Hiện tượng quang chu kỳ ánh sáng ựược khám phá bởi Tournois năm 1914. Garner và Allard mở rộng sự quan sát trên nhiều loại cây trong vườn, cây kiểng trong giai ựoạn từ 1920-1940. độ dài ánh sáng tới hạn trong ngày có tác dụng ựiều tiết q trình sinh trưởng phát triển của cây và phụ thuộc vào các loài khác nhau gọi là hiện tượng quang chu kỳ. Mỗi lồi thực vật có ựộ dài ngày tới hạn nhất ựịnh [7].
Có thể phân thành 3 loại cây theo quang chu kỳ:
- Cây ngày ngắn (short-day plants): ra hoa trong ựiều kiện thời gian chiếu sáng trong ngày ắt hơn thời gian chiếu sáng tới hạn. Vắ dụ: cây hoa cúc,
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 17 dâu tây, lúa, mắa...
- Cây ngày dài (long-day plants): ra hoa trong ựiều kiện thời gian chiếu sáng trong ngày dài hơn thời gian chiếu sáng tới hạn. Vắ dụ như cây cẩm chướng, yến mạch, hoa chuông...
- Cây trung tắnh: không mẫn cảm với quang chu kỳ mà khi ựạt ựược mức ựộ sinh trưởng nhất ựịnh thì ra hoa. Gồm phần lớn cây trồng như: hoa hồng, cà chua, lạc ngô, ựậu tương, hướng dươngẦ
Trong những cây ựáp ứng với quang chu kỳ thì có cây ựịi hỏi sự ựáp ứng tuyệt ựối và cây ựịi hỏi khơng bắt buộc. Những cây ựòi hỏi bắt buộc như cây ngày ngắn hay ngày dài thường có trị số tới hạn rất hẹp. Trong khi cây ựòi hỏi chu kỳ sáng khơng bắt buộc thì có thể có hoặc khơng ựộ dài sáng tới hạn.
đối với hoa hồng in vivo ánh sáng rất quan trọng, nếu giảm thời gian chiếu sáng và cường ựộ chiếu sáng thì chất lượng và năng suất hoa sẽ bị giảm. Ánh sáng không những ảnh hưởng ựến chất lượng hoa mà còn ảnh hưởng ựến sự phát dục của hoa [3]. Sự phân hóa mầm hoa khơng liên quan ựến cường ựộ chiếu sáng nhưng sự phát dục các bước tiếp theo của hoa chịu ảnh hưởng của cường ựộ chiếu sáng. Tăng cường ựộ chiếu sáng có thể rút ngắn thời gian phát dục của hoa.
Nhân tố quan trọng quyết ựịnh sự ra hoa là thời gian tối hay ựộ dài ựêm mà cây nhận ựược. Mỗi loài yêu cầu thời gian tối riêng, ựược gọi là ựộ dài ựêm tiêu chuẩn. Sự mẫn cảm của sự cảm ứng quang kỳ tùy thuộc vào nhiều yếu tố. Sự mẫn cảm thay ựổi với tuổi sinh lý của lá [36].
Có 2 quan ựiểm giải thắch quang chu kỳ của sự ra hoa:
2.3.4.1. Hooc mon ra hoa- florigen
Bản chất florigen: theo học thuyết Trailakhian thì florigen là hoocmon kắch thắch ra hoa. đó là một tập hợp của giberelin (kắch thắch sinh trưởng của ựế hoa) và antesin (kắch thắch sự ra mầm hoa Ờ antesin là chất giả thiết).
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 18 (ựêm ngắn) ln ln có antesin nhưng ựể ra hoa thì cần có GA, mà GA lại chỉ ựược tạo ra trong ựiều kiện ngày dài. Khi chiếu sáng ngày ngắn thì cây ngày dài không ra hoa ựược. Thực vật ngày ngắn (ựêm dài) ln có GA, nhưng ựể ra hoa cần có antesin, ựược tạo ra trong ựiều kiện ngày ngắn. Vì vậy trong ựiều kiện ngày ngắn phức hệ florigen ựược hình thành và cây ra hoa.
Tác ựộng của florigen: lá là cơ quan tiếp nhận ánh sáng và sản sinh florigen kắch thắch sự ra hoa của cây.
2.3.4.2. Học thuyết Phytochrom
Phytochrom là một sắc tố thực vật có khả năng ựiều chỉnh quá trình phát triển của cây trong ựó có q trình ra hoa của thực vật dưới tác ựộng của quang chu kỳ. Nó là một chất tiếp nhận ánh sáng trong cây ựể gây nên các biến ựổi liên quan ựến sự ra hoa. Học thuyết này chỉ ra rằng ánh sáng ựỏ có bước sóng 660nm kìm hãm sự ra hoa của cây ngày ngắn và kắch thắch sự ra hoa của cây ngày dài. Ngược lại ánh sáng vùng cuối ựỏ (ựỏ xa) có bước sóng 730nm lại kìm hãm sự ra hoa của cây ngày dài và kắch thắch cây ngày ngắn ra hoa. điều ựó chứng tỏ trong cây tồn tại một hệ thống sắc tố nào ựó hấp thu ánh sáng ựỏ và ựỏ xa. Các sắc tố này có khả năng ựiều khiển sự ra hoa của cây ngày ngắn và ngày dài. Bản chất tác dụng của phytochrom lên sự ra hoa cịn chưa hồn tồn sáng tỏ [7].
Theo giáo trình sinh lý sự ra hoa của Trần Văn Hâu thì: vai trị của quang kỳ và dạ kỳ lên sự ra hoa còn liên hệ ựến hệ sắc tố thực vật (phytochrome) và ựộ dài sóng của tia sáng. Ánh sáng ựỏ có bước sóng từ 600 - 680nm có tác dụng kắch thắch sự ra hoa cây ngày ngắn và kiềm hãm sự ra hoa của cây ngày dài. Tác dụng của tia ựỏ sẽ bị mất ựi nếu ta chiếu tia sáng có ựộ dài sóng 730 nm và ngược lại tác dụng của tia hồng ngoại bị mất ựi nếu ta chiếu tia có bước sóng 660 nm. Tia ựỏ có nhiều trong ánh sáng ban ngày trong khi vào ban ựêm cò nhiều tia hồng ngoại (infar-red). Tác dụng của ánh sáng lên sự ra hoa thể hiện qua hoạt ựộng của phytochrome (P). P hấp thu tia
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 19 ựỏ (660 nm) tạo thành P660, và P hấp thu tia ựỏ xa (730 nm) tạo thành P730, ựây là chất có hoạt tắnh sinh lý mạnh. Vào ban ngày, P660 ựược chiếu tia 660 nm thì P660 từ từ biến thành P730 và vào ban ựêm P730 ựược chiếu tia 730 nm thì P730 tự biến thành P660. Người ta cho rằng P730 là có hoạt tắnh kắch thắch sự ra hoa cây ngày dài và kiềm hãm sự ra hoa cây ngày ngắn, P660 là dạng yên lặng. Ban ựêm dạng P730 sẽ chuyển thành P660. Nếu ựêm dài, tất cả P730 sẽ ựược chuyển thành P660 thì cây ngày ngắn sẽ ra hoa, ngược lại nếu ựêm ngắn, lượng P730 còn nhiều sẽ ức chế sự ra hoa của cây ngày ngắn. Do cơ chế này, ựêm dài có ý nghĩa quyết ựịnh sự ra hoa trên cây ngày ngắn, ngược lại ngày dài tạo ra nhiều P730 sẽ kắch thắch cho cây ngày dài ra hoa.