Dan bai chi tiߦ+t slh thß+¦c vߦ¡t thߦºy sanh

5,724 views

Published on

Sinh lí thực vật_ Nguyễn Du Sanh

0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
5,724
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
5
Actions
Shares
0
Downloads
164
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Dan bai chi tiߦ+t slh thß+¦c vߦ¡t thߦºy sanh

  1. 1. SINH LÝ HỌC THỰC VẬT NGUYỄN DU SANH 1
  2. 2. Tài liệu tham khảo chính1) Bùi Trang Việt 2000 - Sinh Lý Thực Vật Đại Cương, Phần II. Phát triển. Nhà xuất bản Đạihọc Quốc gia Tp. Hồ Chí minh, 349 trang2) Bùi Trang Việt 2002 - Sinh Lý Thực Vật Đại Cương, Phần I. Dinh dưỡng. Nhà xuất bản Đạihọc Quốc gia Tp. Hồ Chí minh, 333 trang3) Campbell, N. A. (1996) Biology, 4th ed. Benjamin/Cummings, Menlo Park, CA.4) Hopkins G., 1995 - Introduction to Plant Physiology. John Wiley & Sons Inc., New York,464 p.5) Lea, P.J and Leegood R.C., 1999 - Plant Biopchemestry and Molecular Biology. John Wiley& Sons Inc., New York, 363 p.6) Leegood, R.C., Sharkey, T.D., and Susanne von Caemmerer., 2000- Photosynthesis:Physiology and Metabolism. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht7) Sage, R. F., and Monson, R.K., 1999 – C4 Plant Biology. Academic Press8) Frank B. Salisbury, F.B and Ross, C.W. 1992 - Plant Physiology. Wadsworth PublisingCompany, California 1992.9) Taiz, L., and Zeiger, E., 1991 - Plant Physiology. The Benjamin/Cumming PublishingCompany, Inc. California, 565p.10) Vũ Văn Vụ, Hoàng Đức Cự, Vũ Thanh Tâm và Trần Văn Lài 1993- Sinh lý học Thực Vật.Giáo trình Cao học Nông nghiệp Sinh học. NXB KHKT Hà Nội.11) Plant Physiology online (http://www.plantphys.net/article.php?ch=e&id=282)12) General Plant Biology (http://hcs.osu.edu/hcs300/) 2
  3. 3. MỞ ĐẦUSự sống khởi đầu sau 1 tỉ năm. Sinh vật đầu tiên chỉ gồm có protein và acidnucleic. Ngày nay thế giới sinh vật chia thành 5 giới (kingdom): 1) Monera (giới vi khuẩn = prokaryot) xuất hiện khoảng 3,5 tỉ năm. 2) Protista (sinh vật đơn bào nhân thật : eukaryot) xuất hiện cách nay 1,5 tỉ năm. 3) Fungi (giới nấm) 4) Plantae (giới TV) 5) Animalia (giới Động vật) Tất cả mọi sinh vật đều có chung 4 đặc trưng cơ bản (trao đổi chất và năng lượng, sinh trưởng và phát triển, sinh sản, cảm ứng và vận động) 3
  4. 4. PHÂN LOẠI THỰC VẬTRong: sống trong nướcĐịa y: do rong và nấm hợp lạiĐài Thực vật (rêu): sống chổ ẩm, có cơ quan sinh bào tử rõKhuyết TV: có rễ thật (cây), có mạch, chưa có cơ quan hoa (quyển bá, mộctặc, ráng: dương xỉ , ).Cây có hoa:Hạt trần (loã tử: thông, thiên tuế, tùng bách)Hạt kín (bí tử: xòai, lúa, ... )Vị TRÍ PHÂN LOẠIGiới (Plantae)Ngành (-phyta)Lớp : (song tử diệp: Dicotyledonae hai lá mầm; đơn tử diệp:Monocotyledonae một lá mầm)Bộ (-ales)Họ (-aceae)Giống (Chi):Loài: (thường hai từ và viết in nghiêng) 4
  5. 5. CÁC KHÁI NIỆMCỦ: Bộ phận dinh dưỡng ở dưới đất và phù ra .THÂN: Bộ phận mang lá.LÁ: Do một cuống ( petiole) mang lấy một phiến (limbe)HOAHoa: gồm:Lá đài, cánh hoa, nhụy đực (nhị), nhụy cái (nhụyPhát hoa (hoa tự): Nhiều hoa mọc ghép lại với nhau.Có nhiều kiểu phát hoa: chùm, gié, tán, tản phòng, hoa đầu (đế) , tụ tán.TRÁIGồm nhiều loại: quả mập (phì quả), quả nhân cứng, trái kép, quả khô (gồm bếquả hay nang)HỘT: Chứa phôi và chất dự trữ nuôi phôi. 5
  6. 6. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨUThực vật bậc cao gồm hai nhóm:• Song tử diệp (hai lá mầm- Dicotyledons):khoảng 200.000 loài+ Gân lá phân nhánh, hình mạng.+ Bó mạch thân sắp xếp trên một vòng (libe nằm trên bó mộc) và có tượng tầng libe-mộc+ Thường có rễ cọc (rễ cái taproot).+ Hoa tứ hay ngũ phân. Hột chứa phôi với 2 lá mầm• Đơn tử diệp (một lá mầm -Monocotyledon): khoảng 50.000 loài.+ Gân lá song song.+ Bó mạch thân sắp xếp trên nhiều vòng đồng tâm, không có tượng tầng libe-mộc.+ Thường có rễ chùm (rễ sợi fibrous roots). 6+ Hoa tam phân. Hột chứa phôi với một lá mầm.
  7. 7. Sinh lý thực vật là môn học nghiên cứu về bản chất của sinh họcthực vật. Nghiên cứu sinh lý thực vật là tìm hiểu những cơ chế bên trong cơ thể (nộisinh) thực vật dưới tác động của các yếu tố bên ngoài (ngoại sinh = môi trườngsống) để tổ chức lại cơ thể nhằm tồn tại và phát triển. Việc nghiên cứu thể hiện ở các mức cơ thể, cơ quan, tế bào và dưới tế bào.Thực vật có 3 hoạt động cơ bản T Sự hấp thu và vận chuyển các chất S Sự biến dưỡng Sự phát triển Nghiên cứu sinh lý thực vật là nghiên cứu đầy đủ cả ba quá trình vìchúng liên quan chặt chẽ với nhau. 7
  8. 8. CÁC MÔN HỌC KHÁC CÓ LIÊN QUAN :• Hình thái giải phẫu thực vật• Sinh hóa học thực vật• Sinh học phân tử• Sinh thái học thực vật•Sinh lý sinh thái thực vật•Di truyền học thực vật Trong thực tế các môn khoa học này rất gần gũi, liên hệ chặt chẽ và bổ sungcho nhau, khó tách bạch.Ý NGHĨA CỦA VIỆC HỌC SINH LÝ THỰC VẬT: Hiểu rõ hơn về thực vật là sinh vật có tầm quyết định cho cuộc sống trêntrái đất (sinh vật tự dưỡng). Hiểu về vai trò của thực vật trong chu trình vật chất (sinh địa hóa) và chutrình năng lượng đảm bảo cho sự sống trên trái đất. Là cơ sở cho việc trồng trọt, công nghệ sinh học: tăng năng suất, chất lượng. 8
  9. 9. SƠ LƯỢC VỀ TỔ CHỨC CƠ THỂ THỰC VẬTTế bào thực vật và các bào quan:Tế bào là nơi hoạt động biến dưỡng chính, nhân là trung tâm điều khiển.Mức độ tổ chức từ: Tế bào  mô  cơ quan  cơ thể. 9
  10. 10. PHẦN DINH DƯỠNGCHƯƠNG I: SỰ HẤP THU VÀ VẬN CHUYỂN NƯỚC I- Nước và các đặc tính của nước .Phân tử nướcCầu nối O-H tạo với nhau một góc 105°.Các trạng thái của nước Sự ngưng tụHơi lỏng Sự bay hơi Sự đóng băngLỏng rắn Sự tan chảy Sự thăng hoaRắn hơi Sự hình thành sương 10
  11. 11. Các đặc tính của nước ª Nước là dung môi hoàn hảoPhân tử nước nhỏ và hữu cực nên nước có thể hòa tan một số lớn các chất, đặcbiệt là các ion và các chất tích điện bằng cách bao quanh và làm giảm tươngtác tĩnh điện giữa các chất này. ª Nước giúp thực vật giảm bớt các dao động nhiệtVì nước cần một nhiệt lượng tương đối lớn (tỷ nhiệt và ẩn nhiệt bốc hơi) đểphá vỡ cầu nối hydrogen và bốc hơi nên sự thoát hơi nước ở lá là cách tốt nhấtđể làm giảm dao động nhiệt ở thực vật (làm mát). ªNhờ nối hydrogen, nước có khả năng kết và bám rất mạnh  cột nước. ªNước có sức căng bề mặt rất lớn ª Nước tạo áp suất thủy tĩnh: Do sức căng trong nước khá lớn nên ta phải cần một lực kéo khá mạnh để phá vỡ cột nước (120 atm) 11
  12. 12. VAI TRÒ CỦA NƯỚC TRONG ĐỜI SỐNG THỰC VẬT Nước là nhân tố quan trọng bậc nhất đối với tất cả các sinh vật sống. Ở mức tế bào:+ Tạo sức trương+ Tham gia phản ứng biến dưỡng+ Tham gia vào sự tăng trưởng và cử động tế bào+ Là dung môi hòa tan các chất khoáng+ Ở mức cơ thể:+ Nước giúp vận chuyển các chất+ Nước còn làm mát lá HÀM LƯỢNG NƯỚC VÀ NHU CẦU NƯỚC CỦA CÂY Nhu cầu nước của cây rất lớn và tùy thuộc vào đặc điểm sinh lý, sinh thái, tùy vào loài cây khác nhau. 12
  13. 13. Thế nước .Phương trình thế nướcPhương trình thế nước: ψ = -π + P π: áp suất thẩm thấu của dung dịch P: áp suất thủy tĩnh .Trạng thái nước của tế bào thực vật Nước tự do & nước dính. Nước di chuyển theo thế nước, là quá trình thụ động. .Trạng thái co nguyên sinh và trương nước của tế bào Môi trường ưu trương Môi trường nhược trương 13 (tế bào co nguyên sinh) (tế bào phồng lên)
  14. 14. Các quá trình vận chuyển nước trong thực vật Mao dẫnChiều cao tùy thuộc: lực kéo cột nước đi lên và trọng lực. Khuyếch tánKhuyếch tán là sự chuyển động của các phân tử theo khuynh độ nồng độ (sựchênh lệch về nồng độ). c Dòng khối (cơ chế quan trọng nhất)Dòng khối là quá trình vận chuyển nước theo khuynh độ áp suất. Thẩm thấuLà quá trình khuyếch tán của nước qua một màng thấm chọn lọc. 14 Môi trường ưu trương Môi trường nhược trương Môi trường đẳng trương
  15. 15. Cơ chế hấp thu và vận chuyển nước ở thực vật  Nước từ dịch đất tới bề mặt rễSự di chuyển của nước trong đất chủ yếu theo cơ chế dòng khối.  Các con đường hấp thu nước bởi rễ : 3 con đường-Con đường apoplast-Con đường symplast- Con đường qua màng (thường kể chung vào symplast) Caàu lieân Maøng teá baøo baøo Bieåu Voû Noäi bì Truï bì bì Vaùch teá Khung caspary baøo 15
  16. 16. Cơ chế hấp thu và vận chuyển nước ở thực vật Sự di chuyển cột nước lên cao: do- Sức đẩy của rễ- Sự thoát hơi nước ở lá (quan trọng nhất)- Lực kết hợp giữa các phân tử nước CƠ CHẾ ĐÓNG MỞ KHÍ KHẨU Sự thoát nước ở lá- Sự thoát hơi nước qua khí khẩu (QT)- Sự tiết nước giọt qua thủy khẩu* Ý nghĩa của sự thoát hơi nước+ Mở khẩu trao đổi CO2.+ Vận chuyển các chất dinh dưỡng.+ Làm mát lá.+ Làm tế bào đứng thẳng và tăng trưởng 16
