Gốc > Mục:Sinh học > Mục:Sưu tầm > Mục:Sinh lý học >
title:phytohoocmon (hooc môn thực vật)
date:07-01-2009
sender:P Huy Quang
source:
type:ppt
PHYTOHOOCMON
I.KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI
1Khái niệm: Phytohoocmon hay Hoocmon thực vật (HMTV) là các chất hữu cơ do bản thân cây tiết ra ,có tác dụng điều hòa hoạt đông của cây.
HMTV có những đặc điểm chung sau:
- Là những hợp chất hữu cơ phân tử lượng thấp, được tạo ra ở một nơi nhưng gây ra phản ứng trong tế bào hoặc mô ở một nơi khác trong cây.
- Với nồng độ thấp nhưng gây ra những biến đổi mạnh mẽ trong cây.
- Trong cây, HMTV được vận chuyển theo mạch gỗ và mạch libe.
2.Phân loại
Tùy theo mức độ biểu hiện tính kích thích hay tính ức chế sinh trưởng, các HMTV được chia thành hai nhóm là hoocmon kích thích và hoocmon ức chế sinh trưởng.
2.1 Hoocmon kích thích sinh trưởng:
2.1.1 Auxin
a.lịch sử phát hiện ra auxin


b.Vai trò sinh lí của auxin:
Auxin cũng như nhiều phytohocmon khác thể hiện tác dụng ở nồng độ rất thấp(10-3 – 10-6 ppm).
Auxin kích thích pha giãn của tế bào vì vậy làm kích thước mô và cây lớn lên. Auxin chủ yếu làm giãn theo chiều ngang.
Nồng độ kích thích của Auxin ở các bộ phận khác nhau không giống nhau: cao nhất ở chồi ngọn ,thấp nhất ở rễ.
Auxin gây ra tính hướng địa và hướng quang do sự giãn không đều nhau giữa hai phía của thân hay của rễ.
Auxin tham gia duy trì ưu thế ngọn,khi chồi ngọn đang sinh trưởng nó ức chế sự sinh trưởng của chồi bên,nếu ngắt bỏ chồi ngọn chồi bên sẽ sinh trưởng mạnh.
Auxin kích thích sự hình thành rễ ở cành dâm và cành chiếc.
Auxin ngăn ngừa sự rụng lá,hoa,quả,khi sắp rụng hàm lượng Auxin trong đó giảm thấp.
Auxin có thể tạo quả không hạt cho một số cây như bầu,bí, đu đủ,cà chua…
Auxin tăng cường quá trình quang hợp và hô hấp trong cây,kìm hãm sự phân giải nên tốc độ sinh trưởng và năng suất thu hoạch cao hơn.
2.1.2 Gibbrellin(GA)
a.Lịch sử phát hiện




b.Vai trò sinh lí của gibberellin.
Chống lại các đột biến gây lùn trong cây.
Kích thích pha giãn của tế bào,chủ yếu theo chiều dọc, tăng trưởng chiều cao là chủ yếu.
KÍch thích sự nảy mầm của hạt, củ, căn hành.
GA có thể tạo quả không hạt cho một số cây.
Kích thích sự ra hoa và điều chỉnh giới tính, ở một số cây đơn tính cùng gốc GA làm tăng tỉ lệ hoa đực,thậm chí tạo được quần thể 100% cây đực.
2.1.3 Cytokinin

a.Lịch sử phát hiện
Xytokinin là nhóm phytohocmon thứ 3 được phát hiện sau Auxin và Gibberellin.
-1955 Miller và Skook đã tách được một hợp chất từ việc hấp mẫu AND của tinh dịch cá thu, chất này có khả năng kích thích sự phân chia tế bào rất mạnh mẽ trong nuôi cấy mô,gọi là kinetin.
-1963 Letham và Miller đã tách được Xytokinin tự nhiên trong cây ở dạng kết tinh từ hạt ngô gọi là Zeatin.Zeatin có hoạt tính mạnh hơn Kinetin 10-100 lần.
- Các Xytokinin tổng hợp được sử dụng trong nuôi cấy mô ngoài Kinetin còn có Benzyladenin.

