Các chất điều hòa sinh trưởng

CÁC CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNGGiáo viên hướng dẫn:T.S Võ Thị Mai HươngSinh viên thực hiện:Huỳnh Thị Hồng TrangDoãn Thị Tuyết TrangNguyễn Thị Thanh TuyềnTổng quan bài thuyết trìnhA.Mở đầuB.Nội dungI.Các chất điều hòa sinh trưởng nội sinh:I.1. Chất kích thích sinh trưởng.Nhóm Auxin.Nhóm Gibberellin.Nhóm Cytokinin.I.2. Chất ức chế.II. Các chất điều hòa sinh trưởng ngoại sinh:II.1.Chất kích thích sinh trưởng.Nhóm Auxin.Nhóm Cytokinin.II.2. Chất ức chế.C. Kết luận.A. Mở đầuTrong thực vật chất điều hoà sinh trưởng, có nhiều nhóm, nhóm kích thích gồm có: gibberellin, auxin, và cytokinin…trong mỗi loại chất này còn chia làm nhiều thành phần chất nhỏ khác nhau nữa như cytokinin có: zeatin, kinetin… nhóm ức chế  sinh trưởng là: acid abscisic, ethylene… nhóm làm chậm sinh trưởng: retardant, ccc…Từ khi phát hiện ra các chất này trong cơ  thể  thực  vật các nhà khoa học đã nghiên cứu chiết xuất và đưa vào sử dụng với nhiều mục đích khác nhau như: ghép cây, nuôi cấy mô tế bào thực vật, làm ra hoa trái mùa, ra nhiều hoa, hoa lâu tàn, điều khiển giới tính cho hoa, làm cho sai quả, quả lâu chín, mau chín hoặc giảm quả rụng, làm tăng năng xuất cây trồng...Qua bài này chúng tôi xin giới thiệu một số chất điều hòa sinh trưởng và tác dụng của chúng.B.NỘI DUNG:I. Các chất điều hòa sinh trưởng nội sinh:I.1. Chất kích thích sinh trưởng.a. Nhóm Auxin.Khái quát:+là loại phytohormone được xác định đầu tiên.+là loại auxin phổ biến nhất, được tổng hợp ở hầu hết các mô thực vật, và có hoạt tính mạnh; thêm vào đó, IAA có cấu trúc đơn giản nên nhanh chóng dùng làm khuôn để tổng hợp và ứng dụng rộng rãi (trong đó có các loại thuốc diệt cỏ). Tác dụng sinh lý của Auxin:1.Tính hướng động của cây: hướng quang, hướng địa tương tự, auxin được vận chuyển xuống phần ở thấp hơn và kích thích sinh trưởng vùng này. Một số thí nghiệm cho thấy cây có thể nhận biết được trọng lực để phân bố auxinauxin được vận chuyển đến bên không được chiếu sáng, kích thích sự kéo dài tế bào, phần được chiếu sáng sinh trưởng chậm hơn à cây hướng về phía có ánh sáng2. Kìm hãm sự rụng lá, hoa, quảauxin kích thích tổng hợp etilen và chính chất này đã ức chế sự sinh trưởng của chồi bên3. Gây hiện tượng ưu thế ngọn4. Kích thích sự hình thành rễ6. Trong phản xạ với thương tổnauxin có vai trò trong hình thành và tổ chức xylem và phloem. Khi bị thương, nó sẽ kích thích sự biệt hoá tế bào và tái sinh mô mạch5. Sinh trưởng quảChính auxin trong hạt đã kích thích bầu phát triển thành quảHiện đã xác định được 136 GA, chúng có cấu trúc hoá học khác nhau song có đều có bộ khung gibberellaneGA được đặt tên theo thứ tự phát hiện: GA1, GA2,..., GAn, trong đó GA3 là loại được phân tích cấu trúc đầu tiên, đây cũng là loại GA có hoạt tính mạnh và được ứng dụng rộng rãi.b.Nhóm GibberellinTác dụng sinh lý:Ở mức tế bào: tăng số lần nguyên phân và tăng sinh trưởng dãn dài ở tế bào.