tiểu luận hoocmon thực vật

Bi tiu lun:
Trỡnh by lch s nghiờn cu v vai trũ sinh lớ ca Hoocmụn thc vt
"Auxin, Gibberellin, Xytokinin, AAB, Etilen" Tm quan trng kinh t ca
chỳng.
Bi lm.
Các chất kích thích sinh trởng " Auxin, Gibberellin, Xytokinin, AAB,
Etilen" Chỳng thuc nhúm cỏc cht iu chnh sinh trng, phỏt trin ca
thc vt.
Các chất kích thích sinh trởng c chia thnh 2 nhúm cú tỏc dng i
khỏng v sinh lý.
+ Nhúm kớch thớch sinh trng : Auxin, Gibberellin, Xytokinin.
+ Nhúm c ch sinh trng: AAB, Etilen.
1. Auxin
1.1.Lợc sử nghiên cứu.
Năm 1880 Darwin đã phát hiện ra rằng trong bao lá mầm( Coleopty) của cây họ
lúa rất nhạy cảm với ánh sáng. Nếu chiếu sáng một chiều thì gây quang hớng
động, nhng nếu che tối hoặc bỏ đỉnh ngọn thì hiện tợng trên không xảy ra. ông
cho rằng: Đỉnh ngọn bao lá mầm là nơi tiếp nhận kích thích của ánh sáng.
- Paal (1919) đã cắt đỉnh bao lá mầm và đặt trở lại trên chỗ cắt nhng lệch sang
một bên và để tới tối. Hiện tợng uốn quanh (hớng động) xảy ra nhử trờng hợp
chiếu sáng một chiều. Ông kết luận rằng đỉnh ngon đã hình thành một chất sinh
trởng nào đấy còn ánh sáng xác định sự phân bố của chất đó về hai phía của bao
lá mầm.
- Went(1928) đã đạt đỉnh ngon tách rời của bao lá mầm đó lên các bản agar để
cho các chất sinh trởng nào đấy khuyếch tán xuống agar và gây nên sự sinh tr-
ởng hớng động đó. Went gọi chất đó là chất sinh trởng và hiện nay chính là
auxin. Ông cho rằng ánh sáng một chiều đã gây nên sự vận chuyển và phân bố
của chất sinh trởng ở hai phía của bao lá mầm.
- Đến năm 1934 giáo s hoá học Kogl ( Hà Lan) và cộng sự đã tách ra một chất
từ dịch chất nấm men có hoạt chất tơng tự chất sinh trởng và năm 1935
1

Thimann cũng tách đợc chất này từ nấm ghysopus. Ngời ta xác định bản chất
hoá học của nó đó là axit indolaxetic (AIA). Sau đó ngời ta lần lợt chiết
tách đợc AIA từ các thực vật bậc cao khác nhau (Hagen Smith 1941, 1942,
1946) và đã đợc khẳng định rằng AIA là dạng auxin chủ yếu, quan trọng nhất
của tất cả các thực vật, kể cả thực vật bậc thấp và thc vật bậc cao .
- Wightman (1977) đã phát hiện ra một hợp chất auxin khác có hoạt tính kém
hơn so với AIA là axit phenylaxetic (APA). ở một số thực vật thì hoạt tính
auxin là của hợp chất - indolylaxetonitril (IAN)
1.2. Vai trò sinh lý
- Auxin cú hiu qu sinh lớ rt nhiu lờn quỏ trỡnh sinh trng ca t
bo, hot ng ca tng phỏt sinh, s hỡnh thnh r, hin tng u th ngn,
tớnh hng ca thc vt, sinh trng ca qu v to qu khụng ht...
- Auxin kích thích sự giãn nở của tế bào: dới tác dụng của auxin, tế bào
tăng kích thớc dẫn tới tăng diện tích lá; tăng đờng kính và chiều dài của thân,
cành, rễ; tăng kích thớc quả, củHiệu quả này xảy ra xảy ra đồng thời với tác
dụng của gibberellin.
- Auxin điều khiển tính hớng của cây trồng (hớng quang và hớng địa): do
có sự phân bố nồng độ auxin khác nhau ở 2 phía của cây (phía đợc chiếu sáng
và phía che khuất) mà cây trồng thờng có xu hớng vơn ra phía nguồn sáng và rễ
luôn hớng về đất (hớng địa)
- Auxin điều khiển u thế ngọn: u thế ngọn là một hiện tợng sinh trởng đặc
biệt của cây trồng. Hiện tợng u thế ngọn gây ra có sự tích lũy nhiều auxin ở
đỉnh ngọn hoặc đầu rễ. Khi chồi ngọn và rễ chính sinh trởng mạnh sẽ ức chế
sinh trởng của chồi bên và rễ phụ. Việc tạo hình, tạo tán cho cây nh chè, cây ăn
quả, cây hoa đều dựa trên nguyên tắc loại bỏ hoặc làm yếu u thế ngọn tạo điều
kiện cho sự phân cành.
- Auxin kích thích sự hình thành rễ, đặc biệt là rễ bất định trên cành
giâm, cành triết và trên mô nuôi cấy.
- Auxin kích thích sự hình thành và lớn lên của quả, tạo nên quả không
hạt. Khi dùng để tạo quả không hạt, tác động của auxin thờng đợc hỗ trợ bởi

gibberellin.
2
- Auxin kìm hãm sự rụng lá, rụng hoa, rụng quả: sử dụng auxin ngoại
sinh (

