ung dung các chat dieu hoa sinh truong trong nong nghiep

Giới thiệu chung về hormon thực vật Sự sinh trưởng phát triển của cây trồng chịu sự tác động của các chất điều hòa sinh trưởng do cây trồng tổng hợp ra gọi là các phytohormon Hormon th

Trường Đại học công nhiệp thực phẩm tphcm

Khoa: Công nghệ sinh học & KTMT

MÔN: Sinh lý Thực Vật

sinh trưởng trong nông nghiệp Giáo viên hướng dẫn: MAI THỊ THÁI

Sinh viên thực hiện:

• Huỳnh thị trang châu Nguyễn thanh hiếu

• Đoàn minh tài Phạm thị liễu

• Nguyễn thị quỳnh trâm

A Giới thiệu chung về hormon

thực vật

Sự sinh trưởng phát triển của cây trồng chịu sự tác động của các chất điều hòa sinh trưởng do cây trồng tổng hợp ra gọi là các phytohormon

Hormon thực vật (phytohormon) là các chất hữu

cơ được tổng hợp ở các cơ quan bộ phận trong cây với hàm lượng rất nhỏ, sau đó được vận

chuyển đến các bộ phận của cây để điều tiết và đảm bảo sự hài hoà các hoạt động sinh trưởng

 Gồm 2 nhóm:

dài, lớn lên của tế bào

bào

cỏ

B Nội Dung

 Auxin

1. Giới thiệu và phân loại auxin

2. Vai trò sinh lý của auxin

3. Ứng dụng auxin trong sản suất

 Gibberellin

1 Giới thiệu và phân loại Gibberellin

2 Vai trò sinh lý của Gibberellin

3 Ứng dụng auxin trong sản suất

 Cytokinin

1 Giới thiệu và phân loại Cytokinin

2 Vai trò sinh lý của Cytokinin

3 Ứng dụng auxin trong sản suất

I Auxin

1.Khái niệm:

“Auxin” bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp – auxein nghĩa là tăng trưởng.

Thông thường, các hợp chất được gọi là

auxin nếu chúng có khả năng kích thích

các tế bào thực vật phát triển, mặt khác,

bản chất của chúng tương đồng với axit

indol acetic IAA

2 Cấu tạo của auxin

2 Auxin trong cây

Auxin là phytohormon

được phát hiện đầu tiên

trong cây vào năm 1934

quan non đang sinh

trưởng lá non, quả non,

root cap Shoot meristem

2 Vai trò sinh lý của auxin

Kích thích mạnh mẽ lên sự dãn của tế bào làm cho

tế bào phình to theo chiều ngang

Điều chỉnh tính hướng của cây: hướng quang,

Điều chỉnh sự rụng lá, rụng hoa quả

Điều chỉnh sự chín của quả

 Auxin có vai trò quan

trọng trong sự kiểm soát

sự tăng dài của tế bào

Vì tế bào thực vật có vách

bao bọc, nên tế bào chỉ có

thể tăng trưởng được khi

vách có thể được kéo dài ra Vách được cấu tạo bởi phần lớn là đường đa mà thành phần chính là celluloz

Ở vách sơ cấp, celluloz hiện diện dưới dạng những sợi dài liên kết với các đường đa khác để tạo ra một mạng lưới (Hình 8) Khi tăng trưởng các liên kết có thể bị đứt tạm thời, do đó vách tế bào trở nên đàn hồi (nới rộng) hơn và những vật liệu mới được chen vào Auxin

có vai trò chính trong cả hai quá trình trên

Ảnh hưởng của auxin trên sự căng vách, thêm vào các vật liệu mới vào thì chậm hơn vì vách này tùy thuộc vào sự kích động của một số gen, sự tổng hợp những mARN chuyên biệt, để tổng hợp các enzim xúc tác tạo thêm những đơn vị đường đa vào vách tế bào Khi tế bào được cung cấp auxin, nó hoạt hóa bơm ion H+ trên màng sinh chất (Hình 9A) Ion H+ được vận chuyển tích cực từ tế bào chất vào trong vách Sự gia tăng ion H+ hoạt hóa enzim bẻ gảy một số liên kết chéo giữa các đường đa cấu tạo vách và vách trở nên mềm dẻo hơn (Hình 9B) Vì nước vào không bào càng lúc càng nhiều vách sẽ bị căng ra, nhưng chỉ theo một hướng Hầu như không có sự tổng hợp tế bào chất mới trong suốt thời gian tăng trưởng theo kiểu này.