Ở mức cơ thể:+ Kích thích sự nảy mầm của hạt, chồi, củ+ Kích thích sinh trưởng chiều cao cây+ Tạo quả không hạt+ Tăng tốc độ phân giải tinh bột.Hiệu quả sinh lýKích thích sự sinh trưởng kéo dài của thân (được xác định do vai trò của GA1)Sinh trưởng các đột biến lùn (thiếu gene chịu trách nhiệm tổng hợp enzyme trong con đường tổng hợp GA)Hiệu quả sinh lýKích thích sự nảy mầm của hạt, củKích thích sự vươn dài của các gióng cây họ lúaKích thích sự ra hoaỨc chế phát triển hoa cái, kích thích phát triển hoa đựcHiệu quả sinh lýC. CytokininCytokinin được định nghĩa là những chất hoá học có hoạt tính giống với trans-zeatin.Là nhóm các chất tự nhiên (zeatin) và nhân tạo (kinetin)kích thích phân chia tế bào mô sẹokích thích hình thành rễ/chồi trong mô sẹolàm chậm quá trình già hóa của lákích thích phát triển của lá mầm Về cấu trúc, đa số cytokinin có dạng purine được thay thế N tại vị trí C6ZeatinTÁC DỤNG SINH LÝ1.Điều hoà phân chia tế bàoBên trái: cây thuốc lá biình thườngBên phải: 2 cây thuốc lá đột biến,biểu hiện quá mức enzyme cytokinin oxidase à tế bào không phân chia2.Điều hoà sự phân hóa cơ quanauxin/cytokinin cao à kích thích ra rễauxin/cytokinin thấp à kích thích nảy chồi3.Kìm hãm sự già hoá của câyBên trái: cây được xử lí với cytokininBên phải: cây đối chứngẢnh hưởng đến sự nảy mầm của hạt và củẢnh hưởng tới ưu thế ngọn (phối hợp với auxin)Ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất, thúc đẩy sự phát triển của lục lạp và quá trình quang hợpMột số chất điển hình:1.Zeatin2.Zeatin ribozidMột số chất điển hình:1. Zeatin2. Zeatin ribozidC.1.ZeatinCông thức hóa họcTác dung:+ Zeatin là một cytokinin tự nhiên có hoạt tính tương tự kinetin.+ Zeatin có tác dụng kích thích sự phân chia tế bào + Zeatin ảnh hưởng đến sự hình thành và phân hóa cơ quan của thực vật dặc biệt là sự phân hóa chồi Ứng dụng :Zeatin chủ yếu được sử dụng trong nuôi cấy mô tế bào thực vật hay trong giâm cành Hình ảnh Lan được giâm trên bồi rêu có bổ sung nước dừa C.2.Zeatin ribozidCông thức hóa học .Tác dụng.Zeatin ribozid là mọt chất kích thích sinh trưởng thuộc nhóm cytokinin nên nó có những tác dụng dặc trưng giống như cytokinin.Ngoài ra zeatin ribozid còn có tác dụng giúp đẩy nhanh sự cảm ứng tạo hoa và cây ra hoa sớm invitro Ứng dụng.Zeatin ribozid được sử dụng nhiều trong nuôi cấy mô tế bào thực vậtHình ảnh hoa Lan dược kích thích nở hoa trong môi trường chứa zeatin ribozidI.2. Chất ức chế:Các chất có bản chất phenol Các chất có bản chất phenol trong cây là sản phẩm trao đổi chất ,có tác dụng ức chế trao đổi chất và ức chế sinh trưởng của cây .Trong cay chúng thường ở dạng liên kết với glucid tạo nên các glucozid làm mất tác dụng ưc chế của nó.Khi ở trạng thái tự do chúng có tác dụng ức chế các quá trình trao đổi chất trong cây .Nhóm các chất có bản chất phenol bao gồm nhiều chất khác nhau .Các đại diện của nhóm này gồm các chất sau :acid paoxybenzoic, ugron ,kumarin ,acid salixilic ,acid coric...Vai trò sinh lý :+ Là hoạt hóa enzim phân hủy auxin AIA-oxidase làm giảm lượng auxin trong cây ,do đó làm kìm hãm sự giãn của tế bào và ức chế sự sinh trưởng của các cơ quan bộ phận trong cây .