Bài thuyết trình môn Sinh trưởng và phát triển ở thực vật bậc cao

Bài thuyết trình môn Sinh trưởng
và phát triển ở thực vật bậc cao
Đề tài:

Michaeljacson_1989
01284212121


Nội dung chính


Vài nhận xét mở đầu
 Sự ra hoa là một bước ngoặt trong đời sống của thực vật
tức là sự chuyển hướng từ giai đoạn sinh trưởng sinh
dưỡng sang giai đoạn sinh trưởng sinh sản.

 Đối với sự ra hoa của cây thì giai đoạn khởi xướng, cảm
ứng sự ra hoa là quan trọng nhất.

 Giai đoạn này là quá trình phức tạp chịu ảnh hưởng của
nhân tố nội tại ( quan trọng là phytohoocmon và
phytocrom ) và các nhân tố ngoại cảnh ( chủ yếu là ánh
sáng và nhiệt độ ).


Vài nhận xét mở đầu
Ảnh hưởng của độ dài ngày đến sự ra hoa người ta gọi là
hiện tượng quang chu kì.

Dưới tác dụng của nhiệt độ thích hợp và quang chu kì
cảm ứng, trong lá cây xuất hiện các chất đặc hiệu gây nên

sự ra hoa gọi là hoocmon ra hoa.

Hoocmon ra hoa này sẽ được vận chuyển dến các mô
phân sinh đầu cành để quy định sự hình thành các mầm
hoa.

Sự hình thành quả là một bước tiến trong đởi sống của
thực vật có hoa. Có nhiệm vụ bảo vệ và phát tán hạt –
Thực vật duy trì nòi giống và mở rộng phạm vi phân bố


I. Quan điểm đa yếu tố kiểm soát
sự ra hoa

Nhiều yếu tố môi trường ảnh hưởng tới sự ra hoa
Quang kỳ

Nhiều yếu tố môi trường có
thể tác động trực tiếp hay gián
tiếp trên sự ra hoa: quang kỳ
được nhận bởi lá trưởng
Nhiệt độ
thành, nhiệt độ bởi cả cây
(riêng sự thọ hàn được nhật
chủ yếu bởi ngọn chồi), nước
bởi hệ thống rễ,…
Nước

Các yếu tố này tương tác mạnh trong sự ra hoa, mỗi yếu
tố có thể làm thay đổi giá trị ngưỡng của các yếu tố khác.

Thực vật dựa vào đặc tính này để đáp ứng ra hoa với một
yếu tố tới hạn nào đó, trong một điều kiện môi trường xác
định
Thí dụ: Melilotus officinalis là cây
hai năm với nhu cầu thọ hàn ở các
vùng ôn đới nhưng lại là CND một
năm không cần lạnh ở các vùng
Bắc cực.

Melilotus officinalis


Nhiều con đường rẽ dẫn tới sự ra hoa
 Một vài thực vật ra hoa sau khi được bỏ hết lá ( Hyoscyamus

niger, Perilla đỏ, Chenopodium amaranticolor) hay cắt rễ
(Perilla, Lolium temulentum, Sinapis alba).
 Điều này không có nghĩa là các bộ phận bị cắt bỏ, khi còn dính
trên cây, không tham gia kiểm soát sự ra hoa.

 Khi bị mất một phần lá hoặc nhánh bởi động vật ăn cỏ, các
phần còn lại thường thay thế các phần bị mất để tạm thời cung
cấp các chất dinh dưỡng và các dấu hiệu thích hợp.
Số phận của mô phân sinh ngọn (vẫn ở trạng thái dinh
dưỡng hay chuyển sang trạng thái ra hoa) đươc kiểm soát bởi
một loạt dấu hiệu dọc theo cơ thể thực vật.
 Có những con đường rẽ để ra hoa.

Việc khoanh hay khấc thân (cành) gây ra sự tích luỹ những sản phẩm
trao đổi chất được tạo ra trên chồi (carbohydrate, ABA và auxin) ở phần
trên vết khoanh nhưng đồng thời những chất dinh dưỡng hoặc những
chất đồng hoá (Cytokinin, Gibberellin và đạm) được cung cấp bởi rễ
cũng được tích luỹ ở phần dưới vết khoanh  những sản phẩm này có
thể ảnh hưởng đến sự ra hoa.