 Sự gia tăng thể tích tế bào là do sự phát triển của không bào (Hình 9C) Các không bào nhỏ hòa vào nhau thành một không bào to duy nhất; ở tế bào trưởng thành dãy

tế bào chất ở ngoại biên chỉ chiếm 10% thể tích tế bào (Hình 9D)

 Cơ chế giả thuyết cho sự kích thích của auxin kéo dài tế bào.

(1)Các hormone liên kết với Một thụ thể auxin, và (2)tín hiệu này là transduced thành sứ giả thứ hai bên trong tế bào,

gây phản ứng khác nhau máy bơm (3) Proton được kích

hoạt, và sự tiết acid của loosens tường, cho phép các tế bào

mọc dài ra (4) Bộ máy Golgi được kích thích để các túi xả có chứa vật liệu để duy trì độ dày của thành tế bào (5) Các

đường tín hiệu chuye cũng kích hoạt các protein DNA

binding mà gây ra phiên mã của gen cụ thể (6) Điều này dẫn đến việc sản xuất các protein cần thiết để duy trì sự tăng

trưởng của tế bào.

Auxin - phân huỷ các cầu nối ngang

Điều chỉnh ưu thế ngọn

3 Cơ chế tác dụng của auxin

Kích thích sự dãn của tế bào

Auxin có tác dụng phân hủy các

cầu nối ngang làm cho tế bào

tăng trưởng kích thước theo

chiều ngang, enzym phân hủy

các cầu nối ngang đó là

pectinase hoạt động trong điều

kiện pH thấp 4-5, auxin hoạt

hóa bơm proton H + trong

nguyên sinh chất vào thành tế

bào kích thích cho enzym

Công thức cấu tạo của gibberellin

Cấu tạo không gian

Công thức hoá học

2 Gibberellin trong cây

 Cơ quan tổng hợp chủ yếu ở lá non một

số cơ quan sinh trưởng như phôi hạt đang nảy mầm, quả non, rễ non.

 Gibberellin được vận chuyển trong cây

theo hệ thống mạch dẫn, có thể tồn tại ở trạng thái tự do hoặc liên kết với các hợp chất khác

Quá trình chuyển hoá của các GA trong cây

3 Vai trò sinh lý của gibberellin

 Kích thích mạnh mẽ sự sinh trưởng về

chiều cao của thân, chiều dài của cành, rễ,

sự kéo dài lóng của các cây họ hòa thảo

 Kích thích sự nảy mầm của hạt, củ phá bỏ trạng thái ngủ nghỉ của hạt, củ, quả và cây

 Kích thích sự ra hoa của cây, có tác dụng phân hóa giới tính đực

 Kích thích trong việc hình thành quả và tạo quả không hạt

Kích thích kéo dài chiều cao thân

Stem elongation of GA 3

Impacting

of GA 3 to

cabbage

Gibberellins-Promote Stem

Elongation

Contribute to flowering

Help end dormancy of

seeds and buds

Grapes stems lengthen, which improved air circulation around grapes and gave them more room

to grow Bigger Grapes!

control

grapes !