+Xúc tiến hình thành lignin làm thành tế bào hoá gổ nhanh .+Cùng với acid abcisic các chất có bản chất phenol ảnh hưởng đến sự ngủ nghỉ của cây ,ức chế sự nảy chồi của cây ....Tuy nhiên sự kìm hãm của chúng đối với sự sinh trưởng của cây không có ý nghĩa quyết định.Acid salicilic( C7H6O3)Kumarin(C9H6O2)II. Các chất điều hòa sinh trưởng ngoại sinh: II.1.Chất kích thích sinh trưởng. a, Auxin nhân tạo:-Gồm một số chất như: 2,4-D; 2,4,5 T, MCPD, NAA, IBA, pichloram , dicamba...-Auxin tổng hợp có tác dụng: giúp bén rễ nhanh cho việc chiết cành ,dùng làm thuốc diệt cỏ, ngăn cản sự rụng trái.-Sử dụng auxin nội sinh tổng hợp sẽ thay thế nguồn auxin trong hạt và kích thích bầu phát triển thành hạt , phá bỏ ưu thế ngọn , kích thích cành giâm ra rễ phụ , cây đâm cành.IAA tổng hợp được sử dụng trong nuôi cấy mô nhưng nó dễ bị biến tính trong môi trường nuôi cấy và nhanh chóng thoái biến ở trong mô.Tuỳ theo mục đích thí nghiệm mà người ta có thể sử dụng các hợp chất giống auxin khác được tổng hợp và nó có những hoạt động hơi khác với auxin như :-Đặc biệt không dùng auxin nhân tạo có tác dụng diệt cỏ cho nông phẩm được sử dụng trực tiếp làm thức ăn như các loại rau ,củ quả vì chúng không có enzyme tự phân giải nên được tích lũy gây độc cho con người và động vật.a.1.NAA(a-Naphtyacetic acid):Công thức cấu tạo:-Hình thức : màu trắng tinh thể-Nhiệt độ nóng chảy :130-134 độ C-Đây là một auxin tổng hợp , có thể được hấp thu qua thân , rễ , lá. Nó được sử dụng rộng rãi trong nông nghiệp, lâm nghiệp, rau, hoa, quả ...-Nó có tác dụng ngăn chặn sự chín sớm của quả.Sản phẩm:Ankur (Alpha Naphthyl Acetic Acid 4.5% w/w). Nó là một dung dịch nước giúp giảm sự rụng của hoa và quả khi còn xanh.Thường được sử dụng đối với táo.Nó nên được sử dụng phù hợp với điều kiện khí hậuPhun NAA cho dứa ,nhãn kích thích sự ra hoa đồng đều và rất có hiệu quả , giúp thu hoạch đồng loạt.Ankur.a.2.IBACông thức cấu tạo:-Hình thức : trắng tinh thể-Nhiệt độ nóng chảy:-Độ tinh khiết: 99%-Tên khoa học:indole-3-butyric acid; 1H-indole-3-butanoic axít [133-32-4] -Được sử dụng để kích thích sự ra rễ ở những đoạn cắt của cây thân thảo và cây thân gỗ dùng làm cảnh.a.3.CHẤT DIỆT CỎ:Chất diệt cỏ có tác dụng phá hoại các màng tế bào và màng sinh chất, ức chế quang hợp, xáo trộn quá trình sinh trưởng, ngừng trệ quá trình phân bào, ngăn cản các quá trình sinh tổng hợp của cỏ, còn cây trồng khác không bị hại. Ví dụ: 2, 4- D; 2, 4, 5- T; carbamic, percloram… a.3.1. 2-4 D Công thức cấu tạo:Tên khoa học: axit 2,4-điclophenoxyaceticỞ nồng độ phần triệu 2,4-D có tác dụng kích thích sự sinh trưởng thực vật nhưng ở nồng độ cao hơn chúng có tác dụng tiêu diệt cỏ.Ví dụ :Để dứa ra quả trái vụ nhằm tăng thêm một vụ thu hoạch, người ta dùng 2, 4 D ở nồng độ 5 – 10 ppm. Nhưng 2, 4 D ở nồng độ cao lại là chất diệt cỏ. 2,4-D là thuốc diệt cỏ được tổng hợp từ các auxin, là thuốc diệt cỏ lá rộng ở các đồng cỏ.Hiện nay chủ yếu 2,4-D được sử dụng trong những hỗn hợp pha trộn với các loại thuốc diệt cỏ khác.Nó đang được sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới. Chỉ tính riêng tại Mỹ, 2,4-D là chất diệt cỏ thông dụng đứng hàng thứ ba. a.3.2. 