1
MỤC LỤC:
2
HOOCMON THỰC VẬT
A.TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I.Khái niệm
- Hoocmon thực vật ( hay còn gọi là phitohoocmon) là các chất hữu cơ do cơ thể
thực vật tiết ra có tác dụng điều tiết hoạt động sống của cây.
- Đặc điểm của Hoocmon thực vật:
•
Được tạo ra ở một nơi nhưng gây tác dụng ở nơi khác trong cây.
•
Được vận chuyển theo mạch gỗ và mạch rây
•
Với nồng độ rất thấp nhưng gây ra những biến đổi mạnh trong cơ thể.
•
Tính chun hóa thấp hơn so với Hoocmon của động vật bậc cao.
II.Phân loại
-Tùy vào tác dụng đối với cơ thể thực vật, các Hoocmon thực vật được chia ra
thành 2 nhóm :
Nhóm chất kích thích sinh trưởng (Stimulator)
+ Auxin, giberelin có tác động đến sự kéo dài và lớn lên của tế bào.
+ Xitokinin có vai trị trong phân chia tế bào.
+ Brassinosteroids.
Nhóm chất ức chế sinh trưởng ( Inhibitor )
+ Axit abxixic ( AAB) : tác động đến sự rụng lá.
+Etilen tác động đến sự chín của quả.
+ Các hợp chất Phenol.
+ Chất làm chậm sinh trưởng và chất diệt cỏ.
1.
Chất kích thích sinh trưởng:
a)
Auxin (Axit Indol Axetic ) :
3
Các dạng Auxin chính: Auxin a C18H32O5, Auxin b C18H30O4,
Heteroauxin C10H9O2N ( AIA).
Vị trí của AIA trong cơ thể thực vật: mô phân sinh chồi, lá mầm và rễ.
Sự tạo thành và phân hủy Auxin :
•
Ở thực vật có mạch, AIA được tổng hợp chủ yếu ở đỉnh chồi ngọn và
từ đó vận chuyển xuống dưới. AIA có tính chất phân cực rất nghiêm
ngặt, tức là chỉ vận chuyển theo hướng gốc.
•
AIA bị phân hủy làm mất hoạt tính sau khi tác dụng hoặc do cơ chế
tự điều chỉnh của thực vật khi hàm lượng Auxin trong cây bị dư thừa.
AIA bị phân hủy bằng con đường enzyme hoặc bị quang oxi hóa làm
mất hoạt tính.
Hiệu quả sinh lý của AIA:
•
AIA kích thích ngun phân và sự sinh trưởng dãn dài của tế
bào, đặc biệt là theo chiều ngang làm tế bào phình ra. Hiệu quả rõ
rệt nhất của AIA là lên sự dãn của thành tế bào: AIA làm giảm độ pH
trong thành tế bào => hoạt hóa các enzyme ( expansin ) phân hủy
các Polisaccarit liên kết các sợi Xenlulozo làm cho chúng lỏng lẻo +
không bào trung tâm hút nước, căng lên, áp sát vào thành tế bào ( do
P thẩm thấu tăng) => thành tế bào dãn ra.
•
AIA gây ra tính hướng động của cây( tính hướng sáng và hướng
đất): AIA tập trung nhiều hơn ở phần khuất sáng => kích thích sinh
trưởng dãn dài ở phần không nhận được ánh sáng => Sự sinh trưởng
không đồng đều ở hai phía của cơ quan => gây ra tính hướng sáng
của ngọn cây và tính hướng đất của rễ cây.
•
AIA gây ra hiện tượng ưu thế ngọn: Ưu thế ngọn là hiện tượng khi
chồi ngọn hoặc rễ chính phát triển sẽ ức chế sự phát triển của chồi
4
bên và rễ bên. Nguyên nhân của hiện tượng này là do AIA được hình
thành ở đỉnh ngọn với hàm lượng cao và được vận chuyển xuống
dưới => Chồi ngọn phát triển sẽ làm tăng lượng AIA được vận
chuyển xuống phía dưới gây ức chế sự phát triển của các chồi bên.
•
AIA kích thích sự hình thành rễ: Auxin cần cho giai đoạn đầu trong
quá trình hình thành rễ - sự phản phân hóa tế bào trước tầng phát
sinh, các giai đoạn sau chỉ cần một lượng Auxin rất ít hoặc khơng
cần. Vai trị của Auxin đối với q trình hình thành rễ thể hiện rất rõ
trong ni cấy mơ invitro.
