Giberelin
Cấu tạo
Chức năng
Cơ chế
Ứng dụng
Lịch sử phát hiện
Gibberellin lần đầu tiên được nhà khoa học người Nhật Bản là Eiichi Kurosawa ghi nhận vào năm 1926, khi ông nghiên cứu bệnh bakanae (lúa von) ở lúa..
Những giberelin được Teijiro Yabuta kết tinh đầu tiên là vào năm 1935 từ chủng nấm Giberella fujikuvoi do Kurosawa cung cấp, khi đó ông đã kết tinh được hai dạng gibberellin và gọi chúng là gibberellin A và B, nhưng chưa xác định được tính chất hóa học của chúng
Giberelin
Cấu tạo
Chức năng
Cơ chế
Ứng dụng
Lịch sử phát hiện
Năm 1955 hai nhóm nghiên cứu của Anh và Mỹ đã phát hiện ra axit gibberellic ở cây lúa bị bệnh lúa von và xác định được công thức hóa học của nó là C19H22O6.
Năm 1956, West, Phiney, Radley đã tách được gibberellin từ các thực vật bậc cao và xác định rằng đây là phytohormone tồn tại trong các bộ phận của cây.
Giberelin
Cấu tạo
Chức năng
Cơ chế
Ứng dụng
Cấu tạo hóa học
Tất cả các gibberellin đã biết là các axít ditecpenoit được tổng hợp từ tecpenoit trong thể hạt và sau đó biến đổi trong mô lưới nội chất và cytosol cho đến khi chúng đạt tới dạng hoạt hóa sinh học của mình. Tất cả các gibberellin đều dẫn xuất từ bộ khung ent-gibberellan, nhưng được tổng hợp thông qua ent-kauren. Hiện nay người ta đã phát hiện ra trên 50 loại gibberellin và ký hiệu A1, A2, A3,... A52. Trong đó gibberellin A3 (GA3) là axit gibberellic có tác dụng sinh lý mạnh nhất.
Giberelin
Cấu tạo
Chức năng
Cơ chế
Ứng dụng
Phân loại
Vào thời điểm năm 2003, đã có 126 chất gibberellin được biết đến từ thực vật, nấm và vi khuẩn, trong đó axít gibberellin hay còn gọi là gibberellin A3 hay Giberelin X, GA3 là chất có tác dụng sinh học lớn nhất.
Những gibberellin A2, A10 đến A15, A24 và A25 chỉ tách được từ nấm Fusarium moniliforme; các gibberellin A5, A6, A8, A16 đến A23, A26 đến A32 chỉ thấy ở thực vật bậc cao, còn gibberellin A1, A3, A4, A7 và A9 thấy có cả ở nấm Fusarium moniliforme và thực vật bậc cao.
Giberelin
Cấu tạo
Chức năng
Cơ chế
Ứng dụng
Sinh tổng hợp gibberelin.
Quá trình sinh tổng hợp gibberellin của nấm G. fujikuroi và thực vật bậc cao có thể chia thành 3 giai đoạn chính:
- Chuyển hóa mevalonic acid thành ent-kaurene.
- Chuyển hóa ent-kaurene thành gibberellin prototype, GA12-aldehyde.
- Chuyển hóa GA12-aldehyde thành C20-, rồi thành C19-GA với con đường không 13-hydroxyl hóa và con đường 13-hydroxyl hóa sớm ở các vị trí khác nhauvà sau cùng thành các dạng GA khác nhau.
Giberelin
Cấu tạo
Chức năng
Cơ chế
Ứng dụng
Kích thích sự sinh trưởng kéo dài tế bào
GA kích thích mạnh mẽ sự sinh trưởng kéo dài của thân, sự vươn dài lóng của cây họ lúa.
Hiệu quả này có được là do ảnh hưởng kích thích đặc trưng của GA lên pha dãn của tế bào theo chiều dọc.
xử lý GA sẽ làm tăng sự sinh trưởng dinh dưỡng và làm tăng sinh khối của chúng.