  17. 17. CHƯƠNG II: SỰ HẤP THU VÀ VẬN CHUYỂN CHẤT HÒA TAN I- Nhu cầu về dinh dưỡng khoáng Các nguyên tố trong cơ thể thực vậtTrong cây hầu như có hầu hết các nguyên tố.Tùy vào hàm lượng trong cây, các chất khóang được xếp thành hai nhóm: đavà vi lượngChất khoáng là thuật ngữ để chỉ các chất vô cơ, ở dạng ion, hiện diện trongthiên nhiên, thường sẵn sàng trong đất cho cây sử dụng”. Nhu cầu về dinh dưỡng khoáng Taêng thieáu toái haûo ñoäc tröôûng 17 Noàng ñoä chaát
  18. 18. II- Các nguyên tố cần thiết và các triệu chứng thiếu khoáng  Khái niệm về nguyên tố cần thiết- Cần thiết cho sự phát triển bình thường của vài loài thực vật.- Không thể thay thế được.- Gây các triệu chứng thiếu đặc biệt.Chín nguyên tố đa lượng: C, H, O,N, S, P, K, Mg, Ca,Bảy nguyên tố vi lượng: Fe, Mn, Cu, Zn, Mo, B, Cl  Vai trò tổng quát của các nguyên tố cần thiết Các nguyên tố đa lượng+ Để tạo thành các hợp chất hữu cơ+ Tạo thế thẩm thấu cho tế bào+ Dự trữ và trao đổi năng lượng+ Hoạt hóa enzym Các nguyên tố vi lượng Là thành phần của enzyme hay coenzyme. 18
  19. 19. TRIỆU CHỨNG THIẾU NGUYÊN TỐ CẦN THIẾT ►N (Nitrogen)Lá bị hoàng hóa (thường ở lá già) hay có màu đỏ, cây chậm tăng trưởng, thânmảnh và thường hóa gỗ. ► P (Phosphor)Cây non giảm tăng trưởng, lá có màu xanh thẩm , cây kém đậu trái, chậm chín.Năng suất củ thấp. ►K (Potassium)Lá hoàng hóa (ở ngọn và mép lá), thân mảnh và yếu ớt với những lóng ngắnbất thường. Năng suất củ thấp. ►S (Sulfur)Cây có triệu chứng như thiếu nitrogen. Sự hoàng hóa xảy ra trước ở các lá non. ►Ca (Calcium)Có biểu hiện của sự thiếu sắt (úa vàng), mô bị mềm nhũn, lá non hẹp và congxuống. ►Mg (Magnesium)Sự hoàng hoá xảy ra trước ở lá già. Năng suất củ thấp. 19
  20. 20. ►Fe (sắt)Sự hoàng hóa bắt đầu ở các lá non. ►Cu (đồng)Lá có màu lục sẫm, có thể bị xoắn hay biến dạng. Lá non có các vết hoại mô(bắt đầu từ chót và lan xuống mép lá), và có thể rụng. ►B (bo)Sự phân chia tế bào bị cản, sự hoại mô xảy ra ở lá non, nụ hay củ, trái và rễphù to, cây mất ưu tính ngọn và phân nhánh nhiều. ►Mn (mangan)Có sự hoàng hóa và sự phát triển của các vết hoại mô nhỏ. ►Zn (kẽm)Tăng trưởng lóng giảm, lá nhỏ, vặn vẹo, bìa lá nhăn, hoàng hóa ở lá già. ►Mo (molypden)Có sự hoàng hóa và hoại mô ở các lá già, hoa rụng sớm hay không thành lậpđược. ►Cl (chlor)Sự hoàng hóa và hoại mô xảy ra, kéo theo sự héo của ngọn lá, lá có màu đồngvà tăng trưởng chậm, rễ dày lên ở vùng gần ngọn. 20
  21. 21. III- Sự cung cấp các chất dinh dưỡng cho thực vật- Cây có thể hấp thu các chất khóang qua thân, lá, rễ chủ yếu là qua rễ.- Thực vật lấy chất khóang từ môi trường dưới dạng các chất hòa tan.Phải cung cấp đủ và đúng lượng cũng như lọai nguyên tố tùy thuộc vào mỗigiai đọan phát triển của cây. Cần chú ý đến pH của dung dịch hòa tan.IV- Các kiểu vận chuyển chất hòa tan Sự vận chuyển đến mạch mộcTheo ba con đường: apoplast, symplast và qua màng (symplast). Sự vận chuyển các ion qua màng tế bàoCơ chế vận chuyển chủ động (cần năng lượng)Cơ chế vận chuyển thụ động (không cần năng lượng)V- Cơ chế hấp thu và vận chuyển trong mạch mộc- Sự phóng thích ion vào mô mộc- Sự vận chuyển đi lên của nhựa nguyên trong mạch mộc- Sự thu nhận ion khoáng từ dịch mộc 21
  22. 22. VI- Sự biến dưỡng nitơ Nhu cầu N 1-3% nhưng có ý nghĩa quan trọng bậc nhất.Thực vật lấy đạm từ đất ở dạng NH4+, dạng các nitrat (NO3-).Dạng nitơ cung cấp nhờ 6 nguồn:- Quá trình tổng hợp hóa học (rất ít từ sấm sét)-Quá trình cố định nitơ của vi khuẩn, vi khuẩn lam sống tự do- Quá trình cố định nitơ của các vi khuẩn, tảo cộng sinh- Nguồn nitơ hữu cơ từ xác sinh vật- Nguồn nitơ dạng phân bón- Nguồn đạm động vật sống (ít chỉ một số loài) Sự hấp thu N qua 2 dạng: NO3- (nitrat) và NH4+ (ammon) Quá trình amin hóa: NO3- → NH4+ Quá trình đồng hóa nitơ amon trong thực vậtSinh tổng hợp proteinSự tổng hợp protein trong tế bào được thực hiện trên các ribosome của tế bào 22chất.
  23. 23. CHƯƠNG III: QUANG HỢPI- Cấu trúc bộ máy quang hợp và các sắc tố Diệp lạpDiệp lạp hình trứng, dài 3-10 µm, rộng 1-4 µm.II- Cơ chế quang hợp Định nghĩa quang hợp 6 CO2 + 6 NADPH + H+ và 12ATP  C6H12O6 + 6 H2OQuang hợp có 2 giai đoạn chính:Pha sáng: quá trình quang giải nước.Pha tối: khử CO2 thành glucid.Hệ thống thu ánh sángPS II (P680) và PS I (P700)Gồm cặp phân tử diệp lục tố a phân tử sắc tố phụphức hợp thu ánh sáng 23
  24. 24. HAI PHA CỦA QUÁ TRÌNH QUANG HỢP Pha sáng: trên màng thylakoid Sự quang giải nước4H2O ↔ 4OH- + 4H+4OH- → 2H2O + O2 + 4e-Sau đó, có sự chuyển điện tử qua 2 con đường: đường không vòng và đườngvòng Pha tối : trong stroma Kết nạp CO2 (chu trình C3, PCR, Chu trình Calvin) Gồm 3 giai đoạn chính: - Carboxyl hóa ribulose-1,5-biphosphat (RuBP) để tạo phosphoglycerat (APG) - Khử APG - Tái sinh RuBP 24
  25. 25. III- Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình quang hợpÁnh sángNhiệt độNồng độ CO2 :tối hảo khoảng 0,1%; >3% ức chếNướcDinh dưỡng khoáng Các yếu tố khác: tăng nồng độ O2, sự hiện diện của các chất cản biến dưỡng,các chất gây mê (chloroform, ether)…, chất trừ cỏ (Diuron) làm cản mạnh sựquang hợp. 25
  26. 26. IV- Biến dưỡng carbon (các kiểu quang hợp ở thực vật)Chu trình C3 (PCR - Photosynthesis Carbon Reaction)Quang hô hấp (photorespiration)Là hiện tượng thoái biến tỏa CO2 như hô hấp nhưng xảy ra trong các tế bàochứa diệp lục tố dưới ánh sáng.Quang hô hấp gắn liền với chức năng cố định O2 (oxygenase) của Rubisco khikhí quyển có nồng độ O2 cao và nồng độ CO2 thấp (<50ppm) (điểm bù = điểm bùtrừ CO2).Chu trình C4CO2 được đồng hóa thành các acid C4 bởi PEP carboxylase trong tế bào thịt lá.Các acid này khuyếch tán vào tế bào vòng bao, khử carboxyl và phóng thíchCO2. Chu trình CAM Các cây theo cơ chế này thực hiện mở khẩu và nhận CO2 vào buổi tối. Ban ngày, CO2 được nhả từ các chất nhận và tham gia vào chu trình C3PCR. 26
  27. 27. So sánh chu trình CAM với chu trình C4Hai cơ chế rất giống nhau nhưng có khác biệt quan trọng:Ơ cây C4, sự thành lập các acid C4 và cố định CO2 bởi chu trình C3PCR táchbiệt nhau theo không gian. Sự tách biệt này do cấu trúc đặc biệt của cây C4.Ở cây CAM, hai quá trình trên tách biệt nhau theo thời gian. HÌNH THÁI GIẢI PHẪU LÁ Ở CÂY C3, C4 27
  28. 28. Ñ a ë c ñ ie å m T h ö ïc v a ä t C 3 T h ö ïc v a ä t C 4 T h ö ïc v a ä t C A MHình thaùi Ña daïng Caây buïi, coû Caây moïng nöôùcPhaân boá Khaép nôi (80%) Noùng aåm (13%) Noùng khoâ (7%)Thöôøng gaëp ôû Hoï Nhieàu Hoï Hoøa baûn, Laùc Soáng ñôøi, Xöông roàng,Caáu truùc Laù Chöùa nhieàu teá baøo Teá baøo M xeáp 1-2 Lan M voøng ñoàng taâm vôùi Chöùa khoâng baøo toLoaïi luïc laïp BSCaáu truùc Kranz 1 (dieäp moâ: M) 2: M vaø BS 1 (dieäp moâ: M)(voøng bao boù maïch : Khoâng Coù KhoângBS)Chaát nhaän CO2 ñaàu RuPB (+ CO2) PEP (+ HCO3) PEP (+ HCO3)tieân Acid C3 (PGA) Acid C4 (OAA, Malic, Acid MalicSaûn phaåm ñaàu tieân Aspartatic) RubisCO PEPC PEPCEnzym thöïc hieän Ban ngaøy Ban ngaøy Ban ñeâmThu naïp CO2 10 – 25 25-45 30-45Nhieät ñoä(oC) trung bình khoâng coù raát caoAùnh saùng baûo hoøa coù khoâng khoângQuang hoâ haáp 30-50 ppm <10 ppm < 5ppmÑieåm buø CO2 10-30 40-60 10-25Hieäu suaát quang hôïp(mg CO2/dm2/giôø) 500 –600 250 – 300 50Nhu caàu nöôùc (grnöôùc /gr chaát khoâ) trung bình cao thaápKhaû naêng taïo chaát trung bình nhanh thay ñoåi 28khoâ
  29. 29. Sự tổng hợp sucrose và tinh bộtTổng hợp sucrose (saccharose) Dihydroxyaceton-phosphat (từ chu trình C3PCR)  trùng hợp tạo thànhfructose 1,6-diphosphat  khử phosphoryl hóa thành fructose-6-phosphat isomer hóa thành glucose-1-phosphat. Glucose-1-phosphat (G-1-P) được hoạt hóa bởi UTP G-1-P + UTP → UDP-G + Ppi(Pyrophosphat) UDP-G + fructose → UDP + saccharose (ở không bào hay TBC)Tổng hợp tinh bộtTrong diệp lạp = Xảy ra trong stroma, qua fructose 6-phosphat (F-6-P) isomer hóa thành G-1-P  được hoạt hóa bởi ATP. ATP + G-1-P → ADPG + PPi [Glucose]n + ADPG → [glucose]n+1 + ADP Enzyme tổng hợp tinh bột được hoạt hóa bởi K+, được cảm ứng bởi cytokinin .Trong bột lạp = các tế bào tích trữ (sink cell) 29
  30. 30. CHƯƠNG IV: SỰ VẬN CHUYỂN TRONG MÔ LIBE I- Khái niệm về “nguồn” (source) “bể” (sink) Nguồn (source – nơi cho) là nơi sản xuất các chất đồng hóa nhiều hơn là nhucầu sử dụng của nơi này (lá (trưởng thành) là nguồn chủ yếu) Bể (sink – nơi nhận) có hai lọai bể: tiêu thụ & tích trữII- Một số khái niệm liên quan đến libeLibe và các tế bào liên hệ Libe (tế bào: kèm, nhu mô) Tế bào truyền TiaIII- Tính chất của sự chuyển vị trong libeCó bốn tính chất căn bản:- Có tổ chức: xảy ra trong libe.- Chọn lọc: chuyển các chất hữu cơ có nguồn gốc từ quang hợp.- Định hướng: từ vùng cho đến vùng nhận. 30- Trật tự: không thể bị xáo trộn hay đảo ngược.
