Slide Đề tài Gibberellin thu nhận và ứng dụng trong nông nghiệp

GIBBERELLIN: THU NHẬN VÀ
ỨNG DỤNG TRONG NÔNG
NGHIỆP
GVHD: Lê Thị Thủy Tiên
SVTH : Nguyễn Thị Thược
Nội dung
Giới thiệu chất sinh
trưởng thực vật
Phương pháp thu nhận
gibberellin
Thu nhận từ
thực vật
Tổng hợp từ
vi sinh vật
Định lượng chất sinh
trưởng thực vật
ứng dụng của gibberellin
trong nông nghiệp
Lịch sử nghiên cứu
Giới thiệu
•
Chất ĐHSTTV là những chất hữu cơ có tác dụng làm
biến đổi các hoạt động sinh lý của thực vật ở nồng độ rất
thấp
•
Có 5 nhóm chất ĐHSTTV được biết đến rõ nhất là:
auxin, gibberellin, cytokinin, acid abscisic, ethylen.
•
Nhóm chất kích thích: auxin, gibberellin, cytokinin
•
Nhóm chất kìm hãm: acid abscisic, ethylen

•
Gibberellin được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi nhất.
GIỚI THIỆU
CĐHST Ảnh hưởng lên tính chất sinh lý thực vật
Auxin Kéo dài tế bào, phân chia tế bào, kích thích
phát triển chồi, rễ, quả, kìm hãm sự rụng
Gibberellin Kéo dài tế bào, thân, lóng; nảy mầm, nảy chồi;
kích thích sự ra hoa quả
Cytokinin Phân chia tế bào; kìm hãm sự già hóa; phân
hóa cơ quan đặc biệt phân hóa chồi
Abscisic Điều chỉnh sự rụng; chống “stress” nước; sự
già hóa
Ethylene Sự chín trái; lão suy và rụng; cản tăng trưởng
Giới thiệu - Gibberellin
•
Được tổng hợp trong
phôi đang tăng trưởng, lá
non, rễ non, quả non…
trong tế bào thì được
tổng hợp mạnh ở lục nạp
•
Tìm thấy ở nấm, thực vật
bậc thấp, thực vật bậc
cao
•
Có trên 136 loại
gibberellin đã được tìm
ra, GA
3
có tác dụng sinh

lý mạnh nhất
•
Cấu tạo: là những
terpenoid, được cấu tạo
từ 4 đơn vị isopren (C
5
)
•
Có nhân gibberellan
Giới thiệu - gibberellin
•
Tính chất hóa học: khối lượng phân tử 346.38 g/mol
điểm sôi 233-235
0
C, GA
3
hòa tan trong các dung môi như
metanol, etanol, butanol; hòa tan kém trong nước,
butylacetate, muối của chúng hòa tan hoàn toàn trong
nước
•
Tính chất sinh lý:
+ Sự kéo dài tế bào, thân
+ Sự kéo dài lóng và tăng trưởng lá
+ Sự nảy mầm, nảy chồi
+ Sự ra hoa, quả
Nội dung
Giới thiệu chất sinh
trưởng thực vật
Phương pháp thu nhận

gibberellin
Thu nhận từ
thực vật
Tổng hợp từ
vi sinh vật
Định lượng chất sinh
trưởng thực vật
ứng dụng của gibberellin
trong nông nghiệp
Lịch sử nghiên cứu
Lịch sử nghiên cứu
•
Lần đầu được tìm ra năm 1926 bởi Kurosawa khi
nghiên cứu bệnh bakanae (lúa von)
•
Kết tinh lần đầu vào năm 1935 từ chủng nấm
Gibberella fujikuroi, có tên là gibberellin A và B
•
Tìm được công thức của gibberellin năm 1950
•
Có hơn 136 loại gibberellin được xác định ở thực
vật, nấm và vi khuẩn
Thu nhận từ thực vật
•
Ly trích – khuếch tán
Mô
Mặt cắt của mô được đặt trên
Đĩa agar chứa BHT
Chất điều hòa sinh trưởng
Khuếch tán vào môi trường bão hòa ẩm

Thu nhận từ thực vật
Ly trích bằng dung môi:
•
Mẫu đông trong nitơ lỏng,
ướp lạnh và làm khô ở -80
0
C
•
Ly trích: dung môi methanol,
ethanol. Thường dùng dịch
trích gồm 80% methanol và
chất chống oxy hóa BHT
Chuẩn bị mẫu
Nghiền mẫu trong
dung môi lạnh
Lọc
Ly trích
Cô đặc
Ly tâm
Dịch trích
Thu nhận từ thực vật
Tinh lọc dịch trích
•
Phân đoạn bằng dung môi: dung môi diethyl
ether
•
Cho dịch trích và dung môi diethyl ether (1:1)
vào bình chiết  lắc nhẹ  để yên vài phút
•
Có thể bổ sung CaCl

2
hay Na
2
SO
4
để loại nhũ
tương hoặc đặt bình trong máy lạnh
•
Loại bỏ pha chứa nước, pha chứa diethyl
ether được làm khô trong chân không
Tổng hợp từ vi sinh vật
Một số vi sinh vật có khả năng tổng hợp chất
điều hòa sinh trưởng:
•
Nấm: Fusarium, Pythium, Rhizoctonia…
•
Vi khuẩn: Azorhizobium caulinodans,
Azospirillum amazonense, Azospirillum
halopraeferens, Azospirillum irakense,
Azspirillum lipoferum, Azspirillum brasilense,
Azotobacter chroococcum, Bacillus cereus,
Bacillus coagulans, Bacillus licheniformis,
Bacillus macerans
Tổng hợp từ vi sinh vật
F. fujikuroi (G.
fujikuroi MP-C)
Cây chủ Nguồn
C-m566 (C1) Lúa, Nhật Bản FCCW
C-m556 (C2) Lúa, Nhật Bản FCCW
C-m567 (C3) Lúa, Nhật Bản FCCW

