Chuyên đề : Sinh trưởng và phát triển ở thực vật

www.themegallery.com Company LogoGiai đoạn 1 • Hoạt động sinh trưởng phát triển của các cơ quan sinh dưỡng : rễ, thân, lá chiếm ưu thế Giai đoạn 2 • Hình thành, sinh trưởng và phân hoá c

Trang 1

Trao đổi

nước

Quang hợp

Tổng hợp chất hữu cơ

Hô hấp

Dinh dưỡng khoáng

SINH TRƯỞNG &

PHÁT TRIỂN

Trang 2

Sự sinh trưởng và phát

triển ở thực vật

Gv hướng dẫn :

GS.TS Vũ Văn Vụ Sinh viên : Nguyễn Anh Tuấn

Nguyễn Thị Yến

Lớp : CNTN K10 Sinh học

Trang 3

Nội dung chính

Trang 4

- Sinh trưởng là sự biến

đổi không thuận nghịch

Trang 5

www.themegallery.com

Mối quan hệ giữa sinh trưởng & phát triển

- Sinh trưởng và phát triển là hai mặt gắn bó chặt chẽ với nhau.

+ Sinh trưởng là cơ sở cho sự phát triển.

+ Phát triển là điều kiện cho sinh trưởng được tiếp tục.

- Sinh trưởng mạnh và phát triển cũng mạnh: Sự nảy mầm

- Sinh trưởng và phát triển đều chậm: Sự già hóa

- Sinh trưởng chậm, phát triển nhanh: cây thiếu nước và muối khoáng

sẽ ra hoa sớm

- Sinh trưởng nhanh và phát triển chậm: Cây dài ngày nuôi trong ngày

ngắn

Trang 6

www.themegallery.com Company Logo

Giai đoạn 1

• Hoạt động sinh trưởng phát

triển của các cơ quan sinh

dưỡng : rễ, thân, lá chiếm

ưu thế

Giai đoạn 2

• Hình thành, sinh trưởng và phân hoá của cơ quan sinh sản, cơ quan dự trữ chiếm

ưu thế

Khái niệm sinh trưởng và phát triển

Người ta có thể điều khiển cây trồng sao cho tỉ lệ giữa hai giai đoạn này thích hợp nhất với mục đích kinh tế của con

người

Trang 7

Khái niệm sinh trưởng và phát triển

Chu kì sinh trưởng

và phát triển Là sự kế tiếp các giai đoạn của hai pha, từ khi hạt nảy mầm cho đến khi tạo hạt mới

Cây ngô-một năm Bắp cải –cây hai năm

Cây hồng – cây nhiều năm

Trang 8

Trang 9

Quá trình sinh trưởng

Sinh trưởng

tế bào

Sinh trưởng mô

và cơ quan

Trang 10

Sự phát triển: biến đổi về cấu trúc và chức năng của TB

Trang 11

Mô PS đỉnh

Tận cùng của chồi

ngọn, chồi bên,

đầu rễlàm tăng số lượng

TB, tăng chiều

cao, dài của thân

cành rễ

Ở gốc của đốt cây họ cau, dừa, tre,làm đốt dài

ra, cây vươn cao, lá dài ra

Mô PS lóng

• Giai đoạn phân chia tế bào: diễn ra trong mô chuyên hoá

là mô phân sinh

Sinh trưởng

của tế bào

sinh trưởng sơ cấp

sinh trưởng thứ cấp

giữa libe và gỗ,

sự phân chia TB cho ra phía ngoài các TB libe và bên

trong là gỗlàm tăng về đường kính của thân, cành , rễ

Mô PS tầng phát sinh mạch

Trang 12

Trang 13

Trước khi xảy ra mitoz thì phải nhân đôi lượng ADN

 Phân chia TB xảy

ra: qua hai bước kế

tiếp:

 Phân chia nhân

 Phân chia TB chất

Phân chia tế bào

Trang 14

Phân chia TB chất.

Một màng mỏng bằng vật liệu

polisaccarit xuất hiện ở giữa tế bào

Nguồn gốc từ bộ máy Golgi và lưới

Trang 15

Kết quả của giai đoạn

phân chia TB

• Đặc trưng của tế bào con trong giai

đoạn phôi sinh là :

– Tế bào bé, đồng nhất, có kích thước

như nhau, thành tế bào mỏng, toàn

bộ thể tích tế bào chứa chất nguyên

sinh và nhân to, chưa xuất hiện

không bào

– Số lượng tế bào tăng lên nhưng

kích thước tế bào chỉ tăng gấp đôi

Trang 16

Điều hoà giai đoạn phân chia tế bào

• Phytohoocmon: hoạt hoá sự phân chia tế bào, đó là xytokinin

• Auxin và gibberellin có vai trò kích thích nhất định sự phân chia tế bào

• Hàm lượng nước bão hoà trong mô phân sinh là điều kiện tối ưu: nếu gặp hạn, thiếu hụt nước gây ức chế phân chia tế bào

• Nhiệt độ thích hợp 25-30oC, nhiệt độ thấp quá hoặc cao quá cũng ức chế sự phân chia tế bào

Trang 17

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự kéo dài pha phân chia TB

ở rễ cây đậu Hà Lan

Trang 18

• Bắt đầu ở vùng giãn : các TB dưới mô phân sinh tăng kích

thước, thể tích

• Biểu hiện : đâm chồi, này lộc, sự vươn cao lóng của cây họ

lúa, tăng chiều cao nhanh chóng của cây…

Giai đoạn

Trang 19

• Đặc trưng :

– TB bắt đầu xuất hiện không bào : từ kích thước nhỏ và nhiều -> lớn và ít, do nhiều không bào tập hợp lại (90% V TB)

– Kích thước TB tăng lên nhanh chóng, là kết quả của sự giãn thành

TB và sự tăng V không bào, chất nguyên sinh

Dịch bào: gồm nhiều

chất tan là sản phẩm của

quá trình trao đổi chất

của TB Tạo nên áp suất

thẩm thấu cao

Giai đoạn

Trang 20

• Điều kiện:

• Sự xâm nhập của nước vào không bào gây nên sức trương nước, tạo nên lực đẩy thành TB làm cho các vi sợi xenluloz vốn bị cắt đứt các lực liên kết với nhau có điều kiện trượt lên nhau mà giãn ra, làm cho sự giãn TB càng nhanh chóng

• Điều kiện quan trọng nhất cho TB giãn là sự có mặt

của các phytohoocmon kích thích sự giãn của tế bào :

chất quan trọng là auxin và gibberellin.

Giai đoạn

Kích thước TB tăng

lên nhanh chóng

Trang 21

Cơ chế làm dãn TB của auxin: Auxin làm tăng pH bên ngoài TB, hoạt

hoá enzim phân giải cầu nối ngang giữa các polisaccarit của xenlulo làm

sợi xenluloz trượt trên nhau

Trang 22

Giai đoạn

• ĐK ngoại cảnh ảnh hưởng tới sự giãn của TB:

Nước: làm giãn tế bào, có ý nghĩa quyết định Thiếu

nước, sinh trưởng bị ức chế

Nguyên tố dinh dưỡng: N, P : kích thích sự phân chia tế bào, tăng cường sự sinh trưởng giãn vì chúng đi vào thành phần protein, photphatit – TP cấu trúc nên chất nguyên

sinh, làm tăng sinh khối

Ca, các nguyên tố hoá trị cao làm sự giãn tế bào kết thúc sớm, làm cây cứng vì pectat canxi gắn các TB chặt hơn

Trang 23

Giai đoạn

Điều chỉnh pha dãn TB:

- Kích thích: tưới nước đủ, bón phân, xử lí chất

kích thích sinh trưởng (phytohormon)

- Ức chế (khi cây có nguy cơ bị lốp đổ):

+Tạo điều kiện khô hạn (VD: khi lúa đứng cái cần rút nước phơi ruộng)

+ Sử dụng nhóm redartant như CCC chất kháng

GA (VD: cây hoà thảo, lúa mì)

Trang 24

• Sự phân hoá TB TV: sự chuyển hoá các TB phôi sinh

thành các TB của mô chuyên hoá

• Đặc điểm: khi biệt hoá, một số TB mất hết chất nguyên

sinh và hoá gỗ như TB mô dẫn; một số theo hướng giảm

nhân và ti thể (TB rây); một số TB theo hướng hình thành

lục lạp (mô giậu) – chức năng quang hợp; hoặc hoá

cuticun, hoá suberin (mô bì)

• Trong cây có khoảng 15 loại tế bào chuyên hoá cho các

mô chức năng

Sự phân hoá

phản phân hoá

Mô chuyên hoá

Phân chia liên tục cho ra các TB mới, sau đó sinh trưởng giãn, phân hoá

Trang 25

Trang 26

• Cơ sở phân tử của sự phân hoá TB:

– Sự hoạt hoá phân hoá các gen vốn có trong mỗi TB, đồng thời một số gen đang hoạt động lại bị ức chế và ngừng hoạt động

– Gen tổng hợp enzym cần cho sự phát triển của giai đoạn

đó thì nó sẽ được hoạt hoá, gen nào không cần thì bị ngừng

Nhân tố nội tại: chất điều hoà sinh trưởng

Nhân tố ngoại cảnh: quang chu kì, nhiệt độ xuân hoá, nước

Sự phân hoá

Trang 27

Sự phân hoá

Tính toàn năng của TB

Sự phân hoá của TB chỉ

là sự hoạt hoá phân hoá

gen mà không làm TB

có thêm hoặc mất đi vốn

gen chung

.

Tính toàn năng của TB

Sự phân hoá của TB chỉ

là sự hoạt hoá phân hoá

Sự phản phân hoá TB:

các TB đã phân hoá không hoàn toàn mất khả năng phân chia của mình, trong điều kiện nhất định có thể quay trở lại như một TB phôi sinh có khả năng phân chia cho ra các TB mới

• Ví dụ: việc hình thành callus ở vết thương, ở cành chiết,

cành giâm, ở mô nuôi cấy, khiến chúng đóng vai trò như TB

phôi sinh, phân chia mãnh liệt, sau đó bằng con đường phân

hoá mà hình thành rễ và chồi

  tính toàn năng của TB, cơ sở xây dựng kĩ thuật nuôi cấy

mô, tế bào

Trang 28

Sinh trưởng

tế bào

Sinh trưởng mô

và cơ quan

Trang 29

• Sinh trưởng sơ cấp : hình thức

sinh trưởng của mô phân sinh

đỉnh làm cho cây lớn và cao lên

mô, cơ quan

• Sinh trưởng thứ cấp: thân cây

to, lớn lên do sự phân chia của tế bào tầng sinh vỏ (phía ngoài cho

TB vỏ, phía trong cho thịt vỏ) và tầng sinh trụ (mạch), - nằm giữa mạch gỗ bên trong và mạch rây bên ngoài

Trang 30

Sinh

trưởng sơ

cấp

Trang 31

Sinh

trưởng thứ

cấp

Trang 32

Cấu trúc thân sơ và thứ cấp của cây 2 lá mầm

Mô phân

sinh ngọn

Bì sơ cấp

Tầng sinh mạch dẫn sơ cấp

Mô phân sinh vỏ

Trang 33

Cây một lá mầm Cây hai lá mầm

Hạt Có một lá mầm Có hai lá mầm

Lá Gân song song Gân phân nhánh

Thân Nhỏ (sinh trưởng sơ

cấp) Lớn lên về chiều ngang (sinh trưởng thứ cấp)

Bó mạch Xếp lộn xộn Xếp hai bên tầng sinh mạch

Chu kì sinh

Sinh trưởng các

mô, cơ quan

Trang 34

Trang 35

3 Tổng quan về chất điều hòa sinh trưởng

1 Sự tồn tại và biến đổi tương đồng

di chuyển bên trong thực vật từ nơi sản xuất đến nơi hoạt động

Ngày nay, chất sinh trưởng thực vật được định nghĩa:

- Nó phải là một hợp chất hoá học được sinh tổng hợp trong thực vật và phân bố rộng ở thực vật bậc cao

- Nó phải có hoạt tính sinh học đặc biệt ở nồng độ cực thấp

- Nó phải đóng vai trò căn bản trong việc điều hoà các hiện

tượng sinh lý trong cơ thể sống với một liều lượng nhất định hoặc gây ra những thay đổi rất nhạy cảm của mô trong suốt quá trình phát triển

Trang 36

Bảng phân loại các chất điều chỉnh

thực vật: 2 loại

Trang 37

- Sau đó tính chất và ảnh hưởng của Auxin lên thực vật lần lượt được

các nhà khoa học làm rõ với các thí nghiệm: Boysen-Jensen (1913), Paal (1919), Sodid (1925)…

- Went là người chứng minh vai trò kích thích sinh trưởng của Auxin

và định lượng nó

năm 1931 và năm 1934 đã tách được IAA từ men bia

nhũ của ngô

Trang 39

c Dẫn xuất của Auxin

Trang 40

d Những ảnh hưởng sinh lý của Auxin

- Kích thích vươn dài TB

- Gây ra tính hướng động của cây: hướng

quang động, hướng địa

- Gây ra hiện tượng ưu thế ngọn

- Kích thích sự tạo rễ, tạo Ethylenne, phát

triển của quả…

- Thay đổi cơ chế thể hiện giới tính

Trang 41

khác

Trang 42

 Quá trình này gồn có 3 giai đoạn:

Trang 43

c Dẫn xuất của GA

 GA có hơn 130 dẫn xuất khác nhau: các gibberellin đều có

cùng một vòng gibban cơ bản, chúng chủ yếu khác nhau ở vị trí nhóm –OH trong phân tử

Trang 44

• Luôn có N trong công thức cấu tạo

Tổng hợp Bắt đầu từ cơ chất là acid

Tác dụng sinh lý Kích thích sinh trưởng kéo

dài của cây Kích thích sự sinh trưởng giãn của tế bào

theo mọi hướng

Trang 45

d Ảnh hưởng sinh lí của GA

- Kích thích sự vươn dài của thân và phân chia TB

- Kích thích nảy mầm và phá trạng thái ngủ Kích thích

trổ hoa

- GA còn kích thích tạo quả, tạo quả không hat, ảnh

hưởng đến giới tính: ức chế sự phát triển hoa cái và kích thích sự phát triển hoa đực, giảm sự già hóa

Trang 46

3.3 Cytokinil

a Lịch sử xuất hiện:

- 1944 Miller và Skoog đã tách được 1 chất từ tinh dịch cá thu có thể

kích thích sự phân bào mạnh mẽ trong nuôi cấy mô gọi là Kinetin (6-furfuryl aminopurin)

- 1963 Letham và Miller tách được Xytokinin kết tinh từ hạt ngô gọi

là Zeatin

- Sau này người ta phát hiện ra xytokinin có ở tất cả các thực vật

khác nhau

Trang 47

b Sinh tổng hợp cytokinin

 Cytokinin được tổng hợp ở các cơ quan phát

triển liên tục như: lá non, rễ, quả đang phát triển

Trang 48

c Dẫn xuất của cytokinin:

 Cytokinin có 3 dẫn xuất phổ biến nhất là:

Trang 49

d Ảnh hưởng sinh lí của cytokinin

 Kích thích phân chia, mở rộng tế bào

 Kích thích sự nảy mầm, tạo rễ và phát triển của rễ

 Kích thích chồi bên, trì hoãn lão hóa và tăng cường vận chuyển chất hữu cơ

 Auxin và cytokinin được ứng dụng trong nuôi cấy mô thực vật

Trang 50

3.4 ABA

a Lịch sử phát hiện:

làm rụng cuống bông non gọi là chất absxixin I

- 1963 Chukuma và Eddicott đã tách được absxixin II gây rụng lá,

ngủ nghỉ chồi

- 1966 thì đã tìm được bản chất hóa học và gọi tên là acid absxixic

Trang 51

 ABA bị bất hoạt theo 2 con đường sau:

Trang 52

c ẢNh hưởng sinh lí của ABA

 ABA là chất ức chế sinh trưởng, kích thích phôi phát triển bình thường, tích lũy protein trong hạt, đáp ứng lại stress

 ABA làm đóng khí khổng, chống lại stress do

nhiệt độ cao, thiếu nước.

 Gây trạng thái ngủ nghỉ của chồi và hạt, gây

rụng lá và quả

Trang 53

3.5 Ethylene

a Lịch sử phát hiện

- Ethylenne được sử dụng từ rất lâu đời

- Vai trò chính thức của ethylene được bắt đầu

nghiên cứu từ 1864 bởi Girardin

- 1917 Doubt: ethylene kích thích sự rụng quả

- 1923-1924 Denny đã có phương pháp là chín

cam quýt bằng sự đốt và chứng minh Ethylene

là thành phần chính từ sự đốt này

Trang 55

c Ảnh hưởng sinh lí của Ethylene

 Ethylene kích thích sự chin củ quả, ức chế sự

vươn dài, kích thích mở rộng theo chiều ngang

 Kích thích sự rụng quả, trổ hoa và lão hóa

 Ngoài ra Ethylene còn ảnh hưởng đến các quá trình khác như: hô hấp, trạng thái ngủ nghỉ, sinh trưởng tế bào, ưu thế ngọn

Trang 57

c Ảnh hưởng sinh lí của BR

 BR có tác dụng kích thích sự vươn dài của cây

 Giúp cây chống lạnh và chịu nhiệt tốt

 Chống 1 số bệnh như: héo vằn ở lúa, thối lụn

bắp cải, héo muộn trên cà chua và giúp cây

chống chịu với thuốc cỏ

 Kích thích tổng hợp ethylene

Trang 58

Trang 59

 Vận động sinh trưởng gồm 2 loại vận dộng

chính:

- Vận động hướng động: hướng sáng, hướng đất,

hướng nước và hướng hóa

- Vận động cảm ứng: vận động xoắn ốc, vận động

trương nước, vận động ngủ, vận động nở hoa

Trang 60

4.1 Quang hướng động

- Khi đưa bao lá mầm vào ánh sáng chiếu 1 phía

thì bao là mầm sẽ cong về phía ánh sáng

- Giả thuyết của Went và Cholodony

- Giả thuyết của Blaauw: phản ứng sáng là do sự

tích lũy chất ức chế ở bên bị chiếu sáng cao hơn bên bị che tối Chất ức chế ở đây là cis, trans-

raphanusanin và raphanusamit

Trang 63

Cơ chế :

1 Do vai trò của auxin ở hai mặt tiếp xúc và không tiếp xúc

2 Do vai trò của các sợi liên bào “hairs” của các TB biểu bì

Khi bị kích thích bằng tiếp xúc làm xuất hiện điện thế hoạt động  làm

thay đổi tính thấm của màng tế bào đối với các ion và làm thay đổi

hình dạng của màng TB  mặt tiếp xúc với kích thích sinh trưởng

chậm hơn mặt còn lại  hiện tượng cong và uốn của các cơ quan

Trang 64

4.4 Tính hướng nước

 Là sự vận động của rễ hướng đến nước

 Thấy rõ ràng nhất ở một vài loài cây họ đậu và bầu bí còn các loài cây khác thì không rõ ràng

 Giải thích hiện tượng này vẫn là sự dẫn chuyển của auxin dẫn đến sinh trưởng không đều theo gradien nước trong đất

Trang 65

Trang 66

4 Vận động theo đồng hồ sinh học

 Sự cảm ứng của cây nhằm phản ứng lại sự thay đổi có tính chu

kì của các điều kiện ngoại cảnh tác động đồng đều tới mọi bộ phận của cây

Trang 67

Trang 68

Quá trình phát triển ở thực vật

Trang 69

 Nhân tố ngoại cảnh đóng vai trò là các nhân tố cảm ứng sự ra hoa Chia quá trình hình thành hoa thành các giai đoạn:

Trang 70

Thuyết xuân hóa

Ảnh hưởng

của nhiệt độ

Thuyết ra hoa

Thuyết quang chu kì

Ảnh hưởng

của ánh sáng

1 Sự hình thành hoa

Trang 71

Thuyết

xuân hoá

Nếukhông

• Người ta đã chứng minh rằng với

những cây hai năm nếu được xử lí lạnh nhân tạo và kèm theo quang chu kì thích hợp thì chúng có thể

ra hoa ngay trong mùa sinh trưởng đầu tiên, tức có thể biến cây hai năm thành cây một năm

“Xuân hoá”: sự thúc đẩy ra hoa bởi nhiệt độ thấp Nhiệt độ thấp như một yếu tố cảm ứng sự ra hoa

Trang 72

Nhóm bắt buộc xuân hóa

Nhiệt độ thấp có tính chất

cảm ứng rõ rệt, chỉ ra hoa

khi có một giai đoạn phát

triển trong nhiệt độ thấp –

xử lí lạnh hạt không có ý

nghĩa (củ cải đường, rau

cần tây, bắp cải, su hào…)

Nhóm không bắt buộc

xuân hóa

Nếu nhiệt độ cao hơn nhiệt

độ xuân hóa thì cây vẫn ra hoa nhưng muộn hơn Quả

và hạt của chúng cảm ứng mạnh mẽ với nhiệt độ thấp (lúa mì, xà lách, lúa mạch đen, củ cải đỏ…)

Thuyết

xuân hoá

Đặc trưng của nhiệt độ thấp với từng nhóm cây

Tiêu đề	Sự sinh trưởng và phát triển ở thực vật
Tác giả	Nguyễn Anh Tuấn, Nguyễn Thị Yến
Người hướng dẫn	GS.TS. Vũ Văn Vụ
Trường học	Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
Chuyên ngành	Sinh học
Thể loại	Chuyên đề

Định dạng
Số trang	109
Dung lượng	17,49 MB

Chuyên đề : Sinh trưởng và phát triển ở thực vật

Cơ sở phân tử của sự phânhoá TB:

Thí nghiệm với cây ngày dà