SINH HỌC
XITÔKININ (HOOCMÔN KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG)
Tổ 3
Tổ 3
Danh sách thành viên nhóm:
Nguyễn Hoàng Phúc - Nhóm trưởng
Lê Đức Thắng
Nguyễn Vân Anh
Khái niệm
- Xitôkinin (Cytokinin) là nhóm phitôhoocmôn thứ ba được phát hiện sau auxin và gibêrelin - thuộc nhóm chất kích thích sinh trưởng thực vật.
- Xitôkinin có vai trò chính trong sự phân chia tế bào.
Xitôkinin
Xitôkinin tự nhiên
Xitôkinin nhân tạo
VD: Zeatin (chủ yếu),
2iP – 6 (di-methyl-allyl-amino) purine,...
VD: Kinetin Benzyl adenin (BA),
Benzyl-amino-purine (BAP),
Thidiazuron (TDZ),...
- Năm 1955: Miller, Skoog và các cộng sự đã phát hiện kinêtin (6 - furfuryl aminôpurin - C10H9N5O) có trong tinh dịch cá thu, có khả năng kích thích sự phân chia tế bào mạnh mẽ trong nuôi cấy mô.
- Năm 1963: Letham và Miller lần đầu tiên tác được xitôkinin tự nhiên ở dạng kết tinh từ hạt ngô gọi là zêatin.
- Sau đó người ta đã phát hiện ra xitôkinin ở trong tất cả các thực vật khác nhau và là một nhóm chất kích thích sinh trưởng quan trọng ở trong cây.
Nguồn gốc
- Xitôkinin được hình thành chủ yếu trong hệ thống rễ của thực vật, sau đó được vận chuyển hướng lên ngọn. Ngoài ra một số cơ quan còn non đang sinh trưởng mạnh cũng có khả năng tổng hợp xitôkinin như chồi, lá non, quả non, tầng phát sinh.
- Xitôkinin được vận chuyển trong cây không phân cực, có thể hướng ngọn và hướng gốc.
- Xitôkinin trong cây có thể ở dạng liên kết và dạng tự do cũng tương tự như các phitôhoocmôn khác.
Xitôkinin
Tác động của xitôkinin lên sự tăng trưởng của tế bào trong môi trường nuôi cấy mô lệ thuộc vào sự hiện diện đồng thời của auxin, tỉ lệ giữa xitôkinin và auxin có ý nghĩa quan trọng trong việc xác định sự chuyên hóa của tế bào mới.
Công thức cấu tạo
Xitôkinin là các dẫn xuất của ađênin C5H6N4. Có nhiều loại xitôkinin khác nhau, quan trọng nhất là kinêtin và zêatin.
Tác động sinh lý
Xitôkinin kích thích sự phân bào qua đó kích thích sự sinh trưởng của tế bào
Tính chất đặc trưng của xitôkinin là kích thích sự phân chia tế bào mạnh mẽ. Vì vậy mà người ta xem chúng như là các chất hoạt hóa sự phân chia tế bào, nguyên nhân là do xitôkinin hoạt hóa mạnh mẽ quá trình tổng hợp axit nuclêic và prôtêin dẫn đến kích thích sự phân chia tế bào. Xitôkinin có mặt trong các ARN vận chuyển.
Tác động sinh lý
Xitôkinin kích thích sự phân bào qua đó kích thích sự sinh trưởng của tế bào
- Xitôkinin ảnh hưởng rõ rệt và rất đặc trưng lên sự hình thành và phân hóa cơ quan của thực vật, đặc biệt là sự phân hóa chồi. Người ta đã chứng minh rằng sự cân bằng giữa tỷ lệ auxin (phân hóa rễ) và xitôkinin (phân hóa chồi) có ý nghĩa rất quyết định trong quá trình phát sinh hình thái của mô nuôi cấy in vitro cũng như trên cây nguyên vẹn.
Tác động sinh lý
Nếu tỷ lệ auxin cao hơn xitôkinin thì kích thích sự ra rễ, còn tỷ lệ xitôkinin cao hơn auxin sẽ kích thích sự xuất hiện và phát triển của chồi.
Để tăng hệ số nhân giống, người ta thường tăng nồng độ xitôkinin trong môi trường nuôi cấy ở giai đoạn tạo chồi. Ở trong cây rễ là cơ quan tổng hợp xitôkinin chủ yếu nên rễ phát triển mạnh thì hình thành nhiều xitôkinin và kích thích chồi trên mặt đất cũng hình thành nhiều.
Tác động sinh lý
Xitôkinin kích thích sự phân bào qua đó kích thích sự sinh trưởng của tế bào
- Ngoài ra xitôkinin còn có mối quan hệ tương tác với auxin, xitôkinin làm yếu hiện tượng ưu thế ngọn, làm phân cành nhiều. Chính vì vậy mà từ rễ (cơ quan tổng hợp xitôkinin) lên chồi ngọn (cơ quan tổng hợp auxin) thì hiện tượng ưu thế ngọn càng tăng dần tương ứng với sự tăng hàm lượng auxin và giảm hàm lượng xitôkinin.
Tác động sinh lý
Xitôkinin kích thích sự phân bào qua đó kích thích sự sinh trưởng của tế bào
- Xitôkinin còn ảnh hưởng đến các quá trình trao đổi chất như quá trình tổng hợp axit nuclêic, prôtêin, clorophyl và do đó ảnh hưởng đến các hoạt động sinh lý của cây.
Tác động sinh lý
Xitôkinin làm chậm quá trình hoá già của tế bào, mô
Xitôkinin có khả năng kìm hãm sự hóa già của cơ quan và của cây nguyên vẹn. Hiệu quả kìm hãm sự già hóa, kéo dài tuổi thọ của các cơ quan có thể chứng minh khi hàm lượng xitôkinin nhiều làm cho lá xanh lâu do nó tăng quá trình vận chuyển chất dinh dưỡng về nuôi lá.
Trên cây nguyên vẹn khi hệ thống rễ phát triển mạnh là lúc cây trẻ và sinh trưởng mạnh, nếu hệ thống rễ bị thương tổn thì cơ quan trên mặt đất chóng già.
Cây có xử lí xitôkinin sau 3 ngày
Cây không có xử lí xitôkinin sau 3 ngày
Tác động sinh lý
Xitôkinin ảnh hưởng đến sự nảy mầm của hạt và củ
Xitôkinin trong một số trường hợp ảnh hưởng lên sự nảy mầm của hạt và củ. Vì vậy nếu xử lý xitôkinin có thể phá bỏ trạng thái ngủ nghỉ của hạt, củ, chồi.
Cơ chế tác dụng
Xitôkinin tác động đến quá trình phân chia tế bào, đến các quá trình phát sinh cơ quan, kìm hãm sự hóa già... có lẽ ở mức độ phân tử. Nhưng cơ chế tác động của nó chưa sáng tỏ một cách hoàn toàn. Những kiến thức hiện nay về cơ chế tác động cua xitôkinin lên quá trình sinh trưởng của cây có thể tóm tắt như sau:
- Khi thiếu xitôkinin thì tế bào không phân chia được mặc dù ADN có thể tiếp tục được tổng hợp nhưng quá trình tổng hợp prôtêin không xảy ra. Vì vậy xitôkinin kiểm tra sự tổng hợp prôtêin ở giai đoạn từ mARN (dịch mã).
ADN
mARN
phiên mã
dịch mã
prôtêin cấu trúc bộ máy phân bào hoặc các enzim
xitôkinin
Cơ chế tác dụng
- Xitôkinin có mặt trong axit nuclêic do đó mà ảnh hưởng đến sự tổng hợp prôtêin. Xitôkinin xâm nhập nhanh chóng và các ARN và một chức năng điều chỉnh nào đấy cho tARN trong quá trình tổng hợp prôtêin. Chức năng điều chỉnh của xitôkinin trong tARN được thực hiện có lẽ bằng cơ chế ngăn chặn sự nhận mặt sai của các côđon trong anticôđon trong quá trình sinh tổng hợp prôtêin.
- Hoạt tính của xitôkinin tự do trong cây không liên quan đến xitôkinin trong tARN vì ngay cả khi mô chứa xitôkinin tiềm tàng trong tARN vẫn phải rất cần đến xitôkinin tự do cho quá trình sinh trưởng của mình.
- Hiệu quả của xitôkinin trong việc ngăn chặn sự hóa già có liên quan nhiều đến khả năng ngăn chặn sự phân hủy prôtêin, axit nuclêic và clorophyl hơn là khả năng kích thích tổng hợp chúng. Có lẽ xitôkinin ngăn chặn sự tổng hợp mARN điều khiển sự tổng hợp nên các enzim thủy phân.

Ứng dụng
- Sử dụng auxin và xitôkinin để điều khiển sự phát sinh cơ quan (rễ, chồi) trong nuôi cấy mô.
- Kéo dài đời sống của hoa sau khi cắt.
- Kìm hãm sự già hoá của rau, quả.
- Điều khiển số lượng hoa đực, hoa cái theo ý muốn.
- Bảo tồn giống cây quý.


Tổng kết