Giberelin
Cấu tạo
Chức năng
Cơ chế
Ứng dụng
Ảnh hưởng lên sự sinh trưởng của đột biến lùn
Trên con đường tổng hợp GA, có sự thiếu hụt những gen chịu trách nhiệm tổng hợp các enzim xúc tác các phản ứng tạo GA  cây không thể hình thành GAđột biến lùn
Với những đột biến lùn này nếu xử lí GA ngoại sinh cây sẽ sinh trưởng bình thường.
Giberelin
Cấu tạo
Chức năng
Cơ chế
Ứng dụng
Kích thích sự nảy mầm của hạt và củ
Trong hạt, nội nhũ đóng vai trò chứa chất dự trữ. Khi nảy mầm thì có các quá trình thủy phân các chất dự trữ trong chún nhờ các enzyme thủy phân trong đó amylase đóng vai trò quan trọng.
Sự hình thành nên các enzyme thủy phân này do sự hoạt hóa của GA được tổng hợp hoặc được giải phóng từ trạng thái liên kết ở trong phôi hạt.
Với các loại củ: Sự nảy mầm của chúng cũng được kích thích bởi GA có trong củ. Xử lý bằng GA ngoại sinh cũng phá bỏ được trạng thái ngủ nghỉ của củ.
Giberelin
Cấu tạo
Chức năng
Cơ chế
Ứng dụng
Kích thích sự ra hoa và phân hóa cơ quan sinh sản.
Nếu người ta tách phôi rồi nuôi cấy trong môi trường nhân tạo chỉ bổ sung GA thì có 95%-100% là hoa đực.
Như vậy, trong sự phát triển và phân hóa của cơ quan sinh sản, GA ức chế phát triển hoa cái và kích thích phát triển hoa đực.
Xử lí GA cho cây ngày dài chúng có thể ra hoa trong điều kiện ngắn ngày, biến cây hai năm thành một năm.
Giberelin
Cấu tạo
Chức năng
Cơ chế
Ứng dụng
Kích thích sự sinh trưởng quả và tạo quả không hạt
Gibberelin cũng được sản sinh ra trong hạt và góp phần điều chỉnh sự sinh trưởng của quả, kích thước và hình dáng của quả như auxin.
Sử dụng GA có thể làm tăng kích thước của quả như sử dụng auxin.
Giberelin
Cấu tạo
Chức năng
Cơ chế
Ứng dụng
Tác động đến sự nảy mầm
Kích thích sự tổng hợp amilase:
- GA gắn vào thụ thể trên màng tế bào, sau đó tương tác với phức hệ G-protein, khởi động hai con đường truyền tín hiệu
Con đường hoạt hóa gen sẽ tổng hợp amilase, con đường calxi-calmodulin sẽ làm thay đổi tính thấm của tế bào, giải phóng amilase.
Giberelin
Cấu tạo
Chức năng
Cơ chế
Ứng dụng
Kích thích sự phiên mã
GA đóng vai trò là chất mở gen để tổng hợp các protein enzim thủy phân hoạt động.
Khi không có mặt của GA, protein ức chế DELLA gắn vào nhân tố phiên mã phụ thuộc GA (GA-TRXN)  không có sự phiên mã.
Khi GA gắn vào protein GID1, thành một thụ thể thống nhất. Chúng tác động với protein SCF, thúc đẩy protein này phá vỡ protein ức chế DELLA, dẫn đến sự kích thích phiên mã.
Giberelin
Cấu tạo
Chức năng
Cơ chế
Ứng dụng
Kích thích tăng chiều cao, tăng năng suất.
Với một số cây trồng cần chiều cao như cây lấy sợi, cây mía thì sử dụng GA đều có thể tăng chiều cao. Người ta phun dung dịch GA có nồng độ 20-50ppm cho cây đay sẽ làm chiều cao cây tăng tăng gấp đôi, tăng năng suất sợi mà chất lượng sợi đảm bảo, phun cho mía có thể làm tăng chiều dài lóng lên nhiều lần và làm tăng hàm lượng đường.