2,4,5 - TCông thức cấu tạo:Tên khoa học:2,4,5-Trichlorophenoxyacetic acidCông thức phân tử:C8H5C13O3Hình thức : tinh thể có màu vàng rất nhạt.Nhiệt độ nóng chảy:154- 158 độ C2,4,5-Trichlorophenoxyacetic acid (2,4,5-T) là loại thuốc diệt cỏ được sử dụng rộng rãi cho tới năm 1970 thì bị cấm ử dụng.Bản thân 2,4,5 T chỉ là một chất độc vừa phải.Tuy nhiên trong quá trình sản xuất 2,4,5 T đã sản sinh ra một lượng TCDD-đây là một chất vô cùng độc hại đối với con người.Các sản phẩm và những hóa chất khác không phải là thuốc diệt cỏ, có khả năng chứa độc chất TCDD lần lượt bị rút ra khỏi thị trường. a.3.3. Dicamba Công thức cấu tạo:Tên khoa học:3,6-Dichloro-2-methoxybenzoic acid Công thức phân tử: C6H8Cl2O3Hình thức; tinh thể rắn màu trắng.Nhiệt độ nóng chảy: 114- 116 độ CĐộ hòa tan trong nước 500.000 μg / ml Độ hòa tan trong ethanol 922 g / L Dicamba là một thuốc diệt cỏ đối với các cây hàng năm và cây lâu năm.Nó được dùng để hạn chế cây bàn chải và cây dương xỉ trong đồng cỏ.Dicamba là vừa là chất độc nếu uống và hơi độc do hít hay tiếp xúc với da .Các triệu chứng ngộ độc với dicamba bao gồm: chán ăn, nôn, yếu cơ, làm chậm nhịp tim, khó thở, ảnh hưởng hệ thống thần kinh trung ương da xanh hơn, kích ứng mũi , phổi, và mất giọng.a.3.4.Pichloram:Công thức cấu tạo:Tên khác :Tordon hay Grazon Công thức phân tử: C6H3Cl3N2O2 .Nhiệt độ nóng chảy : 218,5 độ C.Là một chất diệt cỏ được sử dụng diệt cỏ đối với cây thân gỗ .Pichloram có thể được rải trên lá hoặc tiêm vào thân hoặc bón sâu vào đất nơi vùng rễ. Sau khi hấp thu bởi các tán lá, thân cây, hoặc rễ, picloram được vận chuyển đến cả cây.Hỗn hợp giữa 2,4,5-T, 2,4-D, và picloram đã tạo ra chất độc màu da cam được quân đội Hoa Kỳ sử dụng tại Việt Nam như một chất làm rụng lá. Hỗn hợp nầy đã được trộn lẫn trong xăng hay dầu cặn và được rãi xịt thẳng từ trên không.Nhiều dân thường, bộ đội sống trong vùng bị rải chất độc hoá học đã bị mắc các bệnh hiểm nghèo, đặc biệt là ung thư. Nhiều phụ nữ bị sảy thai, đẻ non. Nguy hiểm hơn cả là chất độc màu da cam đã để lại di chứng cho đời sau, con cái của những người bị nhiễm chất độc hoá học, mặc dù sinh ra sau chiến tranh, thậm chí ở rất xa nơi có chiến sự, cũng mắc các bệnh hiểm nghèo như câm, mù, điếc, tâm thần... hoặc có hình hài dị dạng. b. Nhóm Cytokinin:b.1. 6-Benzylaminopurine (6-BA) :Cấu tạo hóa học:Tên khác: N-benzyl-Adenine;Cytokinin B; 6BA ; Purin-6-amine; Khối lượng phân tử:225.25 Công thức phân tử:C12H11N5 HÌnh: 6-BA ở dạng bộtỨng dụng:Benzyl adenine tăng cường khí khổng mở của Chi Thài lài+Sự kích thích được tối đa ở một nồng độ 5 × 10-5 M BA.+ Các hoạt động của adenine benzyl đã được quan sát thấy trong một phạm vi hẹp của nồng độ, 10-5 đến 10-4 M thấy độ tăng của khí khổng được rõ nét hơn trong Chi Thài lài hơn Tridax.