Quang chu kì và hiện tượng ra hoa

QUANG CHU KỲ CHO
SỰ RA HOA CỦA THỰC
VẬT
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
•
Sinh trưởng phát triển của thực vật là kết quả
tổng hợp của các hoạt động sinh lý
•
Sự sinh trưởng phát triển của cây đều chịu tác
động của các yếu tố ngoại cảnh. Trong đó ánh
sáng (quang chu kỳ) và nhiệt độ thấp (sự xuân
hóa) là hai yếu tố quan trọng nhất
•
Đề tài này của chúng tôi chỉ đề cập tới vai trò
của ánh sáng trong giai đoạn chuyển từ sinh
trưởng sinh dưỡng sang sinh trưởng sinh
sản- hay còn gọi là thời kỳ ra hoa.
•
Để từ đó chúng ta có thể ứng dụng các biện
pháp kỹ thuật để nâng cao năng suất cây
trồng. Đây được xem là mối quan tâm hàng
của các nhà khoa học.
II. NỘI DUNG
1. SỰ HÌNH THÀNH HOA
a. Định nghĩa: Sự hình thành hoa là dấu hiệu của
sự chuyển tiếp từ giai đoạn sinh trưởng sinh
dưỡng sang giai đoạn sinh trưởng sinh sản.
b. Các giai đoạn hình thành hoa
-
Cảm ứng hình thành hoa
-

Hình thành mầm hoa
-
Sinh trưởng của hoa và phân hóa giới tính
Giai đoạn quan trọng nhất đối với sự hình thành hoa
là cảm ứng hình thành hoa.
c. Các yếu tố ảnh hưởng
Các yếu tố chính tác động đến giai đoạn cảm
ứng hình thành hoa bao gồm: nhiệt độ thấp
(xuân hóa), ánh sáng (quang chu kì).
2.Quang chu kỳ
2.1. Lịch sử
2.2. Định nghĩa
2.3. Phân loại
2.4. Thời gian sáng và tối
2.5. Cơ quan cảm thụ
2.6. Quang gián đoạn
2.7. Bản chất quang chu kỳ
2.1.Lịch sử phát hiện

Vào năm 1920 the U.S. Department of Agriculture đã
nghiên cứu đặc tính của 1 đột biến mới ở cây thuốc lá.
Đột biến này được gọi là ‘Maryland Mammooth’, có lá
lớn và chiều cao khác thường. Trong khi tất cả những
cây trong vườn đã ra hoa, những cây ‘Maryland
Mammoth’ vẫn tiếp tục sinh trưởng. Garner and Allard
đã chuyển 1 số cây ‘Maryland Mammoth’ vào trong
nhà kính, và những cây này đã ra hoa vào tháng 12

Garner and Allard đã đưa ra giả thuyết rằng kiểu ra hoa
này có liên quan đến sự cảm ứng của cây đột biến đối

với 1 số tín hiệu môi trường. 2 ông đã thử 1 số yếu tố
môi trường khác nhau, chẳng hạn như là nhiệt độ, tuy
nhiên độ dài ngày mới là yếu tố quan trọng. Bằng việc
chuyển các cây trong điều kiện sáng và tối ở những thời
điểm khác nhau để thay đổi độ dài ngày một cách nhân
tạo, qua đó họ đã thiết lập được mối liên hệ trực tiếp
giữa sự ra hoa và độ dài ngày.

Ngày nay, chúng ta hiểu rằng yếu tố biến động chính là
độ dài đêm chứ không phải độ dài ngày, nhưng vào lúc
này Garner và Allard vẫn chưa phát hiện ra điều này.
2.2. Định nghĩa:

Định nghĩa:
Độ dài chiếu sáng tới hạn trong
ngày có tác dụng điều tiết quá
trình sinh trưởng phát triển của
cây và phụ thuộc vào các loài khác
nhau gọi là hiện tượng quang chu
kỳ
Độ dài ngày tới hạn
•
Mỗi loài thực vật có độ dài ngày
tới hạn nhất định
•
Những cây ‘Maryland Mammoth’
không ra hoa nếu như chúng được
đặt trong điều kiện thời gian chiếu
sáng dài hơn 14 giờ, nhưng sự ra
hoa được khởi động nếu thời gian

chiếu sáng trong ngày nhỏ hơn 14
giờ. Như vậy, độ dài ngày tới hạn
của ‘Maryland Mammoth’ là 14 giờ
Độ dài ngày tới hạn
2.3. Phân loại

Cây ngày ngắn (short-day plants): ra
hoa trong điều kiện thời gian chiếu sáng
trong ngày ngắn hơn thời gian chiếu sáng
tới hạn

Cây ngày ngắn bắt buộc:Qualitative (Obligate)
short-day plants
Cây ngày ngắn không bắt buộc: Quantitative
(Facultative) short-day plants

Cây ngày dài (long-day plants): ra hoa
trong điều kiện thời gian chiếu sáng trong
ngày dài hơn thời gian chiếu sáng tới hạn

Cây ngày dài bắt buộc: Qualitative (Obligate)
long-day plants

Cây ngày dài không bắt buộc: Quantitative
(Facultative) long-day plants
2.3. Phân loại
Một vài cây yêu cầu tín hiệu quang chu kỳ phức
tạp hơn là chỉ là ngày ngắn hay ngày dài.