•
AIA kích thích sự sinh trưởng của quả và tạo quả khơng hạt
•
AIA kìm hãm sự rụng lá, hoa, quả: AIA ức chế sự hình thành tầng
rời ở cuống lá, hoa, quả.
•
AIA ảnh hưởng lên sự vận động của chất nguyên sinh, tăng tốc
độ lưu động của chất nguyên sinh, ảnh hưởng đến q trình trao
đổi chất: kích thích tổng hợp polime, ảnh hưởng đến các hoạt động
sinh lý như hô hấp, quang hợp, vận chuyển các chất.
Cơ chế tác động của AIA lên sự sinh trưởng của cây:
•
Sự dãn của tế bào thực vật xảy ra do 2 hiệu ứng: sự dãn của thành tế
bào và sự tăng thể tích, khối lượng của chất ngun sinh.
•
Hiện tượng “ sinh trưởng axit” : trong điều kiện pH thấp ( pH= 5) thì
sự sinh trưởng của tế bào và mơ được kích thích.
•
Auxin hoạt hóa bơm proton (H+) nằm trên màng sinh chất ngoài
(Plasmalem) => H+ được bơm vào thành tế bào => giảm độ pH =>
hoạt hóa enzyme phân hủy các cầu Polisaccarit giữa các sợi
Xenlulozo => các sợi Xenlulozo trở nên lỏng lẻo, dễ trượt lên nhau
=> thành tế bào dãn ra.
b)
Giberelin(GA) :
5
Vị trí của GA trong cây: trong lá, hạt , củ, chồi đang nảy mầm, trong hạt và
quả đang hình thành, trong các lóng thân, cành đang sinh trưởng.
Sự hình thành của GA:
•
Tổng hợp từ Mevalonat qua hàng loạt phản ứng trung gian dẫn đến
hợp chất Kauren – cơ sở của tất cả các loại GA trong cây.
•
Được tổng hợp trong phôi đang phát triển và trong các cơ quan đang
sinh trưởng khác như: lá non, rễ non, quả non…
•
Trong tế bào, GA được tổng hợp mạnh nhất ở lục lạp ( do quá trình
tổng hợp GA cần đến ATP & NADPH )
•
Vận chuyển khơng phân cực trong hệ thống mạch dẫn ( có thể hướng
gốc hoặc hướng ngọn tùy nơi sử dụng)
Hiệu quả sinh lý của GA:
•
Ở mức tế bào: GA làm tăng số lần nguyên phân và tăng sinh
trưởng dãn dài của tế bào.
•
Ở mức cơ thể:
-
GA kích thích sự kéo dài thân: kích thích dãn dài tế bào bằng
cách hoạt hóa các enzyme làm nới lỏng thành tế bào + thúc đẩy
protein expansin xâm nhập vào thành tế bào => kích thích sinh
trưởng của thân & lá.
-
GA kích thích sự nảy mầm của hạt và củ: GA kích thích sự
tổng hợp các enzyme như Amilaza, Proteaza, Photphataza,… và
làm tăng hoạt tính của các enzyme này => xúc tiến quá trình
phân giải các chất dinh dưỡng => tạo điều kiện & nguyên kiệu
cho quá trình nảy mầm.
6
-
GA kích thích sự ra hoa : GA là thành phần cấu tạo nên
Hoocmon ra hoa Florigen; có tác dụng kích thích sự sinh trưởng
kéo dài của cụm hoa.
-
GA ảnh hưởng lên sự phân hóa giới tính: ức chế phát triển
hoa cái và kích thích hình thành hoa đực.
-
GA làm tăng kích thước của quả và tạo quả khơng hạt : tác
dụng gần giống Auxin, hiệu quả này càng rõ rệt khi phối hợp
với Auxin.
-
GA ảnh hưởng rõ rệt lên sự sinh trưởng của các đột biến
lùn: các đột biến lùn ở một số thực vật là các đột biến gen đơn
giản dẫn đến sự thiếu hụt những gen tổng hợp một số enzyme
nhất định tham gia vào quá trình tổng hợp GA => gây thiếu hụt
GA => cây phát triển chậm hơn bình thường.
Cơ chế tác động của GA:
•
Đối với quá trình nảy mầm và phát triển cả hạt:
-
GA được giải phóng ra khỏi phơi => kích thích các tế bào
Aloron tiết enzyme thủy phân các Polime thành các Monome
phục vụ cho sự nảy mầm của hạt.
( Các tế bào Aloron là những tế bào sống không phân chia có chức năng
đặc trưng là hình thành & giải phóng các enzyme tiêu hóa khối nội nhũ
của hạt.)
