Gibberellin – chất điều hoà sinh trưởng ở thực vật ppsx

Gibberellin –
chất điều hoà sinh
trưởng ở thực vật




Gibberellin.

Gibberellin là nhóm phytohormone
thứ hai được phát hiện sau auxin.
Từ những nghiên cứu bệnh lý
“bệnh lúa von” do loài nấm ký sinh
ở cây lúa Gibberella fujikuroi (nấm
Fusarium moniliforme ở giai đoạn
dinh dưỡng) gây nên.

Năm 1926, nhà nghiên cứu bệnh lý
thực vật Kurosawa (Nhật Bản) đã
thành công trong thí nghiệm gây
“bệnh von” nhân tạo cho lúa và
ngô.
Yabuta (1934-1938) đã tách được
hai chất dưới dạng tinh thể từ nấm
lúa von gọi là gibberellin A và B
nhưng chưa xác định được bản chất
hóa học của chúng.

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 C
19
H
22
O
6
.

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. 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. Người ta đã tìm được
gibberellin ở nhiều nguồn khác
nhau như ở các loại

nấm, ở thực vật bậc thấp và thực
vật bậc cao. Gibberellin được tổng
hợp trong phôi đang sinh trưởng,
trong các cơ quan đang sinh trưởng
khác như lá non, rễ non, quả non
và trong tế bào thì được tổng hợp

mạnh ở trong lục lạp. Gibberellin
vận chuyển không phân cực, có thể
hướng ngọn và hướng gốc tùy nơi
sử dụng. Gibberellin được vận
chuyển trong hệ thống mạch dẫn
với vận tốc từ 5- 25 mm trong 12
giờ. Gibberellin ở trong cây cũng
tồn tại ở dạng tự do và dạng liên
kết như auxin, chúng có thể liên kết
với glucose và protêin.

+ Vai trò sinh lý của gibberellin:

Hiệu quả sinh lý rõ rệt nhất của
gibberellin là kích thích mạnh mẽ
sự sinh trưởng kéo dài của thân, sự
vươn dài của lóng. Hiệu quả này có
được là do của gibberellin kích
thích mạnh lên pha giãn của tế bào
theo chiều dọc. Vì vậy khi xử lý
của gibberellin cho cây đã làm tăng
nhanh sự sinh trưởng dinh dưỡng
nên làm tăng sinh khối của cây.
Dưới tác động của gibberellin làm
cho thân cây tăng

chiều cao rất mạnh (đậu xanh, đậu
tương thành dây leo, cây đay cao
gấp 2-3 lần). Nó không những kích
thích sự sinh trưởng mà còn thúc

đẩy sự phân chia tế bào.
Gibberellin kích thích sự nảy mầm,
nảy chồi của các mầm ngủ, của hạt
và củ, do đó nó có tác dụng trong
việc phá bỏ trạng thái ngủ nghỉ của
chúng. Hàm lượng gibberellin
thường tăng lên lúc chồi cây, củ,
căn hành hết thời kỳ nghỉ, lúc hạt
nảy mầm.Trong trường hợp này
của gibberellin kích thích sự tổng
hợp của các enzyme amilaza và các
enzyme thuỷ phân khác như
protease,photphatase và làm tăng
hoạt tính của các enzyme này, vì
vậy mà xúc tiến quá trình phân hủy
tinh bột thành đường cũng như
phân hủy các polime thành
monome khác, tạo điều kiện về
nguyên liệu và năng lượng cho quá
trình nảy mầm. Trên cơ sở đó, nếu
xử lý gibberellin ngoại sinh thì có
thể phá bỏ trạng thái ngủ nghỉ của
hạt, củ, căn hành kể cả trạng thái
nghỉ sâu.

Trong nhiều trường hợp của
gibberellin kích thích sự ra hoa rõ
rệt. Ảnh hưởng đặc trưng của sự ra
hoa của gibberellin là kích thích sự
sinh trưởng kéo dài và nhanh chóng

của cụm hoa. Gibberellin kích thích
cây ngày dài ra hoa trong điều kiện
ngày ngắn (Lang, 1956).

Gibberellin ảnh hưởng đến sự phân
hóa giới tính của hoa, ức chế sự
phát triển hoa cái và kích thích sự
phát triển hoa đực. Gibberellin có
tác dụng giống auxin là làm tăng
kích thước của quả và tạo quả
không hạt. Hiệu quả này càng rõ rệt
khi phối hợp tác dụng với auxin.

+ Cơ chế tác dụng của
gibberellin:

Một trong những qúa trình có liên
quan đến cơ chế tác động của
gibberellin được nghiên cứu khá kỹ
là hoạt động của enzyme thủy phân
trong các hạt họ lúa nảy mầm.
Gibberellin gây nên sự giải ức chế
gen chịu trách nhiệm tổng hợp các
enzyme này mà trong hạt đang ngủ
nghỉ chúng hoàn toàn bị trấn áp
bằng các protêin histon. Gibberellin
đóng vai trò như là chất cảm ứng
mở

gen để hệ thống tổng hợp protêin

enzyme thủy phân hoạt động.
Ngoài vai trò cảm ứng hình thành
enzyme thì gibberellin còn có vai
trò kích thích sự giải phóng các
enzyme thủy phân vào nội nhũ xúc
tiến quá trình thủy phân các polime
thành các monome kích thích sự
nảy mầm của các loại hạt.

Gibberellin xúc tiến hoạt động của
auxin, hạn chế sự phân giải auxin
do chúng có tác dụng kìm hãm hoạt
tính xúc tác của enzyme phân giải
auxin (auxinoxydase,
flavinoxydase), khử tác nhân kìm
hãm hoạt động của auxin.

Cơ chế kích thích giãn của tế bào
bởi gibberellin cũng liên quan đến
hoạt hóa bơm proton như auxin.
Tuy nhiên các tế bào nhạy cảm với
auxin và gibberellin khác nhau có
những đặc trưng khác nhau. Ðiều
đó liên quan đến sự có mặt các
nhân tố tiếp nhận hormone khác
nhau trong các kiểu tế bào khác
nhau.