tiểu luận sinh lý thực vật (gibberellin)

Tiểu luận khoa học Sinh trởng và phát triển ở thực vật
mục lục
trang
a. phần mở đầu
2
I. lý do chọn đề tài 2
ii. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu 3
1. Mục đích
3
2. Nhiệm vụ nghiên cứu
3
III. đối tợng nghiên cứu 3
iv. phạm vi nghiên cứu 3
v. phơng pháp nghiên cứu 3
b. phần nội dung
4
I. giới thiệu chung về hoocmon thực vật 4
1. Khái niệm chung
4
2. Đặc điểm chung của hoocmon
4
3. Phân loại
4
ii. gibberellin và ứng dụng 4
1. lịch sử phát hiện 4
a. Lịch sử phát hiện
4
b. Phân loại
6
2. vai trò sinh lí của gibberellin 6
3. cơ chế tác động của gibberellin 7

4. hớng ứng dụng và ứng dụng thực tiễn
gibberellin
9
5. thực trạng sử dụng gibberellin ở việt nam 13
c. phần kết luận
14
Tài liệu tham khảo
15
Học viên: Nguyễn Xuân Hạnh K12 Sinh học thực nghiệm
1
Tiểu luận khoa học Sinh trởng và phát triển ở thực vật
a. phần mở đầu
I. lý do chọn đề tài
- Thực vật không những cần cho quá trình sinh trởng, phát triển của mình các chất hữu
cơ (prôtêin, gluxit, lipit, axit nucleic) để cấu trúc nên tế bào, mô và cung cấp năng lợng
cho các hoạt động sống của chúng, chúng còn rất cần các chất có hoạt tính sinh lý nh
vitamin, enzyme và các hoocmon mà trong đó các hoocmon có một vai trò rất quan trọng
trong việc điều chỉnh các quá trình sinh trởng, phát triển và các hoạt động sinh lí của thực
vật.
Các chất điều chỉnh sinh trởng, phát triển của thực vật là những chất có bản chất hoá
học rất khác nhau nhng đều có tác dụng điều tiết các quá trình sinh trởng phát triển của cây
từ lúc tế bào trứng thụ tinh phát triển thành phôi cho đến khi cây ra hoa kết quả, hình thành
cơ quan sinh sản, dự trữ và kết thúc chu kỳ sống của mình.
Các chất điều chỉnh sinh trởng của thực vật bao gồm các phytohoocmon và các chất
điều chỉnh sinh trởng tổng hợp nhân tạo.
Phytohoocmon là những chất hữu cơ có bản chất hoá học rất khác nhau đợc tổng hợp
với một lợng rất nhỏ ở các cơ quan, các bộ phận khác để điều tiết các hoạt động sinh lý, các
quá trình sinh trởng, phát triển của cây và để đảm bảo mối quan hệ hài hoà giữa các cơ
quan, bộ phận trong cơ thể.
Song song với các phytohoocmon đợc tổng hợp trong cơ thể thực vật, ngày nay bằng

con đờng hoá học con ngời đã tổng hợp nên hàng loạt các chất khác nhau có hoạt tính sinh
lý tơng tự với các chất điều chỉnh sinh trởng tự nhiên (phytohoocmon) để làm phơng tiện
hoá học điều chỉnh sự sinh trởng, phát triển của cây nhằm cho năng suất cao và phẩm chất
thu hoạch tốt. Các chất điều chỉnh sinh trởng tổng hợp nhân tạo ngày càng phong phú và đã
có những ứng dụng rất rộng rãi trong nông nghiệp.
Về đại cơng thì các chất điều chỉnh sinh trởng, phát triển của thực vật đợc chia thành
hai nhóm có tác dụng đối kháng về sinh lí: các chất kích thích sinh trởng (stimulator) và các
chất ức chế sinh trởng (inhibitor). Các chất điều chỉnh sinh trởng mà ở nồng độ sinh lí có
ảnh hởng kích thích đến quá trình sinh trởng của cây đợc gọi là các chất kích thích sinh tr-
ởng. Còn các chất điều chỉnh sinh trởng nhìn chung có ảnh hởng ức chế lên quá trình sinh
trởng của cây đợc gọi là các chất ức chế sinh trởng. Thuộc các chất kích thích sinh trởng có
các nhóm chất: auxin, gibberellin, xytokinin. Các chất ức chế sinh trởng gồm: axit absxixic,
etilen, các chất phenol, các chất làm chậm sinh trởng (retardant), các chất diệt cỏ (herbixit)

