinh trưởng không đều ở hai phía cơ quan nên gây tính hướng động của các cơ quan, bộ phận của cây
21. -Auxin gây ra hiện tương ưu thế ngọn: auxin được tổng hợp chủ yếu ở ngọn chính và vận chuyển xuống dưới làm cho các chồi bên tích luỹ nhiều auxin nên ức chế sinh trưởng. Khi cắt ngọn chính, lượng auxin tích luỹ trong chồi bên giảm sẽ kích thích chồi bên sinh trưởng. -Auxin kích thích sự hình thành rễ của cây, đặc biệt là sự hình thành rễ phụ của các cành giâm, cành chiết, nuôi cấy tế bào và mô( Nếu môi trường có lượng AIA cao thì mô sẹo chỉ phân hóa thành 1 khối rễ). giai đoạn phân hóa rễ ở cành chia làm 3 giai đoạn trong đó giai đoạn đầu các tế bào tiền tượng tầng phản phân hóa, giai đoạn này rất cần auxin, giai đoạn này rất cần auxin, giai đoạn sau là xuất hiện mầm rễ, rễ chọc thủng vỏ ra ngoài thì cần ít hơn ( người ta thường sử dụng auxin ngoại sinh để kích thích ra rễ) Các chồi sau khi được tạo ra trong nuôi cấy mô được đưa vào môi trường có auxin để tạo rễ
22. -Auxin kích thích sự hình thành, sự sinh trưởng của quả và tạo quả không hạt:Tế bào trứng sau khi thụ tinh tạo nên hợp tử và sau phát triển thành phôi. Phôi hạt là nguồn tổng hợp auxin nội sinh quan trọng, khuyếch tán vào bầu và kích thích sự sinh trưởng của bầu để hình thành quả. Vì vậy quả chỉ được hình thành khi có sự thụ tinh. Nếu không có quá trình thụ tinh thì không hình thành phôi và hoa sẽ bị rụng. Việc xử lý auxin ngoại sinh cho hoa sẽ thay thế được nguồn auxin nội sinh vốn được hình thành trong phôi và do đó không cần quá trình thụ phấn thụ tinh nhưng bầu vẫn lớn lên thành quả nhờ auxin ngoại sinh. Trong trường hợp này quả không qua thụ tinh và do đó không có hạt. Quả được tạo ra khi xử lý auxin
23. -Auxin kìm hãm sự rụng lá, hoa, quả của cây, vì nó ức chế sự hình thành tầng rời ở cuống lá, hoa, quả vốn được cảm ứng bởi các chất ức chế sinh trưởng. Vì vậy phun auxin ngoại sinh có thể giảm sự rụng lá, tăng sự đậu quả và hạn chế rụng nụ, quả non làm tăng năng suất. Cây tổng hợp đủ lượng auxin sẽ ức chế sự rụng hoa, quả, lá -Ngoài ra auxin còn ảnh hưởng đến sự vân động của chất nguyên sinh, tăng trao đổi chất, kích thích sự tổng hợp polimer, ức chế sự phân hủy 5. Cơ chế tác động của auxin -Auxin kích thích sự giãn tế bào chủ yếu thông qua việc tác động đến sự giãn vách xellulozo: + Auxin đã hoạt hóa bơm proton trên màng. Bơm này hoạt động sẽ bơm H vào thành tế bào, làm pH của thành tế bào giảm từ 6-7 xuống 4. trong điều kiện này enzym pectin-methylesterase sẽ hoạt động, nó methyl hóa các nhóm cacboxyl của xenllulozo, ngăn chặn sự hình thành cầu nối với Ca để tạo pectatcanxi do đó các sợi xenllulozo tách rời nhau. Dưới áp lực của sức trương tế bào, các sợi xellulozo sẽ trượt lên nhau và giãn ra. Như vậy auxin có vai trò như chất hoạt hóa gen để tổng hợp nên các enzym cho sự giãn
24. +Ngoài sự giãn của thành tế bào còn xảy ra sự tổng hợp các hợp chất hữu cơ tạo nên thành tế bào và chất nguyên sinh như cenlulose, pectin, hemicenlulose, protein Vì vậy auxin đóng vai trò hoạt hóa gen để tổng hợp nên các enzyme cần thiết cho sự tổng hợp các vật chất đó.