b.Vai trò sinh lý của Cytokinin
Nơi tổng hợp: Cytokinin được tổng hợp ở mô phân sinh ,chủ yếu là mô phân sinh rễ.Cytokinin di chuyển theo 2 chiều: mạch mộc và mạch libe nhưng nhiều nhất là qua mạch mộc.
Kích thích sự phân chia tế bào,chúng tăng cường quá trình tổng hợp acidnucleic và protein.
Phá bỏ trạng thái ngủ của chồi,hạt.
Là 1 yếu tố trẻ hoá của cây,duy trì trạng thái trẻ của mô,cơ quan,toàn cơ thể.
Tạo nụ mới,cản sự lão hoá,cản sự rụng lá.
Làm tăng dầy lá (kích thích sự phân chia tế bào).
Kích thích sự hình thành củ ,giúp tích luỹ tinh bột ở củ.


Làm yếu hiện tượng ưu thế ngọn
Ảnh hưởng đến sự phân hoá cơ quan nhất là phân hoá chồi:
Nếu tỉ lệ cytokinin/ Auxin cao sẽ kích thích tạo chồi.
Nếu tỉ lệ cytokinin/ Auxin thấp sẽ kích thích phân hoá rễ.

2.2 Hoocmon ức chế sinh trưởng
2.2.1 Acid abscicic (AAB)
a.Lịch sử phát hiện
-1961 Liu và Carn đã tách riêng được 1 chất dưới dạng tinh thể từ quả bông già và đem xử lý cho cướng lá bông non đã gây nên hiện tượng rụng và đó gọi là Abscicic I.
- 1963 Chkuma và Eđicott đã táh riêng được một chất khác cũng gây hiện tượng rụng lá gọi là Abscicic II.



b.Vai trò sinh lí của abscicic
Nơi tổng hợp :Được tổng hợp hầu hết ở các bộ phận của cây như : rễ, lá, hoa, quả, hạt, củ…và tích luỹ nhiều nhất ở cơ quan già,các cơ quan đang ngủ nghỉ,cơ quan sắp rụng.
Axit abscicic là một chất ức chế sinh trưởng mạnh nhưng nó không gây hiệu quả độc khi ở nồng độ cao.
- Duy trì trạng thái nghỉ, ức chế sự nảy mầm.
- Gây hiện tượng rụng : rụng lá,rụng hoa, rụng quả.
- Tham gia vào quá trình ức chế tương quan ,tức là duy trì một cơ quan bộ phận nào đó ở trạng tái không hoạt động.
- Gây đóng khí khổng.
- Ức chế tổng hợp AND, ARN.

-Gây trạnh thái ngủ ở chồi.
- Là một anti Gibberellin có tác dụng cản phân chia tế bào.
- Làm thực vật mau vào giai đoạn trưởng thành.
2.2.2 Etylen
a.Lịch sử phát hiện Etylen
1917 người ta đa phát hiện Etylen có ảnh hưởng kích thích sự chín của quả.
1933-1937 nhiều nghiên cứu khẳng định Etylen được sản xuất trong một số nguyên liệu thực vật, đặc biệt là thịt quả.
b. Vai trò sinh lí của Etylen
Trong các phytohoôcmn chỉ có Etylen là tồn tại ở trạng thái khí.
- Gây rụng lá,hoa,quả.
-KÌm hãm sự tổng hợp và vận chuyển Auxin trong cây nên có vai trò đối kháng với Ãuin.


- Thúc đẩy sự ra hoa của cây
Xúc tiến quá trình chín của quả.
Làm trái mềm, đổi màu
Giúp sinh tổng hợp Cellulozo,mARN.
Làm mất tính hướng động.



2.2.3 các hợp chất phenol

Vai trò sinh lí :
Được tổng hợp ở mô già ,dự trữ hoặc bị bệnh lý.
- Ức chế sinh trưởng và các hoạt động sinh lí của cây.
- Hoạt hoá AIA – Oxidaza phân huỷ Auxin trong cây,do đó nó kiềm hãm sự giãn xủa tế bào.
-Tham gia vào sự hình thành Linhin làm tế bào hoá gỗ nhanh.
-Cùng với AAB các hợp chất Phenol gây ảnh hưởng lên trạng thái ngủ nghỉ của cây.