Kích thích sự tạo quả

Kích thích ra hoa đực

Tham gia

vào thành phần của hormon ra hoa

là GA và antesin

Tham gia

vào thành phần của hormon ra hoa

là GA và antesin

3 Cơ chế tác động gibberellin

Hoạt hóa gen: kích thích sự nảy mầm của hạt, trong phôi hạt GA được tổng hợp hoạt hóa sự tổng hợp nên các enzyme thủy phân α- amylase, thủy phân tinh bột thành đường cung cấp cho quá trình hô hấp nảy mầm của hạt

Hoạt hóa bơm proton: tác động sinh trưởng dãn tế bào theo chiều dọc của gibberellin

cũng được giải thích theo cơ chế hoạt hóa bơm proton giống như auxin

Tác dụng hoạt hóa gen của GA Kích thích sự nảy mầm của hạt

Germinated process

of grain

GA được tổng hợp từ phôi hoạt hoá tổng hợp enzym α-amylase

III Cytokinin

1.Giới thiệu chung

Thời gian phát hiện vào năm 1963

Được phát hiện trong quá trình nuôi cấy mô, tế

bào thực vật

Cơ quan tổng hợp cytokinin là hệ thống rễ

Trong cây cytokinin được vận chuyển theo hướng ngọn, và tồn tại chủ yếu ở dạng zeatin

Các cytokinin tổng hợp là kinetin, benzyl adenin

Công thức cấu tạo Cytokinin được tổng hợp ở rễ

Zeatin

2 Vai trò sinh lý của cytokinin

 Hoạt hóa sự phân chia tế bào do kích

thích sự tổng hợp nucleic acid, protein

 Có tác dụng trong việc hình thành chồi, điều chỉnh hiện tượng ưu thế ngọn

• Là hormon hóa trẻ, kéo dài tuổi thọ của

cây do ức chế quá trình phân hủy protein, nucleic acid, chlorophyll

 Cytokinin có vai trò trong việc phân hóa giới tính cái

 Kích thích sự nảy mầm của hạt, củ

Kích thích hình thành chồi trong nuôi cấy mô thực vật

Khoai tây

3 Cơ chế tác động của cytokinin

 Hoạt hóa sự phân chia tế bào: khi thiếu cytokinin thì tế bào không phân chia mặc

dù mRNA vẫn được hình thành bởi vì

cytokinin tác động vào giai đoạn sau của quá trình phiên mã

 Có tác động đến quá trình tổng hợp

protein

 Cytokinin có tác dụng ngăn cản sự phân hủy của protein, axit nucleic, diệp lục nên kìm hãm sự hóa già

Tác động

của cytokinin

ở giai đoạn dịch mã

Nhóm các chất ức chế sinh trưởng

I Acid abscisic (ABA)

Nhóm các chất ức chế sinh trưởng

- Axit absisic kich thích sự xuất hiện rời ở phần cuống, điều chỉnh sự rụng của các cơ quan của cây, vì vậy ở các bộ phận già sắp rụng chứa nhiều axit absisic.

chứa nhiều axit absisic

- Axit absisic có chức năng điều chỉnh sự đóng

mở của khí khổng Xử lý axit absisic ngoại sinh cho lá làm khí khổng đóng lại nhanh chóng, vì vậy mà làm giảm sự thoát hơi nước của lá

- Axit absisic còn được xem như là một hormone của sự già hóa, mức độ già hóa của

cơ quan gắn liền với sự tăng lượng axit absisic Trong chu kỳ sống, ở thời kỳ cây bắt đầu ra hoa tạo quả, hạt, củ hàm lượng axit absisic tăng lên cho đến giai đoạn cuối Vì vậy, sau khi cây ra hoa thì cây mau già và rút ngắn chu kỳ sống của mình.

- Axit absisic ức chế sự tổng hợp axit nucleic trong tế bào, ức chế quá trình tổng hợp

protein, từ đó ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng phát triển của cây, làm cây mau già

và rút ngắn chu kỳ sống

II.Ethylene (CH 2 =CH 2 )

là một chất khí đơn giản kích thích sự chín của quả

VAI TRÒ SINH LÝ CỦA ETHYLENE

1/ Được coi là hoocmon của

sự chín

gây biến đổi sinh hoá trong quá trình chín của quả Quá trình chín của nhiều loại quả, xảy ra hiện tượng hô hấp bột phát, cường độ

hô hấp tăng lên rất nhanh tạo nên một đỉnh hô hấp có tính bột phát Sau đó cường độ hô hấp giảm đi rất nhanh, sự sản sinh ra Ethylene trong quả cũng tăng lên

2/ Ethylene kích thích sự rụng của các cơ quan:

3/ Ethylene kích thích sự ra hoa: 4/ Etylen và sự xuất hiện rễ bất định:

5/ Tác dụng tương hỗ giữa Auxin

và Ethylene.