+Sự hiện diện của benzyl adenine vừa ngăn ngừa các khí khổng đóng cửa dự kiến do axít abscisic và có thể đảo ngược đáng kể khí khổng đóng cửa trước đó gây ra bởi axit abscisic. Đó là sự cân bằng giữa các axit abscisic và cytokinins có thể có thể kiểm soát độ mở khí khổng có hiệu quả Cây thài lài (Commelina coelestis) Khí khổngTridax procumbensSản phẩmb.2. Kinetin (6-furfurylaminopuine)Cấu tạo hóa học:Tên thường gọi: Kinetin; N6-Furfuryladenine; N-furfuryl-Adenine; FAP Khối lượng phân tử: 215.21 Công thức phân tử:C10H9N5O Kích thích hình thành chồitrong nuôi cấy mô thực vậtKhoai tâyChủ yếu được ứng dụng trong nuôi cấy môVitazymeVitazyme là một chất lỏng đậm đặc được tổng hợp bằng vi sinh từ nguyên liệu thực vật, sau đó được làm ổn định để sử dụng lâu dài. Các chất kích thích sinh học mạnh tự nhiên này chứa trong chất liệu này rất có lợi cho sự phát triển cây và điều kiện đất để tăng mạnh sự phát triển và sinh lợi cho người trồng trọt.Vitazymekhông độc. Nó là chất hữu cơ, an toàn, bền vững và có nhiều hoạt chất bao gồm Các thành phần đã Biết trong Vitazyme (tất cả được trích xuất từ chất liệu thiên nhiên):1-triacontanol..................................................... . 33 ug/ml Kinetin...............................................................< 1 mg/ml Acid gibberellic................................................0.13 mg/ml Acid indoleacetic ................................................< 1 mg/ml Biotin...............................................................0.006 mg/lb Acid folic .........................................................0.007 mg/lb Niacin..............................................................0.077 mg/lb Acid pantothenic ................................................0.13 mg/lb Vitamin B1 (thiamin)........................................2.03 mg/lb Vitamin B2 (riboflavin)...................................0.078 mg/lb Vitamin B6..........................................................1.2 mg/lb Vitamin B12 (cobalamine).............................0.0015 mg/lbCà chuaNhoHành tây2.1.ACEP ( Acid chlo ethyl-phosphoric)Các chế phẩm của ACEP có tên là Ethrel hay Ethephon .Ethrel là một acid có tên 2-chloroethyl phosphonic acid dạng lỏng có màu từ không màu đến hổ phách nhẹ, tan dễ dàng trong nước. Trên thế giới, ethrel được sử dụng hết sức rộng rãi để kích thích sự chín của các loại quả, làm quả chín đồng loạt tạo điều kiện cho công nghệ sau thu hoạch. II.2 CÁC CHẤT ỨC CHẾ SINH TRƯỞNG NHÂN TẠO.Thúc quả chóng chínACEP ức chế sinh trưởng chiều cao của cây và tăng sự phân cành, kích thích sự chín của thuốc lá, màu sắc đẹp và phẩm chất thuốc lá tăng. Ethrel còn tăng sự tiết nhựa mủ cao su, tăng tỷ lệ hoa cái ở bầu bí. Khi gặp nước, ethrel chuyển thành etylen – một hormon có vai trò chính trong quá trình chín của quả nên khi phun vào cây, quả, ethrel xâm nhập vào tế bào bị nước có trong tế bào phân hủy thành etylen theo phản ứng. Tuy ethrel không phải là một chất “cực độc” hay “cực nguy hiểm” như một số thông tin gần đây nhưng có những độc tính nhất định. Do đặc tính kích thích sự ra hoa của một số thực vật, etylen, ethrel và các chất tương tự (axetylen) được sử dụng