Polyamine đóng vai trò là chất điều hòa sinh trưởng

Một phần của tài liệu luận văn thạc sĩ sinh học thực nghiệm: nghiên cứu vai trò của một số polyamine lên sự hình thành phôi vô tính cây sâm ngọc linh nuôi cấy in vitro (Trang 34)

Các PA đã được quan tâm như là một lớp mới trong các chất điều hòa sinh trưởng và là tín hiệu hormone sơ cấp trong quá trình nhân lên và biệt hóa tế bào ở nhiều quá trình sinh lý thực vật [Kakkar et al., 2000; Bais và Ravishankar, 2002;

Jiménez, 2005]. Trong những năm đầu tiên sau khi nghiên cứu PA trong tế bào thực vật, một điều đáng chú ý về khả năng của chúng mang những hoạt động sinh trưởng cao ở những giai đoạn phát triển. Những tác động của PA ngoại sinh và nội sinh được nhận thấy rõ ở cấp độ thực vật tương đồng không làm ảnh hưởng đến tác động của phytohormone. Điều đáng chú ý là nó tác động gián tiếp và trực tiếp giữa PA và các phytohormone cảm ứng phát triển. Vì vậy, trong một vài thực vật, auxin, gibberellin và cytokinin kích thích sinh tổng hợp và gia tăng hàm lượng PA, ở đó PA ngoại sinh tác động đến các phytohormone nội sinh. Đối với Arabidopsis, IAA cảm ứng gene ACL5 ghi mã tổng hợp Spm nhưng ABA hay acid gibberelic có thể không cảm ứng gene này. Sự không hoạt động của gene này làm chậm trễ sự kéo dài thân và ức chế sự phân chia tế bào.

Theo sự hoạt động sinh hóa của chúng, PA có thể phân chia thành 2 nhóm: Put và Cad kích thích sự phân chia tế bào và hình thành rễ như những auxin và gibberellin, trong khi đó Spd và Spm điều hòa sự phân chia tế bào, hình thành các cơ quan và nhiễm sắc thể như những cytokinin. Nồng độ PA cao thường có mặt trong các mô sinh trưởng mạnh và trong giai đoạn sớm của sự phát sinh phôi sinh dưỡng. Trong nuôi cấy tế bào cà rốt, PA được biến nạp với gene ODC cDNA và nồng độ Put được gia tăng trong không bào. Điều này cho phép PA được đưa vào sử dụng như auxin ở giai đoạn sớm của sự phát sinh phôi trong tế bào sinh dưỡng cà rốt.

Sự thay đổi trong trao đổi PA ở giai đoạn phát sinh phôi sinh dưỡng được nghiên cứu trong nhiều hệ thống khác nhau ở thực vật. Đây là một hướng đi quan trọng trong sự tái sinh cây trồng và là hệ thống hiện đại, tiềm năng để nghiên cứu các sự kiện sinh trưởng, phát triển và phát sinh hình thái in vitro [Yadav và Rajam, 1998]. Vì vậy những nghiên cứu gần đây, sự phân tích toàn diện hàm lượng của PA, hoạt động của những enzyme tổng hợp nên chúng, sự biểu hiện của gene điều hòa phiên mã được biểu diễn ở những giai đoạn khác nhau của sự phát sinh phôi sinh dưỡng ở Vitis vinifera: hình tim, hình cá đuối, phôi trưởng thành và tái sinh cây.

Hoạt động của ODC vượt quá ADC. Sự biểu hiện của gene ODC và SAMDC có liên quan đến hoạt động của những enzyme tương ứng với những cấp độ của Put và Spd ở giai đoạn sớm của sự phát sinh phôi. Mối quan hệ không có mặt giữa hàm lượng PA tự do, hoạt động của enzyme để sinh tổng hợp và cấp độ biểu hiện gene ở giai đoạn sau của sự phát sinh phôi và tái sinh cây có thể mang lại kết quả hệ thống điều hòa tế bào.

Nghiên cứu gần đây chỉ ra vai trò quan trọng của PA ngoại sinh trong quá trình phát triển in vitro như quá trình phát sinh phôi vô tính. Tần xuất phát sinh phôi vô tính cũng có thể được điều chỉnh bởi nồng độ các PA đã được Kever và cộng sự (2000) chứng minh trên cây Panax ginseng. Đối với cây Araucaria angustifolia, sự thay đổi hàm lượng các PA cũng đã được tìm thấy trong các giai đoạn phát triển khác nhau của phôi và ở mô hạt trong suốt quá trình phát triển của hạt [Astarita và

cộng sự 2003]. Trục phôi là cơ quan xuất hiện hàm lượng PA cao nhất gồm Put và Spm trong giai đoạn phôi sớm; trong khi nồng độ Spd cao và nồng độ Put giảm xuống khi lá mầm mọc ra.

Một phần của tài liệu luận văn thạc sĩ sinh học thực nghiệm: nghiên cứu vai trò của một số polyamine lên sự hình thành phôi vô tính cây sâm ngọc linh nuôi cấy in vitro (Trang 34)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(98 trang)