Khấc thân kích thích xoài ra hoa

Xử lý ra hoa bằng biện pháp khấc
thân trên cây nhãn tiêu da Bò


 Có sự tương tác giữa các phần khác nhau của thực
vật trong quá trình ra hoa.
Quang kỳ làm xuất hiện các dấu hiệu ra hoa được
chuyển từ lá tới MPS ngọn trong libe (cùng với các chất
đồng hóa). Ngược lại các dấu hiệu từ rễ nói chung được
truyền từ trong mạch mộc theo dòng thoát hơi nước.


Thí nghiệm ở Sinapis alba
(Xác định các dấu hiệu ra hoa nội sinh)

Cắt và lấy dịch tiết từ các phần khác nhau của cây S.alba 2
tháng tuổi






Dịch tiết từ rễ (dịch mộc di chuyển từ rễ tới lá)
Dịch tiết từ lá trưởng thành (dịch libe xuất phát từ lá)

Dịch tiết từ ngọn (thu ngay dưới ngọn nụ - dịch libe đi tới các
nụ này).
 Khảo sát một số chất có khả năng gây vài biến đổi ở MPS
ngọn : carbohydrate và citokinin.

Sinapis alba


Carbohydrate
i) Sự chiếu sáng cao trong ngày ngắn làm tăng lượng đường
trong MPS ngọn và gây vài biến đổi đặc trưng trong sự
chuyển tiếp ra hoa.
Trong chất tiết từ lá và ngọn  sacaroz tăng đột ngột từ rất
sớm và tạm thời trong MPS ngọn của cây.

 Sự tích tụ sacaroz không phải là do nhu cầu năng lượng mà
là dấu hiệu cần thiết cho sự ra hoa.
Sử dụng CO2 có C14 chứng minh sacaroz không phải mới
được tổng hợp do quang hợp tăng mà là sự huy động
carbohydrate dự trữ trong lá và thân.


ii) Sacaroz tăng nhanh trong rễ trong vòng 1 giờ chiếu sáng của ND.

Bóc vòng vỏ của cây ở vị trí giữa lá thấp nhất và rễ cho kết quả:

 Cản sự ra hoa (còn 50% so với 90% ở lô đối chứng) nếu bóc
vào giờ thứ 8 của ngày dài.



Không cản sự ra hoa, nếu bóc vòng vỏ được thực hiện từ giờ
thứ 12 trở đi.

 Dưới điều kiện ngày dài, sacaroz có thể là một trong số những
dấu hiệu cần cho sự ra hoa được sản xuất trong lá trưởng thành
 MPS ngọn và rễ.


Citokinin
Áp dụng citokinin liều thấp trong điều kiện NN, không cảm ứng
ra hoa nhưng sau quang kỳ cảm ứng nó làm tăng tốc độ và tính
đồng bộ của các phân chia tế bào và sự phá vỡ các không bào.

Chất tiết từ dịch mộc ở rễ chứa citokinin dạng zeatin ribosid
(ZR) và isopenteniladenin ribosid (iPR). Hai chất này tăng sớm
và đồng thời dưới tác động của ND cảm ứng.

Lượng citokinin tổng cộng được trích từ các mô rễ giảm trong
giai đoạn chiếu sáng của ngày dài  hàm lượng citokinin trong
dịch mộc tăng là do sự hiện diện sẵn chứ không hẳn là do sự tổng
hợp mới.


Dưới tác động của sacaroz từ lá trưởng thành xuống rễ, citokinin
của rễ được chuyển lên lá  tăng citokinin trong lá.

Citokinin ở được phóng thích ở lá có dạng isopentenil – adenin
(iP) vì hàm lượng của nó tăng sớm trong dịch tiết từ lá và ngọn
Như vậy dưới sự cảm ứng của ngày dài, sự ra hoa của
Sinapsis alba liên quan tới các dấu hiệu sacarose và
cytokinine, mỗi dấu hiệu gây một số biến đổi chuyên biệt
trong mô phân sinh ngọn, dẫn tới sự ra hoa.