  31. 31. IV- Sự vận chuyển từ nhu mô vào mạch sàng  Sự chuyển triose-phosphat từ diệp lạp vào tế bào chấtNhờ các protein vận chuyển.  Sự chuyển saccharose từ tế bào thịt lá tới yếu tố sàngChủ yếu theo con đường symplast (qua cầu liên bào).  Sự nạp vào libe (nhập sàng = phloem loading)Saccharose được chuyển vào yếu tố sàng theo mô hình đồng vận chuyển.Các chất khác như acid amin và hormone thực vật vào ống sàng bằng cáchkhuyếch tán.V- Sự vận chuyển trong mạch sàngSự vận chuyển trong mạch sàng là cơ chế thụ động, được dẫn bởi khuynh độ ápsuất giữa vùng cho và vùng nhận.VI- Sự chuyển từ mạch sàng ra nhu mô (tháo sàng = phloem unloading)Sự chuyển saccharose từ mạch sàng để vào các tế bào nhận xảy ra theo conđường symplast hay apoplast (chủ yếu). Trong quá trình chuyển, saccharose 31được cắt thành glucose và fructose nhờ invertase.
  32. 32. CHƯƠNG V: SỰ HÔ HẤPI- Định nghĩa và vai trò của hô hấp tế bàoHô hấp tế bào có nghĩa là trao đổi khí giữa sinh vật và môi trường.Vai trò: 2 vai trò quan trọng:- Phóng thích năng lượng.-Cung cấp các chất cần thiết (sườn carbon).Ba giai đoạn liên tiếp của sự hô hấp tế bào xảy ra ở:- Cytosol (tế bào chất): quá trình glyco giải.- Matrix của ty thể: chu trình Krebs (hay chu trình acid citric; chu trình TCA -tricarboxylic acid)Màng trong ty thể: sự vận chuyển e- tới oxy của không khí.II- Cấu trúc ti thểTi thể là một bào quan có dạng hình cầu, hình que hay hình sợi dài; có đường kính 0,5-1µm, chiều dài 1-5µm. 32
  33. 33. III- Sự Glyco giải (con đường EMP – Embden-Meyerhoff-Parnas) 2ADP 2ATP Glucose 2 acid pyruvic 2NAD+ 2NADHIV- Chu trình KrebsPyruvat chuyển qua màng trong ti thểTrong matrix, pyruvat giải phóng CO2  AcetylCoA + chất nhận oxaloacetic(OAA)  acid citric  chu trình Krebs.Qua một loạt phản ứng trung gian, chất nhận (OAA) được tái sinh.1 glucose 4 phân tử ATP (2 do glyco giải, 2 do succinyl CoA) + 10 NADH +2 FADH2.IV- Chuỗi chuyển diện tử và sinh tổng hợp ATPBắt đầu từ NADH, điện tử sẽ lần lượt đi qua các chất nhận đến oxygen là chấtnhận cuối cùng để tạo nước. 33
  34. 34. V- Con đường pentose phosphat (PPP) Hiện diệnCon đường pentose phosphat cũng tham gia oxy hóa glucose.Gia tăng khi tế bào thực vật chuyển từ trạng thái mô phân sinh đến trạng tháimô phân hóa hơn. Diễn tiến2 giai đoạn: sự oxy hóa trực tiếp glucose-6-phosphat và tái sinh G-6-P.Vai tròVai trò trong sự biến dưỡng thực vật:+ NADPH sinh ra được dùng cho các phản ứng khử trong cytosol, tham giavào sự biến dưỡng năng lượng tế bào (tạo ATP).+ Ribulose-5-P là tiền chất của ribose và deoxyribose. 34
  35. 35. CHƯƠNG VI: BIẾN DƯỠNG LIPIDI.1 Sự tân tạo đường VI.2 β-oxyhóa VI.3 Sự đồng hóa các chất dinh dưỡng 35
  36. 36. PHẦN SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN 36
  37. 37. CHƯƠNG VI: PHÁT TRIỂN VÀ CÁC BIỂU HIỆN CỦA SỰ PHÁT TRIỂNI- Chu trình phát triển của thực vật có hộtChu trình phát triển gồm nhiều giai đoạn kế tiếp nhau.Hột  cây mầm  cây con  cây trưởng thành  hoa, trái, hột hoặc cơ quandự trữ  lão suy.Chu trình phát triển ở cơ thể đơn bào (tế bào) bắt đầu từ sự phân bào của tế bàomẹ và kết thúc khi hai tế bào con được tạo ra.Lão suy (senescene): Bao gồm một chuổi sự kiện bình thường không thể đảongược  sự phá hủy tổ chức tế bào  sự chết của thực vật.Lão hóa (aging, vieillissement) là sự thay đổi theo thời gian (không liên quangì đến sự già cỗi và sự chết). Ranh giới giữa chúng không rõ ràng: Lão suy là trạng thái sinh lý sau cùngcủa sự lão hóa. 37
  38. 38. II- PHÁT TRIỂN VÀ CÁC BIỂU HIỆN CỦA SỰ PHÁT TRIỂN 1)- Phát triển (Development) Là thuật ngữ được dùng để chỉ những thay đổi của cơ thể thực vật theo thờigian để hoàn thành chu trình phát triển của nó. 2)- Các biểu hiện của sự phát triển:Phát triển = Phân chia (sinh sản) + gia tăng kích thước + phân hóaa)- Sự sinh sản: Chủ yếu xảy ra ở các vùng sinh mô (mô phân sinh = meristem) * Tùy theo vị trí trong cơ thể sinh mô được phân chia thành 3 loại:+ Sinh mô ngọn+ Sinh mô lóng+ Sinh mô bên * Theo thời gian xuất hiện, các sinh mô chia làm hai loại:+ Sinh mô sơ cấp+ Sinh mô thứ cấp Các tế bào trong vùng sinh mô có vách mỏng, nhân to, không bào nhỏ, kích 38thước đều (đẳng kính) luôn ở trạng thái phân chia.
  39. 39. b)- Sự gia tăng kích thước:Chúng liên quan đến cấu trúc vách tế bào (cấu tạo bởi pecto-cellulosid).Sự hình thành vách riêng qua hai giai đoạn:S Vách sơ cấp: Các vi sợi cellulose tạo một mạng lưới được bao bởi một chấtbột nhão gồm hemicellulose và pectic. Bột nhão này tương đối mềm nên váchsơ cấp co giãn được. Sự tăng trưởng là do sự tổng hợp thêm chất vách.s Vách thứ cấp: các lớp mới sẽ chồng lên nhau kế tiếp trên các lớp cũ. Sự tăng trưởng vách thứ cấp là do sự dán thêm vào (apposition)  tế bào không lớn thêm, kích thước cố định.Sự gia tăng kích thước tế bào có hai kiểu: # Tăng trưởng đỉnh # Tăng trưởng khuếch tán xảy ra ở các mô có tế bào đồng nhấtc)- Sự phân hóa: Là quá trình tạo nên các đặc tính chuyên biệt về cấu trúc và chức năng, ở cácmức độ khác nhau. 39
  40. 40. CHƯƠNG VII: ĐỘNG HỌC CỦA SỰ TĂNG TRƯỞNG (CƠ THỂ)I- Động học của sự tăng trưởngNgười ta đo sự tăng trưởng bằng các cách: 1. Gia tăng bởi hình thái (dài, rộng, diện tích, thể tích) (khối tích) 2. Gia tăng trọng lượng khô – tươi (khối lượng) 3. Là sự gia tăng nguyên sinh chất 4. Là sự phân chia số tế bào 5. Là sự gia tăng khối tích liên tục theo thời gian Thông thường, sự gia tăng về trọng lượng hoặc gia tăng về chiều dài đượcdùng để nói về sự tăng trưởng. II- Đường cong tăng trưởng + Giai đoạn đầu của chu trình dài hay ngắnSöï taêng tröôûng tùy thuộc vào đời sống của thực vật. + Giai đoạn lũy thừa. Sự tăng trưởng cũng tỉ lệ với số tế bào đang phân chia hay đang kéo dài. Thôøi + Ở giai đoạn cuối có một sự chậm tăng 40 gian trưởng
  41. 41. III- Sự phát triển cơ quan sinh dưỡng: 1. Rễ:Rễ thường được phân chia thành bốn vùng: vùng chóp rễ, vùng sinh mô chót, vùng kéo dài, vùng lông hút hay vùng trưởng thành.Sự sinh rễ (Rhizogenèse) khởi sự từ một sự khử phân hóa các tế bào nội tại, tiếp theo là sự tái hoạt động giống như sinh mô. 2. Nụ (chồi): Sinh mô chồi có hai vùng: + Tunica ở ngoài phân chia thẳng góc (anticlinal) bao phủ bề mặt  sơ khởi lá và các mô nằm ngoài mặt. + Corpus ở phía trong, phân chia theo mọi hướng giúp tăng trưởng thể tích  tạo phần trụ (lõi) của thân hay nhánh. 3. Thân chánh và cành phụ: Thân chánh xuất phát từ nụ chót, còn cành phụ (nhánh) bắt đầu từ nụ nách hay nụ bất định. Vùng kéo dài là vùng phía dưới nụ (áp chót 4. Lá: Ở lá có một sự tăng trưởng bề mặt bởi một vùng không có ranh giới rõ như ở 41 nhánh. Cuống lá tăng trưởng giống như nhánh.