-
•
GA gây nên sự giải ức chế gen (Depression) => kích thích hệ
thống tổng hợp các protein enzyme thủy phân hoạt động.
Đối với sự dãn dài của tế bào và của cơ thể thực vật: cơ chế giống
như Auxin ( kích thích sự hoạt động của các bơm proton)
•
Ngồi ra, GA ảnh hưởng đến sự phân chia tế bào, sự dãn tế bào, sự
phân hóa hoa,… được thực hiện qua cơ chế mở các gen nhất định tùy
7
từng loại tế bào & tùy từng giai đoạn => kích hoạt chương trình phát
triển cá thể, đẩy nhanh q trình sinh trưởng của thực vật.
c)
Xitokinin
Sự hình thành Xitokinin :
•
Hình thành chủ yếu trong hệ rễ và một số cơ quan còn non đang sinh
trưởng mạnh: chồi, lá non, tầng phát sinh,…
•
Được vận chuyển khơng phân cực trong hệ mạch dẫn ( có thể hướng
ngọn cũng có thể hướng gốc).
Sự phân giải Xitokinin: bị phân giải bằng các enzyme, tạo sản phẩm cuối
cùng là Ure
Hiệu quả sinh lý của Xitokinin:
•
Kích thích sự phân chia tế bào mạnh mẽ: Do Xitokinin hoạt hóa
mạnh sự tổng hợp Axit nucleic & Protein.
•
Ảnh hưởng lên sự phân hóa các cơ quan đặc biệt là phân hóa
chồi: Tỷ lệ giữa Auxin và Xitokinin quyết định hình thái của mơ trong
ni cấy invitro.
•
Kìm hãm sự hóa già của các cơ quan: Xitokinin duy trì sự tồn tại
của các hợp chất hữu cơ trong các cơ quan lâu hơn => ngăn cản sự
hóa già của cơ quan.
•
Ảnh hưởng lên sự nảy mầm của hạt và củ( trong một số trường
hợp) : Xitokinin cũng có thể phá bỏ trạng thái ngủ của hạt, củ, chồi.
•
Làm giảm hiện tượng ưu thế ngọn
•
Ảnh hưởng đến q trình trao đổi chất( tổng hợp axit n, protein,
chlorophyll,..) => ảnh hưởng đến các hoạt động sinh lý của cây.
Cơ chế tác đông của Xitokinin:
•
Ở mức độ phân tử:
8
-
Xitokinin kiểm tra sự tổng hợp Protein ở giai đoạn từ dịch mã.
-
Xitokinin có mặt trong Axit Nucleic => ảnh hưởng đến q trình tổng
hợp Protein.
-
Xitokinin có trong tARN => ngăn chặn sự nhận mặt sai của các codon
trên anticodon trong q trình sinh tổng hợp Protein.
•
Ở mức độ tế bào- cơ thể: ngăn chặn sự phân hủy Protein, Axit nu và
chlorophyll => ngăn chặn sự hóa già của tế bào và cơ thể.
d)
Brassinosteroids:
Là sterol, có bề mặt hóa học giống với Cholesterol và Hoocmon giới tính ở
động vật.
Vai trị :
•
Kích thích sự kéo dài tế bào và sự phân chia trong các đốt thân và cây
mầm với nồng độ rất thấp.
•
Làm chậm sự rụng lá và kích thích sự phân hóa mạch rây.
2) Chất ức chế sinh trưởng:
a) Axit abxixic ( AAB):
Vị trí của AAB trong cơ thể: tập trung chủ yếu trong các cơ quan đang hóa
già., cơ quan đang ngủ nghỉ, ...
Sự tạo thành AAB :
•
Được tổng hợp ở hầu hết các bộ phận của cây như rễ, lá, hoa, quả,
hạt...
•
AAB được tổng hợp từ mevelonat giống GA
•
Được vận chuyển khơng phân cực theo phloem & xilem.
Vai trò sinh lý của AAB : là một chất ức chế sinh trưởng rất mạnh nhưng
không gây độc khi ở nồng độ cao; được tạo ra trong điều kiện bất lợi giúp
cây thích ứng với mơi trường.
9
•
Kiểm tra sự rụng: kích thích sự xuất hiện và nhanh chóng hình thành
tầng rời cuống.
•
Điều chỉnh sự ngủ nghỉ : Hàm lượng AAB/GA trong hạt quyết định
trạng thái ngủ hay thức của hạt.