1 nhóm, những cây ngày ngày ngắn-dài, đầu tiên

phải trải qua những ngày ngắn, sau đó là ngày dài
để ra hoa. Do đó, cỏ 3 lá hoa trắng và những cây
ngày ngắn khác nở hoa trong thời gian ngày dài
trước khi bước vào giữa mùa hè.

Nhóm khác, những cây ngày dài-ngắn, không thể
ra hoa cho đến tận khi ngày dài của mùa hè phải
được nối tiếp bằng thời gian ngày ngắn, chúng ra
hoa trong mùa thu.Kalanchoe là cây ngày dài-
ngắn.
Quang chu kỳ bắt buộc và không bắt buộc

Qualitative or Obligate Response:
Cây chỉ ra hoa trong điều kiện quang chu
kỳ cụ thể.

Ví dụ, 1 cây chỉ có thể ra hoa trong điều kiện
quang chu kỳ ngắn được gọi là cây ngày ngắn
bắt buộc.

Quantitative or Facultative Response:
Cây ra hoa trong bất kì quang chu kỳ nào
nhưng ra hoa nhanh hơn trong điều kiện
quang chu kỳ cụ thể.

Ví dụ, 1 cây có thể ra hoa trong bất kì độ dài
ngày nào nhưng sẽ ra hoa sớm hơn trong điều
kiện ngày dài được gọi là cây ngày dài không
bắt buộc.
a.Cây ngày ngắn (SDP)

Cây ngày ngắn bắt buộc
Hoa cúc
Dâu tây
Trạng nguyên
Maryland Mammoth
Bèo tấm
Ngô trồng nhiệt
đới
Cây ngày ngắn không bắt buộc
Cây gai dầu
Cây bông
Lúa
Mía
b.Cây ngày dài (LDP)
Cây ngày dài bắt buộc
•
Campanula carpatica là một ví dụ cho cây
ngày dài bắt buộc, nó không ra hoa nếu
quang chu kỳ nhỏ hơn 14 giờ

Cây ngày dài bắt buộc
Yến mạch
Cẩm chướng Henbane
Cỏ 3 lá
Hoa chuông
Cây ngày dài không bắt buộc
Đậu Hà lan
Lúa mạch
Xà lách
Củ cải đường

Lúa mì

c.Cây trung tính
Dưa chuột
Cà chua
Hoa hồng
Tulip

2.4. Thời gian sáng và tối

Cụm từ “cây ngày ngắn” và “cây ngày dài”
trở nên phổ biến trước khi các nhà khoa
học phát hiện ra thời gian tối mới là yếu tố
quyết định sự ra hoa của cây.

Thực tế này được chứng minh bởi Karl
Hamner -trường đại học California ở
LosAngeles và James Bonner -Viện kĩ thuật
California.
Light vs. Dark
Tiến hành trên cocklebur, 1 cây
ngày ngắn,Hamner và Bonner
đã thiết kế một dãy thí nghiệm
sử dụng 2 điều kiện.
Hình :Thời gian tối và sự ra hoa:
Độ dài của thời gian tối chứ
không phải độ dài thời gian sáng
mới quyết định sự ra hoa.
Qua đó, Hamner và Bonner đã
kết luận rằng thời gian tối là yếu

tố quyết định; đối với cây
cocklebur, thời gian tối tiêu
chuẩn là khoảng 9 giờ
Độ dài đêm tiêu chuẩn

Nhân tố quan trọng quyết định sự ra hoa là thời
gian tối hay độ dài đêm mà cây nhận được. Mỗi
loài yêu cầu thời gian tối riêng, được gọi là độ dài
đêm tiêu chuẩn.

Mặc dầu, ngày nay chúng ta hiểu rằng độ dài đêm
chứ không phải độ dài ngày điều khiển sự ra hoa,
nhưng cụm từ cây ngày ngắn và cây ngày dài vẫn
được sử dụng.

Như vậy:
Cây ngày ngắn là cây đêm dài
Cây ngày dài là cây đêm ngắn