Chất điều hoà sinh trưởng là hợp chất hiện diện ở một nồng độ rất thấp trong mô, nhưng đủ để gây các phản ứng chuyên biệt (Bùi Trang Việt, 2000), không trực tiếp tham gia vào quá trình phát triển và biến dưỡng của thực vật nhưng có thể can thiệp và sửa đổi các quá trình đó.
1.3.1.Auxin
Idol-3-acetic acid (AIA) là hợp chất auxin tồn tại ở hầu hết các thực vật. Chất dùng phổ biến nhất có nguồn gốc tự nhiên là AIA hay chất tổng hợp như 2,4-D (2,4-diclophenoxy acetic acid), ANA (naphthalen acetic acid), AIB (indolbutyric acid)…
AIA được tổng hợp từ tryptophan hay idole, trong vùng đỉnh chồi trong sơ khởi lá, trong lá non. Trong mô thực vật, auxin tồn tại ở dạng tự do và liên kết với một acid amin. Dạng tự do gây ra hoạt tính, dạng liên kết không có hoạt tính nhưng dễ dàng phóng thích auxin theo con đường enzim. Liên kết cũng là một trong những cách điều hòa hàm lượng auxin trong tế bào (Bùi Trang Việt, 2000).
Ở mức tế bào, auxin kích thích sự hoạt động của bơm proton qua màng nguyên sinh chất, làm gia tăng nồng độ H+ ở khoảng gian bào, pH giảm. Sự giảm pH làm cầu nối extensin, hemicellulose, các hợp chất peptit và cellulose bị phá vỡ, Ca2+
nối liền các chuỗi hợp chất peptit bị loại đi, một số enzime thủy giải được hoạt hóa giúp cho sự tổng hợp hay phân hủy polysaccharid và protein được thực hiện, giúp duy trì sự lỏng lẻo của vách tế bào.
Ở mức phân tử, auxin kích thích sự tổng hợp mRNA liên quan trong sự tổng hợp enzim chuyên biệt, bao gồm enzim tạo tiền chất của cellulose và các hợp chất của vách (Bùi Trang Việt, 2000).
hợp với các chất điều hòa tăng trưởng khác. Cảm ứng tạo mô sẹo ở Ananas
comosus Merr cần môi trường MS có bổ sung ANA 1mg/l (Benega, 1995) hay
picloram 3mg/l (Sripaoraya và cộng sự, 2003). Để cảm ứng tạo rễ ở Brassia
rapai, ANA được xem là một auxin có hiệu quả, nhưng ở Lilium longiflorum
Thunb. thì sự tạo rễ tốt nhất được thấy ở môi trường AIA 2mg/l (Phan Hoàng Anh
và cộng sự, 2005). Ở cây dứa Ananas comosus Merr rễ lại không hình thành
trong môi trường chứa ANA 1-2,5 mg/l mà phải là môi trường AIB 1,5-2,5 mg/l (Akbar và cộng sự, 2003) hay cần sự kết hợp giữa AIB và ANA hay AIA ở các
nồng độ khác nhau như AIA 1,14 µM và AIB 2,46 µM ở Zizyphus jujuba Mill.
(Gu và cộng sự, 2005). Có thể nói, tác động của auxin trong nuôi cấy mô tế bào còn phụ thuộc vào loài, nồng độ và sự hiện diện của các chất điều hòa tăng trưởng khác.
Tuy nhiên, hiệu ứng của auxin giảm sau một nồng độ tối hảo và trở nên độc ở nồng độ qua cao (Bùi Trang Việt, 2000).
Auxin được sinh ra từ phần non của cơ thể thực vật, chủ yếu ở chồi ngọn. Sau
khi cắt bỏ chồi ngọn, có sự giảm ngay nồng độ AIA sau 4h ở cây dứa Ananas
comosus Merr và sự phân chia tế bào ở lá mầm của nách (Beatriz và cộng sự,
2003) hay sau 8h ở Betula pendula (Galoch và cộng sự, 1998) nguyên nhân là do
sự di chuyển hữu cực của auxin chịu trách nhiệm duy trì ưu thế ngọn. Chatfield
(2000) nghiên cứu trên khúc cắt cô lập của Arabidopsis, chứng minh rằng khi tác
động lên ngọn làm ức chế vận chuyển auxin, đã góp phần đẩy mạnh sự phát triển của chồi bên. Sau 16h nuôi cấy nồng độ AIA lại tăng lên chứng minh cho sự thành lập một lượng auxin mới duy trì ưu thế ngọn của chồi mới. Bên cạnh đó, vẫn có mối liên quan với cytokinin và còn nhiều vẫn đề mà đến nay vẫn chưa được hiểu rõ hoàn toàn.
Sự tập trung auxin nồng độ cao ở ngọn và sự di chuyển hữu cực của auxin cũng sẽ dẫn đến sự hình thành cơ quan hoa theo trục dọc. Có thể nói, sự di chuyển hữu cực của auxin có vai trò quan trọng không chỉ trong giai đoạn dinh dưỡng để tạo chồi (nhánh và lá) mà còn trong sự ra hoa ở dâu tây và ở dứa (Hou và cộng sư,ï 2005 trong Tr n Th Anh Thoa, 2007).