Trong phạm vi của tiểu luận này, em chỉ tìm hiểu về chất kích thích sinh trởng
gibberellin với nội dung: Hoocmon kích thích sinh trởng gibberellin ở thực vật và
những ứng dụng trong sản xuất.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô tổ bộ môn Sinh lý Thực vật, trờng Đại học s
phạm Hà Nội 2 và PGS, TS. Nguyễn Văn Mã Giảng viên trực tiếp giảng dạy chuyên đề
Sinh trởng và phát triển ở thực vật ở lớp cao học K12, đã tận tình hớng dẫn, giúp đỡ chúng
em hoàn thiện đề tài này.
Học viên: Nguyễn Xuân Hạnh K12 Sinh học thực nghiệm
2
Tiểu luận khoa học Sinh trởng và phát triển ở thực vật
II. mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu đề tài
1. Mục đích
- Tìm hiểu về bản chất, cơ chế tác động và ứng dụng của các loại hoocmon ở thực vật.
- Tìm hiểu về gibberellin và ứng dụng của gibberellin đối với đời sống của thực vật.
2. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu chất kích thích sinh trởng gibberellin, từ đó thấy đợc u nhợc của chúng, từ

đó áp dụng hiệu quả vào thực tiễn trong sản xuất.
III. đối tợng nghiên cứu
- Các loại hoocmon ở thực vật.
- ứng dụng của hoocmon kích thích sinh trởng ở thực vật.
IV. Phạm vi nghiên cứu
- Hoocmon kích thích sinh trởng gibberellin.
V. phơng pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu, phân tích, tổng hợp các tài liệu.
- Phơng pháp tổng kết kinh nghiệm.
- Phơng pháp ứng dụng tiễn.
Học viên: Nguyễn Xuân Hạnh K12 Sinh học thực nghiệm
3
Tiểu luận khoa học Sinh trởng và phát triển ở thực vật
b. Phần nội dung
I. gới thiệu chung về hoomon thực vật
1. Khái niệm chung:
- Sự sinh trởng phát triển của cây trồng chịu sự tác động của các chất điều hoà sinh tr-
ởng do cây trồng tổng hợp ra gọi là các phytohoocmon.
- Hoocmon thực vật (phytohoocmon) là các chất hữu cơ đợc tổng hợp ở các cơ quan bộ
phận trong cây với hàm lợng rất nhỏ, sau đó đợc vận chuyển đến các bộ phận của cây để
điều tiết và đảm bảo sự hài hoà các hoạt động sinh trởng.
2. Đặc điểm chung của hoocmon
- Là những chất hữu cơ phân tử lợng thấp đợc tạo ra ở một nơi nhng gây ra phản ứng
trong tế bào (TB) hoặc mô ở một nơi khác trong cây.
- Với nồng độ thấp nhng gây ra biến đổi mạnh mẽ trong cây.
- Trong cây, hoocmon thực vật đợc vận chuyển theo mạch gỗ và mạch rây.
- Tính chuyên hoá thấp hơn rất nhiều so với hoocmon ở động vật bậc cao.
3. Phân loại:
Gồm 2 nhóm:
- Nhóm chất kích thích sinh trởng:

+ Auxin, Gibberellin: tác động đến sự kéo dài, lớn lên của tế bào.
+ Cytokinin: có vai trò trong phân chia tế bào.
- Nhóm các chất ức chế sinh trởng:
+ Axit abxixic: tác động đến sự rụng lá.
+ Etylen: tác động đến sự chín của quả.
+ Chất làm chậm sinh trởng và chất diệt cỏ.
II. Gibberellin và ứng dụng
1. Lịch sử phát hiện
a. Lịch sử phát hiện
- Gibberellin (GA) là nhóm phytohoocmon thứ hai đợc phát hiện sau auxin. Từ việc
nghiên cứu bệnh lí bệnh lúa von, một triệu chứng bệnh rất phổ biến trong trồng lúa của
các nớc phơng Đông thời bấy giờ, dẫn đến nghiên cứu cơ chế gây bệnh và cuối cùng tách đ-
ợc hàng loạt các chất là sản phẩm tự nhiên của nấm bệnh cũng nh từ thực vật bậc cao gọi là
gibberellin. Từ lâu ngời ta xác định nấm gây bệnh lúa von là gibberella fujikuroi (thực ra
giai đoạn không hoàn chỉnh hay giai đoạn dinh dỡng gây bệnh của nấm đó gọi là Fusarium
heterosporum hay F. moniliforme).
-Năm 1926, nhà nghiên cứu bệnh lí thực vật Kurosawa (Nhật Bản) đã thành công trong
thí nghiệm gây bệnh von nhân tạo cho lúa và ngô.
Học viên: Nguyễn Xuân Hạnh K12 Sinh học thực nghiệm
4
Tiểu luận khoa học Sinh trởng và phát triển ở thực vật
- Yabuta (1934 1938) đã tách đợc hai chất dới dạng tinh thể từ lúa nấm von gọi là
gibberellin A và B nhng cha xác định đợc bản chất hoá học của chúng. Sau đó chiến tranh
thế giới thứ hai bùng nổ, làm ngắt quãng việc nghiên cứu của các nhà nghiên cứu Nhật Bản
này. Đến 1950 câu chuyện về GA vẫn cha đợc biết ở thế giới phơng Tây. Mãi đến năm
1955 hai nhóm nghiên cứu Anh và Mĩ đã phát hiện ra những bài báo cũ của ngời Nhật về
GA và cũng chính năm 1955 họ đã phát hiện ra axit gibberellic ở cây lúa von và xác định
công thức hoá học của nó (C
19
H