C-1993 (C4) Lúa, Đài Loan J.F. Leslie
C-1995 (C5) Lúa, Đài Loan J.F. Leslie
C/D-2969** Lai giống phòng TN J.F. Leslie
Bảng 2.1 : Một số chủng nấm thuộc loài G. fujikuroi sản xuất gibberellin
Tổng hợp từ vi sinh vật
Đặc điểm Fusarium moniform
•
Thuộc nấm bất toàn
•
Sinh sản bằng bào tử
•
Sống ký sinh
•
Có khả năng tạo kháng sinh
•
Có khả năng tạo chất ức chế thực
vật
•
Đồng hóa tốt các đường glucose,
saccharose, tinh bột, dầu thực vật
•
Nguồn dinh dưỡng nitơ: muối
amon, nitrat
•
pH tối ưu: 5 – 5,4
•
Nhiệt độ: 26 – 28
0
C
•

Bảo quản giống: cấy
chúng vào kê hoặc
gạo
Tổng hợp từ vi sinh vật
•
Tiệt trùng: 121
0
C, 20 –
30 phút
•
Hoạt hóa giống: môi
trường 80g/l D-
glucose, giữ ở nhiệt độ
30
0
C, bổ sung 0,48g/l
NH
4
NO
3
, pH 4,4 – 4,5
•
Lên men: lên men bề
mặt, lên men bề sâu
Nguyên liệu
Tiệt trùng
Lên men
Lọc
Tinh sạch
Sản phẩm

Bào tử
Hoạt hóa
Nhân giống
Tổng hợp từ vi sinh vật
Lên men bề mặt
•
Môi trường cám, bổ sung 0,5% cao ngô; 0,01% hỗn hợp
vi lượng  phối trộn, điều chỉnh độ ẩm đến 55 – 60%,
phân phối vào các bình tam giác 1 – 2l, lượng môi
trường cho vào 80 – 100 g
•
Tiệt trùng môi trường ở 1 atm, 121
0
C, 30 phút. Trộn
giống với tỷ lệ 0,3 – 0,5%, nuôi ở 28
0
C, pH 5,5 trong 3 –
4 ngày, sau đó chúng chuyển ra các khay với môi trường
tương tự
Tổng hợp từ vi sinh vật
Lên men bề sâu
•
Môi trường Rolen – Tom
•
pH 5 – 5,5; nhiệt độ 26 –
28
0
C, thời gian lên men 160 –
190 h
•

Thiết bị lên men có cánh
khuấy và thổi khí liên tục
•
Quá trình lên men 2 pha
•
Không nên cho đường vào
giai đoạn đầu nhiều nên bổ
sung 1- 4% ngày 1 – 2 lần
saccharose 40 – 60 g/l
Tactarat
amon
7 g/l
KH
2
PO
4
2 g/l
MgSO4.7H
2
O
0,2 g/l
K
2
SO
4
0,2 g/l
Môi trường Rolen - Tom
Tổng hợp từ vi sinh vật
Thu nhận và tinh sạch
Dịch lọc

Trích ly
Kết tủa
Ly tâm
Hòa tan
Lọc
Xử lý than hoạt tính
Ly tâm
Chiết suất
Sản phẩm
Sấy
Nước
Fe
2+
, Fe
3+
pH 3-3,5
pH 3-3,5
acetone
Butyl acetate
Ethyl acetate
Định lượng chất sinh trưởng
thực vật
Sinh trắc nghiệm gibberellin: khảo sát ảnh hưởng của
những mẫu bibberellin ở nồng độ xác định khác nhau lên
sinh lý của cây  nồng độ của mẫu chưa biết.
Định lượng chất sinh trưởng
thực vật
Hóa lý trắc nghiệm: phổ biến HPLC
•
HPLC: nhạy và đặc trưng, yêu cầu mẫu phải được lọc

thật sạch trước khi phân tích
Nội dung
Giới thiệu chất sinh
trưởng thực vật
Phương pháp thu nhận
gibberellin
Thu nhận từ
thực vật
Tổng hợp từ
vi sinh vật
Định lượng chất sinh
trưởng thực vật
Ứng dụng của gibberellin
trong nông nghiệp
Lịch sử nghiên cứu
Tăng chiều cao, tăng năng
suất
•
Kích thích kéo dài thân, vươn dài của lóng  kích thích
lên pha giãn của tế bào theo chiều dọc  tăng sinh
trưởng  tăng sinh khối
•
Sử dụng gibberellin thích hợp với cây lấy sợi, lấy thân, lá
Tăng sự đậu quả và tạo quả
không hạt
•
Kích thích giãn nhanh tế bào trong bầu noãn  quả tăng
kích thước và thể tích
•
Xử lý GA

3
cho hoa trước khi thụ phấn, thụ tinh  quả
được hình thành mà không cần thụ tinh  quả không hạt
Điều chỉnh thời gian ngủ của
các loại củ, hạt
•
Xâm nhập vào cơ quan đang ngủ, làm lệch cân bằng
hormone thuận lợi cho sự nảy mầm  muốn hạt nảy
mầm thì tăng hàm lượng gibberellin
•
Gibberellin phá ngủ củ khoai tây, khoai lang mới thu
hoạch
Điều chỉnh sự ra hoa của cây
và điều chỉnh giới tính hoa
•
Nhà sinh lý học thực vật Chailakhyan đã đề xướng học
thuyết hormone ra hoa
•
Tham gia vào thành phần hormone kích thích ra hoa.
•
Gibberellin kích thích ra hoa đực