ETHYLENE KÍCH THÍCH SỰ CHÍN ĐỒNG LOẠT

CỦA QUẢ

2/ Xử lý ra hoa trái vụ:

 Xử lý Ethrel cho dứa , xoài để tạo quả trái vụ.

3/ Tăng tiết nhựa mủ:

 Khi bôi Ethrel vào khoanh vỏ, tăng khả năng tiết nhựa mủ từ 50-> 100% Tuy nhiên năng suất mủ

ở những năm sau thường giảm Vì vậy chỉ sử dụng biện pháp này khi cần thiết

 4/ Sử dụng các chất kháng Ethylene:

 Làm tăng cường quá trình sinh trưởng, kéo dài tuổi thọ của của các cơ quan: cắt hoa…

Ứng dụng các chất kích thích sinh trưởng

trong sản xuất

1 Nguyên tắc sử dụng các chất điều hòa sinh trưởng

 Nguyên tắc nồng độ: hiệu quả điều hòa sinh trưởng lên

cây trồng phụ thuộc vào nồng độ sử dụng Nồng độ thấp gây hiệu quả kích thích, nồng độ cao gây hiệu quả ức

chế, nồng độ quá cao gây chết

 Nguyên tắc không thay thế: các chất điều hòa sinh trưởng

chỉ có tác dụng hoạt hóa quá trình trao đổi chất mà không

có tác dụng dinh dưỡng do đó chúng ta vẫn phải bổ sung các chất dinh dưỡng khi sử dụng các chất kích thích sinh trưởng này

 Nguyên tắc đối kháng sinh lý: hiểu biết được nguyên tắc

này ta có thể xử lý hormon ngoại sinh cho cây đạt được hiệu quả

 Nguyên tắc chọn lọc

2 Một số ứng dụng của các chất kích thích

sinh trưởng trong sản xuất2.1 Kích thích sự sinh trưởng nhanh, tăng chiều cao cây, tăng sinh khối và tăng năng suất cây trồng bao gồm các nhóm chất kích thích auxin, gibberellin

2.2 Kích thích sự ra rễ bất định của cành giâm, cành chiết trong nhân giống vô tính cây trồng Người ta thường sử dụng auxin ởcác nồng độ khác nhau tùy thuộc vào việc giâm hay chiết và loại cây trồng

2.3 Điều chỉnh sự ngủ nghỉ của hạt, củ Để phá ngủ nghỉ cho hạt người ta thường xử lý hạt bằng GA

2.4 Điều chỉnh sự ra hoa, phân hóa giới tính: để kích thích sự ra hoa sớm hoăc muộn và tỷ lệ

hoa đực cái khác nhau người ta sử dụng

gibberellin và cytokinin GA có tác dụng phân

hóa giới tính đực, cytokinin phân hóa giới tính cái Người ta đã áp dụng trên cây họ bầu bí cho

tỷ lệ quả cao

2.5 Điều chỉnh sự chín của quả để kéo dài thời

gian chín của quả người ta sử dụng auxin

Người ta đã sử dụng 2,4D 2 – 10ppm hoặc

α-NAA để phun cho quả trên cây hoặc sau khi thu hoạch

Ví dụ: trong trường hợp quất chín sớm người ta

xử lý auxin làm cho quất chín chậm lại đúng vào dịp Tết

2.6 Điều chỉnh sự rụng: người ta dùng

auxin phun cho cây để ức chế sự hình

thành tầng rời ngăn cản sự rụng của hoa, quả

Ví dụ: Người ta đã sử dụng α-NAA,2,4D cho quả xanh của táo, lê, cam, chanh… 2.7 Điều chỉnh sự phát sinh hình thái trong nuôi cấy mô tế bào Trong giai đoạn đầu của quá trình nuôi cấy mô để tăng hệ số nhân giống tỷ lệ cytokinin cao hơn so với auxin, ở giai đoạn sau tỷ lệ auxin cao hơn