25. - *Auxin ở nồng độ thích hợp có vai trò kích thích sinh trưởng, ngược lại ở nồng độ cao lại ức chế sinh trưởng. Người ta đã giải thích điều đó là do trong trường hợp đủ ngưỡng, 1 phân tử auxin liên kết với enzim ở 2 vị trí (vòng thơm và gốc axit), trong khi đó ở nồng độ cao thì có 2 phân tử auxin gắn với emzim đó 6. Ứng dụng - Kích thích ra rễ ở cành giâm, cành chiết, tăng tỉ lệ thụ quả - Tạo quả không hạt( lưu ý, AIA ngoại sinh không có enzim phân giải nó, nếu tích lũy trong nông phẩm thì sẽ gây đọc hại cho con người. - Nuôi cấy mô và tế bào thực vật
26. 2.GIBERELIN 2.1. Lịch sử phát hiện - Năm 1926 nhà bệnh lý thực vật Nhật bản Ewin ở Korosawa nghiên cứu bệnh vống lúa do nấm ra. Ông đã nhỏ dịch chiết nuôi cấy ấm lên cây ngô, làm cây bị vống - Hiện nay người ta đã tách được hơn 100 loạf từ nấm, tảo, dương xỉ, tùng bách và thực vật hạt kín, trong đó GA có hoạt tinh mạnh nhất 2.2. Công thức cấu tạo -Tất cả các giberelin đều có cùng 1 vòng giban, đó là 1 loại tetratecpen. Chúng khác nhau ở các vị trí đính nhóm OH. -Công thức cấu tạo
27. 2.3. Vị trí tổng hợp -Giberelin được tổng hợp ở phôi đang sinh trưởng , lá non, rễ non, quả non. Sự vận chuyển giberelin không phân cực, theo mọi hướng với tốc độ 5-20mm/h. Lục lạp là cơ quan tổng hợp GA nhiều nhất. GA bền vững và ít bị phân hủy hơn auxin 2.4. Vai trò của Giberelin - Kích thích sự sinh trưởng kéo dài của thân, sự vươn dài của lóng của cây họ lúa, do GA kích thích pha giãn tế bào theo chiều dọc, kích thích phân chia tế bào. Khi xử lý GA sẽ làm tăng sự sinh trưởng sinh dưỡng và làm tăng sinh khối của chúng.
28. -Khắc phục được đột biến gen lùn do thiếu gen tổng hợp GA. Với những đột biến lùn này nếu xử lý GA ngoại sinh cây sẽ sinh trưởng bình thường -Kích thích sự nảy mầm của hạt và củ: GA phá hủy trạng thái ngủ nghỉ, kích thích sự nảy mầm của hạt và củ do GA kích thích sự tổng hợp các enzim thủy phân , đặc biệt là amilaz, proteaz và tăng hoạt tính của chúng, tăng quá trình thủy phân các polimer thành monomer, tạo điều kiện về nguyên liệu và năng lượng cho nảy mầm -Kích thích sự sinh trưởng kéo dài của cụm hoa, làm cây ngày dài nở hoa trong điều kiện ngay ngắn, tăng hiệu quả xuân hóa, làm cây 2 năm ra hoa ngay trong năm đầu Ức chế phát triển hoa cái, kích thích hoa đực
29. -GA làm tăng kích thước quả và tạo quả không hạt GA làm tăng kích thước quả Nho không hạt
30. 2.5. Cơ chế tác dụng - Có thể GA là 1 tác nhân cảm ứng sự mở gen cho chương trình sinh trưởng- phát triển được thưc hiện. - GA là hoocmon duy nhất có tác dụng đến sự tổng hợp enzim 1 cách trực tiếp, là chất gây cảm ứng mở gen( giải ức chế gen) chịu trách nhiệm tỏng hợp các enzim thủy phân trong qyad trình nảy mầm. Cụ thể nghiên cứu sự nảy mầm của hạt, Badley (1967) cho biết: ngày thứ 2 của sự nảy mầm, trong phôi thì GA đã được tổng hợp, GA khếch tán qua nội nhũ đến lớp aloron gây cảm ứng sinh tổng hợp ARN chịu trách nhiệm tổng hợp amilase. Enzim này khếch tán vào nội nhũ, thủy phân tinh bột. Đồng thời GA kích thích tổng hợp protease, phân giải protein, giải phóng triptophan, là nguyên liệu để tổng hợpAIA - Cơ chế làm giãn thành tế bào có thể giống AIA, tức là hoạt hóa bơm H( nhưng khác ở chỗ nhân tố tiếp nhận)