Mô sình giả thuyết S. alba
Quá trình chuyển tiếp ra hoa ở S. alba bao gồm 4 giai đoạn:

1

• Sự nhận cảm ứng ND của lá trưởng thành;

2

• Sự thủy giải tinh bột trong lá và thân và sự chuyển
sucroz trong libe tới rễ và MPS ngọn chồi;

3

• Sự vận chuyển ZR và iPR trong mạch mộc từ rễ tới
lá trưởng thành;

4

• Sự vận chuyển iP trong libe từ lá tới MPS ngọn.

Sacaroz và citokinin đều gây một số biến đổi chuyên
biệt trong MPS ngọn, dẫn tới sự tượng hoa


Ý nghĩa của mô hình S. alba
Là mô hình sinh lý rất đáng chú ý, dẫn tới quan điểm
về sự “kiểm soát đa yếu tố” trong sự ra hoa: “ và chất
(chất hóa học và hormon thực vật) đều tham gia cảm
ứng sự ra hoa; mọi phần thực vật đều cùng tham gia
trong sự trao đổi các dấu hiệu liên quan trong sự chuyển
tiếp ra hoa.


II. Các yếu tố kiểm soát sự ra hoa
Gen
Nội sinh

Hormone nội sinh

Các yếu tố
kiểm soát
sự ra hoa

Ánh sáng
Ngoại sinh

Nhiệt độ
Chất dinh dưỡng

Hormone ngoại sinh
Tác nhân khác


1. Các yếu tố nội sinh
Mô phân sinh sinh dưỡng
Bước 1
Các gen tạo hoa (embryonic flower+)

Mô phân sinh cụm hoa
Bước 2
Các gen phân sinh đồng nhất (leafy+)

Mô phân sinh hoa
Bước 3
Các gen cadastral (superman+)

Hình thành mầm cơ quan hoa
Bước 4
Các gen chuyển hóa đồng nguồn

Xác định mầm cơ quan hoa
Sơ đồ phát triển hoa theo bốn bước lớn, mỗi bước phụ thuộc vào chức năng của một số gen


GEN
Có hơn 80 locus
liên quan đến sự
ra hoa được giải
mã trong bộ gene

của cây
Arabidopsis thông
qua đột biến


GEN
Có hơn 80
locus liên quan
đến sự ra hoa
được giải mã
trong bộ gene
của cây
Arabidopsis
thông qua đột
biến


GEN
Gene EMF được xem là giữ vai trò chính trong việc ức chế sự
ra hoa và chức năng nầy giảm cùng với sự phát triển của cây.
Khi mà mức độ EMF giảm đến một mức độ nào đó, mô phân
sinh chồi ngọn phân hóa thành mô phân sinh hoa và quá trình
khởi phát hoa.

Mất sự hoạt động của gene TFL1 trong sự đột biến tfl1 sẽ gây
ra sự ra hoa sớm do giảm sự ức chế của gen FCA


1. Các yếu tố nội sinh
a. AUXIN

Thúc đẩy

Tùy thuộc
vào nồng độ,
nhiệt độ,
quang kì,mối
liên hệ với
các hormone
khác, đối
tượng…


1. Các yếu tố nội sinh

HORMONE
NỘI SINH

a. AUXIN
Thúc đẩy ra hoa

Ức chế ra hoa

Cây đậu nành Biloxi
và cây Hyoscyamus:

Nồng độ
thấp

Nồng độ cao

Cây cà chua

Không có
auxin

Có auxin


2. HORMONE
NỘI SINH

1. Các yếu tố nội sinh
b. GIBERELIN

Theo Elisea và csv. (1998) thì GA ngăn cản sự tượng
mầm của hoa hơn là ngăn cản sự kích thích ra hoa
Ví dụ:
Xoài: chỉ đủ khả năng ra hoa khi hàm lượng GA
trong chồi thấp tới mức không thể phát hiện được
ở giai đoạn 6 tuần trước khi ra hoa.