  42. 42. IV- SỰ PHÁT TRIỂN CƠ THỂỞ mức toàn cơ thể, phát triển thường để chỉ thực vật đã vào giai đoạn trưởng thành biểu hiện bằng sự tạo hoa.• Sự tượng hoa và nhịp phát triển: Sự tượng hoa là một hiện tượng đặc biệt phức tạp chịu ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài và bên trong cơ thể. Cấu trúc của một nụ hoa xuất phát từ một vùng sinh mô (sinh mô chờ).2. Nhịp điệu phát triển: Sự hiện hiện của hoa có thể chia thực vật thành 3 nhóm lớn: + Cây nhất niên (một năm, hằng niên): + Cây lưỡng niên (hai năm): + Cây đa niên: 42
  43. 43. CHƯƠNG VIII: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG LÊN SỰ PHÁT TRIỂN I- Các yếu tố ảnh hưởng lên sự phát triển 1. Nhiệt độ Mỗi loài thực vật có một nhiệt giai riêng để tăng trưởng và phát triển.Nhiệt độ ảnh hưởng lên cơ năng các quá trình quang hợp, hô hấp, phản ứngbiến dưỡng, dinh dưỡng nước, muối khoáng, thoát hơi nước, di chuyển nhựa… ảnh hưởng lên tăng trưởng Đường biểu diễn sự ảnh hưởng của nhiệt độ tương tự như ở các hoạt độngsống khác. Nhiệt kỳ tính (thermoperiodism) (Went – 1964)Là tính nhạy cảm của thực vật đối với định kỳ của nhiệt độ trong ngày đêm haytrong năm và những phản ứng mà định kỳ này tạo ra.Went ghi nhận nhiệt độ đêm thấp hơn nhiệt độ ngày thì có lợi cho sự tăngtrưởng. 43
  44. 44. 2. Ánh sángẢnh hưởng lên quá trình quang hợp và lên sự phát triển của thực vật. Quang kỳ tính là tính đáp ứng lại các định kỳ chiếu sáng thay đổi trong ngày (ngày và đêm) hay trong năm. Ở thực vật, quang kỳ tính được đánh dấu rõ bằng hiện tượng tạo hoa. Quang kỳ tính còn ảnh hưởng trên sự dinh dưỡng. 3. NướcẢnh hưởng của nước còn tùy thuộc vào giai đoạn phát triển của thực vật. Nướcảnh hưởng trên sự tăng trưởng nhiều hơn trên sự phát triển. 4. KhíCác khí độc như HCN, H2S, CO2, khói thuốc lá…. ảnh hưởng lên sự hô hấpdẫn đến rối loạn biến dưỡng và làm chết thực vật. 5. Thực phẩm (đạm, hữu cơ, khoáng…)Cần thiết để tổng hợp mau lẹ các protein trong tế bào sinh mô. 44
  45. 45. II- MÔI TRƯỜNG ĐẲNG HƯỚNG (ISOTROPE) Sự đáp ứng với các yếu tố môi trường làm cho thực vật có 1 nhịp điệu. 1. Nhịp điệu sinh học (nhịp ngoại sinh) Nhịp điệu sinh học là kết quả của các thay đổi trong cơ thể định kỳ tạo ra domôi trường ảnh hưởng lên sự tăng trưởng  nhịp ngoại sinh.Nhịp ngoại sinh thường thấy có ảnh hưởng rõ bởi hai nhịp điệu:- Nhịp điệu ngày: với một định kỳ 24 giờ, luân phiên ngày và đêm.-Nhịp điệu năm: với một định kỳ 4 mùa (hoặc 2 mùa). 2. Nhịp nội sinhLà các thay đổi do các yếu tố bên trong gây ra. Gọi là sự điều hòa sinh học.Cơ thể thực vật có sẵn một đồng hồ sinh học (cây có trí nhớ). K1 K2 A B C 45
  46. 46. 3. Nhịp điệu tăng trưởng Nhịp điệu hàng năm: rõ ở các xứ có 4 mùa.* Đối với cây nhất niên:tăng trưởng mạnh cho đến khi trổ hoa chậm  ngừng tăng trưởng.* Đối với cây lưỡng niên:Cây tăng trưởng mạnh vào mùa xuân tạo bộ phận dinh dưỡng, giảm tăngtrưởng vào mùa hè, tái lập tăng trưởng ở mùa thu tạo chất dự trữ ở thân, rễ, củvà ngừng tăng trưởng vào mùa đông.* Đối với cây đa niên:Tương đối phức tạp.  Nhịp điệu trong thời gian ngắn (nhịp ngày)Không hiện rõ như nhịp điệu hằng năm  cần phải đo và ghi nhận kỹ.Thông thường trong ngày:Thực vật có diệp lục tố: Cây quang hợp có một nhịp ngoại sinh tối đa vào banngày, tối thiểu vào ban đêm. 46
  47. 47. 4. Phát sinh hình tháiNhịp điệu tượng thể (Rhythmes morphogénétiques): Nhịp điệu điều khiển sựthành lập cơ quan mới. Nhịp điệu này được biết rất ít. 5. Tương quan tượng thểTrong một cơ thể, sự phát triển của một cơ quan không những tùy thuộc vàođiều kiện ngoại cảnh hay những tiềm lực bên trong các mô đó mà còn tùythuộc vào hoạt động của các cơ quan khác. Đó gọi là sự tương quan của hai cơquan. Sự tương quan tượng thể do hai yếu tố chính ảnh hưởng:- Một nhóm cơ bản chất dinh dưỡng:- Một nhóm cơ bản chất hormon (chất điều hòa) 47
  48. 48. III MÔI TRƯỜNG KHÔNG ĐẲNG HƯỚNG (ANISOHOPE)Có một sự tác động không đồng đều lên thực vật của một yếu tố nào đó. 1. Hướng động (tropism)Hướng động là phản ứng đổi hướng của cơ quan dưới ảnh hưởng của môitrường không đẳng hướng.Cử động này không hồi phục. 2. Ứng động:Là những thay đổi hướng của cơ quan do sự thay đổi cấu trúc giải phẫu của cơquan nuôi dưỡng nó chứ không phải do môi trường bất đẳng hướng. Hiệntượng này có hồi phục. 48
  49. 49. CHƯƠNG IX: CÁC HƯỚNG ĐỘNG VÀ CỬ ĐỘNG CỦA THỰC VẬTThực vật cũng có các cử động và các cử động này khó nhận biết hơn ở độngvật.Trong tự nhiên, thực vật có 2 loại cử động (Movement): Hướng động (tropism) là một cử động mà hướng kích thích của môitrường xác định hướng của sự vận động.Đây là cử động không hồi phục Ứng động (nastic movement) thường được khơi mào bởi một kích thíchngoại sinh. Hướng của sự kích thích không xác định hướng của sự vận động.Cử động này hồi phục lại khi mất tác nhân cảm ứng.Một cử động của thực vật tuân theo cơ chế đáp ứng ba bước: .Nhận tin (perception): .Truyền tin (transduction): .Đáp tin (response): 49
  50. 50. I- Hướng độngKhi có sự chiếu sáng không đồng đều+ Ở lá có quang hướng động nghiêng (plagiotropism).+ Ở rễ có hiện tượng quang hướng động nghịchĐặc tính: Sự cong do quang hướng là một qúa trình tăng trưởng không đều ở hai bên mặt cơ thể, ở vùng kéo dài dưới chót. 2. Địa hướng động:Là sự cong của cơ quan dưới tác dụng của trọng lực. Rễ có địa hướng động dương Ở thân, lá có hiện tượng địa hướng động âm 3. Các hướng động khácHóa hướng động • Quang hướng động (phototropism)Xúc hướng độngKết luận: Các hướng động giúp thực vật đối phó với môi trường rất hữu hiệu mặc dù chúng không di chuyển được như động vật. Ngoài ra, các 50 hướng động giúp cho thực vật có cấu trúc riêng.
  51. 51. II- CỬ ĐỘNG NỘI BÀO Cử động nội bào do sự di chuyển của protein cấu trúc (là những vi sơi hay vi ống) gọi là tubulin. Các protein này co giãn do sự polymer và khử polymerĐây là sự cử động cần năng lượng. III- ỨNG ĐỘNG( NASTIC MOVEMENT)Lá và lá thứ cấp ( lá kép) thường có cử động ứng động. 1.Cử động thức ngủ ( cử động ban đêm - nyctinasty): Đây là sự cử động theo một nhịp điệu được kiểm soát bởi yếu tố môi trườngvà đồng hồ sinh học. Lá kép là cơ quan dễ học hiện tượng này. Cơ chế: liên quan đến nồng độ K+ bên trong và nồng độ H+ trên màng các tếbào co và duỗi. 2. Ứng động khí ẩm (thủy ứng động-hydronasty)Thủy ứng động có liên hệ đến sự cuốn lại hay khép lại của lá do độ ẩm thấp, lácuộn lại để giảm thoát hơi nước. Do sự mất đi áp suất trương của tế bào vách mỏng (tế bào hình bọt – bulliformcell) thường gặp ở Đơn tử diệp. 51
  52. 52. 3. Xúc ứng động (ứng động tiếp xúc – thigmonasty) Đặc biệt gặp ở vài thành viên trong họ phụ mắc cở (Leguminosae) của họ đậu.Cơ chế: Do sự mất nước của tế bào thể gối (có liên hệ đến sự vận chuyển K+).Sự truyền tín hiệu làm khép lá xảy ra do hai cơ chế: cơ chế điện (electricalmechanism) và cơ chế hóa học (chemical mechanism). * Cây bắt ruồi ( The Venus fly trap) Cơ chế: cơ chế acid (bơm H+ ở màng tế bào). 4. Cử động cuộn ngoài (revolutif) Chót ngọn của dây leo có một cử động cuộn ngoài tạo một vòng xoắn trong không gian để tìm vật chủ. Cơ chế của cử động cuộn ngoài: Do nhịp nội sinh qua trung gian của địa hướng động Có sự thoát nước do bơm proton đặt dài theo vách. Có giả thuyết là auxin kích thích tăng trưởng ở chồi ngọn để kéo dài. 52
  53. 53. 5. Những cử động khác:• Cử động của diệp lạp:Có sự sắp xếp tùy theo sự chiếu sáng• Các biến đổi trương nướcDo cử động của nước từ không bào làm đóng mở khẩu, hạ xuống hoặc giươnglên của một vài cơ quan (nhị đực, lá…)• Biến đổi do lượng nước chứa trong váchBiến đổi này theo độ ẩm của môi trường. Tạo các biến hình cơ học của tế bàochất như làm mở nang bào tử, mở túi phấn hoặc sự nứt của các quả.• Di chuyển cơ thể, cảm xúc ứng độngXảy ra ở các cơ thể đơn bào. 53
  54. 54. CHƯƠNG X: KIỂM SOÁT SỰ TĂNG TRƯỞNG BỞI CÁC HORMONE THỰC VẬTI- HORMONE THỰC VẬT (CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG THỰCVẬT) VÀ LỊCH SỬ PHÁT HIỆNDuhamel du Monceau (giữa TK 18)Sachs (1880) : các thông tin hóa học (chemical mesengers)  các Hormonthực vật hay chất điều hòa sinh trưởng thực vật.Nội yếu tố là các chất do thực vật tự tổng hợp nên chúng có vai trò điều hòa sựphát triển. Các nội yếu tố có thể kể như:+ Các sắc tố+ Các chất phụ trợ cho sự tăng trưởng: sorbitol, inositol, manitol…+ Các vitamin+ Các chất điều hòa sinh trưởng (hormone) 54
  55. 55. LỊCH SỬ CỦA CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNGTiếp theo ghi nhận của Sachs:- 1880, Darwin nghiên cứu quang hướng động của Phalaris canariensis.- Boysen – Jensen (Thụy Điển) năm 1913: chêm một miếng gelatin giữa ngọnvà phần dưới diệp tiêu, khi chiếu sáng, diệp tiêu cong.- Paal, 1919: sự cong là do chất hóa học di chuyển không đều từ ngọn- Went 1926: đã ly trích được chất này. Ông gọi chất này là auxin (tiếng HyLạp auxin có nghĩa là sự tăng trưởng).- Năm 1948, Thimann phát biểu “ Thực vật cũng có kích thích tố như động vật.Kích thích tố thực vật là một chất hữu cơ tổng hợp ở một nơi trong cơ thể sống,có ảnh hưởng đến một nơi khác cách xa nơi nó được tạo ra”. Các hormone khác lần lượt được phát hiện sau đó: Gibberellin(Kurosawa 1926), Cytokinin (Skoog et al. 1950). Đó là các chất kích thíchtăng trưởng . Bên cạnh đó, trong thực vật cũng gặp nhiều chất ức chế tăng trưởng. Cácchất nầy thường thuộc nhóm phenol (Événari năm1949), Acid Abscisic(Addicott và csv. 1961), Ethylene (Cousins 1910). 55