II. Ứng dụng chất điều hoà sinh trưởngđể điều chỉnh sự sinh trưởng của tế bào và sự phân hoá các cơ quan.

1.Sử dụng GA để tăng chiều cao

Một số cây trồng lấy sợi như đay, mía thì chiều cao của cây có ý nghĩa quyết định đến năng suất của chúng. Để kích thích sự tăng trưởng về chiều cao người ta phun GA cho cây.
Ví dụ :Cây đay, người ta phun với nộng độ 20-50 ppm vài lần cho ruộng đay thì có thể làm chiều cao cây đay cao gấp đôi (từ 2m có thể cao đến 4-5m ) mà chất lượng sợi đay không kém hơn. Khi cây cao được 50 cm thì bắt đầu phun, phun ba lần, mỗi lần cách nhau 10-15 ngày.

Đối với mía, khi xử lý GA với nộng độ từ 10-100 ppm đã kích thích sự kéo dài của các đốt làm tăng chiều cao và tăng năng suất của ruộng mía. Điều đáng quan tâm là khi xử lý bằng GA thì tỉ lệ đường cũng tăng lên rõ rệt. Chẳng hạn nếu phun 3 lần cách nhau 2-4 tuần thì sản lượng đường tăng lên 25% so với đối chứng.

2.Sử dụng GA để tăng sinh khối, tăng năng suất cho rau quả
Với cây rau thì việc tăng sinh khối có ý nghĩa quan trọng. Để đạt được điều đó, người ta thường phun chất kích thích tăng trưởng đặc biệt là GA , vì GA kích thích sự dãn của tế bào rất mạnh và hoàn toàn không gây độc vì nó là sản phẩm tự nhiên (phytohoocmon). Nồng đọ sử dụng của GA trong trường hợp này là dao dộng trong khoảng 20-100 ppm. Chẳng hạn người ta có thể phun GA cho rau bắp cải, cà rốt, rau cải... có thể cho năng suất rất cao.


Rau cải
- Với cải trắng khi cây bén rễ sau cấy có thể phun GA ở nồng độ 20 ppm. Phun ba lần mỗi lần cách 2 ngày. Một tháng sau lại tiếp tục phun ba lần tương tự, sẽ làm tăng sinh khối rau rõ rệt.
- Đối với một số loại rau cải xanh có thể phun trước thu hoạch 2 tuần ở nồng độ 50-199 ppm (phun 2 lần ). Tăng năng suất rõ rệt. Cũng có thể phun khi cây mới có 5-6 lá, phun 2-3 lần với nồng độ 20-30 ppm .
Giá đậu
Để làm nảy mầm đều, tăng năng suất giá đậu, có thể ngâm hạt một đêm trong dung dịch GA 10 ppm.

Nho:
Một trong những hướng quan trọng là làm tăng kích thước của các loại quả, tăng năng suất thu hoạch bằng cách sử dụng các chất kích thích sinh trưởng. Đối tượng được sử dụng nhiều nhất là nho. Việc phun GA là biện pháp phổ biếnvà rất có hiệu quả đã làm tăng năng suất nho lên gấp bội, và cải thiện được phẩm chất .


* Vào cuối thời kì hoa rộ, khi quả non hình thanh được 7-10 ngày, dùng máy phun điểm dung dịch 50-100 ppm GA vào chùm quả làm quả lớn nhanh, tăng sản lượng gấp đôi ,nâng cao hàm lượng đường glucozơ, tăng phẩm chất quả.
* Cũng có thể phun vào lúc sau hoa rộ 7-10 ngày, phun GA ở nồng độ 100-2000 ppm vào chùm hoa có thể làm cho 60-90% quả không hạt, mỏng vỏ, chín sớm hơn 7-15 ngày.

3.Sử dụng auxin và cytokinin để điều khiển sự phát sinh cơ quan (rễ, chồi) trong nuôi cấy mô.

Trong kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thì việc ứng dụng các chất điều hoà sinh trưởng là hết sức quan trọng. Hai nhóm chất được sử dụng nhiều nhất là auxin (quyết định hình thành rễ) và xytokinin (quyết định hình thành chồi).

Để nhân nhanh invitro, trong giai đoạn đầu cần phải điều khiển mô nuôi cấy phát sinh thật nhiều chồi để tăng hệ số nhân. Vì vậy người ta tăng nồng độ xytokinin trong môi trường nuôi cấy .
Để tạo cây hoàn chỉnh đưa ra đất người ta tách chồi và cấy vào môi trường ra rễ trong đó hàm lượng auxin được tăng lên .
Như vậy , sự cân bằng auxin và xytokinin trong môi trường nuôi cấy quy định sự phát sinh ra rễ hay chồi.