•
Điều chỉnh sự đóng mở khí khổng: AAB tăng cao => kích thích hoạt
động mạnh các bơm ion K+ => bơm K+ ra ngoài tế bào => giảm áp
suất thẩm thấu, nước từ trong tế bào khí khổng rút ra ngồi => giảm
sức trương nước => khí khổng đóng lại.
•
Hàm lượng AAB tăng cao => đẩy nhanh tốc độ hóa già của cây.
Cơ chế tác động:
•
Làm biến đổi điện hóa qua màng => điều tiết sự tiết ion K+ qua màng
=> cơ chế đóng mở khí khổng của AAB.
•
Ức chế tổng hợp ARN phụ thược vào ADN => không tổng hợp được
Protein => Ức chế các hoạt động sinh trưởng của tế bào.
b) Etilen:
Sự hình thành Etilen:
•
Là Hoocmon dạng khí, được tiết ra khi tế bào quả già, chín.
•
Được tổng hợp từ Metionin.
Vai trị sinh lý của Etilen: Etilen có vai trị kiểm tra và điều chỉnh nhiều q
trình sinh lý, sinh trưởng, phát triển trong cây.
•
Vai trị đối với sự chín của quả:
-
Etilen gây nên sự biến đổi tính thấm của màng => sự giải phóng
các enzyme liên quan đến q trình chín như q trình hơ hấp,
biến đổi độ chua, độ mền của quả,...
-
Kích thích tổng hợp các protein enzyme gây nên các biến đổi
sinh hóa trong q trình chín của quả.
10
•
Gây ra sự rụng của lá, quả,..: Hoạt hóa sự hình thành tầng rời ở
cuống lá, hoa, quả,.... thơng qua việc kích thích tổng hợp các enzyme
phân hủy thành tế bào và kiểm tra sự giải phóng các phân tử
Xenlulozo của thành tế bào.
•
Kích thích sự ra hoa
•
Kích thích sự ra rễ phụ ở cành giâm
•
Đáp ứng ba bước với stress cơ học
•
Ngồi ra Etilen cịn gây hiệu quả sinh lý lên rất nhiều q trình:
gây tính hướng động , ức chế sự phát triển của chồi bên, can thiệp
vào sự vận chuyển phân cực của Auxin và làm tăng tính thấm của
màng.
Cơ chế tác động:
•
Etilen làm tăng tính thấm của màng trong tế bào thịt quả => giải
phóng các enzyme vốn tách rời khỏi cơ chất do lớp màng ngăn cách
=> tạo điều kiện để enzyme tiếp xúc với cơ chất => gây ra các phản
ứng liên quan đến sự chín của quả.
•
Hoạt hóa tổng hợp mới các enzyme, gây ra những biến đổi trong q
trình chín.
•
Kích thích sự phân hủy Xenlulozo ở phần tầng rời.
c)Các hợp chất Phenol:
•
Vai trị sinh lý chủ yếu:
-
Hoạt hóa enzyme AIA-oxidaza phân hủy Auxin trong cây => kìm
hãm sự dãn của tế bào.
-
Tham gia vào hình thành linhin => thành tế bào hóa gỗ nhanh.
-
Gây ảnh hưởng lên trạng thái ngủ nghỉ của cây.
d)Các chất làm chậm sinh trưởng:
11
Là một nhóm chất tổng hợp nhân tạo có bản chất hóa học khác nhau, được
ứng dụng rộng rãi & hiệu quả trong nơng nghiệp.
CCC( Clo colin clorit ): kìm hãm sự tổng hợp GA => ức chế sự dãn dài tế
bào, ức chế sự tăng chiều cao cây => có tác dụng chống lốp đổ cho cây.
MH( Malein Hidrazit): kích thích hoạt tính của AIA-oxidaza => là chất
kháng Auxin => kìm hãm sự nảy mầm của hạt, làm thui hoa và ức chế chồi
bên mới, xúc tiến sự hóa già nhanh.
ATIB( Axit 2,3,5 – Triiot Benzoic): kìm hãm sự vận chuyển Auxin trong
cây => làm giảm ưu thế ngọn, làm chậm sinh trưởng chồi ngọn và xúc tiến
phân cành, xúc tiến sự ra hoa và hình thành củ.
ACEP( Axit clo etyl photphoric) : làm nhanh sự chín quả, ức chế sinh
trưởng chiều cao cây và tăng sự phân cành, ...