  56. 56. - Định nghĩaKích thích tố thực vật là những chất hữu cơ do thực vật tổng hợp ở một nơi rồidi chuyển đến nơi khác, chúng hoạt động với lượng rất nhỏ. Chúng được chialàm hai nhóm:+ Kích thích tố tăng trưởng (điều kiện sinh trưởng)+ Kích thích tố trổ hoa (điều kiện trổ hoa)Sau này gọi tên là Chất điều hòa sinh trưởng thực vật đó là những chất hữu cơ,có thể kìm hãm hoặc làm thay đổi một trong các bước của chu trình phát triển,tác dụng với một lượng rất nhỏ, có thể là chất điều hòa sinh trưởng hoặc điềuhòa trổ hoa. Năm 1984 hội nghị tại Pratislava – Tiệp Khắc bổ sung định nghĩa. “Chất điều hòa sinh trưởng thực vật là một chất hữu cơ cần thiết cho quá trình phát triển thực vật. Chúng hoạt động với một lượng rất nhỏ. Chúng ảnh hưởng trên các bước của quá trình phát triển, chúng là chất cần thiết nhưng không phải là chất dinh dưỡng” Hiện nay: chia làm năm nhóm: Auxin, Giberelin, Cytokinin, Acid Abcisic,Ethylen 56
  57. 57. II- CÁC NHÓM CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG THỰC VẬT 1. Auxin CH2 - COOHLịch sửDo Went tìm raAuxin có tác dụng kéo dài tế bào ngọn thực vật. NĐó là acid indol acetic (AIA, IAA).Hiện diện H Auxin hiện diện ở hầu hết thực vật bậc cao, hiện diện nhiều ở cơ quan đangtăng trưởng. Auxin hiện diện ở hai dạng:+ Tự do hay dạng hoạt động+Dạng buộc, dính, kết hợpLy trích, đo auxinThường ly trích auxin trong dung môi hữu cơ Auxin  khuyếch tán qua lớp agar.Nhược điểm: làm hư nơi cắt và chất kháng auxin cũng có thể khuyếch tán qua. 57
  58. 58. - Xác định hoạt tính của auxin: Sinh trắc nghiệm:+ Đo độ cong diệp tiêu:+ Đo sự tăng trưởng trực tiếp: Phương pháp hóa học Salkowski: Do FeCl3 tạo màu hồng với nhân Indol, xácđịnh mật độ quang bằng quang phổ kế. Ngoài ra còn có thể dùng phương pháp sắc ký lỏng cao áp khối phổ (HPLC-MS) hay phương pháp miễn dịch họcSinh tổng hợpTừ trypophan  acid indol-3-pyruvic  indol-3-acetaldehyde  AIA + Sự chuyển amin hóa thực hiện bởi transaminase+ Khử CO2 của Indol pyruvic thành Indol acetaldehyde+ Oxy hóa bởi NAD+Điều kiện: ánh sáng yếu và có ion Zn2+ . 58
  59. 59. Di chuyển Di chuyển từ nơi tổng hợp (sinh mô ngọn) đến nơi nhận. Auxin di chuyển theo hai lối:(1) hoạt động (cần năng lượng) và (2) thụ động(không cần năng lượng).Thoái hóaAuxin rất dễ bị oxyt hóa.Trong cơ thể có AIA-oxydase (enzym peroxydase) là enzym chủ yếu phân hủyauxin.Tác dụng của auxin: * Ở mức cơ thể:Auxin tác dụng trên sự kéo dài tế bào ở các mô còn non. * Ở mức cơ quan -Ở thân và chồi: auxin ảnh hưởng trên vùng áp chót (vùng kéo dài). -Ở lá: phiến lá song tử diệp bị ức chế còn thân, cuống lá được kích thích. - Tăng trưởng tầng phát sinh. 59
  60. 60. - Tăng trưởng quả bì - Trên các hướng động: - Trên sự rụng (lá, hoa , trái): Auxin làm ngăn cản sự rụng.Một khi vùng rụng đã thành lập, auxin kích thích sự rụng xảy ra nhanh hơn. - Kích thích tạo rễ bên và rễ bất định: * Ở mức tế bào-Làm tăng tính dãn của vách tế bào- Trên sự tăng dài và tăng rộng tế bào 60
  61. 61. Cách sử dụng: Thường sử dụng auxin ở dạng dung dịch, dạng muối. pH có ảnh hưởng trên độ hòa tan và trên hoạt tính của auxin, thường dùngdung dịch đệm có pH 4,5 - 6,5.Auxin tác động với một lượng rất thấp tính bằng phần triệu (ppm)  thườngthêm chất phụ gia vào để phân phối đều. Thường xử lý auxin bằng cách phun, ngâm, chích hay bôi.Phải sử dụng auxin đúng liều lượng, đúng thời gian, đúng giai đọan.Auxin được sử dụng trong nhân giống thực vật (nuôi cấy mô, giâm cành, trongsự ra hoa ở khóm, kích thích mũ cao su, sự tăng trưởng trái, chống rụng hoa vàlá... Đặc biệt được sử dụng nhiều nhất để diệt cỏ dại trong nông nghiệp. 61
  62. 62. GIBERELINS ( Gb)Lịch sử:- Năm 1926, Kurosawa li trích Gibberellin từ nấm.- Năm 1930, ghi nhận chất trích từ nấm không những chỉ kích thích tăng dàilúa mà còn trên những thực vật khác.- Năm 1936 Yabuta li trích được tinh thể gọi là Giberelin A.- Năm 1954 Brian Cross (Anh) và Stodola (Mỹ) tìm ra công thức nó là mộtacid: Acid Gibberellic (GA) (slide).- 1954, Takahashi và Tamura phân lập được 3 giberelin từ Giberelin A. Chúngđược đặt tên là Giberelin A1(GA1), GA2, GA3. GA3 là acid giberelic.- Những năm gần đây đã tìm thấy được 126 chất giống giberelinTrong cơ thể thực vật cùng lúc hiện diện nhiều Gb, nhưng không phải Gb nàocũng có hoạt tính. Gb kích thích kéo dài tế bào.Về cấu trúc có hai nhóm Gb: nhóm có 20 C và có 19 C.Các Gb khác nhau chủ yếu do sự thay đổi nhóm OH ở C2, C3 hoặc C5và vị trí gắn của chúng ở dạng α hay β. 62
  63. 63. Hiện diện Gb được tìm thấy cả ở thực vật bậc thấp lẫn thực vật bậc cao, gần đâycũng ghi nhận ở vi khuẩn. Trong cơ thể, tùy theo cơ quan và giai đoạn phát triển mà Gb phân bốvới nhiều loại ở liều lượng khác nhau. Gb cũng có thể ở hai dạng tự do và dính (liên kết).Đến năm 1992 (Salisbury &Ross) ghi nhận đã có 84 GA được phát hiệnLi trích đo Ly trích bằng các dung môi hữu cơ . Điều kiện ly trích ít nghiêm nhặthơn auxin. Sinh trắc nghiệmDùng các thực vật lùn do đột biến làm mất gen sinh tổng hợp Gb như bắp lùn,đậu lùn, lúa lùn..., hay trên hoạt tính amylase trong sự nẩy mầm hột mễ cốc,hay trên sự tăng dài cây mầm dưa chuột, cây mầm cải salad...để sinh trắcnghiệm hoạt tính Gb. 63
  64. 64. Sinh tổng hợpGb là những terpenoid có 20 carbon là polymer của 4 đơn vị isopren (5C). Xuất phát từ Acetyl CoA  acid mevalonic (6C)  phosphoryl hóa và khửcarboxyl  isopentenyl pyrophosphat (5C)  trùng hợp tạo geranypyrophosphat (10C) hay geranyl-geranyl pyrophosphat (20C). Geranyl-geranyl pyrophosphat  đóng vòng tạo ent- kauren  nhóm methyl ởC19 được oxy-hóa thành carboxylic, vòng B co rút lại còn 5C  GA12 aldehid các Gb khác nhau. Tất cả các hóa chất làm lùn hay làm chậm tăng trưởng đều có tác dụngngăn chận sinh tổng hợp Gb. Tất cả Gb đều có sườn ent-giberelan. Ở thực vật con đường biến đổi giữa các Gb được đề nghi như sau GA12aldehid (20C)  oxy hoá ở C7  GA12  OH hóa ở C3 hay C13 hoặc cả hai. Ở tế bào, sự tổng hợp sườn kauren từ acid mevalonic có thể xảy ra trongcác lạp, đặc biệt là hoàng lạp (etioplaste). 64
  65. 65. Di chuyển Gb di chuyển khắp mọi nơi trong cơ thể qua mạch mộc, libe và tế bào. Thường di chuyển thụ động theo chất đồng hóa, hay theo dòng nhựanguyên. Gb có thể thoát ra ngoài qua hiện tượng ứ nước giọt.Thoái hóa Chưa được nghiên cứu kỹ, có thể kết hợp với chất khác để trở thành trạng thái không hoạt động. 65
  66. 66. Tác dụng sinh lý * Ở mức cơ quan+ Kích thích lóng kéo dài.+ Gb kích thích tăng trưởng lá.+ Gb cũng kích thích tăng trưởng trái+ Gb gợi trổ hoa cho những thực vật cần thọ hàn hay những thực vật ngày dàicần tạo hoa trong điều kiện ngày ngắn.+ Gb cũng biến đổi hoa lưỡng tính thành hoa đực, kích thích tạo hoa đực + Gbgiúp nẩy mầm, phá vỡ miên trạng.+ Gb kích thích tăng trưởng rễ * Ở mức tế bào+ Gb làm tăng lượng auxin của các mô bằng cách tác động trên sự tổng hợpprotease phân giải protein có chứa tryptophan là tiền chất của auxin. Mặt khác,Gb giúp tổng hợp acid polyhydroxy cinnamic, chất nầy cản hoạt động củaenzym AIA -oxydaz phân hủy auxin.+ Gb điều hòa biểu hiện gen 66
  67. 67. CYTOKININLịch sử - Haberlant (1913) ghi nhận có một chất di chuyển trong mô libe, cảm ứng sự phân chia tế bào trong nhu mô khoai tây.- 1939, Chiball ghi nhận trong quá trình tổng hợp protein có một chất xuất pháttừ rễ làm cho lá không già (ở nhánh có rễ mọc, lá được giữ lâu)- Skoog (1949) với phương pháp nuôi cấy mô thân cây thuốc lá đã ghi nhận+ tủy thân không tăng trưởng được khi không có AIA+ Khi có AIA, tế bào tăng rộng nhưng không phân chia+ Tế bào chỉ phân chia sau khi mô mạch được thành lập và tiếp xúc với nhumô tủy.Như vậy, mô mạch phải có chất gì đó cảm ứng phân chia tế bào. - Năm 1954, Miller đã ly trích từ tinh trùng cá mòi một chất kích thích phân chia tế bào và xác định cấu trúc của nó.Sau đó, khi ly trích trong nhiều thực vật vì chất này có tính chất phân chia tếbào (cytokinesis) nên gọi đó là cytokinin. 67
  68. 68. .Hiện diệnTrong tất cả các thực vật và ở nơi đang có sự phân bào mạnhCytokinin ở hai dạng: dạng tự do và dạng dính với ARNt. .Ly trích và đo Dung môi hữu cơ (alcool, aceton, butanol) với pH thích hợp .Sinh tổng hợp Nơi tổng hợp : chót rễ (vùng sinh mô). .Di chuyểnTheo hai chiều cả mạch mộc và libe nhưng nhiều nhất là qua mô mộc.Có sự di chuyển thụ động và hoạt động (cần O2) .Thoái hóa Được biết rất ít. 68
  69. 69. .Tác dụng * Ở mức cơ quan+ Gỡ miên trạng chồi, hột+ Tạo nụ mới, cản sự lão hóa, cản sự rụng lá+ Làm tăng dầy lá (kích thích phân chia tế bào)+ Kích thích sự thành lập củ, giúp tích trữ tinh bột ở củ. * Ở mức tế bàoCytokinin kích thích sự phân chia tế bào và phân hóa tế bào. * Ở mức phân tửChưa được biết rõ. Có vai trò trong sự nhận biết codon thích hợp, điều hòa sựsinh tổng hợp protein. .Tổng hợp Do công thức tương đối ít phức tạp nên đã tổng hợp được nhiều loại .Ứng dụng Trong nuôi cấy mô, trong giâm cành, kích thích tạo hoa cái. Trong tăng trưởng trái, làm trái lâu chín, chống rụng 69