trong trồng trọt để kích thích dứa, xoài ra hoa trái vụ, tăng thêm một vụ thu hoạch mà kết quả là những loại quả trái mùa gần đây đã xuất hiện với chất lượng ngon không kém chính vụ.Chế phẩm EthrelChế phẩm Ethephon2.2. B9:B9 là một dạng bột trắng hòa tan trong nước. Nó được sử dụng như là một chất điều hòa tăng trưởng, trong đó kiểm soát sự tăng trưởng quá mức của cây song tử điệp. B9 có những ứng dụng dưới đây: Ngăn cản sự tăng chiều dài quá mức của cây dây leo. Kéo dài cuộc sống của hoa và làm cho hoa đẹp hơn. Tăng năng suất của khoai tây, đậu phộng và các loài thực vật .Kiểm soát sự tăng trưởng sinh dưỡng và sinh sản của cây ăn quả như táo,anh đào, xuân đào, đào và lê.Công thức cấu tạoChế phẩm B9Thực trạng sử dụng các chất kích thích sinh trưởng ở Việt NamCác chất kích thích sinh trưởng thực vật được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp để tăng năng suất.Tuy nhiên do chạy theo lợi nhuận mà dẫn đến tình trạng lạm dụng quá mức các chất kích thích sinh trưởng gây ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng.Tình trạng sử dụng thuốc nhập lậu từ Trung Quốc và thuốc không rõ nguồn gốc ,không nằm trong danh mục cho phép của bộ y tế còn phổ biến.Không sử dụng theo đúng hướng dẫn và theo khuyến cáo.Các cơ quan có chức năng đã vào cuộc để kiểm tra mức độ an toàn thực phẩm ở các nơi sản xuất rau.Cũng như tiến hành điều tra về dư lượng thuốc kích thích trên các nông sản .Ảnh 4: Hóa chất Ethrel có thể gây ngộ độc đường miệng Ảnh 1: Một lọ thuốc pha với nước có thể ngâm hàng trăm cân đu đủ xanhẢnh 2: Những lọ thuốc kích thích hoa quả chín nhanh Ảnh 3: Đu đủ được ngâm thuốc kích thích ủ đầy cả hiên nhà một người dân ở Thu Quế 123 4Một số hình ảnh về thực trạng sử dụng các chất kích thích sinh trưởng Hướng giải quyếtChúng ta đang phát triển các vùng trồng rau sạch, an toàn.Kiểm soát chặt chẽ các nguồn thuốc trên thị trường. Giảm tối đa việc sử dụng các thuốc không rõ nguồn gốc.Hướng dẫn cho nông dân phương pháp sử dụng hiệu quả nhất và an toàn nhất.Tăng cường kiểm tra giám sát việc sử dụng các thuốc không rõ nguồn gốc và có biện pháp xử lý thích đáng.Rau sạch ở xã Tân Phú Trung, Củ Chi được trồng, chăm sócđảm bảo an toàn cho người tiêu dùng (www.sggp.org.vn/xahoi/2008/1/141981/)C.Kết luậnCác chất kích thích sinh trưởng có hiệu quả rất rõ rệt đối với quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồngViệc sử dụng các chất kích thích trên có nhiều ý nghĩa trong sản xuất nông nghiệp, mặc dù vậy cũng không nên lạm dụng quá mức.Tuy nhiên tác dụng của chúng vẫn chưa được hiểu rõ hết cần có các hướng nghiên cứu mới về tác dụng của các chất kích thích sinh trưởng này.Tài liệu tham khảo1.Sinh lý học thực vật – GS.TS Nguyễn Bá Lộc, TS. Võ Thị Mai Hương, Lê Thị Hoa, Lê Thị Trĩ.Nguyễn Quang Thạch, PGS.TS Vũ Quang Sáng –Nxb Đại Học Huế 2008.2.Giáo trình chất điều hòa sinh trưởng – PGS.TS Nguyễn Bá Lộc – Đại học sư phạm Huế.Các trang web:1.2.www.the-scientist.com 3.4.5.6. 7.www.google.com.vnCẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠNĐÃ THE