ALAR( ADHS: Axit dimetyl hidrazit sucxinic): thúc đẩy sự ra hoa, ức chế
sinh trưởng, làm tăng sức chống chịu với điều kiện bất lợi, tăng khả năng
chống lốp đổ,...
III. Sự cân bằng các Hoocmon thực vật:
1)
Sự cân bằng chung:
Là sự cân bằng giữa kích thích và kìm hãm.
+ Chất kích thích được hình thành ở các cơ quan cịn non và giảm dần theo
sự hóa già.
+ Chất kìm hãm được tích lũy ở các cơ quan già và tăng dần.
2)
Sự cân bằng riêng:
Sự tái sinh rễ: được điều chỉnh bởi tỉ lệ Auxin / Xitokinin trong mô.
-
Auxin > Xitokinin => sự tạo thành rễ diễn ra mạnh hơn.
-
Xitokinin > Auxin => Sự tạo thành chồi diễn ra mạnh hơn.
Sự ngủ nghỉ và nảy mầm: được điều chỉnh bởi tỷ lệ AAB / GA.
12
-
AAB > GA => hạt ở trạng thái ngủ nghỉ.
-
GA > AAB => sự nảy mầm diễn ra.
Sự chín của hoa, quả: được điều chỉnh bởi tỷ lệ Auxin / Etylen.
-
Trong quả xanh : Auxin > Etylen.
-
Trong quả chín : Etylen > Auxin .
Hiện tượng ưu thế ngọn : được điều chỉnh bằng tỷ lệ Auxin / Xitokinin.
-
Auxin> Xitokinin => tăng ưu thế ngọn.
-
Xitokinin > Auxin => giảm ưu thế ngọn.
Sự trẻ hóa, già hóa trong cây: điều chỉnh bởi tỷ lệ Xitokinin / Auxin.
-
Xitokinin => gây trẻ hóa trong cây.
-
Auxin => gây già hóa.
IV. Vai trị và cơ chế tác động của các Hoocmon thực vật đối với quá trình sinh
sản của cây.
1)Sinh sản vơ tính ở thực vật :
a) Khái niệm:
-
Sinh sản vơ tính ở thực vật là sự tạo ra một thế hệ con cháu từ một bộ
phận cơ thể của riêng cha hay mẹ không qua thụ tinh giữa hai cá thể
khác giới.
-
Kết quả: hình thành nên một dịng vơ tính, quần thể của các sinh vật
được sinh ra bằng con đường vơ tính có bản chất di truyền giống
nhau.
b) Sinh sản bào tử:
-
K/n: là hình thức sinh sản ở thực vật bào tử ( những cơ thể luôn biểu
hiện rõ sự xen kẽ 2 thế hệ).
-
Quá trình sinh sản:
13
Thể giao tử
Nguyên phân
+ Phát triển
(n)
Thụ tinh
Bào tử
Hợp tử
(n)
(2n)
Giảm phân
Thể bào tử
Nguyên phân
+ Phát triển
(2n)
c) Sinh sản sinh dưỡng:
-
Là khả năng tạo thành một cơ thể mới từ một bộ phận của cơ thể mẹ.
d)Lợi thế của hình thức sinh sản vơ tính :
-
Cây mẹ thích nghi chống chịu tốt với mơi trường sống => có thể tạo
dịng vơ tính gồm nhiều phiên bản của chính nó.
Khi cịn non, con cháu của dòng sinh sản sinh dưỡng phát triển từ 1
phần của cây mẹ nên ít gặp sự cố rủi ro.
e)Bất lợi của hình thức sinh sản vơ tính :
-
Tất cả các cây con đều được tạo ra từ 1 bộ phận trên cơ thể cây mẹ =>
tính biến dị di truyền rất thấp => dễ dàng dẫn đến chết hàng loạt khi
gặp điều kiện bất lợi từ môi trường sống.
14
2)Sinh sản hữu tính ở thực vật:
a)Khái niệm:
- Là hình thức sinh sản có sự kết hợp của giao tử đực và cái thơng qua q trình thụ
tinh tạo nên hợp tử phát triển thành cơ thể mới.
b)Quá trình sinh sản:
Sự hình thành hạt phấn & túi phơi :
- Hình thành hạt phấn: TB mẹ (2n) GP
TB sinh sản
Hạt phấn (n)
(2 tinh trùng )
TB sinh dưỡng
( ống phấn )
-
Hình thành túi phôi : TB mẹ (2n) GP
3 TB tiêu biến
1 TB tiếp tục
phân chia
Túi phơi
Nỗn cầu đơn bội
Nhân cực
Thụ phấn:
- Là hiện tượng hạt phấn từ nhị tiếp xúc với đầu nhụy của hoa.