  70. 70. ACID ABCISIC (ABA) Chất gây rụng lá non (Abscission) .Lịch sử- Addicott (1961) chứng minh có một chất làm rụng lá và ông đặt tên làAbscisine.- Dukuma (1965) đã ly trích chất đó, đo và tìm được công thức.- Nhóm của Wareing (1964) cũng ly trích được với hoạt tính cao nhất một chấtcó ở chồi miên trạng của cây Acer và đặt tên là Dormin (từ “dormancy”).- Sau đó, nhiều tác giả cũng ghi nhận là đã gặp ở nhiều thực vật khác.ABA (acid 3 – methyl trans pentadienoic) CH3 CH3 CH3 CH C COOH CH OH CH O CH3 70
  71. 71. .Hiện diện Gặp ở mọi loại thực vật , ABA hiện diện nhiều ở mô lão và trưởng thành hoặc ở hoa trái non, hột. Lượng trung bình 0,01 –1ppm Thường ở hai dạng tự do và dính với glucoid. .Ly trích đo Như chất auxin: dùng sắc ký khí, trắc nghiệm miễn dịch, sinh trắc nghiệm (ở diệp tiêu, cây mầm) .Sinh tổng hợp Nơi tổng hợp: lá trưởng thànhTiền chất: acid mevalonic qua trung gian carotenoid. .Di chuyểnDi chuyển theo hai hướng mạch mộc và mạch libe. .Thoái hóa Chưa rõ, có thể ở dạng dính. 71
  72. 72. .Tác dụng: * Mức cơ thể:- Gây sự lão, làm hoa, trái, nụ bị rụng- Làm mất màu xanh (biến đổi diệp lục tố làm 4 nhân pyrol không đóng vòngđược)- Gây miên trạng ở chồi, hột-Làm chậm sự di chuyển qua mạch libe.-Làm đóng khẩu, giúp thực vật chống chịu hạn, cản sự thoát hơi nước. * Ở mức tế bàoLà một anti Giberelin có tác dụng cản phân chia tế bào. * Ở mức phân tửChưa rõ. Có lẽ ABA ức chế tổng hợp ADN, ARN. .Tương quan - Ức chế tổng hợp ethylen - Cản phân bào, cản kéo dài tế bào, cản sự vận chuyển các chất dự trữ . Ap dụng: (chưa nhiều) 72
  73. 73. ETHYLEN (C2H4) .Lịch sửĐã được biết từ lâu.- Giardin (1864) nhận thấy cây bị rụng lá do đốt- Werner ghi nhận trên cây mầm đậu không theo quang hướng động thuận khinẩy mầm.- Năm 1901, ethylen được coi như là một yếu tố của hơi độc.- Nelsubov (1913) ghi nhận chính cây mầm đậu không mọc thẳng đứng là dokhí hơi ở trong phòng thí nghiệm (khi mùa đông dùng lò sưởi). Nếu khí nàyđược khử độc bởi oxyt đồng sẽ không có mầm đậu cong. Ong đã chứng minhacetylen, ethylen với nồng độ 0,06 ppm làm cho mầm đậu mọc ngang.- Sau đó, trong quá trình vận chuyển trái (cam, chanh), người ta phát hiện cónhững lô chín nhanh. Quan sát kỹ thì hiện tượng này do nấm mốc tạo ethylenthúc hối sự chín (ghi nhận ở California).- Game (1934) đã giữ được ethylen và xác định được lượng Ethylen tạo ra ởtrái táo. 73
  74. 74. .Hiện diệnEthylen hiện diện ở mọi thực vật, ở mọi nơi trong cơ thể và có nồng độ tươngđối thấp (50µl/kg).Thường gặp khi có vết thương, hoa rụng, trái chín, cơ quan lão… .Ly trích và đo Ly trích dùng sắc ký khí. Là một chất hơi nên khó đo, dùng phép sắc ký khí khối phổ .Sinh tổng hợpNơi tổng hợp: ty thể già, cơ quan lão. .Di chuyểnLà một chất hơi, sự di chuyển không đặt ra.Ethylen thoát ra bị ức chế bởi nhiệt độ thấp và nồng độ oxy thấp. .Thoái hóaTạo thành CO2 74
  75. 75. .Tác dụng * Ở mức cơ thể- Thúc đẩy sự chín trái, sự lão làm rụng trái, lá, hoa.- Làm mất tính hướng động- Gỡ miên trạng ở chồi, hột- Làm trái mềm, đổi màu-Trong tối, Ethylen cản sự kéo dài nhưng kích thích phù to ra.- Kích thích tạo hoa, ở một vài cây kích thích tạo hoa cái. * Ở mức tế bàoEthylen ảnh hưởng trên tính thấm của màng, các cấu tử dễ bị phân hủy. * Ở mức phân tửChưa rõ vì đây là một chất hơi, đơn giản.Ethylen giúp sinh tổng hợp cellulase, polygalacturonase, mARN. 75
  76. 76. .Tổng hợpThường dùng acetylen (C2H2), propylen… có hoạt tính kéo dài hơnEthrel (acid 2-chloro- ethan phosphoric) nhả ethylen từ từ. .Tương quan (auxin – giberelin – cytokinin – ABA)Ethylen có liên quan đến auxin và cytokinin (trong sự tổng hợp). Ethylen khitạo ra làm hại sự chuyên chở auxin.Kích thích tổng hợp ABA.Ảnh hưởng trên sự phân bào, không còn tính bán thấm màng. . Ứng dụng: Kích thích tạo mủ cao suRa bông đồng loạt một số loài TVChín trái.Cản ethylen bằng cách giảm nồng độ oxy, bảo quản ở nhiệt độ thấp. 76
  77. 77. CÁC NỘI YẾU TỐ KHÁC: Vitamin là một hợp chất hữu cơ được thực vật tổng hợp để thực hiệncác phản ứng sinh hóa trong cơ thể thực vật. Ví dụ: vitamin B1, B6, B5 cầncho rễ… Acid amin là một nhu cầu không thể thiếu đối với động vật. Ở thực vậtcó thể tự tổng hợp acid amin. 77
  78. 78. CHƯƠNG XI: KIỂM SOÁT SỰ RA HOA BỞI CÁC HORMONE THỰC VẬTSự chuyển hướng từ sinh dưỡng sang phát triển là sự tạo hoa.Sự tạo hoa bao gồm sự tượng và nở hoa.I- Hiện tượng hình tháiKhi có sự cảm ứng: các tế bào vùng chótngọn hoạt động, chồi dinh dưỡng trởthành chồi hoa; sinh mô chờ hoạt động.Lớp tunicar biến đổi tạo: + tiền sinh mô bào tử  nhụy và bầu noãn. + tiền sau cánh hoa  phiến hoa, cánh hoa.Sinh mô sườn hoạt động mạnh tạo sự kéodài trục hoa (cuống hoa). 78
  79. 79. II- Những yếu tố của sự tượng hoa 1. Ngoại yếu tố: Yếu tố dinh dưỡng+ Việc bón phân phải nghiên cứu theo đối tượng.+ Tỉ lệ C/N có liên quan đến chất tạo sự tượng hoa.+ Yếu tố nào làm ngăn cản sự tăng trưởng nhánh ở cuối giai đoạn ấu niên thìchất đó sẽ thúc hối sự tạo hoa. NƯỚCCần thiết cho dinh dưỡng và phát triển của thực vật. NHIỆT ĐỘ+ Ở nhiệt độ thấp, có sự thọ hàn  trổ hoa.+ Có một chất xuất phát từ chồi di chuyển qua vùng tháp kích thích gây cảmứng trổ hoa. Chất này được ly trích và gọi là vernalin.Điều kiện để thọ hàn* Nhiệt độ xử lý: 0-10°C cho lúa mì, 9-17°C cho đa số thực vật khác Thời gian xử lý: thay đổi tùy theo loài từ 4 ngày đến 8 tuần.* Cần Oxy (đủ để hoạt động hô hấp) 79* Không được để nhiệt độ cao quá sau thọ hàn.
  80. 80. ÁNH SÁNG Quang kỳ: là thời gian chiếu sáng trong một ngày. Lịch sử:Năm 1920, Garner và Allard đề xướng ra nguyên tắc quang kỳ.chia thực vật làm ba loại cây: cây ngày dài, cây ngày ngắn và cây phiếmđịnh. Yêu cầu của quang kỳ Tuổi của thực vật:Thực vật phải trải qua một giai đoạn ấu niên mới cảm ứng được. Số quang kỳ cảm ứng Quang kỳ cảm ứng là quang kỳ kích thích trổ hoa, khi cây trổ hoa rồi thìkhông cần duy trì nữa. Cây phải được giữ trong các điều kiện quang kỳ cố định trong một hoặc nhiềuchu lỳ liên tiếp mới trổ hoa được. Quang kỳ tùy thuộc thực vật Điều kiện: Dạ kỳ phải liên tục (nghiêm nhặt). 80
  81. 81. Chất nhận ánh sáng - Hendricks và Bordrick (1932) ghi nhận tia đỏ 660nm và 730nm có tác động tối đa.- Năm 1932, Flink và Alister cũng ghi nhận hột salad muốn lên mầm phảichiếu tia 660nm còn tia 730 nm cản lên mầm.- Năm 1946, Hendricks ghi nhận trên Xanthium cũng có hiện tượng tương tự: ở730 nm kích thích trổ hoa, ở 660 nm cản trổ hoa.- Năm 1966, người ta ly trích được chất nhận tia sáng, đó là phytochrom (P).Phytocrom ở hai dạng: + Pr thu nhận tia R (660 nm) và đổi ngay thành Pfr + Pfr thu nhận tia FR (730 nm) và đổi thành Pr với vận tốc chậm hơn. Pr : dạng thầm lặng (bất hoạt) Pfr: dạng hoạt động (cản trổ hoa)Phản ứng 1 (Pr  Pfr) là phản ứng quang hóa nghiêm nhặt (không bị ảnhhưởng bởi nhiệt độ)Phản ứng 2 (Pfr  Pr) xảy ra chậm, có lẽ là nhờ enzyme. 81
  82. 82. Nội yếu tố (chất điều hòa sinh trưởng thực vật) Qua các thí nghiệm, nhận thấy chất tạo hoa là một chất có thể di chuyển được,đi qua cơ quan – cơ quan (lá lên thân) và qua cơ thể (cây qua cây). Bản chất của chất đó và tầm quan trọng của nó chưa được biết rõ. Bản chất của chất điều hòa Chailakhyan nêu giả thuyết rằng bản chất của chất điều hòa sinh trưởng cảmứng tạo hoa có hai thành phần là Giberelin và Anthesin. Chất này được gọichung là Florigen. Theo thuyết hormone ra hoa: Florigen gồm hai thành phần:+ Giberelin tổng hợp trong điều kiện ngày dài+ Anthesin tổng hợp trong điều kiện ngày ngắnNgược lại, ngày ngắn cản trở sự tổng hợp Giberelin còn ngày dài cản trở tổnghợp Anthesin.Vai trò của Giberelin là kéo dài trục hoa mà không có ảnh hưởng trên sự thànhlập hoa ở những cây ngày ngắn; trong khi ở điều kiện ngày dài lại trổ hoa.Vai trò của Anthesin kích thích sự phân hóa nụ hoa. 82
  83. 83. Tại sao cây ấu niên không ra hoa?Giả thiết 1: do cây không đủ Florigen trong thành phần.Giả thiết 2: tuy có đủ Florigen nhưng sinh mô chờ chưa cảm ứng.Giải đáp:* Đối với giả thiết 1: Ở cây ấn niên không có sự tạo thành Florigen. Khi lytrích Florigen cho vào, không nhận được cảm ứng. Khi cây gần giai đoạntrưởng thành, khả năng hấp thu cao, cây mới trổ hoa được.* Đối với giả thiết 2: Nuôi cây trên môi trường dinh dưỡng, người ta ghi nhận:Cây trưởng thành: Nồng độ saccharose 0,7%  cây tạo 100% nụ dinh dưỡngNồng độ saccharose 3,5%  cây tạo 17% nụ dinh dưỡng, 83% nụ hoaCây con: Ở bất kỳ nồng độ dinh dưỡng nào, cây cũng tạo 100% nụ dinh dưỡng.Như vậy, cây cần giai đoạn ấu niên để đủ chất cần thiết cho sự biến đổi tạohoa. 83