Giberelin
Cấu tạo
Chức năng
Cơ chế
Ứng dụng
Một trong những ứng dụng quan trọng là dùng để tăng sản lượng mạch nha từ lúa mạch dùng làm rượu bia. GAs được sử dụng để làm nẩy mầm hạt lúa mạch gia tăng tạo ra enzim thủy giải những chất dự trử trong hạt thành acid amin và đường để thành mạch nha. Có nhiều ứng dụng thực tiễn của gibberellin trong trồng trọt. GAs cũng được sử dụng để làm tăng kích thước và chất lượng của nho không hạt và cũng được dùng để kích thích sự tăng trưởng của một số trái. Một ứng dụng khác làm cho Cam Chanh chậm chín. Sử dụng GAs trong tháng 11 và 12 nhằm kéo dài ngày thu hoạch, các tháng hè là lúc mà nhu cầu rất cao trong khi lượng cung cấp thường là không đủ.
Acid Absxixic
Lịch sử phát hiện
Phân bố và vận chuyển
Vai trò sinh lý của AAB
Cơ chế tác động
Ứng dụng của AAB
- Năm 1961, Liu và Carn ( Mĩ ) đã tách riêng được một chất dưới dạng tinh thể từ quả bông già và khi xử lí cho cuống lá bông non đã gây nên hiện tượng rụng và gọi đó là chất Absxixin I.
- Năm 1963, Chkuma và Eđicott đã tách riêng một chất khác cũng gây sự rụng lá gọi là Absxixic II. Cùng lúc đó Wareing và cộng sự bằng phương pháp sắc kí đã tách riêng một chức ức chế từ lá cây Betula và khi xử lí nó gây nên hiện tượng ngủ nghỉ chồi. Họ gọi đó là chất “đomin”.
- Năm 1966, nhờ phương pháp quang phổ phân cực rất nhạy họ đã xác định được bản chất hóa học của chất đó . Và được hội nghị quốc tế về chất điều hòa sinh trưởng đề nghị danh pháp khoa học là acid absxixic (AAB).
- AAB là hocmon thường gặp trong thực vật có mạch. AAB phân phối rộng trong giới thực vật như thực vật bậc cao, rêu, tảo lục, nấm, mới đây cũng thấy trong não chuột. Tuy nhiên nó chưa được tìm thấy trong vi khuẩn
- AAB được tổng hợp ở hầu hết tất cả các bộ phân của cây như rễ, lá, hoa, quả, hạt, củ … và tích lũy nhiều nhất ở cơ quan già, các cơ quan đang ngủ nghỉ, cơ quan sắp rụng.
- AAB được vận chuyển trong cả mô libe và mạch gỗ, nhưng trong libe nồng độ cao hơn. AAB di chuyển từ rễ lên lá đến tế bào khí khổng qua hệ mạch gỗ.
- Xantophill là hợp chất trung gian tổng hợp AAB. AAB có thể bị mất hoạt tính do oxy hóa để trở thành hợp chất trung gian 6-hydroxymeyl hoặc do sự liên kết đồng hóa trị với phân tử khác như monosaccarid.
Acid Absxixic
Lịch sử phát hiện
Phân bố và vận chuyển
Vai trò sinh lý của AAB
Cơ chế tác động
Ứng dụng của AAB
Kiểm tra sự rụng
Vai trò của AAB trong việc điều chỉnh sự rụng đã được phát hiện đầu tiên cùng với sự phát hiện ra AAB và coi nó như là một chất điều chỉnh tự nhên sự rụng của các cơ quan. AAB đã kích thích sự xuất hiện và nhanh chóng hình thành tầng rời ở cuống. Tuy nhiên chức năng điều chỉnh sự rụng còn gắn liền với các hocmon khác như etylen.
Acid Absxixic
Lịch sử phát hiện
Phân bố và vận chuyển
Vai trò sinh lý của AAB
Cơ chế tác động
Ứng dụng của AAB
Điều chỉnh sự ngủ nghỉ
Trong cơ quan đang ngủ nghỉ hàm lượng AAB tăng gấp 10 lần thời kì dinh dưỡng. Sự ngủ nghỉ kéo dài cho đến khi nào hàm lượng AAB trong chúng giảm đến mức tối thiểu. AAB ức chế sự nảy mầm sớm và hiện tượng nảy mầm trên cây, là chất kháng tự nhiên kìm giữ các phôi đang phát triển ở trạng thái phát sinh phôi. Khi xử lí lạnh để phá bỏ sự ngủ nghỉ thì hàm lượng AAB giảm 37% cho qủa và 70% cho hạt, đồng thời hàm lượng GA tăng lên tương ứng. Do vậy từ trạng thái ngủ nghỉ chuyển sang trạng thái nảy mầm có sự biến đổi tỉ lệ AAB/GA trong chúng.
