♦ Auxin
Auxin bản chất hóa học của nó là Axit β-Indol Axetic (IAA). Người ta ựã khẳng ựịnh rằng Axit β-Indol Axetic là dạng auxin chủ yếu, quan trọng nhất của tất cả các loại thực vật, kể cả thực vật bậc thấp và thực vật bậc cao. Auxin nhân tạo có tác dụng mạnh hơn auxin tự nhiên, nhưng auxin tự nhiên thì các mơ dễ hấp thụ và chuyển hóa hơn auxin nhân tạo. Auxin ựược tổng hợp ở chồi ựỉnh sau ựó ựược vận chuyển xuống phần dưới của cây [7], [10]. Một số auxin thường ựược sử dụng: α-NAA, IAA, 2,4-D, IBA...
Auxin có tác dụng ựiều chỉnh rất nhiều q trình sinh trưởng của tế bào, cơ quan và toàn cây. Auxin kắch thắch sự sinh trưởng giãn của tế bào, ựặc biệt
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 26 giãn theo chiều ngang của tế bào làm tế bào to về chiều ngang. Auxin hoạt hoá bơm proton, bơm các ion H+ vào trong màng tế bào làm giảm PH của màng tế bào nên hoạt hóa enzyme phân hủy các polysaccarit liên kết giữa các sợi cellulose làm cho chúng lỏng lẻo và tạo ựiều kiện cho thành tế bào giãn ra dưới tác dụng của áp suất thẩm thấu của không bào trung tâm. Ngồi ra auxin cịn kắch thắch sự tổng hợp các hợp các cấu tử cấu trúc nên thành tế bào như các chất cenlulose, pectin, hemicellulose... Auxin còn ảnh hưởng ựến sự phân chia tế bào, tuy nhiên ảnh hưởng của auxin lên sự giãn và sự phân chia tế bào trong mối tác ựộng tương hỗ với các phytohormone khác. Auxin cịn có tác dụng hoạt hóa q trình sinh tổng hợp các chất như protein, cenlulose, pectin và kìm hãm sự phân giải chúng.
Nhiều nghiên cứu cho thấy việc sử dụng auxin sẽ làm thay ựổi tỷ lệ giữa hoa ựực và hoa cái của một số loại cây. Vai trị của auxin với sự hình thành hoa khơng rõ. Auxin có thể kắch thắch sự ra hoa của một số cây, nhưng lại ức chế sự ra hoa của một số loài cây khác; hiệu quả của chúng lên sự ra hoa là khơng ựặc trưng.
Qua kết quả trình bày của Lang (1961) thì auxin có thể thúc ựẩy và ức chế sự khởi phát hoa nhưng ức chế phổ biến hơn thúc ựẩy. Sự thúc ựẩy thường thấy trong ựiều kiện cảm ứng quang kỳ mà liên quan ựến ngưỡng của sự ra hoa. Tác ựộng của auxin tùy thuộc rất lớn vào những yếu tố mà có thể có lợi hoặc bất lợi trong cùng một loài. Nghiên cứu trong ống nghiệm cho thấy auxin không ựối kháng với sự khởi phát hoa như sự hiện diện của nó ở một nồng ựộ nhất ựịnh ựược yêu cầu một cách tuyệt ựối nếu hoa ựược hình thành. Khảo sát sự biến ựộng của auxin trong lá xoài qua các thời kỳ nghỉ, phát triển chồi, ra hoa và mang trái, Paulas và Shanmugavelu (1988) tìm thấy auxin có hàm lượng rất cao ở thời kỳ nghỉ và thời kỳ ra hoa nhưng rất thấp ở thời kỳ phát triển chồi và phát triển trái.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 27 ra hoa rất có hiệu quả [6]. Ứng dụng của auxin trong ni cấy in vitro rất lớn. Nó thường ựược bổ sung vào môi trường nuôi cấy trong giai ựoạn nhân nhanh chồi. Trong nghiên cứu của M.S. Sundari về cây Solanum nigrum ựã kết hợp auxin và cytokinin ( IAA, α-NAA, BA, kinetin) bổ sung vào môi trường MS nhằm tăng số lượng chồi. Tỉ lệ chồi có hoa cao nhất ở mơi trường MS bổ sung 2,22 ộM BAP. Ngoài ra ơng cịn sử dụng nồng ựộ 5,58 ộM IAA và 4,92 ộM IBA ựể kắch thắch chồi ra rễ [30]. α-NAA ựược sử dụng trong nhiều thắ nghiệm về quá trình nhân nhanh giống cây trồng như trong nghiên cứu của S.John Britto và cộng sự trên cây Ceropegia bulbosa Roxb. var. bulbosa [22]; Murali và cộng sự ựã nghiên cứu ảnh hưởng của sự kết hợp giữa IAA, α- NAA, BAP ựể làm tăng số lượng chồi cây hoa hồng (Rosa bourboniana) [28].
♦ Cytokinin
Cytokinin chủ yếu trong cây là zeatin. Các cytokinin ựược sử dụng rộng rãi trong nuôi cấy mô tế bào là kinetin và benzyl adenin (BA). Cơ quan tổng hợp cytokinin là hệ thống rễ, ngoài rễ ra, một số cơ quan non ựang sinh trưởng cũng có khả năng tổng hợp một lượng nhỏ bổ sung thêm cho nguồn cytokinin của rễ. Cytokinin tổng hợp ở dưới rễ sau ựó ựược vận chuyển hướng ngọn và hướng gốc [7].
Hiệu quả ựặc trưng nhất của cytokynin là hoạt hóa sự phân chia tế bào, kắch thắch mạnh mẽ sự phân hóa chồi, kìm hãm sự già hóa và kéo dài tuổi thọ của cây. Ngồi ra cytokinin cịn có hiệu quả phân hóa giới tắnh cái, làm tăng tỷ lệ hoa cái của các cây ựơn tắnh, kắch thắch sự nảy mầm của hạt và củ [8].
Cytokinin ựược áp dụng phổ biến trong nuôi cấy mô tế bào trong các nghiên cứu về nhân nhanh chồi cũng như khảo sát sự ra hoa trên cây trồng. Takateru Ishimori ựã sử dụng BA với các nồng ựộ khác nhau trong nghiên cứu sự phát triển của cây lô hội (Aloe Barbadensis) [31]. Takateru Ishimori tiến hành thắ nghiệm trên vảy củ lyly nuôi cấy trên môi trường MS + 0,044 mM hoặc MS + 4,4 mM BA trong bóng tối 300 ngày cho kết quả nhân chồi
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 28 ựáng kể và ựã xuất hiện hoa ở nồng ựộ 4,4 mM BA [32].
Hiệu quả của cytokinin phụ thuộc vào sự hiện diện hay vắng mặt của chất ựiều hịa sinh trưởng khác. Cytokinin có vai trị quan trọng trong chuyển ựổi ra hoa. Phân tắch ựịnh lượng cytokinin nội sinh trong sự liên quan tới sự hình thành hoa cho thấy hàm lượng cytokinin ở ngọn rễ khắ sinh của cây
Aranda ra hoa cao hơn cây không ra hoa (Zhang và csv. 1993).
Thidiazurone (TDZ): ựược xem là một cytokinin có tác ựộng rất hiệu quả ựến việc nhân chồi ở nhiều loại cây, ựặc biệt là cây thân gỗ. Một nghiên cứu ựã chỉ ra rằng nồng ựộ TDZ từ 0,15mg Ờ 0,35mg/l thắch hợp hơn cả cho sự nhân chồi ở cây cà phê Arabica ( Jesus và cs, 2004) [20]. Nghiên cứu nuôi cấy in vitro cây đào Nhật Tân của Nguyễn Thị Lý Anh ựã ựưa ra kết luận về sự kết hợp giữa TDZ ở nồng ựộ thấp (0,5 mg/l) và α-NAA (0,1 mg/l) ựã dẫn ựến sự cân bằng về chất ựiều tiết sinh trưởng nội sinh và ngoại sinh, chúng có tác dụng kắch thắch tế bào giãn mạnh hơn, ựặc biệt là lá và ựốt chồi [1].
♦ Gibberellin
Từ những nghiên cứu Ộ bệnh lúa vonỢ do loài nấm kắ sinh ở cây lúa
Gibberella fujikuroi (nấm Fusarium miniliforme ở giai ựoạn sinh dưỡng) gây
nên các nhà khoa học ựã phát hiện ra axit gibberellic có cơng thức hóa học là C19H22O6. Gibberelin ựược tổng hợp chủ yếu trong lá non, một số cơ quan ựang sinh trưởng như phôi hạt ựang nảy mầm, quả non, rễ non... [8]
Một số tác dụng của gibberellin:
-Kắch thắch sự sinh trưởng theo chiều dọc. -Kắch thắch sự nảy mầm của hạt, củ.
-điều chỉnh sự ra hoa và phân hoá giới tắnh.
-Kắnh thắch sinh trưởng của quả và tạo quả không hạt
Trong nhiều trường hợp của Gibberellin kắch thắch sự ra hoa rõ rệt, theo học thuyết ra hoa của Trailakhyan thì GA là một trong hai thành viên của hoocmon ra hoa (florigen) là GA và antesin. GA cần cho sự hình thành và
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦ 29 phát triển của nụ dưới hoa (cuống hoa), còn antesin cần cho sự phát triển của hoa [9]. Ảnh hưởng ựặc trưng của Gibberellin là kắch thắch sự tăng trưởng kéo dài và nhanh chóng của cụm hoa. Gibberellin kắch thắch cây ngày dài ra hoa trong ựiều kiện ngày ngắn. Gibberellin ảnh hưởng ựến sự phân hóa giới tắnh của hoa, ức chế sự phát triển hoa cái và kắch thắch sự phát triển hoa ựực. Gibberellin có tác dụng giống auxin là làm tăng kắch thước của quả và tạo quả không hạt. Hiệu quả này càng rõ rệt khi tác dụng cùng với auxin. Gibberellin xúc tiến hoạt ựộng của auxin, hạn chế sự phân giải auxin do chúng có tác dụng kìm hãm hoạt tắnh xúc tác của enzyme phân giải auxin (auxinoxydase, flavinoxydase), khử tác nhân kìm hãm hoạt ựộng của auxin. GA1 gây ra sự tăng dài nhanh chóng của thân bằng cách kắch thắch sự phân cắt tế bào và sự tăng dài của tế bào. Cơ chế tác ựộng chưa ựược hiểu rõ, nhưng tác ựộng khác auxin ở chỗ là khơng có sự tham dự của chất có tắnh acid gây sự tăng trưởng.
Ở cây xà lách: ựể sản xuất hạt xà lách người ta phun GA3 với nồng ựộ 3- 10ppm ở thời kì cây 4-8 lá ựể làm tăng sản lượng của hạt và thu hoạch sớm hơn 2 tuần so với không xử lý. Khi nghiên cứu ảnh hưởng của GA3 ựến sự ra hoa của cây Ceropegia bulbosa Roxb. var. bulbosa, S. John Britto ựưa ra kết quả có 76% các chồi có hoa trong mơi trường MS +1 mg/l GA3 +0,5 mg/l BA [25].