  84. 84. .Chất cản ra hoaỞ nhiều loài thực vật, ngoài việc cảm ứng quang kỳ, nếu bỏ lá cũng sẽ tạo hoanhanh; còn nếu để lá sẽ không tạo hoa. Ví dụ: mai Như vậy, ở điều kiện quang kỳ không thích hợp, cây sẽ tạo ra một chất cảntrở sự tạo hoa. Chất này theo dòng chất hữu cơ đến nụ và cản trở tạo hoa. Khicó quang kỳ thích hợp, chất kích thích sẽ được tạo ra di chuyển từ lá đến nụ. Ởđây có một sự cân bằng nghiêng về chất kích thích, cây sẽ tạo hoa.Kết luận: Sự phát triển của thực vật do gen kiểm soát. Điều kiện môi trườngthích hợp sẽ cảm ứng ADN tạo ARN và giải mã ra Protein tạo thành enzymexúc tác các phản ứng. Quá trình này được kiểm soát bởi các chất điều hòa sinhtrưởng thực vật. Các chất này luôn tác động lẫn nhau để đạt đến một tỉ lệ cânbằng giúp thực vật phát triển theo hướng đã định sẵn. 84
  85. 85. CHƯƠNG XI: SỰ TẠO TRÁI VÀ HỘI-Khi hoa tăng trưởng đến một lúc nào đó hoa sẽ nở: Cánh hoa mở ra đưa ra haicơ quan sinh dục đực (bộ nhị) và cái (nhụy). Đây là hai bộ phận quan trọngnhất của hoa. Đảm nhiệm chức năng sinh sản qua quá trình giảm phân:-Nhị: sẽ cho các giao tử đực (n) = hạt phấn-Nhụy: sẽ cho các giao tử cái (n) = nõan (trứng)-Hạt phấn rớt trên nướm nhụy sẽ kích thích bầu nhụy phát triển = TRÁI-Hạt phấn nảy mầm tạo ống phấn đi đến bầu nõan, sau đó đi vào túi phôi chohiện tượng thụ tinh kép (một tinh tử phối hợp với nõan, một tinh tử phối hợpvới nhân cực = nhân phụ) rồi phát triển tạo HỘT. 85
  86. 86. 86
  87. 87. NGUỒN GỐC TRÁICác khái niệm trái Trái phát triển từ bộ nhụy, nhưng nhiều cơ quan khác cũng tham giavào sự thành lập trái: Cánh hoa (dâu tằm), đế (dâu tây), lá bắc (thơm), đượchình thành bởi các cơ quan hoa kết hợp với đế (Pyrus malus), hay bao quanhtrục phác hoa (sung). Những cơ quan khác bộ nhụy tham gia vào sự hình thànhtrái thì gọi là trái giả (giả quả). Thường trái phát triển sau sự thụ tinh, nhưng các trái chuối (Musa),cam quýt (Citrus), nho (Vitis) phát triển mà không có sự hình thành hột. Hiệntượng này được gọi là trái không hột. Ở một số thực vật như đậu phọng(Arachis hypogaea), trái chỉ phát triển sau khi cuống nhụy xuyên vào trong đấtmang theo lá noãn với bầu noãn đã thụ tinh (Zamski and Ziv, 1976).Cấu tạo trái:Vỏ quả ngòai (ngọai quả bì): có màu xanh do vách bầu nhụy phát triển Vỏ quả giữa (trung quả bì): do nhu mô sinh ra. Vỏ quả trong: do biểu bì trong tạo ra, có vách dày. Tế bào có thể dài thành sợi hoặc có lông như trái cam. Ơ trái cam vỏ trong là thành phần tách rời khỏi trái dễ dàng khi trưởng thành. 87
  88. 88. C A Á U T A ÏO T R A Ù I 88
  89. 89. Phân loại trái (quả)Trái (quả) được phân thành ba nhóm Quả đơn: khi quả được thành lập từ một bầu noãn do một tâm bì hoặc do nhiều tâm bì dính nhau (đậu có 1 tâm bì, chùm ruột có 3 tâm bì). Có 2 loại quả đơn: quả mập và quả khô. * Quả mập: khi quả bì dày và mềm nhờ tích trữ nhiều dưỡng liệu. Tuỳ theo cấu tạo của nội quả bì ta có hai nhóm quả mập: phì quả và quả nhân cứng. + Phì quả: khi nội quả bì lẫn với trung quả bì và dính sát vàohột (ổi, cà chua, đu đủ, bầu bí) + Quả nhân cứng: khi nội quả bì hoá mộc tố trở nên cứng baobọc lấy hạt ở bên trong (xoài, chùm ruột, cóc). *Quả khô: khi quả bì chín bị tẩm mộc tố trở nên cứng. Có hai 89 nhóm: quả khô tự khai và bất khai.
  90. 90. + Quả khô tự khai: khi chín quả khô tự mở ra để phóng thíchhột. Tuỳ theo cách mở, ta có các loại quả sau: - Manh nang: quả khô do bầu noãn có một tâm bì lúcchín khai theo 1 đường dọc thai toà (lốp bốp, trôm). - Giáp quả: quả khô do bầu noãn có một tâm bì nhưngkhai theo hai đường dọc: 1 đường theo thai toà, 1 đường theo sóng lưng (đậuxanh). - Giác quả: quả khô nứt theo 4 đường dọc dọc theo haibên thai toà (màng màng). - Quả hộp: quả khô nứt theo một đường vòng ngang chora nắp bên trên và bình chứa bên dưới (mồng gà, rau sam, mười giờ). - Nang: quả khô do bầu noãn có từ hai tâm bì trở lên tạothành. + Quả khô bất khai: quả khô khi chín không nứt để phóngthích hột ra ngoài, ta có các loại quả sau: - Bế quả: quả khô bất khai có hột không dính quả bì(sen, ấu) 90
  91. 91. Dính quả: quả khô bất khai có hột dính sát quả bì (lúa). Dực quả (quả có cánh): là loại bế quả có quả bì mọc dài ra thành cánh để bay theo gió (sao, dầu)Quả kép: khi quả do nhiều tâm bì rời tạo nên. Mỗi tâm bì cho một quả. Cácquả này phối hợp với nhau thành một quả duy nhất (mảng cầu). Ngòai ra còn có:Giả quả: quả không do tâm bì tạo nên mà do các bộ phận khác của hoa tạonên. *Quả do đế hoa tạo nên (quả dâu tây) *Quả do cuống hoa tạo nên (đào lộn hột) *Quả do phát hoa tạo nên (quả sung): đây là một phác hoa có hình cái bầu mang các hoa rất nhỏ ở trong. Đế của phát hoa phù to. *Quả do bao hoa tạo nên (cây hoa (bông) phấn): sau khi thụ phấn baohoa rụng đi chỉ còn để lại phần đáy phát triển bao lấy trái bên trong. Khi chíntrái có một lớp vỏ do bao hoa tạo nên ở bên ngoài. *Quả mít: do phát hoa (một gié rất to) mang rất nhiều hoa có lá đàinhưng không có cánh hoa phát triển. Mỗi trái là một múi mít. 91
  92. 92. HỘTI- Cấu trúc hộtHột gồm: Phôi chứa: rễ mầm – thân mầm – chồi mầm – tử diệp Phôi nhũ còn hay được tiêu hóa Vỏ của hộtII- Nguồn gốcNoãn sau khi thụ tinh  hột.Hợp tử phụ 3n (1n từ tinh tử và 1 nhân phụ-2n)  phôi nhũ .Hợp tử chính (1 tinh tử và 1 noãn cầu) tạo trứng (2n)  phôi.Phôi trãi qua bốn giai đoạn:+ giai đoạn hình cầu+ giai đoạn hình trái tim (tử diệp bắt đầu hình thành)+ giai đoạn hình cá đuối (tử diệp hoàn thành – hệ thống mạch xuất hiện)+ giai đoạn tử diệp hoàn chỉnh (hệ thống mạch đã hình thành) Khi phôi trưởng thành (tích trữ chất dự trữ, giảm hấp thu nước) và đi vào miêntrạng tạo nên hột trưởng thành. 92Vỏ noãn biến thành vỏ hột.
  93. 93. CẤU TRÚC HỘT (2 LÁ MẦM) 93
  94. 94. CẤU TRÚC HỘT(MỘT LÁ MẦM) 94
  95. 95. III- Thành phần hóa học a. Nước: Nước chiếm một lượng tối thiểu khỏang từ 6 đến 15% trọnglượng khô (TLK) tùy lọai hột.. b. Chất khoáng chiếm 1- 3% TLK tùy lọai hột c. Chất hữu cơ : carbohydrat (tinh bột) lúa, mít… ; dầu (lipid): dừa,đậu phọng, mè và protid (đạm): đậu: xanh, nành d. Vitamin: nhiều lọai vitamin rất cần thiết cho con người: A (gấc); B1(lúa), … e.Chất điều hòa sinh trưởng thực vậtTrong hột có chứa lượng auxin ít; cytokinin và giberelin nhiều. Đặc biệt cóABA, polyphenol khi hột trưởng thành. Các hợp chất vừa kể trên đều được tổng hợp ở các phần khác trong cơ 95thể thực vật (hay ngay tại hột) và di chuyển đến tích trữ ở hột.
  96. 96. IV- Đời sống của hộtĐời sống của hột là khoảng thời gian từ khi phôi được thành lập đầy đủ đến khihột nảy mầm thành cây con. Đây là giai đoạn sống chậm. Đời sống ngắn: cao su, thầu dầu có đời sống của hột nhỏ hơn mộttháng; đậu phọng, mè hột có đời sống từ 6 tháng đến 1 năm. Đời sống trung bình: có thời gian sống từ 3-10 năm. Ví dụ: dưa chuột,cỏ chác, đa số hột của cây ăn trái… Đời sống dài: > 10 năm: gõ, sen. Đối với các loại hột có đời sống ngắn, trong hột có chứa dầu. Ngượclại đối với các hột có đời sống dài, hột thường chứa tinh bộ, vỏ hột dày, xếpkhít nhau làm giảm sự trao đổi với môi trường. 96
  97. 97. V- Sự lên mầm của hộtLên mầm là sự tái lập tăng trưởng của phôi để đưa rễ mầm ra ngoài vỏ. Rễmầm chui ra noãn khẩu và đâm thẳng vào đất.Có hai kiểu lên mầm:Lên mầm thượng địa: trụ hạ diệp tăng trưởng đưa tử diệp (hột) lên trên mặt đất.Tử diệp vừa có nhiệm vụ dự trữ (dự trữ là chủ yếu) vừa có nhiệm vụ đồng hóavì có diệp lục nhận ánh sáng.Lên mầm hạ địa: trụ thượng diệp tăng trưởng nên hột (phôi nhũ) nằm lại trongđất.Tử diệp chỉ là cơ quan dự trữ. Đa số hột có phôi nhũ đều có kiểu lên mầm hạđịa. 97
  98. 98. VI- Hiện tượng sinh lýQuan sát hiện tượng này bằng cách tách riêng Phôi và phôi nhũ nuôi riêng Phôi và phôi nhũ nuôi chung Chỉ nuôi Phôi với môi trường dinh dưỡnga. Sự hấp thu nướcPhôi hấp thu nước bằng cách thẩm thấu và cơ chế chủ động đến bão hòa.b. Hô hấpTăng quá trình hô hấp và thải nhiệt. Ban đầu ở phôi có sự hô hấp kị khíc. Thay đổi chất dự trữChất dự trữ chứa trong phôi có chiều hướng giảm. 98
  99. 99. d. Sự biến đổi các enzyme Enzyme có rất ít ở hột khô nhưng được tổng hợp mạnh ở hột ngấmnước. Ở hột nảy mầm, có một lượng lớn enzyme tạo thành.Sự tổng hợp các enzyme chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, lượng nước trong các cơquan. Phôi thường tổng hợp enzyme nhiều nhất rồi đến tử diệp và phôi nhũ.e. Acid nucleic Tăng rất mạnh, nhất là các ARNm, ARNt, ARNr…f. Sinh tố (vitamin) Sinh tố có ảnh hưởng đến sự phát triển của cây mầm. Nếu trong thànhphần của hột thiếu sinh tố thì nó sẽ tự tổng hợp thêm chất này khi nảy mầm.g. Chất điều hòa sinh trưởng thực vật Hột tăng tổng hợp các chất kích thích (cytokinin, auxin, giberelin) vàloại bỏ chất cản (acid abcisic, polyphenol,….). 99
  100. 100. VII- Điều kiện cho sự lên mầm a. Ngoại yếu tố NướcLà yếu tố quan trọng nhất. Nước được hột hấp thu cho đến khi bão hòa. OxyLà chất cần cho quá trình hô hấp. Nồng độ oxy cần thiết phụ thuộc vào từngloại hột. Nhiệt độNhiệt độ mùa hoặc nhiệt độ ngày có ảnh hưởng lên sự nảy mầm của hột. Đểkích thích sự lên mầm của hột, người ta thường sử dụng nước kết hợp với nhiệtđộ thấp. Ánh sángĐây là điều kiện không nghiêm nhặt, tùy theo loài.Chất thu nhận ánh sáng của hột là phytochrome, gồm có hai loại:Pr thu nhận tia đỏPfr thu nhận tia đỏ xaPr khi thu nhận tia đỏ sẽ chuyển thành Pfr kích thích sự lên mầm. Ngược lại, từ 100Pfr chuyển thành Pr sẽ cản nảy mầm.