- Sự nảy mầm của hạt phấn:
+ Hạt phấn trên đầu nhụy nảy mầm
vòi nhụy
Ống phấn
Bầu nhụy
Vai trị của Hoocmon:
Mang 2 giao tử đực tới nỗn.
- Phức hệ Hoocmon chứa Auxin & Giberelin được tiết ra từ núm nhụy
có tác dụng kích thích sự nảy mầm & sinh trưởng của ống phấn.
15
Ngoài ra, núm nhụy cũng tiết ra một số chất ức chế sự nảy mầm của
các hạt phấn khác loài => hạt phấn chết hoặc có nảy mầm nhưng ống
phấn kém phát triển không thể vươn tới bầu => gây trở ngại cho sự lai
xa.
Thụ tinh:
- Là sự kết hợp giữa hai giao tử đực và cái.
- Quá trình: kết thúc quá trình thụ phấn, 2 giao tử đực được mang tới
nỗn.
+
2 G đực
Nỗn
G đực (n) +nỗn cầu (n)
Túi phơi
-
G thứ 2
(n) +
Hợp tử
Nội nhũ (3n)
+ Ngồi phơi và nội nhũ(phát
nhiềucho
biến
đổi) khác diễn ra
cungtriển
cấp cịn
dinhrất
dưỡng
phơi
trong q trình thụ tinh: Vỏ phôi to lên => vỏ hạt, bầu nhụy to lên =>
vỏ quả,...
Vai trị của Hoocmon trong q trình thụ tinh:
- Những biến đổi xảy ra trong cơ thể thực vật trong quá trình thụ tinh là
kết quả tác động của các Hoocmon do tế bào trứng thụ tinh tiết ra và
có liên quan đến hàm lượng Auxin cao trong hạt phấn.
- Các chất kích thích sinh trưởng làm tăng trưởng bầu nhụy xâm nhập
vào các phôi chưa được thụ tinh => tạo quả không hạt ( Hiện tượng ra
quả đơn tính)
- Trước khi xảy ra q trình thụ tinh, các chất ức chế sinh trưởng kìm
hãm sự phát triển của noãn và bầu => noãn & bầu ở trạng thái nghỉ,
không sinh sản được.
- Giberelin được tiết ra từ phôi đến lớp aloron => thúc đẩy hoạt động
của axit amin bằng các enzym.
- Kinetin+ Giberelin => phát triển hoàn hoàn 4 TB đơn bội (n) của hạt
phấn....
Sự hình thành quả:
- Quả là sự phát triển của hạt, bầu và một số bộ phận khác có liên quan.
16
Sự sinh trưởng của bầu thành quả và sự lớn lên của quả là kết quả của
quá trình phân chia tế bào (chủ yếu ở giai đoạn đầu ) hoặc sự dãn ra
của khoảng gian bào (chủ yếu ở giai đoạn sau ).
- 3 giai đoạn sinh trưởng của quả:
+ Phân chia tế bào( bầu sinh trưởng nhanh)
+ Phôi và nội nhũ sinh trưởng nhanh.
+ Sự sinh trưởng nhanh của quả và sự chín.
Vai trị của Hoocmon :
- Lượng Auxin càng nhiều thì sự sinh trưởng của bầu càng diễn ra mạnh
mẽ.
- Sự hình thành và lớn lên nhanh chóng của quả được điều chỉnh bởi
một phức hệ Hoocmon gồm Auxin, Giberelin và Xitokinin. Các chất
này được sản sinh ra ở phơi và khuếch tán vào bầu => kích thích sự
phân chia và sự dãn của tế bào.
- Hàm lượng Auxin nội sinh cao ở trong bầu của chúng cho phép bầu
phát triển thành quả mà khơng cần có nguồn Auxin nội sinh trong hạt
giải phóng ra.
- Quả khơng hạt cũng được tạo ra nhờ xử lí Xitokinin, các chất ức chế
sinh trưởng như: CCC, photphonD, ADHS,…
Sự chín của quả:
- Sự chín của quả từ khi bắt đầu ngừng sinh trưởng & đạt kích thước
cực đại.
- Hàng loạt các biến đổi sinh hóa, sinh lí diễn ra:
+ Biến đổi sinh hóa đặc trưng là sự thủy phân mạnh các chất và sự
xuất hiện các chất mới; sự biến đổi về màu sắc , hương vị, độ mềm, độ
ngọt,…
+ Biến đổi sinh lí đặc trưng là sự tăng cường hơ hấp nhanh và sự thay
đổi cân bằng Phitohoocmon trong quả.
