thảo luận sinh sản ở thực vật

Khái niệm sinh sản của thực vật - Sinh sản của thực vật là quá trình tạo ra những cá thể mới bảo đảm sự phát triển liên tục của loài [5] - Cở sở của quá trình sinh sản là khả năng phân

KÍNH CHÀO THẦY VÀ CÁC BẠN HỌC VIÊN

Bài báo cáo

QUÁ TRÌNH SINH SẢN Ở

THỰC VẬT

A ĐẶC TRƯNG SINH SẢN Ở THỰC VẬT.

B CÁC HÌNH THỨC SINH SẢN Ở THỰC VẬT

I SINH SẢN VÔ TÍNH Ở THỰC VẬT

II SINH SẢN HỮU TÍNH Ở THỰC VẬT CÓ HOA

C CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SSHT Ở

THỰC VẬT VÀ ỨNG DỤNG.

A ĐẶC TRƯNG SINH SẢN Ở THỰC VẬT

1 Khái niệm sinh sản của thực vật

- Sinh sản của thực vật là quá trình tạo ra những cá thể

mới bảo đảm sự phát triển liên tục của loài [5]

- Cở sở của quá trình sinh sản là khả năng phân chia và phân

hóa của tế bào[5].

- Ở thực vật có 2 hình thức sinh sản chính : Sinh sản vô tính

và sinh sản hữu tính [5].

QUÁ TRÌNH SINH SẢN Ở

THỰC VẬT

2 Những đặc trưng của sinh sản hữu tính ở thực vật, tiêu biểu ở

thực vật hạt kín:

- Cơ quan sinh sản xuất hiện khi cơ thể đã đạt được độ trưởng

thành nhất định (chuyển từ sinh trưởng sinh dưỡng sang sinh

trưởng sinh sản) [2]

- Ở thực vật không có hooc môn giới tính đặc hiệu[2]

- Sự sinh trưởng của mầm hoa phụ thuộc chặt chẽ vào các yếu tố[2]

Sinh trưởng của mầm hoa

Ánh sáng

Dinh dưỡng

Nhiệt độPhitohooc

môn

Phitohooc

môn

Di truyền

- Sự khác biệt của quá trình hình thành giao tử ở thực vật (So

với động vật)

+ Ở động vật : Giao tử (tinh trùng và trứng) được hình thành

ngay sau khi giảm phân của tế bào sinh dục (đực và cái)

+ Ở thực vật:

- Sự thụ phấn : Có hai hình thức là tự thụ phấn hoặc giao phấn nhờ côn trùng, gió

- Sự thụ tinh ở thực vật cũng có nhiều điểm đặc trưng( so với động vật)

+ Ở thực vật:

SINH SẢN Ở THỰC VẬT

Sinh sản

vô tính

Sinh sản hữu tính

QUÁ TRÌNH SINH SẢN Ở

THỰC VẬT

A ĐẶC TRƯNG SINH SẢN Ở THỰC VẬT

B CÁC HÌNH THỨC SINH SẢN Ở THỰC VẬT

- Cơ quan sinh sản của rêu là túi bào tử nằm ở ngọn rêu

- Rêu sinh sản bằng bào tử.

- Khi chín, túi bào tử mở nắp các bào tử rơi ra ngoài gặp đất ẩm nảy mầm thành cây rêu con.

bào tử Ngu

yên phâ n

và p hát t riển

Nguyên phân

và phát triển

ĐƠN BỘI LƯỠNG BỘI

Hợp tử

Hình 41.1 : SINH SẢN BÀO TỬ

Ưu điểm, nhược điểm của sinh sản bằng bào tử

• Không có sự kết hợp giữa các giao tử Do đó

dẫn đến sự đơn điệu về mặt di truyền trong thế

hệ con cái

Đặc điểm: Cây con được hình thành từ một phần cơ quan sinh dưỡng của cơ thể mẹ như: thân, rễ, lá…