22
O
6
). Năm 1956 West, Phiney, Radley đã tách đợc
gibberellin từ các thực vật bậc cao và xác định rằng đây là phytohoocmon tồn tại trong các
bộ phận của cây.
- Tất cả các gibberellin đều có cùng một vòng gibban cơ bản, còn điểm khác nhau nhỏ
giữa chúng chủ yếu là vị trí của nhóm OH trong phân tử.
- Gibberellin đợc tổng hợp ở trong phôi đang sinh trởng, trong các cơ quan đang sinh tr-
ởng khác nh lá non, rễ non, quả nonGibberellin đợc vận chuyển không phân cực, có thể h-
ớng ngọn và hớng gốc tuỳ nơi sử dụng. Gibberellin đợc vận chuyển trong hệ thống dẫn
(xylem và floem) với vận tốc 5 25 mm trong 12 giờ. Trong tế bào thì bào quan tổng hợp
gibberellin mạnh nhất là lục lạp.
- Gibberellin đợc tổng hợp từ mevalonat qua hàng loạt các phản ứng dẫn đến hợp chất
trung gian quan trọng là kauren, cơ sở của tất cả các gibberellin trong cây. Quá trình này đ-
Học viên: Nguyễn Xuân Hạnh K12 Sinh học thực nghiệm
5
Tiểu luận khoa học Sinh trởng và phát triển ở thực vật
ợc xúc tác bởi hàng loạt các enzyme đặc hiệu, cần có ATP và NADPH. Các hợp chất này
đều sẵn có trong lục lạp.
- Gibberellin trong cây cũng có thể ở dạng tự do và dạng liên kết nh auxin. Chúng có
thể liên kết với glucoz và protein. Khác với auxin, gibberellin khá bền vững trong cây và
khả năng phân huỷ chúng là ít.
b. Phân loại
- V o th i im nm 2003, ó cú 126 cht gibberellin c bit n t thc vt, nm
v vi khun, trong ú axớt gibberellin hay cũn gi l gibberellin A3 hay Giberelin X, GA3
l cht cú tỏc dng sinh hc ln nht.
- Nhng gibberellin A2, A10 n A15, A24 v A25 ch tỏch c t nm Fusarium
moniliforme; cỏc gibberellin A5, A6, A8, A16 n A23, A26 n A32 ch thy thc vt
bc cao, cũn gibberellin A1, A3, A4, A7 v A9 thy cú c nm Fusarium moniliforme

v thc vt bc cao.
GA1
GA3

ent-gebberellan
ent-kauren
2. Vai trò sinh lý của gibberellin
- Hiệu quả sinh lí rõ rệt nhất của gibberellin là kích thích mạnh mẽ sự sinh trởng kéo
dài của thân, sự vơn dài của lóng cây họ lúa. Hiệu quả này có đợc là do ảnh hởng kích thích
đặc trng của gibberellin lên pha dãn của tế bào theo chiều dọc. Vì vậy khi xử lí gibberellin
cho cây đã làm tăng nhanh sự sinh trởng dinh dỡng tăng sinh khối của chúng.
- Gibberellin ảnh hởng rất rõ rệt lên sự sinh trởng của các đột biến lùn. Các nghiên cứu
về trao đổi chất di truyền của gibberellin đã khẳng định rằng các đột biến lùn của một số
thực vật nh Ngô, đậu Hà lan (chiều cao cây cũng chỉ bằng khoảng 20% chiều cao cây bình
thờng) là các đột biến gen đơn giản, dẫn đến sự thiếu những gen nào đấy chịu trách nhiệm
Học viên: Nguyễn Xuân Hạnh K12 Sinh học thực nghiệm
6