221
IV.1. Khái niệm:!"!
Thuật ngữ "chất điểu hoà sinh trưởng thực vật” (plant growth regulator) được dùng để chỉ một cách tổng quát hợp chất hữu cơ có tác
dụng kích thích hay kìm hãm, nói cách khác làm biến đổi quá trình sinh lý
thực vật nào đó, có những nồng độ rất thấp chúng không phải là những chất
dinh dưỡng (nutrients), tức là những vật liệu cung cấp năng lượng hay
những nguyên tố khoáng cần thiết cho thực vật.
Ngày nay, các nhà sinh lý thực vật thừa nhận có 5 nhóm điều hoà sinh
trưởng thực vật (DHSTTY) chính: auxin, giberelin, citokinin, acid abcisic
và etilen. Mở đầu thực sự cho các nghiên cứu về các chất ĐHSTTV được đánh dấu bởi các thực nghiệm của Darvin (1880) về hiệu ứng của ánh sáng
trên sự cong của diệp tiêu Avene. Vent(1928) phát hiện vai trò kích thích
sự kéo đài tế bào của auxin, các chất ĐHSTTV khác lan lược được khám
phá ra sau đó:
> Giberelin trên sự tăng trưởng của cây mạ lúa.
> Citokinin trên sự tạo mô bướu.
>ằ Axit abcxixis trờn sự rụng trỏi bụng vải.
> Vai trò của etilen trong sự chín trái được biết từ lâu nhưng mãi tới năm 60 của thé kỉ này etilen mới được xem là chất DHSTTV thực
SỰ.
IV.2. Phân loại: Được chia thành 2 nhóm có tác dụng đối kháng về sinh lí
> Các chất kích thích sinh trưởng (stimulator).
> Các chất ức chế sinh trưởng (inhibitor).
Bảng phân loại các chất điều hoà sinh trưởng thực vật:
| Chất diéu hoà sinh trưởng tự Chất điều hoà sinh trưởng tổng hợp
| nhiên(phytohoocmon)
A-Chất kích thích sinh trưởng (stimulator)
SVTH: Phạm Thị Dan Linh 36
Luận văn tốt nghiệp
Auxin: AIA, IAN, APA Gibberellin: À¡, Az, A;
Xitokinin: zeatin, zeatin ribozit, AOP, diphenyl ure. ...
AAB; các chất phenol, axit
jasnonic....
AIA: axit ỉđ-indol axetic.
IAN: ỉ-indoly] axetonitril.
APA: axit phenyl axetic, AIB: ỉ - indol butiric.
a - ANA: axit @ - naphtyl axetic.
24D: axit 2,4 — diclo phenoxiaxetic.
ACMP: axit 4 clo — 2 - metyl - phenoxiaxetic.
IPA: izopentenyl adenin.
IV.3.Nguyén tắc sử dụng: !°'!
GVHD:Th.s Nguyễn Tiến Công
BA: benzyl adenin.
PBA: trưahidro piranyl benzyl adenin.
AAB: axit absxixic.
MH: malein hidrazit.
CCC: clo colin clorit.
ATIB: axit 2,3,5 — triiot benzoic.
Boy, Bogs: axit N — dimetyl - aminosucxinamic.
ACEP: axit 2 - clo ety! photphoric.
a. Nguyên tắc I : Là nguyên tắc néng độ. Hiệu quả của chất ĐHSTTV phụ thuộc vào nồng độ tác dụng. Thông thường nếu nồng độ quá thấp thì hiệu quả sinh lí kém hay không có gì; Néng độ sử dụng ở mức thấp sẽ gây hiệu quả kích thích sinh trưởng; Néng độ sử dụng cao sẽ gây ảnh hưởng ức chế và nếu néng độ cao quá sẽ gây ảnh hưởng phá huỷ dẫn đến huỷ diệt.
o Muốn kích thích sinh trưởng: sử dụng nồng độ thấp vài ppm đến
vài chục ppm.
© Muốn ức chế: sử dụng nồng độ cao vài nghìn ppm.
© Muốn huỷ diệt (diệt cỏ dại, rung lá, khô lá... .): sử dụng nồng độ rất cao, thường đưới dang bột vài kg/ha.
SVTH: Phạm Thị Đan Linh 37
Luận văn tốt nghiệp GVHD:Th.s Nguyễn Tiến Công
b. Nguyên tắc 2 : là nguyên tắc phối hợp tức là phối hợp một cách hợp lí giữa việc xử lí chất diéu hoà sinh trưởng với việc thoả mãn nhu cầu về
nước và dinh dưỡng của thực vật.
c. Nguyên tắc 3 : là nguyên tắc đối kháng sinh lí giữa các chất xử lí ngoại sinh và các chất nội sinh. Sự đối kháng sinh lí này sẽ triệt tiêu tác dụng của nhau. Ví dụ: sự đối kháng sinh lí giữa auxin xử lí và etilen nội sinh
trong việc phòng ngừa sự rụng hoa, quả, lá.
d. Nguyên tắc 4: là nguyên tắc chọn lọc. Nguyên tắc này thường áp dụng
với các herbixit (thuốc trừ cỏ). Khi sử dụng các herbixit phải lưu ý đến
khả năng độc chọn lọc đối với các loại cỏ dại khác nhau và đối với các loại cây trồng khác nhau.
IV.3 Ung dụng : '"!
Chất DHSTTV ngày nay đã và dang được sử dụng rất rộng rãi trong trồng trọt như là một phương tiện điều chỉnh hoá học quan trọng đối với sự
sinh trưởng và phát triển của cây nhằm thu được năng suất cao và phẩm chất tốt. Sau đây là một số lĩnh vực được ứng dụng phổ biến và có hiệu
quả:
* _ Kích thích nhanh sự sinh trưởng của cây, tăng chiéu cao, tăng sinh khối,
tăng thu hoạch.
s Kích thích sự ra rễ phụ của cành giâm, cành chiết ứng dụng vào việc nhân giống vô tính cây trồng.
* Điều chỉnh sự phát sinh hình thái trong nuôi cấy mô. Trong nuôi cấy mô, người ta sử dụng auxin để diéu khiển sự phát sinh callus và rễ, sử dụng xytokinin để diéu khiển sự phát sinh chỗi.
* Điểu khiển sự ngủ nghỉ của hạt, củ, căn hành. Chất diéu hoa sinh
trưởng vốn có khả năng can thiệp vào trạng thái ngủ nghỉ của thực vật hoặc phá vỡ hoặc kéo dài thời kì ngủ nghỉ của chúng. Điều đó rất có ý nghĩa trong sản xuất.
SVTH: Phạm Thị Đan Linh 38
Luận văn tốt nghiệp GVHD:Th.s Nguyễn Tiến Công s Điều chỉnh sự ra hoa của cây, giới tính của hoa; Tăng sự đậu quả và tạo
quả không hạt đồng thời điều chỉnh sự chín của nó.
* Ngan chặn sự rụng của lá, nụ và quả.
* Làm thui hoa thuốc lá, ức chế mầm nách thay thế cho ngắt hoa, tỉa mầm
bằng tay.
* Tang tinh chống chịu của cây với điều kiện bất thuận; Tăng năng suất
và sản lượng đường của mía
“ Kích thích hoạt tính của enzim trong kĩ nghệ sản xuất malt bia(nha bia);
Kích thích sự tiết nhựa của các cây có nhựa mủ.
* Trừ cỏ dại hại cây trồng.
IV.4.Điều kiện để một chất thuộc nhóm auxin có hoạt tính DHSTTV:"*"!
Theo Keopfli và các cộng sự (1938) một chất được xem là có hoạt tính khi thoả mãn các điều kiện sau:
Od*
..ở
OuJ
*
+,
-..
Hợp chất có cấu trúc vòng đóng vai trò như một nhân auxin.
Có ít nhất một nối đôi trong vòng.
Mạch nhánh phải có chứa nhóm carboxyl hoặc nhóm dễ dàng chuyển thành nhóm carboxyl.
Giữa các nhóm carboxy] và vòng phải có ít nhất một nguyên tử carbon carboxyl có nghĩa là nhóm carboxy! phải được tách ra khỏi
nhân bởi ít nhất một nguyên tử carbon. Tuy nhiên điểu kiện này không hoàn toàn đúng. Chẳng hạn người ta đã ghi nhận hoạt tinh auxin của nhiều hợp chất mà nhóm carboxy! gắn trực tiếp vào vòng.
Mối quan hệ đặc thù lập thể giữa vòng và nhóm carboxyl có nghĩa là nhóm carboxyl phải không nằm trên mặt phẳng vòng và hoạt tính cực đại khi lưỡng cực vuông góc với mặt phẳng đó (kết luận của
Veldstra- 1944).
Một số hợp chất giữa nhóm carboxyl và vòng xuất hiện cầu nối oxy
hoặc lưu huỳnh, -NH- , cũng mang hoạt tính sinh học.
Dưới đây là cấu trúc của một số chất thuộc loại auxin có hoạt tính
sinh học đã được nghiên cứu :!”?!
SƯTH: Phạm Thị Đan Linh 39
Luận văn tốt nghiệp GVHD:Th.s Nguyễn Tiến Công
comm owe oun
anpa-naphtalenaxetic beta-naphtalenaxetic axit phenylaxetic axit
Cl Cl CxCOOHCH;
2,4-diclophenoxyaxetic axit 2,3,6-trimetylbenzoic axit CH,COOH
coo co" oo
Aantracenaxetic axit beta-naphtoxyaxetic phonoxyaxetic axit
onliệc
2-phenoxypropionic axit
** Thông thường axit hoặc este thì kém tan trong nước nên không thuận
tiện khi sử dụng, vì thế người ta thường sử dụng chúng ở dạng muối.
* Từ những điều kiện nêu trên chúng tôi thấy rằng hợp chất mà chúng tôi dự kiến tổng hợp (*) và (* *) có khả năng là một chất có hoạt tính sinh
học.
SVTH: Phạm Thị Đan Linh 40
Luận văn tốt nghỉ GVHD: Th.s Nguyễn Tiến Côn
PHAN Bg:
THựC NGHIỆM
HT .
2CCh, CHCC];
A. Thực hiện các chuyển hoá hoá học:
Cc
_—CC, „_
(CHco,Ð O)O
(1) a CH
ưa phân
gen _
“so —