Acid Absxixic
Lịch sử phát hiện
Phân bố và vận chuyển
Vai trò sinh lý của AAB
Cơ chế tác động
Ứng dụng của AAB
Điều chỉnh sự đóng mở khí khổng
. Khi xử lí AAB ngoại sinh cho lá làm khí khổng đóng lại nhanh chóng và do đó mà giảm thoát hơi nước qua khí khổng.
Acid Absxixic
Lịch sử phát hiện
Phân bố và vận chuyển
Vai trò sinh lý của AAB
Cơ chế tác động
Ứng dụng của AAB
Chức năng điều chỉnh sự đóng mở khí khổng của AAB chắc có liên quan đến sự vân động nhanh chóng của ion K+ . AAB gây cho tế bào đóng tạo nên “lỗ thủng” K+ và bị mất K+, mất sức trương và khí khổng đóng lại.
Trong điều kiện stress do thiếu nước ABA có thể gia tăng lên 20 lần. Sự stress do thiếu nước ở rễ cũng sản sinh ra ABA rồi di chuyển đến lá và toàn cây để làm cho khí khổng đóng lại.
Hocmon của stress
AAB giúp cây phản ứng với các “stress” hoặc điều kiện bất lợi của môi trường và làm cho cây biến đổi để thích ứng với điều kiện môi trường. Hàm lượng ABA gia tăng khi cây bị stress do mặn, lạnh và nóng. Những sự biến đổi này là nguyên nhân của sự thiếu nước. Việc xử lý ABA ngoại sinh có thể làm cho một số loài cây chống lại điều kiện lạnh và mặn.
Acid Absxixic
Lịch sử phát hiện
Phân bố và vận chuyển
Vai trò sinh lý của AAB
Cơ chế tác động
Ứng dụng của AAB
Hocmon của sự hóa già.
Mức độ hóa già của cơ quan và củ cây gắn liền với sự tăng hàm lượng AAB trong chúng. Khi hình thành cơ quan sinh sản và khi dự trữ cũng là giai đoạn tổng hợp và tích lũy nhiều nhất AAB và tốc độ hóa già cũng nhanh nhất.
Acid Absxixic
Lịch sử phát hiện
Phân bố và vận chuyển
Vai trò sinh lý của AAB
Cơ chế tác động
Ứng dụng của AAB
+ Làm biến đổi thế điện hóa qua màng và do đó mà điều tiết sự tiết ion K+ qua màng. Điều này liên quan đến cơ chế đóng mở khí khổng của AAB và K+.
+ Ức chế sự tổng hợp ARN phụ thuộc vào ADN, vì vậy mà protein không tổng hợp được. Hiệu quả này đối lập với hiệu quả mở gen của GA và các hocmon khác.
Phiên mã
AND  mARN  protein  hiệu quả sinh trưởng. AAB enzim
Acid Absxixic
Lịch sử phát hiện
Phân bố và vận chuyển
Vai trò sinh lý của AAB
Cơ chế tác động
Ứng dụng của AAB
- Để phá bỏ ngủ nghỉ, kích thích sự nảy mầm thì hoặc là làm giảm lượng AAB hoặc làm tăng gibberellin hay cả hai.
- Kìm hãm sự rụng của lá, quả bằng cách tăng hàm lượng auxin, giảm hàm lượng AAB.
- Điều chỉnh sự hóa già: Tỷ lệ AAB quy định độ già hóa của cây. Muốn chống sự già hóa có thể tiến hành bằng cách phun cytokinin ngoại sinh, cho cytokinin vào môi trường nuôi cấy hoặc bằng cách tăng cường sự phát triển của bộ rễ để tổng hợp nhiều cytokinin cung cấp cho các cơ quan trên mặt đất để kéo dài tuổi thọ của chúng.
Acid Absxixic
Lịch sử phát hiện
Phân bố và vận chuyển
Vai trò sinh lý của AAB
Cơ chế tác động
Ứng dụng của AAB
- Etylen được phát hiện năm 1917 khi nghiên cứu quá trình chín của quả.
- Từ năm 1933-1937 nhiều nghiên cứu khẳng định nó được sản xuất trong một số nguyên liệu thực vật , đặc biệt trong thịt quả .
- Năm 1935 Croker và một số cộng sự người mỹ cho rằng etylen là hooc môn của sự chín
- Etylen được tổng hợp từ metionin qua Sadenozin- metionin (SAM). Sau đó sản phẩm này phân hủy cho etylen, axit foocmic và CO2.
Etylen
Lịch sử phát hiện
Phân bố, vận chuyển
Vai trò sinh lý của Etylen
Cơ chế tác động của etylen
Ứng dụng của etylen
- Hầu hết các phần khác nhau của cơ thể thực vật bậc cao có thể sản sinh ra etylen, tuy nhiên tốc độ hình thành phụ thuộc vào kiểu mô, giai đoạn phát triển của cơ thể. Nói chung các miền mô phân sinh, các miền hạch là những nơi sản sinh ra etylen. Etylen cũng sản sinh ra trong quá trình chín của quả, trong thời gian rụng lá và khi hoa già, khi mô bị tổn thương và dưới tác dụng của stress như ngập úng, lạnh, nhiệt độ bất lợi, hạn và bệnh.
- Etylen di chuyển từ nơi được sinh ra đến nơi tác động sinh học bằng cách khuếch tán.
Etylen
Lịch sử phát hiện
Phân bố, vận chuyển
Vai trò sinh lý của Etylen
Cơ chế tác động của etylen
Ứng dụng của etylen
Etylen và sự chín của quả
Etylen có tác dụng làm quả mau chín , nhiều nghiên cứu đã chứng minh etylen gây nên hai hiệu quả sinh hóa trong quá trình chín của quả:
- Gây nên sự biến đổi tính thấm của màng trong các tế bào thịt quả, dẫn đến sự giải phóng các enzyme vốn tách rời do màng ngăn cách, có điều kiện tiếp xúc dễ dàng và gây nên những phản ứng có liên quan đến quá trình chín như enzyme hô hấp, enzyme biến đổi độ chua, độ mềm của quả....
- Mặt khác etylen có ảnh hưởng hoạt hóa lên sự tổng hợp các enzyme mới gây những biến đổi trong quá trình chín. Etylen là hormone xúc tiến sự chín quả, được sản sinh mạnh trong qúa trình chín và rút ngắn thời gian chín của quả.
Etylen
Lịch sử phát hiện
Phân bố, vận chuyển
Vai trò sinh lý của Etylen
Cơ chế tác động của etylen
Ứng dụng của etylen
Etylen và sự rụng của lá, quả
Etylen cùng tương tác với axit abscicis gây sự rụng của lá, hoa, quả. Etylen hoạt hóa sự hình thành tế bào tầng rời ở cuống của các bộ phận bằng cách kích thích sự tổng hợp các enzyme phân hủy thành tế bào (xenlulase) và kiểm tra sự giải phóng các cenlulose của thành tế bào.
Etylen có tác dụng sinh lý đối kháng với auxin, vì vậy sự rụng của các cơ quan phụ thuộc vào tỷ lệ auxin/etylen. Nếu tỷ lệ này cao thì ngăn ngừa sự rụng, còn tỷ lệ này thấp thì ngược lại.
Etylen
Lịch sử phát hiện
Phân bố, vận chuyển
Vai trò sinh lý của Etylen
Cơ chế tác động của etylen
Ứng dụng của etylen
- Etylen kích thích sự ra hoa của một số thực vật, nếu xử lý etylen hoặc các chất có bản chất tương tự như etylen (axetylen) có tác dụng kích thích dứa, xoài ra hoa trái vụ, tăng thêm một vụ thu hoạch. Nhiều năm qua người ta đã quan sát rằng khói từ gỗ thúc đẩy trổ hoa trong cây dứa và xoài. Ngày nay người ta biết rằng etylen là thành phần cơ bản trong khói gia tăng quá trình trổ hoa. Etylen trong phần lớn trường hợp ức chế trổ hoa; tuy nhiên nó có ảnh hưởng kích thích trong cây dứa , xoài và vải.
Etylen
Lịch sử phát hiện
Phân bố, vận chuyển
Vai trò sinh lý của Etylen
Cơ chế tác động của etylen
Ứng dụng của etylen
- Etylen xúc tiến sự sinh trưởng kéo dài của các loài cây ngập mặn. Khi ngập nước, etylen được tích lũy nhiều trong các mô. Khi không có oxy, sự tổng hợp etylen giảm.
- Etylen tăng tốc độ hóa già của lá. Hàm lượng etylen tăng liên quan đến hiện tượng mất diệp lục là những biểu hiện đặc trưng của sự già.
- Etylen còn gây hiệu quả sinh lý cho nhiều quá trình sinh lý khác nhau như gây nên tính hướng của cây ức chế sự sinh trưởng của chồi bên, xúc tiến sự vận chuyển của auxin tăng tính thấm của màng .
Etylen
Lịch sử phát hiện
Phân bố, vận chuyển
Vai trò sinh lý của Etylen
Cơ chế tác động của etylen
Ứng dụng của etylen
- Etylen kích thích sự chín do làm tăng tính thấm của màng trong với các tế bào thịt quả. Điều đó dẫn đến sự giải phóng các enzyme vốn tách rời màng cơ chất do màng ngăn cách, có điều kiện tiếp xúc dễ dàng và gây nên các phản ứng có liên quan đến sự chín.
- Etylen có ảnh hưởng hoạt hóa lên sự tổng hợp mới các enzyme, gây những biến đổi trong quá trình chín : enzyme hô hấp, enzyme làm thay đổi hàm lượng axit hữu cơ, tannin, biến đổi các sản phẩm, gây mùi vị…
- Trường hợp enzyme kích thích sự rụng, có thể là do nó kích thích sự tổng hợp xenluloza phân hủy thành tế bào trong các tầng rời.
Etylen
Lịch sử phát hiện
Phân bố, vận chuyển
Vai trò sinh lý của Etylen
Cơ chế tác động của etylen
Ứng dụng của etylen
- Etylen kích thích sự chín của quả do đó có thể dùng etylen ngoại sinh như một tác nhân thúc đẩy quá trình chín nhanh của quả. Một số loại quả như chuối, cà chua, lê…phải thu hoạch lúc còn xanh để bảo quản lâu hơn và dễ vận chuyển. Nên việc điều khiển sự chín đồng loạt là rất cần thiết. Vì vậy người ta dùng ethrene để kích thích sự chín.
- Etylen cùng tương tác với ABA gây nên sự rụng của lá, quả có thể dung etylen làm rụng lá nhân tạo.
Etylen
Lịch sử phát hiện
Phân bố, vận chuyển
Vai trò sinh lý của Etylen
Cơ chế tác động của etylen
Ứng dụng của etylen
- Etylene kích thích sự ra hoa của một số thực vật như kích thích cho dứa ra hoa trái vụ. Trong nghề trồng dứa việc sử dụng chất tạo ra ethylene (đó là ethrene) hoặc đất đèn (cho acetylene) đã làm cho dứa ra thêm một vụ quả.
- Điều khiển số lượng hoa đực, hoa cái theo ý muốn. Trong việc phân hóa giới tính của các cây thuộc họ bầu bí thì ethylene có ảnh hưởng lên sự hình thành giới tính cái. Xử lý ethrene sẽ làm cho chúng phát triển chủ yếu hoa cái, dùng Etylen để kích thích ra hoa ở dứa hay kích thích chảy mủ cao su.
Etylen
Lịch sử phát hiện
Phân bố, vận chuyển
Vai trò sinh lý của Etylen
Cơ chế tác động của etylen
Ứng dụng của etylen
Hormon thực vật (phytohormon) là các chất hữu cơ được tổng hợp ở các cơ quan bộ phận trong cây với hàm lượng rất nhỏ, sau đó được vận chuyển đến các bộ phận của cây để điều tiết và đảm bảo sự hài hòa các hoạt động sinh trưởng.
Các chất kích thích sinh trưởng có hiệu quả rất rõ rệt đối với quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Việc sử dụng các chất kích thích trên có nhiều ý nghĩa trong sản xuất nông nghiệp, mặc dù vậy cũng không nên lạm dụng quá mức.
KẾT LUẬN