.
III.Sự ngủ nghỉ của hạt, củ và vai trò của phytohoocmon .
Trong đời sống của cây, có lúc cây sinh trưởng nhanh, có lúc cây sinh trưởng chậm thậm chí có lúc cây ngừng sinh trưởng và bước vào giai đoạn ngủ nghỉ.
Sự ngủ nghỉ thường xảy ra với các loại hạt khi chín, các loại củ,căn hành cũng như các chồi ngủ...
Người ta phân thành hai loại ngủ nghỉ dựa theo nguyên nhân gây nên ngủ nghỉ.
+ Trạng thái ngủ nghỉ bắt buộc do điều kiện ngoại cảnh gây nên. Khi gặp điều kiện ngoại cảnh không thuận lợicho sinh trưởng thì chúng bước vào trạng thái ngủ, nghỉ và khi nào gặp điều kiện thuận lợi chúng lại nảy mầm ngay.

IV. Sử dụng GA để tăng chất lượng của malt bia trong việc sản xuất bia
.
GA kích thích sự nảy mầm của hạt mỳ, mạch, lúa, ngô... làm tăng hàm lượng và hoạt tính của men thuỷ phân tinh bột. Vì vậy từ lâu người ta đã sử dụng GA để sản xuất malt bia từ đại mạch. Việc cộng thêm 1 - 3 mg GA cho 1 kg đại mạch vào giai đoạn đầu của sự nảy mầm sẽ làm nanh quá trình malt hoá nguyên liệu lên 1,5 lần.
Nguyên nhân quan trọng nhất quyết định sự ngủ nghỉ này là thuộc về các phytohoocmon mà trong đó vai trò của các chất ức chế sinh trưởng là rất quan trọng
+Trong hạt và củ đang ngủ nghỉ,chúng tích luỹ một hàm lượng rất cao chất ức chế sinh trưởng mà chủ yếu là axít abxixic (ABA), và đồng thời hàm lượng các chất kích thích sinh trưởng chủ yếu là GA giảm đến mức tối thiểu, khiến cho phôi hạt không thể sinh trưởng được. Như vậy, sự cân bằng giữa ABA / GA lệch sang ABA. Hạt, củ này sẽ còn ngủ nghỉ đến chừng nào hàm lượng ABA trong chúng giảm xuống mức độ cho phép chúng sinh trưởng được thì mới nảy mầm. Do vậy mà cần có thời gian để giảm hàm lượng ABA và tăng hàm lượng GA. Thời gian này dài ngắn tuỳ theo loài và trạng thía của cơ quan.

Ví dụ hạt lúa sau khi gặt phơi khô (chỉ còn 12-14% độ ẩm) thì hạt thóc sẽ ngủ nghỉ. Nhưng nếu ngâm vào nước thì chúng nảy mầm ngay được.

+ Trạng thái ngủ nghỉ thứ hai có ý nghĩa hơn là sự ngủ nghỉ sâu. Sự ngủ nghỉ này không phải do nguyên nhân ngoại cảnh mà chủ yếu là các nhân tố bên trong và trải qua quá trình lâu đời đã trở nên đặt tính di truyền.
Ví dụ các loại hạt có vỏ cứng phải ngủ nghỉ rất lâu mới có thể nảy mầm được; củ hành, củ tỏi khi thu hoạch xong trồng không thể nảy mầm được...

Ngoài ra, vỏ hạt cứng, vỏ củ hoá bần, kém thấm nước nhiều khi cũng là nguyên nhân gây nên sự ngủ nghỉ của chúng.

.
V. Điều khiển sự ra hoa của các cây trồng.

Có rất nhiều ứng dụng thành công chất điều hoà sinh trưởng để điều chỉnh sự ra hoa của cây ăn quả, cây rau, cây cảnh...
-Cây xà lách : Để sản suất hạt xà lách người ta phun GA nồng độ 3 - 10 ppm ở thời kì cây 4 - 8 lá để làm tăng sản lượng hạtvà thu hoạch sớm hơn 2 tuần so với không xử lí .