NAA, IBA,) để hạn chế sự rụng lá, rụng hoa, quả của cây trồng.
- Hiện tợng u thế ngọn: Là một hiện tợng phổ biến trong cây khi chồi ngọn
hoặc rễ chính sinh trởng sẽ ức chế sinh trởng chồi bên và rễ bên. Đây là một sự
ức chế tơng quan vì khi loại trừ u thế ngon bằng cắt chồi ngọn và rễ chính thì
chồi bên rễ bên đợc giải phóng khỏi ức chế và lập tức sinh trởng. Hiện tợng này
đợc giải thích rằng IAA đợc hình thành trong đỉnh ngọn với hàm lợng cao hơn
và đợc chuyển xuống dới. Trên con đờng đị xuống dới nó đã ức chế sự sinh tr-
ởng của chồi bên. Nếu cắt đỉnh ngọn thì làm giảm lợng auxin nội sinh và sẽ
kích thích chồi bên sinh trởng nếu Auxin làm tăng u thế ngọn thì ngợc lai
Xytokinin làm yếu u thế ngọn kích thích các chồi bên sinh trởng. Mức độ u thế
ngọn phụ thuộc vào tỷ lệ giữa Auxin/Xytokinin. Càng gần chồi ngọn thì tỷ lệ
này càng lớn và hiện tợng u thế ngọn ngày càng mạnh mẽ.
- Kích thích sự hình thành rễ: Trong sự hình thành rễ đặc biệt là rễ bất định,
hiệu quả của Auxin là rất đặc trng. Sự hình thành rễ bất định (cành giâm, cành
chiết) có thể chia thành 3 giai đoạn: Giai đoạn đầu là phản ứng phân hoá tế bào
tiền tợng tầng; tiếp theo là xuất hiện mầm rễ và cuối cùng là mầm rễ sinh trởng
thành rễ bất định chọc thủng vỏ và ra ngoài. Để có sự phản phân hoá tế bào
mạnh mẽ thì cân lợng auxin khá cao. Các giai đoạn sinh trởng của rễ cần ít
auxin và có khi gây ức chế. Nguồn auxin này có thể là nội sinh, có thể xử lý
ngoại sinh. Vai trò của auxin cho sự phân hoá rễ thể hiện rất rõ trong nuôi cấy
mô. trong môi trờng chỉ có Auxin thì mô nuôi cấy chỉ xuất hiện rễ mà thôi. Vì
vậy trong kỹ thuật nhân giống vô tính thì sử dụng auxin để kích thích sự ra rễ là
cực kì quan trọng và bắt buộc.
- Kích thích sự hình thành, sự sinh trởng của quả và tạo quả không hạt.
Tế bào trứng sau khi thụ tinh đã tạo nên hợp tử và sau đó phát triển thành

phôi. Phôi hạt là nguồn tổng hợp auxin nội sinh quan trọng, khuếch tán vào bầu
và kích thích sự lớn lên của bầu thành quả. Vì vậy quả chỉ có thể hình thành khi
có sự thụ tinh. Nếu không có quá trình thụ tinh thì không hình thành phôi và
hoa sẽ bị rụng. Việc sử lý auxin ngoại sinh cho hoa sẽ thay thế đợc nguồn auxin
nội sinh vốn đợc hình thành trong phôi và do đó mà không cần quá trình thụ
phấn thụ tinh bầu nhuỵ vẫn lớn lên thành quả đợc nhờ auxin ngoại sinh. Trong
trờng hợp này quả không qua thụ tinh và do đó không có hạt.
3
- Auxin kìm hãm sự rụng của lá, hoa, quả vì nó ức chế sự hình thành tầng rời
của cuống lá, hoa quả vốn đợc cảm ứng bới các chất ức chế sinh trởng. Vì vậy
phun auxin ngoại sinh có thể giảm sự rụng lá tăng sự đậu quả và phòng rụng nụ,
quả non làm tăng năng suất.
- Auxin ảnh hởng lên sự vận động của chất nguyên sinh, tăng tốc độ lu
động của chất nguyên sinh, ảnh hởng lên quá trình trao đổi chất: kích thích sự
tổng hợp các polymer và ức chế sự phân huỷ chúng, ảnh hởng đến các hoạt
động sinh lý nh quang hợp, hô hấp, sự vận chuyển các chất trong cây.
+ S gión ca t bo di tỏc ng ca auxin:
- S gión ca t bo thc vt xy ra do 2 hiu ng: S gión ca thnh t
bo v s tng th tớch, khi lng cht nguyờn sinh. Khi pH = 5 thỡ s sinh
trng ca t bo v mụ c kớch thớch.ion H
+
ó hot hoỏ emzim phõn gii
cỏc cu ni ngang polisaccarit gia cỏc si xenlulose vi nhau lm cho cỏc
si xenlulose tỏch nhau v d trt lờn nhau. Di tỏc dng ca sc trng
nc t bo do khụng bo hỳt nc vo m cỏc si xenlulose ó mt liờn kt.
lng lo rt r trt lờn nhau lm cho thnh t bo gión ra. Song song vi s
gión thnh t bo, xy ra tng hp mi cỏc cu t to nờn thnh t bo v c
cht nguyờn sinh na. Vi hiu ng ny auxin úng vai trũ hot húa gen
tng hp nờn cỏc enzim cn thờit cho s tng hp cỏc cht
(xenlulúe,pectin,hemixenluilose,protein...).

1.3. Tầm quan trọng kinh tế của auxin
- Kích thích sự ra rễ bất định của cành giâm, cành triết ứng dụng vào việc
nhân giống vô tính. Hóa chất có hiệu quả cao nhất, kích thích sự ra rễ bất định
là IBA và

NAA. Nồng độ sử dụng tùy thuộc vào phơng pháp ứng dụng, vào
đối tợng sử dụng và mùa vụ. Có 3 phơng pháp chủ yếu sử dụng chất điều tiết
sinh trởng cho cành giâm: phơng pháp nhúng nhanh trong dung dịch kích thích
ra rễ có nồng độ đặc (1.000 - 10.000ppm) trong 3 - 5 giây rồi cắm vào giá thể;
phơng pháp ngâm lâu trong dung dịch loãng (vài chục - vài trăm ppm) trong 12
- 24 giờ; phơng pháp phun lên lá thay cho sử lý gốc. Phơng pháp xử lý nồng độ
đặc là có hiệu quả hơn cả với hầu hết các đối tợng cành giâm và nồng độ hiệu
quả là 50 - 100ppm.
4
- Ngăn chặn sự rụng của lá, nụ và quả. Sự rụng là một phản ứng tự nhiên
của cây, do sự xuất hiện tầng rời ở cuống là, hoa, quả. Sự hình thành tầng rời đ-
ợc cảm ứng bởi etylen, ABA và các chất ức chế sinh trởng nhng lại bị ức chế
bởi các chất kích thích sinh trởng đặc biệt là auxin.
Auxin là tăng sự đậu quả và tạo quả không hạt: quả đợc hình thành sau khi
xảy ra quá trình thụ phấn, thụ tinh. Hợp tử phát triển thành phôi. Phôi sinh trởng
sẽ là trung tâm sinh sản ra các chất kích thích sinh trởng có bản chất auxin và
gibberellin.
2. Gibberellin
2.1. Lịch sử nghiên cứu Gibberellin
Gibberellin là nhóm phytohoocmon đợc phát hiện thứ hai sau auxin. Việc
phát hiện Gibberellin bắt đầu bằng các nghiên cứu bệnh lúa von, một triệu
chứng bệnh rất phổ biến trong trồng lúa của các nớc phơng Đông thời bấy giờ,
đẫn nghiên cứu cơ chế gây bệnh và cuối cùng tách đợc hàng loạt các chất là sản
phẩm tự nhiên của nấm bệnh cũng nh t thực vật bậc cao gọi là Gibberellin. Từ
lâu ngời ta xác đinh 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 Kurosawa (Nhật bản) đã thành công trong việc lây bệnh von nhân
tạo cho Lúa và Ngô .
Yabuta(1934 1938) đã thách đợc hai chất dới dạng tinh thể từ nấm lúa 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 quá trình nghiên cứu của
các nhà nghiên cứu nhật bản này. Nhng mãi cho tới năm 1955, các nhà khoa
học Anh, Mỹ đã phát hiện ra những bài báo cũ của ngời Nhật bản về
gibberellin và chính năm này họ xác định đợc bản chất hóa học của chất gây
bệnh von, đó là axit Gibberellic
( C
19
H
22
O
6
),. Năm 1956 West, Phiney, Radley đã tách đợc Gibberellin từ các
thực vật bậc cao và axit này đợc xác định là phitohoocmon tồn tại trong các bộ
phận của cây
2.2. Vai trò sinh lý
5