so với cytokinin

Thí nghiệm xử lý GA3 cho cà chua

Control

Vai trò kích thích sinh trưởng

của GA

GA3 làm tăng sinh khối rau một cách mạnh mẽ

Auxin ức chế quả chín chậm có ý nghĩa trong

bảo quản nông sản

Auxin giảm sự rụng hoa quả

trong sản xuất

Tác động của auxin đối với việc hình thành quả không hạt

strawberry

Auxin kích thích ra rễ trong nhân giống vô tính

và coleoptiles

Tham gia vào các phản ứng tăng trưởng với ánh sáng và trọng lực

Đẩy mạnh phát triển và gốc tăng trưởng Indoleacetic Acid (IAA) là

áp dụng cho cây ăn quả để + Đẩy mạnh thống nhất hoa + Ngăn chặn sớm ra quả

+ Đặt cây ăn quả và khuyến khích phát triển đồng bộ trái cây

Vai trò của các chất kích thích sinh trưởng trong

nuôi cấy mô, tế bào

Tỷ lệ Auxin/ Cytokinin khác nhau dẫn đến sự phát sinh rễ hoặc chồi là khác nhau

Quy trình nuôi cấy mô,callus

tế bào, phôi

Phòng thí nghiệm nuôi cấy mô của trường

Auxin và cytokinin được sử dụng

trong nuôi cấy mô ở khoai tây

Thực trạng sử dụng các chất kích thích sinh

trưởng ở Việt Nam

Các chất kích thích sinh trưởng thực vật được

sử dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp để tăng năng suất

Tuy nhiên do chạy theo lợi nhuận mà dẫn đến tình trạng lạm dụng quá mức các chất kích thích sinh trưởng gây ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng

Tình trạng sử dụng thuốc nhập lậu từ Trung

Quốc và thuốc không rõ nguồn gốc ,không nằm trong danh mục cho phép của bộ y tế còn phổ

biến

Không sử dụng theo đúng hướng dẫn và theo khuyến cáo

 Các cơ quan có chức năng đã vào cuộc để kiểm tra mức độ an toàn thực phẩm ở các nơi sản xuất rau.

Cũng như tiến hành điều tra về dư lượng thuốc kích thích trên các nông sản

Một số hình ảnh về thực trạng sử dụng các

chất kích thích sinh trưởng

Hướng giải quyết

 Chúng ta đang phát triển các vùng trồng rau sạch, an toàn.

 Kiểm soát chặt chẽ các nguồn thuốc trên thị trường Giảm tối đa việc sử dụng các thuốc không rõ nguồn gốc.

 Hướng dẫn cho nông dân phương pháp

sử dụng hiệu quả nhất và an toàn nhất.

 Tăng cường kiểm tra giám sát việc sử

dụng các thuốc không rõ nguồn gốc và có biện pháp xử lý thích đáng.

Rau sạch ở xã Tân Phú Trung, Củ Chi được trồng, chăm sóc

đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng (www.sggp.org.vn/xahoi/2008/1/141981/)

Kết luận

 Các chất kích thích sinh trưởng có hiệu

quả rất rõ rệt đối với quá trình sinh trưởng

và phát triển của cây trồng

 Việc sử dụng các chất kích thích trên có

nhiều ý nghĩa trong sản xuất nông nghiệp, mặc dù vậy cũng không nên lạm dụng quá mức.

 Tuy nhiên tác dụng của chúng vẫn chưa được hiểu rõ hết cần có các hướng

nghiên cứu mới về tác dụng của các chất kích thích sinh trưởng này.

Tài liệu tham khảo

1 Giáo trình sinh lý thực vật – GS.TS Hoàng

Minh Tấn, GS.TS Nguyễn Quang Thạch,