- Sự biến đổi màu sắc quả: Màu sắc của quả thay đổi do sự biến đổi
hàm lượng các sắc tố clorophyl và carotenoid trong quả.
- Sự biến đổi độ mềm: pectate canxi gắn các tế bào với nhau bị
enzyme pectinaza phân hủy => các tế bào rời rạc và quả chín mềm ra.
Etylen có tác dụng thúc đẩy q trình này diễ ra nhanh hơn.
- Sự biến đổi mùi vị: Sự chín đã hoạt hóa tổng hợp các chất gây mùi
thơm đặc trưng có bản chất este, aldehit hoặc axeton …
- Sự hơ hấp bột phát: quả chín có cường độ ho hấp tăng nhanh sau đó
giảm nhanh tạo nên một đỉnh hô hấp.
-
17
Vai trị của Hoocmon :
- Khi quả chín, hàm lượng Etylen tăng nhanh, giảm hàm lượng Auxin .
- Etylen kích thích sự hơ hấp tăng nhanh đến đỉnh bột phát theo cơ chế:
Etylen làm tăng tính thấm của màng tế bào, giải phóng các enzyme và
cơ chất => xúc tiến các phản ứng hô hấp và các biến đổi khác.
- Sự chín của quả bị úc chế khi hàm lượng Auxin cao.
Sự hình thành củ và căn hành:
- Củ và căn hành là những cơ quan chứa nhiều chất dự trữ cacbohidrat
& lipt ở phần thân phình ra dưới mặt đất hoặc ở rễ hoặc phần gốc
cuống lá.
- Củ và căn hành được hình thành vào cuối giai đoạn sinh trưởng phát
triển dinh dưỡng, khi các cơ quan dinh dưỡng bắt đầu sinh trưởng.
- Sự phình to của củ & căn hành xảy ra vào giai đoạn sinh trưởng phát
triển sinh sản.
- Nếu ức chế sự sinh trưởng của các cơ quan sinh dưỡng ( lá và rễ) thì
sẽ kích thích sự hình thành của & căn hành và ngược lại.
Vai trị của Hoocmon :
- Auxin kích thích hình thành rễ và ức chế sự hình hành của củ và căn
hành.
- GA kích thích sự sinh trưởng của tia củ & ức chế sự phình to của củ
và căn hành.
Xitokinin kích thích sinh trưởng của tia của và kích thích sự phình to
của củ.
- AAB ức chế sinh trưởng của tia củ và kích thích sự phình to của củ.
B. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP:
Câu 1: Người ta tiến hành xử lí các cây lấy từ hai dịng đậu Hà Lan thuần chủng
đếu có thân lùn ( dịng 1 và 2) và các cây lấy từ dòng đậu thuần chủng có thân cao
bình thường (dịng 3) bằng cùng một loại Hoocmon thực vật với cùng một nồng độ
và thời gian xử lí như nhau. Tất cả các cây thí nghiệm lấy từ các dịng 1,2,3 đều
có cùng độ tuổi sinh lí và được gieo trồng trong điều kiện như nhau. Sau một thời
gian theo dõi người ta thấy các cây được xử lý Hoocmon của dịng 1 có thân cao
bình thường như cây của dòng 3, còn các cây của dịng 2 và 3 mặc dù được xử lí
Hoocmon vẫn khơng có gì thay đổi về chiều cao.
18
a)
b)
Nêu các chức năng của Hoocmon nói trên và đưa ra giả thuyết giai thích kết
quả thí nghiệm.
Hãy mơ tả thí nghiệm nhằm tìm bằng chứng ủng hộ giả thuyết trên.
Bài làm:
a)
b)
Hoocmon trên là GA.
Chức năng của GA: kéo dài thân, sinh trưởng quả và phá vỡ trạng thái ngủ
giúp hạt nảy mầm….
Giả thuyết giải thích thí nghiệm: Cây bị đột biến thân lùn có thể có 2 nguyên
nhân:
- Cây không sản xuất đủ GA và gen bị đột biến có sản phẩm điều khiển
q trình tổng hợp GA. TH này xảy ra với dòng đậu 1.
- Cây bị đột biến làm hỏng thụ thể tiếp nhận Hoocmon GA hoặc hỏng
các protein tham gia vào đường dẫn truyền tín hiệu của tế bào dẫn đến
tế bào không đáp ứng được với GA. TH này xảy ra với dòng đậu 2.