Thân củ: khoai tây Rễ củ: khoai lang

2.2 Sinh sản sinh dưỡng.

2.2.1 Sinh sản sinh dưỡng tự nhiên

* Bằng sự chia cắt cơ quan dinh dưỡng mẹ: Hình

thức nầy phổ biến ở thực vật bậc thấp như tảo, cơ thể

đơn bào như tảo lục Chlamydomonas thì từ một tế bào

ban đầu sẽ phân chia thành 2, 4, 8, 16 …

CÁC HÌNH THỨC SINH SẢN SINH DƯỠNG TỰ NHIÊN

Hình : Sinh sản vô tính ở tảo chlamydomonas (nguồn

http://bioref.lastdragon.org/Chlorophyta/Chlamydomonas.html)

* Bằng thân bò: ở các mắt thân nơi giáp với đất sẽ hình

thành nên rễ bất định, chồi nách sẽ phát triển mọc thành

nhánh thẳng đứng lên; lóng của thân bò có thể chết hoặc

bị cắt đứt nhưng chồi mới được hình thành vẫn sống độc

lập Gặp ở rau má (Centella), rau dệu (Alternanthera),

cỏ lá gừng (Axonopus) ……

Hình: Sinh sản bằng thân bò ở rau má (nguồn :

http://vanityrex.com/2015/10/11/cosrx-centella-water-alcohol-free-toner/)

* Sinh sản bằng các cơ quan đặc biệt

- Thân rễ / căn hành thường gặp ở cỏ đa niên; Ví dụ

cỏ tranh (Imperatacylindrica), cỏ gà (Cynodon

dactylon), các cây họ Củ dong (Marantaceae), họ Gừng

(Zingiberaceae) …

Hình: Sinh sản bằng thân rễ của họ gừng(zingiberaceae) Nguồn:

(https://sites.google.com/site/raurungvietnam/rau-than-thao-dhung/gung)

- Thân củ và củ có nhánh ngầm phát triển thành củ

sau khi rời khỏi thân mẹ sẽ mọc mau lẹ như cỏ cú

(Cyperus rotundus), huỳnh tinh (Maranta esculenta -

Marantaceae), khoai tây, khoai ngọt, khoai từ

(Dioscorea), khoai lang (Ipomoea batatas) … cũng là

những "củ" để sinh sản sinh dưỡng

- Hành là hình thức sinh sản của các loại thân cỏ một

năm, từ kẽ các vảy mọng nước của thân sẽ mọc cho ra một hành con; gặp ở họ Hành (Liliaceae), họ Thủy

tiên (Amaryllidaceae)

Cỏ cú (Cyperus rotundus) Họ Hành (Liliaceae)

- Miên hành là nhánh ngắn chứa chất dinh dưỡng và được

các vảy (lá) bao bọc, sẽ phát triển thành cây mới khi thời

tiết thuận hợp như ở Utricularia, Myriophyllum …

- Chồi rễ/chồi thân khi cá thể mới phát triển từ chồi phụ

trên rễ hoặc ở gốc thân Ví dụ cây con sẽ mọc từ gốc cây mía để cho mùa sau

Chồi thân ở mía

Myriophyllum

- Truyền thể hay cầu hành hoặc tép, là những nhánh

ngắn mà lá phù to thành củ Cầu hành có thể mọc ở:

+ Nách lá: Ví dụ tỏi

+ Trên lá: như ở lá trường sinh (Kalanchoe), cây thuốc

bỏng (Bryophyllum calicinum)…

+ Cầu hành mọc trên phát hoa hay trên hoa gọi

là sobole Ở Globba có một khối tròn trắng mọc ở nách

mỗi lá hoa; ở Cyperus alternifolius [4]

a Giâm

2.2.2 Sinh sản sinh dưỡng nhân tạo

Giâm là hình thức tách từ một đoạn thân, cành

(mía, dâu tằm, sắn, khoai tây), một đoạn rễ (rau

diếp) hay mảnh lá (lá cây thuốc bỏng) ra khỏi cây mẹ, rồi cắm xuống đất cho rễ phát triển và mọc

-Giữ nguyên tính trạng tốt mong muốn

-Rút ngắn thời gian phát triển

→sớm thu họach.

Phương pháp khác:

Bạn khoanh vỏ rồi đợi cho vỏ phù lên một chút thì cắt cành đem giâm Mẹo nhỏ này tỷ lệ thành công cao hơn việc cắt và giâm thẳng xuống đất

-Ghép chồi ở xoài, cam, chanh, bưởi, hoa hồng…

Ghép

-Ghép cành cam-bưởi, bí- dưa hấu…

-Mang các đặc điểm tốt của 2 lòai đem ghépGhép

cành

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GHÉP PHỔ BIẾN

Muốn ghép cây đạt hiệu quả cao cần đảm bảo những yếu tố nào?

1 Giống cây gốc ghép và mắt ghép có họ hàng huyết thống

Mảng cầu ghép lên gốc Bình Bát thì lợi dụng được khả

năng sống được của Bình bát ở những môi trường đất phèn

(http://www.sieuthigiong.com/cay-giong-mang-cau-xiem-thai-lan.html)

* Ghép cành xuyên qua thân cây là một kỹ thuật mà những người làm bonsai thực hiện nhằm tạo ra một nhánh cây mới trên cây gốc.[4]

- Ghép cành xuyên qua thân Sau khi chọn được

một cành phù hợp rồi, bạn tiến hành khoan lỗ xuyên qua thân cây bonsai Khoan lỗ chếch lên trên sao cho khi

luồn cành cây vào thì phần “đầu ra” (apical exit) của

cành ghép hơi hướng lên

Để cành ghép vào đúng vị trí, bạn hãy chèn một miếng gỗ nhỏ, mỏng vào lỗ khoan, đặt miếng gỗ dọc theo cành ghép để chêm chắc chắn vào vị trí

Thời gian đầu, cành ghép hoàn toàn “tự lo cho chính nó” Khi nhánh ghép và lỗ ghép phát triển dày lên thì lớp gỗ thượng tầng phát sinh của chúng sẽ bị ép vào với nhau và bắt đầu gắn kết Đó cũng là lúc nhánh ghép được thân cây nuôi dưỡng

Cành ghép sẽ nhận được hai nguồn dinh dưỡng, phía “đầu ra” phát triển mạnh hơn “đầu vào”

Sau khi đã nhận thấy phần “đầu ra” của cành ghép phát

triển lớn hơn phần “đầu vào”, bạn cũng đừng vội cắt bỏ

phía “đầu vào” ngay lập tức vì thực tế cành cây vẫn nhận được sự nuôi dưỡng của hai nguồn là thân “cây nhận” và cây bố mẹ

Khi cắt bỏ phần “đầu vào” bạn nên chừa lại một đoạn

để phần “đầu ra” của quen dần với việc chỉ còn tiếp nhận dinh dưỡng từ thân cây mà nó mới ghép vào

Nguồn: bonsai-xuyen-qua-than-cay/1016/ky-thuat-ghep-canh-bonsai-xuyen-qua-than-cay.html

+ Phương pháp bó bầu

-Chiết cành ở cam, chanh, bưởi, măng cụt…

Chiết

Phương pháp air layering ( không cần

Bước 3: Dùng một cái khay

đặt vào chỗ khoanh vỏ như

)

hợp→cây con -ĐK:vô trùng -CSKH:Tính tòan năng của tb

-Nuôi cấy

mô ở carot, phong lan…

-Nhân giống nhanh.

-Sx các giống cây sạch bệnh.

-Phục hồi giống quý.

Nuôi cấy

tb và mô

TV

Ý nghĩa của công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật

- Duy trì nhân nhanh kiểu gen quý phục vụ công tác

giống

Giống khoai tây sạch bệnh (atlantic): 25- 30 tấn/ha Giống khoai tây bị PVY: Ns Giảm 50-90%

Giống khoai tây bị PLRV: Ns giảm 40-90%

- Nhân nhanh các loài hoa khó trồng bằng hạt

- Nhân nhanh kết hợp với làm sạch virus

phân hóa

Tế bào phôi sinh Tế bào chuyên hóa

Phản phân hóa

Tế bào chuyên hóa Tế bào phôi sinh

Cơ sở khoa học của công nghệ nuôi cấy mô của tế bào thực vật:

- Tính toàn năng của tế bào

- Sự phân hóa và phản phân hóa tế bào

Vài thành tựu về nuôi cấy mô

Nhân giống chuối bằng nuôi cấy mô

Khoai tây được nhân giống bằng nuôi cấy mô

II SINH SẢN HỮU TÍNH Ở

THỰC VẬT CÓ HOA

II SINH SẢN HỮU TÍNH

1 Tổ chức của cơ quan sinh sản

Hoa là chồi cành phát triển hạn định, mang các lá biến đổi

để thực hiện chức năng sinh sản

II SINH SẢN HỮU TÍNH Ở THỰC VẬT CÓ HOA

* Cấu tạo của hoa

Cuống

Đế hoa Tràng hoa

TRÀNG

ĐÀI

CUỐNG HOA

* Chức năng các thành phần của hoa.

TRÀNG HOA : Nhiều cánh hoa → Bảo vệ, dẫn dụ côn trùng

ĐÀI HOA : Nhiều lá đài → Bảo vệ, quang hợp

BỘ NHỊ : Nhiều tiểu nhị (mỗi tiểu nhị gồm chỉ nhị và bao phấn) → Tạo giao tử đực

BỘ NHỤY CÁI : 1 hay nhiều nhụy (mỗi nhụy có bầu noãn, vòi nhụy và đầu nhụy ) → Tạo giao tử cái

2 Quá trình sinh sản hữu tính ở thực vật có hoa

Tế bào trong bao phấn ( 2n )

TB sinh sản

2n

Tế bào kèm

Trứng

Tế bào đối cực

Noãn trong bầu nhụy (2n)

NP 3 lần

Tiêu biến

Tế bào cực

n n

n Đại bào tửđơn bội

Quá trình hình thành túi phôi

Giảm phân.

Túi phôi (thể giao tử cái)

2.1 Quá trình hình thành hạt phấn, túi phôi

Tế bào kèm

Trứng

Tế bào đối cực

Noãn trong bầu nhụy 2n)

NP 3 lần

Tiêu biến

Tế bào cực

n n

n Đại bào tửđơn bội

Quá trình hình thành túi phôi

TB sinh sản (Thể giao tử đực)

Hình thành hạt phấn

Tế bào trong bao phấn

Từ TB mẹ (2n) của noãn GP tạo 4 TB đơn bội (n), 3 trong 4 bị thoái hóa

- Hạt phấn có hai TB là TB sinh sản và TB ống phấn

- Một tế bào còn lại nguyên phân 3 lần tạo lên túi phôi gồm 8 nhân

Từ noãn trong bầu nhụy

Hình thành túi phôi

Tế bào

xuất phát

Gió

Con người

Động vật

thụ tinh Hạt

Hợp tử

Nội nhũ(giàu chất dinh dưỡng)

Phôi (thân mầm,

rễ mầm, lá mầm

Bầu nhụy Quả

2.3 Hình thành hạt, quả Sau thụ tinh, hợp tử sẽ phát

triển như thế nào?

Khi quả chín có những biến đổi như thế nào?

Quả có vai trò gì đối

sự phát triển của thực vật và đời sống của con người ?

C CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SSHT Ở

THỰC VẬT VÀ ỨNG DỤNG.

Quá trình hình hoa ra làm 3 giai đoạn:

+ Giai đoạn cảm ứng hình thành hoa

+ Giai đoạn hình thành mầm hoa

+ Giai đoạn sinh trưởng của hoa và phân hóa

giới tính

1 Giai đoạn phát triển của cây

2 Hoocmon ra hoa (Florigen)

3 Gen ra hoa

4 Quang chu kỳ và xuân hóa

5 Chất điều hòa sinh trưởng

I Giai đoạn phát triển của cây

II Hoocmon ra hoa (Florigen )

III Quang chu kỳ và xuân hóa

1 Quang chu kỳ và sự trổ hoa

Cây ngày ngắn

Cây ngày dài

Cây trung tính

Sự chuyển hóa qua lại giữa Pr và Pfr

2 Xuân hóa

IV Gen ra hoa

Mô phân sinh sinh dưỡng

Mô phân sinh cụm hoa

Mô phân sinh hoa

Xác định mầm cơ quan hoa Hình thành mầm cơ quan hoa

Sơ đồ phát triển hoa theo bốn bước lớn, mỗi bước phụ thuộc vào

chức năng của một số gen

Bước 1: Các gen tạo hoa

Bước 2: Các gen phân sinh đồng nhất

Bước 3: Các gen cadastran

Bước 4: Các gen chuyển hóa đồng nguồn

Có hơn 80 locus liên

quan đến sự

ra hoa được giải mã ở

Arabidopsis

thông qua đột biến

Có hơn 80

locus liên

quan đến sự ra hoa được giải

mã ở

Arabidopsis

thông qua đột biến

- Gen EMF được xem là giữ vai trò chính trong việc ức chế sự ra hoa và chức năng này cùng giảm 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 gen TFL1 trong sự đột biến tfl1

sẽ gây ra sự ra hoa sớm do giảm sự ức chế của gen FCA

V CHẤT DINH DƯỠNG

Chất dinh

dưỡng

Ảnh hưởng đến sự ra hoa

Chất đạm Điều chỉnh sự ra hoa trong môi trường thích

hợp, tác dụng tùy thuộc vào loài và dạng đạm

Chất lân ở xoài, Hàm lượng chất lân thấp không thúc đẩy

sự ra hoa (Singh và Singh, 1973) nhưng hàm lượng chất lân trong chồi cao rất thích hợp cho

sự khởi phát hoa ở giống xoài Dashehari (Chadha và Pal, 1986)

V CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG

1 Auxin

Thúc đẩy

Ức chế

Tùy thuộc vào nồng

độ, nhiệt độ, quang kì,

mối liên hệ với các

hoocmon khác, đối tượng…

1 Auxin

Thúc đẩy ra hoa Ức chế ra hoa

Nồng độ thấp

Không có auxin

Nồng độ cao

Có auxin

Cây đậu nành Biloxi

Và cây Hioscyamus

Cây cà chua

- Theo Elisa và cs (1998) thì GA ngăn cản sự tượng mầm của hoa hơn là ngăn cản sự kích thích ra hoa.

Ví dụ: Ở xoài, chỉ đủ khả năng ra hoa khi hàm lượng GA trong chồi thấp tới mức không thể phát hiện ra được ở giai đoạn 6 tuần trước khi ra hoa.

- GA là phytohoocmon quan trọng nhất ảnh hưởng rõ rệt đến sự ra hoa của nhiều loài thực vật.

- GA kích thích sự sinh trưởng, phát triển của cuống hoa

- GA và chất đối kháng với GA3 là CCC được sử dụng rộng rãi để xúc tiến sự ra hoa.

Ví dụ: Cây Cúc ra hoa vào mùa hè nhưng có thể ra hoa trong vụ đông khi được xử lý GA3 nồng độ 20-25 ppm (Cúc trắng Nhật, Cúc tím lá nhọn, Cúc phấn hồng hè)

2 Giberelin

3 Cytokinin

Thúc đẩy

Ức chế

Tùy thuộc vào mối liên

hệ với các hoocmon khác, đối tượng…

- Kích thích sự hình thành hoa ở một số cây ngày ngắn chỉ dưới

điều kiện cảm ứng một phần, còn đa số trường hợp thì không có hiệu quả hoặc cản trở sự ra hoa.

- Ở cây ngày dài, ABA có vai trò trong sự hình thành hoa không rõ như cây ngày ngắn.

- Theo Chen (1987): nồng độ ABA trong ngọn chồi tăng cùng tuổi chồi và thường hiện diện rất nhiều trước khi ra hoa.

4 Axit Abxixic

- Có tác dụng kích thích sự hình thành mầm hoa nhưng đối với một số loài thì gây ra tác dụng ức chế.

- Sự gia tăng tổng hợp etylen đã tác động lên sự vận chuyển IAA

và cytokinin làm ảnh hưởng đến sự hình thành hoa.

Ví dụ: Etylen và auxin ảnh hưởng lên sự ra hoa tương tự nhau

trên cây khóm, cây Xanthium chrysanthemum và Chenopodium

rubrum

5 Etylen

Sự khô hạn kích thích sự phát triển mầm hoa.

Ngập Sự ngập úng giảm sự đồng hóa khí CO2, sự thoát hơi

nước và sự dẫn truyền của khí khổng, tình trạng ngập kéo dài sẽ làm ngừng sự sinh trưởng của rễ và thân, héo,

giảm sự hấp thụ chất dinh dưỡng và làm cho cây chết.

VI CÁC YẾU TỐ KHÁC

VII ỨNG DỤNG

2 Sử dụng hóa chất

-Tác dụng phá miên trạng mầm hoa

- Ức chế quá trình sinh tổng hợp GA

- Chlorate kali (KCLO3)

- Morphactin (Morphactin formula – MF)

1 Sử dụng các biện pháp canh tác

a Cắt rễ

Nguyên tắc: Việc cắt rễ ngăn cản

sự tích lũy ở mức độ cao các chất

carbohydrate, làm giảm sự trao

đổi chất ức chế ra hoa mà chủ yếu

là Gibberellin và gián tiếp làm

giảm nguồn cung cấp Cytokinin

 Giảm kích thước tán cây, kích

thích sự tượng mầm hoa và đậu

trái.

c Khấc thân hay khoanh cành

Nguyên tắc: khấc thân hay khoanh

cành nhằm giảm sự cung cấp các sản phẩm đồng hóa (Cytokinin, GA và đạm) và Auxin tới rễ  làm giảm hoạt động của rễ  hạn chế sự sinh trưởng dinh dưỡng  làm tăng sự ra hoa.

Đối tượng: vải, quýt, xoài…

Nhược điểm: hiệu quả cả biện pháp khấc thân, khoang cành thường không đoán trước được và làm giảm sự sinh trưởng nếu lập lại nhiều lần ở những năm sau

Khấc thân, khoanh cành ở gần mặt đất cũng có thể tạo điều kiện cho nấm gây bệnh thối gốc (xì mủ) tấn công.

-Ở cây có múi nói chung không có sự khác nhau giữa mầm chồi và mầm trái, tức là chồi ngủ khi chưa mọc ra thì cây mẹ của nó chưa xác định cho nó là chồi trái hay chồi cây Chỉ cần thời gian khô hạn thì chồi ngủ sẽ phân hoá thành mầm hoa, vì vậy ở các vườn quản lý được nước thì có thể tạo sự khô hạn để cây ra hoa đồng loạt.

- Thời gian tạo khô hạn từ 7-20 ngày tuỳ thuộc vào độ ẩm của đất và tình trạng thiếu nước của bộ lá mà quyết định

tưới trở lại Thông thường khi thấy triệu chứng lá xào thì bắt đầu tưới nước trở lại.

d Tạo sự khô hạn