31. 2.6. Ứng dụng - Ứng dụng vào sản xuất mạch nha và công nghiệp đồ uống - Tăng sinh trưởng, tăng năng xuất các cây lấy lá: chè, day. gai, thuốc lá - Tạo quả không hạt và hạn chế sự rụng. - Làm cây nở hoa trái vụ(cây ngày dài nở hoa trong điều kiện ngày ngắn)
32. 3.Xitokinin 3.1 Lịch sử phát hiện Xitokinin Việc phát hiện ra Xitokinin gắn liền với kỹ thuật nuôi cây mô tế bào thực vật. Những nghiên cứu của Haberland vào đầu thế kỉ 20 đã phát hiên ra một chất hóa học biến mô mềm quả cà chua thành mô phân sinh. Đến giữa thế kỉ(1955) Miller, Skook khi hấp mẫu AND của tinh dịch cá thu đã tách được một chất có khả năng kích thích sự phân chia tế bào rất mạnh trong nuôi cấy mô, chất này được gọi là Kinetin (6- furfuryl - aminopurin – C10H9N5O). Năm 1963 lần đầu tiên Letham và Miller tách được từ hạt ngô một chất ở dạng kết tinh gọi là Zeatin,có hoạt tính mạnh hơn Kinetin 10 lần. Sau đó người ta phát hiện ra Xitokinin có ở tất cả các loài thực vật đặc biệt có nhiều ở nước dừa nên còn được gọi là yếu tố nước dừa 3.2 Cơ quan tổng hợp Rễ cây, chồi, lá non, tầng phát sinh là cơ quan tổng hợp chính Xitokinin được tổng hợp theo mọi hướng, có thể vận chuyển theo hướng ngọn và hướng gốc.
33. 3.3 Bản chất hóa học Xitokinin là các dẫn xuất của bazopurin adenin, có 3 dạng phổ biến nhất là kinetin, zeatin và 6-bezyl aminopurrin. Trong cây Xitokinin vừa ở dạng tự do, vừa bị liên kết. Chúng cũng bi phân giải bởi enzyme tạo nên sản phẩm cuối cùng là ure. Adenin Zeatin Kinetin(furfuryl adenin) Benzyl adenin
34. 3.4 Vai trò sinh lý của Xitokinin • Hiệu quả sinh ly đặc trưng nhất của Xitokinin là hoạt hóa sự phân chia tế bào, nguyên nhân là do xytokinin hoạt hóa mạnh mẽ quá trình tổng hợp axit nucleic và protein dẫn đến kích sự phân chia tế bào. Đột biến thiếu cytokinin Phát triển do có cytokinin (do thừa cytokinin oxidase)
35. • Xitokinin là hoocmon thúc đẩy sự phân hóa chồi cành, hạn chế ưu thế ngọn nhưng lại ức chế sư hình thành rễ (ngược lại với auxin)
36. • Trong kĩ thuật nuôi cấy mô tỉ lệ A/C quyêt định hình thái của cây: auxin/cytokinin cao → kích auxin/cytokinin thấp → kích thích ra rễ thích nảy chồi
37. • Xitokinin kìm hãm quá trình già hóa của các cơ quan và của cây nguyên vẹn làm chậm sự già hóa của cây,
38. • Xitokinin có tác động tốt đến sự nảy mầm của hạt và củ do chúng phá trạng thái ngủ nghỉ. • Xitokinin có hiệu quả lên sự phân hóa giới tính cái. Làm tăng tỉ lệ hoa cái của các cây đơn tính như các cây trong họ bầu bí và các cây có hoa đực, hoa cái riêng rẽ như nhãn, vải
39. 3.5 Cơ chế tác dụng của Xitokinin Thiếu Xitokinin tế bào vẫn tổng hợp được AND và mARN nhưng không tổng hợp được protein .Vì vậy người ta cho rằng Xitokinin tác động đén khâu giải mã theo sơ đồ sau: cyt ADN mARN protein Xitokinin còn tham gia trực tiếp trong sư tương tác giữa anticordon và cordon trong riboxom. Xitokinin có măt ở ARNs nó giúp cho anticordon (ARNs) nhận ra các cordon của mình trong quá trình tổng hợp protein. Các Xitokinin tự do còn có tác dụng ngăn cản sự tổng hợp mARN chịu tác dụng tổng hợp các enzyme thủy phân của protein, A.N và diệp lục.