- Cây cao bình thường xử lý GA vẫn khơng cao thêm được có thể do đã
sản xuất đủ lượng GA nen có bổ sung thêm GA cũng khơng có tác
dụng tăng chiều cao cây.TH này xảy ra với dòng đậu 3.
Thí nghiệm:
- Tách chiết và xác định lượng GA từ dòng đậu 1; nếu thấy hàm lượng
GA thấp hơn mức bình thường chứng tỏ giả thuyết là đúng.
- Tách chiết GA từ dòng đậu 2 ; nếu thấy hàm lượng tương tự như ở cây
bình thường chứng tỏ dịng b bị hỏng thụ thể hoặc các thành phần của
con đường dẫn truyền tín hiệu.
- Dịng đậu đột biến 1 được chia thành 2 lô: lô 1 gồm 100 cây được xử
lí với hàm lượng GA như trong thí nghiệm ban đầu làm cho cây cao
bình thường và lơ 2 cũng 100 cây nhưng xử lí với hàm lượng GA cao
gấp đôi lô 1.
- Tất cả các điều kiện khác của 2 lô đều giống nhau trừ lượng
Hoocmon. Nếu kết quả thí nghiệm cho thấy chiều cao trung bình của
các cây ở 2 lơ là tương đương nhau thì giả thuyết cho rằng cây cao
bình thường đã sản xuất đủ lượng GA là đúng.
Câu 2: Nêu sự khác nhau giữa Auxin và Giberelin về nơi tổng hợp và các chức
năng cơ bản của chúng trong điều hòa sinh trưởng.
Bài làm:
19
Chất kích
thích
Nơi tổng
hợp
Chức năng
cơ bản
Auxin
Giberelin
Đỉnh chồi và các lá non là nơi
tổng hợp chính; ngồi ra chóp rễ
cũng tổng hợp Auxin.
-Thúc đẩy nguyên phân & sinh
trưởng dãn dài của tế bào
-Thúc đẩy hướng động
-Kích thích nảy mầm của hạt.
-Thúc đẩy sự phát triển của chồi.
-Kích thích ra rễ phụ.
-Thúc đẩy sự kéo dài thân, phát
triển hệ mạch dẫn.
- Làm chậm sự hóa già.
- Điều khiển phát triển quả.
Đỉnh chồi bên,rễ, lá non và hạt
đang phát triển là nơi tổng hợp
chính.
- Kích thích sự nảy mầm của
hạt, chồi, củ.
- Kích thích tăng trưởng chiều
cao cây, kéo dài tế bào.
- Thúc đẩy phân giải tinh bột,
phát triển hạt phấn, ống phấn.
- Điều hịa xác định giới tính và
chuyển giai đoạn non sang
trưởng thành.
Câu 3:
a)
b)
Người ta để một hạt đậu mới nảy mầm ở vị trí nằm ngang. Sau một thời gian
thấy rễ cong xuống, thân cong lên. Dựa vào hiểu biết về Hoocmon thực vật
hãy giải thích hiện tượng nêu trên.
Trong ni cấy mô thực vật người ta thường dùng chủ yếu 2 loại Hoocmon
là Auxin và Xitokinin với nồng độ phù hợp. Nếu một trong 2 loại này nồng
độ quá thấp thì sẽ thu được kết quả như thế nào? Giải thích.
Bài làm:
a)
b)
- Ở mặt trên chồi rễ, lượng Auxin thấp phù hợp kích thích sự phân chia, lớn
lên và kéo dài các tế bào rễ, mặt dưới nồng độ Auxin cao kết hợp với AAB do
chồi rễ sinh ra đã ức chế sự phân chia,lớn lên, kéo dài các tế bào => Rễ cong
xuống đất.
-Ở mặt dưới chồi ngọn lượng Auxin cao phù hợp kích thích sự phân chia,
lớn lên và kéo dài các tế bào ở chồi ngọn => ngọn cọng lên trên.
-Nếu nồng độ Auxin quá thấp, nồng độ Xitokinin phù hợp thì mơ Callus chỉ
phát triển chồi ngọn, khơng có rễ. Vì Hoocmon Auxin có chức năng kích thích
sự ra rễ.
20
-Nếu nồng độ Xitokinin quá thấp, nồng độ Auxin phù hợp thì từ mơ Callus chỉ
phát triển rẽ, khơng có chồi ngọn. Vì Hoocmon Xitokinin có vai trị kích thích
chồi ngọn.
Câu 4: