chất điều hòa sinh trưởng

Gibberellin là nhóm phytohormone thứ hai được
phát hiện sau auxin. Từ những nghiên cứu bệnh lý “bệnh
lúa von” do loài nấm kí sinh ở cây lúa Gibberella
fuijikuroi (nấm Fusarium moniliforme ở giai đoạn dinh
dưỡng) gây nên. Đây là công trình nghiên cứu của
Kurosawa (Nhật Bản)
Những năm 30, mới phân lập và tinh chế được hợp
chất gọi là gibberellin.
Yabuta (1934-1938) đã tách được 2 chất dưới dạng
tinh thể từ nấm lúa von gọi là giberellin A và B nhưng
chưa xác định được bản chất hóa học.
1. Lược sử nghiên cứu

Sau chiến tranh thế giới thứ II năm 1955, người
Anh và người Mỹ mới biết đến công trình nghiên cứu
này của người Nhật. Và tiếp tục nghiên cứu để 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.
Cho đến ngày nay, chúng ta đã phát hiện tới trên 60
loại thuộc nhóm gibberelic acid. Trong đó thông dụng
nhất là GA3, nó có tác dụng sinh lý mạnh nhất.

Tất cả các gibberellin đều có một vòng gibban cơ bản
còn điểm khác nhau nhỏ giữa chúng chủ yếu là vị trí
của nhóm OH trong phân tử.
2. Cấu tạo

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 thị được tổn hợp
mạnh ở trong lục lạp.
Sự tổng hợp một số gibberellin ở trong lục lạp

- Tổng hợp : Các GA bản chất là các acid diterpene được
tổng hợp bằng con đường terpenoid trong lạp bào, sau đó
được biến đổi hoá học trong lưới nội chất và tế bào chất
cho tới khi hoàn thiện cấu trúc để trở thành dạng hoạt
động
- GA được tổng hợp
Trong phôi đang sinh trưởng, lá non, rễ non, quả non;
Chủ yếu trong lục lạp
- Vận chuyển không phân cực trong xylem và phloem hay
giữa các tế bào cạnh nhau
- Có thể liên kết với đường (thường là glucose) trở thành
dạng không hoạt động
- GA khá bền vững trong cây, ít bị phân huỷ
* Trao đổi gibberellin

3. Vai trò sinh lý của gibberellin
a. Kích thích sự kéo dài thân
Gibberellin kích thích mạnh mẽ sự sinh trưởng kéo
dài của thân, sự vươn dài của lóng. Hiệu quả này có
được là do gibberellin kích thích mạnh lên pha giãn của
tế bào theo chiều dọc. Vì vậy, khi xử lý gibbberellin
cho cây đã làm tăng nhanh sự sinh trưởng dinh dưỡng
nên là tăng nhanh sinh khối của cây. Dưới tác dụng 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 kích thích sự phân chia

* Cơ chế:
Cơ chế hoạt hóa bơm proton như auxin. Tuy nhiên các
tế bào nhạy cảm với gibberellin và auxin có những đặc
trưng khác nhau vì liên quan đến sự có mặt của các
nhân tố tiếp nhận hormone khác nhau trong các kiểu tế
bào khác nhau.

b. Kích thích sự nẩy mầm
Gibberellin kích thích sự nẩy mầm, nẩy chồi của mầm ngủ,
chủa hạt và củ, căn hành 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 nẩy mầm
Gibberellin kích thích sự nẩy mầm của hạt

* Cơ chế:
Gibberellin kích thích sự tổng hợp của các enzyme
amylase và các enzyme thủy phân khác như protease,
photphatase và làm tăng hoạt tính của các enzyme này
 xúc tiến quá trình phân hủy tinh bột thành đường,
phân hủy các polime thành monome, tạo điều kiện về
nguyên liệu và năng lượng cho quá trình nẩy mầm.
Gibberellin đóng vai trò như là chất cảm ứng mở gene để
hệ thống tổng hợp protein enzyme thủy phân tổng hợp.
Ngoài ra còn có vai trò kích thích sự giải phóng các
enzyme này vào nội nhũ.

GA đóng vai trò là chất mở gen để tổng hợp các
protein enzim thủy phân hoạt động.

c. Kích thích sự ra hoa
Kích thích sự ra hoa
Ức chế phát triển hoa cái, kích thích phát triển hoa đực

d. Tác dụng tăng kích thước quả và tạo quả không hạt



1. Lịch sử nghiên cứu
Năm 1961, Liu và Carn (Mỹ) đã tách riêng được một
chất dưới dạng tinh thể từ quả bông già và khi xử lý cho
cuống là bông non đã gây nên hiện tượng rụng và gọi đó
là abcixin1.
Năm 1963, F.Wareing và cộng sự đã tách từ lá cây
bạch dương một chất ức chế sinh trưởng và đặt tên là
dormin. Về sau người ta nhận biết rằng hai chất trên chỉ là
một.
Năm 1963, Okuma và Cornforth xác định được cấu
trúc của ABA là C15H20O4.

2. Cấu tạo

3. Tổng hợp và vận chuyển trong cây

4. Vai trò sinh lý của ABA
a. Kiểm
tra sự

rụng
ABA và sự
hình thành
tầng rời ở
cuống lá

b. Điều chỉnh sự ngủ nghỉ
Trong cơ quan đang ngủ nghỉ, hàm lượng ABA tăng
gấp10 lần thời kỳ dinh dưỡng. Sự ngủ nghỉ kéo dài cho
đến khi hàm lượng ABA trong chúng giảm đến mức tối
thiểu. Khi xử lý lạnh để phá bỏ sự ngủ nghỉ thì hàm
lượng ABA giảm 37% ở quả và 70% ở hạt, đồng thời
hàm lượng GA tăng lên nhanh chóng.

* Cơ chế:
Các tế bào đang ngủ nghỉ thì các vật liệu di truyền
hầu như hoàn toàn bị trấn áp  sự sinh tổng hợp acid
nucleic, protein cấu trúc và enzyme không xảy ra 
quá trình sinh trưởng bị ngừng. Để giải thích cơ chế đó
các nhà khoa học đã đưa ra 2 hiệu quả sinh hóa chính
của hormone ABA
+ Làm biến đổi điện hóa qua màng và do đó mà
điều tiết sự tiết ion H+ qua màng. Điều này liên quan
đến cơ chế đóng mở khí khổng.
+ 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 gene của GA và các hormone
khác.

c. Điều chỉnh sự đóng mở khí khổng

d. ABA- hormone của stress
ABA được hình thành mạnh để phản ứng với các
stress hoặc điều kiện bất lợi của môi trường và làm cho
cây thay đổi để thích ứng với điều kiện môi trường.
Ví dụ: Khi cây bị thiếu nước thì hàm lượng ABA tăng
nhanh chón trong lá  khí khổng đóng lại  giảm thoát
hơi nước. Những điều kiện bất lợi khác của môi trường
như mặn, lạnh, úng, sâu bệnh đều gây ra sự tăng ABA.
Đây có thể xem như phản ứng tự vệ thích nghi của cây.

e. ABA-hormone của sự hóa già
Mức độ hóa già của cơ quan gắn liền với sự tăng
hàm lượng ABA. Trong chu kỳ sống, ở thời kỳ cây bắt
đầu ra hoa, tạo quả, hạt, củ hàm lượng ABA tăng lên
cho đến giai đoạn cuối. Vì vậy sau khi cây ra hoa thì
cây mau già và rút ngắn chu kỳ sống của mình.
Cơ chế
Ức chế sự tổng hợp acid nucleic trong tế bào, ức chế
quá trình tổng hợp protein  ảnh hưởng đến quá trình
sinh trưởng, phát triển của cây  cây mau già và rút
ngắn chu kỳ sống.


- Được phát hiện năm 1917 do làm tăng nhanh quá
trình chín của quả.
- Năm 1964, Lieberman và Mapson phát hiện amino
acid methyonin là tiền thân của ethylen.
- Năm 1979, Adams và Yang mới phát hiện ra con
đường tổng hợp ethyle

1. Lược sử nghiên cứu