  101. 101. Sự cộng sinhĐối với vài loài thực vật, cộng sinh có tác dụng tích cực lên sự nảy mầm củahột.Ví dụ: đối với hột lan, khi cộng sinh với vi khuẩn Rhizotonia kích thích hột nảymầm.Nguyên nhân: vi khuẩn cộng sinh đã cung cấp chất dinh dưỡng để phôi nhũphát triển đầy đủ. Khi đó, hột mới lên mầm. b. Nội yếu tố: Hột phải trưởng thành: Có sự phát triển đầy đủ các cơ quan của phôi Chứa các chất dự trữ cần thiết để giúp cây mầm phát triển Hột không còn ở trạng thái miên trạng: Vỏ của hột thấm đủ nước và oxy Các chất cản (nếu có) đã được lọai bỏ Tổng hợp đầy đủ các chất thuộc nhóm kích thích 101
  102. 102. ĐỜI SỐNG CHẬMTrong quá trình phát triển (chu kỳ sống), có lúc các hoạt động giảm đến mứctối thiểu. Đó gọi là trạng thái sống tiềm sinh. Ví dụ: hột, bào tử…Đặc tính- Hoạt động biến dưỡng giảm đến mức tối thiểu- Cơ thể sẽ trở lại đời sống bình thường nếu điều kiện thích hợp.- Sự sống chậm có tính hoàn nghịch.Y nghĩa của đời sống chậm:Chống chọi lại với ngoại cảnh. 102
  103. 103. A. Miên trạng của hộtI- Cấu trúc hộtHột gồm phôi- rễ mầm – thân mầm – chồi mầm – tử diệpPhôi nhũVỏ của hột.II- Nguồn gốcNoãn sau khi thụ tinh  hột.Hợp tử phụ 3n (1n từ tinh tử và 1 nhân phụ-2n)  phôi nhũ .Hợp tử chính (1 tinh tử và 1 noãn cầu) tạo trứng (2n)  phôi.Phôi trải qua bốn giai đoạn:+ giai đoạn hình cầu+ giai đoạn hình trái tim+ giai đoạn hình cá đuối)+ giai đoạn tử diệp hoàn chỉnh Khi phôi trưởng thành (tích trữ chất dự trữ, giảm hấp thu nước) và đi vào miêntrạng tạo nên hột trưởng thành.Vỏ noãn biến thành vỏ hột. 103
  104. 104. III- Thành phần hóa họcNước (tối thiểu), chất khoáng, chất hữu cơ, vitamin, chất điều hòa sinh trưởngthực vật.IV- Đời sống của hộtĐời sống của hột là khoảng thời gian từ khi phôi được thành lập đầy đủ đến khihột nảy mầm thành cây con. Chia làm 3 loại:Đời sống ngắn: từ 6 tháng đến 1 năm. Thường chứa dầu.Đời sống trung bình: từ 3-10 năm.Đời sống dài: hột có chứa tinh bộ, vỏ hột dày, xếp khít nhauV- Sự lên mầm của hộtLên mầm là sự tái lập tăng trưởng của phôi để đưa rễ mầm ra ngoài vỏ. Rễmầm chui ra noãn khẩu và đâm thẳng vào đất.Có hai kiểu lên mầm:+ Lên mầm thượng địa:+ Lên mầm hạ địa: 104
  105. 105. VI- Hiện tượng sinh lý a. Sự hấp thu nướcPhôi hấp thu nước bằng cách thẩm thấu và cơ chế chủ động đến bão hòa. b. Hô hấpTăng quá trình hô hấp và thải nhiệt. Ban đầu ở phôi có sự hô hấp kị khí c. Thay đổi chất dự trữChất dự trữ chứa trong phôi có chiều hướng giảm. d. Sự biến đổi các enzymeEnzyme có rất ít ở hột khô nhưng được tổng hợp mạnh ở hột ngấm nước. e. Acid nucleicTăng rất mạnh, nhất là các ARNm, ARNt, ARNr… f. Sinh tố (vitamin)Sinh tố có ảnh hưởng đến sự phát triển của cây mầm. Nếu trong thành phần củahột thiếu sinh tố thì nó sẽ tự tổng hợp thêm chất nay khi nảy mầm. g. Chất điều hòa sinh trưởng thực vậtHột tăng tổng hợp các chất kích thích (cytokinin, auxin, giberelin) và loại bỏchất cản (acid abcisic). 105
  106. 106. VII- Điều kiện cho sự lên mầm a. Ngoại yếu tố NướcLà yếu tố quan trọng nhất. Nước được hột hấp thu cho đến khi bão hòa. OxyLà chất cần cho quá trình hô hấp. Phụ thuộc vào từng loại hột. Nhiệt độNhiệt độ mùa hoặc nhiệt độ ngày có ảnh hưởng lên sự nảy mầm của hột. Ánh sángĐây là điều kiện không nghiêm nhặt, tùy theo loài.Chất thu nhận ánh sáng của hột là phytochrome: Pr và Pfr. Sự cộng sinhĐối với vài loài thực vật, cộng sinh có tác dụng tích cực lên sự nảy mầm củahột. b. Nội yếu tố 106
  107. 107. B- Sự miên trạng hộtDù đủ các điều kiện nảy mầm (ngoại yếu tố) nhưng hột vẫn không lên mầm miên trạng là do các yếu tố bên trong (nội yếu tố).Miên trạng thay đổi tùy theo loại hột.I- Định nghĩaHột miên trạng là hột chưa có khả năng lên mầm dù hột vẫn sống. Đó là vì hộtcần phải có thời gian để tổng hợp đủ các chất điều hòa sinh trưởng thực vật,biến đổi các chất cản trong hột để hột nảy mầm.II- Nguyên nhân a. Do hột chưa trưởng thành sinh lý b. Trọng lượng hộtHột nặng cân, phát triển đều đặn sẽ dễ lên mầm hơn. c. Vỏ của hột d. Miên trạng do cơ quanDo chồi, rễ mầm không tăng trưởng bình thường do sự phân phối nước tronghột kém. 107Do vi khuẩn tiêu hủy auxin làm cho lá mầm quăn queo.
  108. 108. e. Sự thiếu chất dinh dưỡngThiếu acid amin như cystein, thiourée; thiếu chất điều hòa sinh trưởng:cytokinin, giberelin…; dư chất cản như acid abcisic…f. Các chất cảnChất cản sự lên mầm gồm:•Acid hữu cơ: ở trái mập.•Acid vô cơ: HCN. Ví dụ: ở họ hoa hồng (rosaceae)•Tinh dầu: kháng các hột cây khác lên mầm, chỉ cho hột của những cây có tinhdầu phát triển. Ví dụ: sả, khuynh diệp, tràm…•Lacton: coumarin•Alkaloid: cafein, nicotin•Ethylen từ trái chínĐa số chất kháng cản sự hấp thu O2, nước  ảnh hưởng lên sự hô hấp.Thường thì chất cản sẽ giảm dần trong quá trình bảo quản, ngâm hoặc phơi hộtdo các chất này bị oxy hóa, quang oxy hóa hoặc nhiệt phân hủy. 108
  109. 109. C- Hưu miên chồiI- Điều kiện môi trườngTrong nhiều loại cây gỗ, đặc biệt là thực vật có hột ở vùng ôn đới, miên trạngchồi rất phổ biến.Sự tạo chồi nghỉ (miên trạng) được kiểm soát bởi quang kỳ.Sự miên trạng chồi còn kéo theo sự rụng lá, sự giảm hoạt động của tượng tầngvà sự gia tăng chống chịu lạnh.II- Nơi nhận cảm ứngLá là nơi nhận biết sự thay đổi của môi trường.III- Cơ chếQuang kỳ ảnh hưởng trên miên trạng chồi. Phytochrome trên lá là nơi nhận ánhsáng (theo Vince-Prue, 1985).Sự miên trạng chồi có hai kiểu:- Kiểm soát bởi đêm dài: được kiểm soát nghiêm nhặt- Đêm dài không bắt buộc. 109
  110. 110. IV- Chất cảm ứng gây miên trạng a. ABA (acid abcisic)Có một sự liên hệ giữa nhóm chất cản tăng trưởng và sự miên trạng. Điều nàyđược chứng minh bằng sinh trắc nghiệm.Tuy nhiên, không phải ABA là chất duy nhất gây miên trạng. b. GiberelinCó liên quan đến miên trạng rõ rệt nhất. Ơ cây trong điều kiện ngày ngắn,lượng giberelin giảm xuống rất thấp. Khi các chồi miên trạng hoặc tăng trưởngchậm, lượng giberelin cũng giảm theo. c. CytokininKhông ảnh hưởng trực tiếp lên miên trạng chồi. Nhưng ở cây vào miên trạng,lượng cytokinin giảm đến tối thiểu và chúng sẽ gia tăng trở lại khi phá vỡ miêntrạng.V- Phá vỡ miên trạng chồi- Thực vật phải trải qua một thời kỳ lạnh.- Xử lý các chất kích thích tăng trưởng như giberelin- Kéo dài độ dài ngày cũng cản miên trạng. 110
  111. 111. Kết luận• Thực vật qua các cách trao đổi nước và chất khoáng với môi trường sẽ là nguồn nguyên liệu để tổng hợp chất hữu cơ.• Qua cơ chế quang hợp và hô hấp, thực vật đã tạo thành các hợp chất biến dưỡng và năng lượng cần thiết để tăng trưởng và phát triển.• Trong quá trình sống thực vật phải chịu tác động bởi các yếu tố môi trường. Các yếu tố đó đã tác động lên cơ thể thực vật từ đó thực vật sẽ tổ chức lại cơ thể (cấu trúc và họat động biến dưỡng) để phản ứng với môi trường một cách tốt nhất để tồn tại và phát triển.• Các họat động đó được xem xét ở các mức độ khác nhau: cơ thể, cơ quan, mô, tế bào và dưới tế bào. 111

×