Chất điều hoà sinh trưởng ở thực vật Vai trò của Auxin

Vai trò sinh lý của auxin Auxin có tác dụng sinh lý đến quá trình sinh trưởng của tế bào, hoạt động của tầng phát sinh, sự hình thành rễ, hiện tượng ưu thế ngọn, tính hướng của thực vật, sự sinh trưởng của quả và tạo quả không hạt...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chất điều hoà sinh trưởng ở thực vật Vai trò của Auxin Chất điều hoà sinh trưởng ở thực vật Vai trò của Auxin* Vai trò sinh lý của auxinAuxin có tác dụng sinh lý đến quá trìnhsinh trưởng của tế bào, hoạt động củatầng phát sinh, sự hình thành rễ, hiệntượng ưu thế ngọn, tính hướng của thựcvật, sự sinh trưởng của quả và tạo quảkhông hạt...Auxin kích thích sự sinh trưởng giãn củatế bào, đặc biệt giãn theo chiều ngangcủa tế bào làm tế bào to về chiều ngang,vì vậy làm cho các bộ phận của cây to vềchiều ngang. Auxin hoạt hoá bơm proton,bơm các ion H+ vào trong màng tế bàolàm giảm pH của màng tế bào nên hoạthóa enzyme phân hủy các polisaccaritliên kết giữa các sợi cenlulose làm chochúng lỏng lẻo và tạc điều kiện cho thànhtế bào giãn ra dưới tác dụng của áp suấtthẩm thấu của không bào trung tâm.Ngoài ra auxin còn kích thích sự tổnghợp các hợp các cấu tử cấu trúc nênthành tế bào như các chất cenlulose,pectin, hemicenlulose...Auxin còn ảnh hưởng đến sự phân chia tếbào, tuy nhiên ảnh hưởng của auxin lênsự giãn và sự phân chia tế bào trong mốitác động tương hỗ với các phytohormonekhác. Auxin còn có tác dụng hoạt hóaquá trình sinh tổng hợp các chất nhưprotêin, cenlulose, pectin và kìm hãm sựphân giải chúng, nhờ thế có thể kéo dàituổi thọ của các cơ quan, đồng thời làmtăng quá trình vận chuyển vật chất (nước,muối khoáng, chất hữu cơ) ở trong cây,đặc biệt về các cơ quan sinh sản và cơquan dự trữ của cây.Nhiều công trình nghiên cứu đã chứngminh rằng auxin ảnh hưởng mạnh đến hôhấp và quá trình photphoryl hóa trong tếbào (Ðioding, 1955; Audus, 1959;Bonnet, 1957...). Nồng độ auxin ở mứcsinh lý thì tỷ lệ NADH2/NAD,ATP/ADP tăng lên và ngược lại khi nồngđộ auxin cao thì tỷ lệ đó lại giảm.Auxin gây ra tính hướng động của cây(tính hướng quang và tính hướng địa).Bằng phương pháp sử dụng nguyên tửđánh dấu cho thấy AIA phóng xạ đượcphân bố nhiều hơn ở phần khuất sángcũng như ở phần dưới của bộ phận nằmngang và gây nên sự sinh trưởng khôngđều ở hai phía cơ quan nên gây tínhhướng động của các cơ quan, bộ phậncủa cây.Auxin gây hiện tượng ưu thế ngọn: Hiệntượng ưu thế ngọn là một hiện tượng phổbiến ở trong cây. Khi chồi ngọn hoặc rễchính sinh trưởng sẽ ức chế sinh trưởngcủa chồi bên và rễ bên. Ðây là một sự ứcchế tương quan vì khi loại trừ ưu thếngọn bằng cách cắt chồi ngọn và rễ chínhthì cành bên và rễ bên được giải phóngkhỏi ức chế và lập tức sinh trưởng. Hiệntượng này được giải thích rằng auxinđược tổng hợp chủ yếu ở ngọn chính vàvận chuyển xuống dưới làm cho các chồibên tích luỹ nhiều auxin nên ức chế sinhtrưởng. Khi cắt ngọn chính, lượng auxintích luỹ trong chồi bên giảm sẽ kích thíchchồi bên sinh trưởng. Auxin kích thích sựhình thành rễ của cây: Sự hình thành rễphụ của các cành giâm, cành chiết có thểchia làm ba giai đoạn: Giai đoạn đầu làphản phân hóa tế bào trước tầng phátsinh, tiếp theo là xuất hiện mầm rễ vàcuối cùng mầm rễ sinh trưởng thành rễphụ chọc thủng vỏ và ra ngoài. Ðể khởixướng sự phản phân hóa tế bào mạnh mẽthì cần hàm lượng auxin khá cao. Cácgiai đoạn sinh trưởng của rễ cần ít auxinhơn và có khi còn gây ức chế.Nguồn auxin này có thể là nội sinh, cóthể xử lý ngoại sinh. Vai trò của auxincho sự phân hóa rễ thể hiện rất rõ trongnuôi cấy mô. Trong kỹ thuật nhân giốngvô tính thì việc sử dụng auxin để kíchthích sự ra rễ là cực kỳ quan trọng .Auxin kích thích sự hình thành, sự sinhtrưởng của quả và tạo quả không hạt:Tếbào trứng sau khi thụ tinh tạo nên hợp tửvà sau phát triển thành phôi. Phôi hạt lànguồn tổng hợp auxin nội sinh quantrọng, khuyếch tán vào bầu và kích thíchsự sinh trưởng của bầu để hình thànhquả. Vì vậy quả chỉ được hình thành khicó sự thụ tinh. Nếu không có quá trìnhthụ tinh thì không hình thành phôi và hoasẽ bị rụng. Việc xử lý auxin ngoại sinhcho hoa sẽ thay thế được nguồn auxin nộisinh vốn được hình thành trong phôi vàdo đó không cần quá trình thụ phấn thụtinh nhưng bầu vẫn lớn lên thành quả nhờauxin ngoại sinh. Trong trường hợp nàyquả không qua thụ tinh và do đó khôngcó hạt.Auxin kìm hãm sự rụng lá, hoa, quả củacây, vì nó ức chế sự hình thành tầng rời ởcuống lá, hoa, quả vốn được cảm ứng bởicác chất ứ chế sinh trưởng. Vì vậy phunauxin ngoại sinh có thể giảm sự rụng lá,tăng sự đậu quả và hạn chế rụng nụ, quảnon làm tăng năng suất. Cây tổng hợp đủlượng auxin sẽ ức chế sự rụng hoa, quả,lá.* Cơ chế tác dụng của auxin lên sựsinh trưởng của câyAuxin có tác dụng mạnh nhất lên sự sinhtrưởng giãn của tế bào. Sự giãn của tếbào thực vật xảy ra do hai hiệu ứng: Sựgiãn thành tế bào và sự tăng thể tích, khốilượng chất nguyên sinh. Người ta đã pháthiện ra hiện tượng “sinh trưởng axit”, tứclà trong điều kiện pH thấp (pH = 5) thì sựsinh trưởng của tế bào và mô được kíchthích. Các ion H+ trong màng té bào dãhoạt hóa enzyme phân giải các cầu nốingang polisaccarit giữa các sợi cenlulosevới nhau làm cho các sợi tách rời nhau vàrất dễ dàng trượt lên nhau. Dưới ảnhhưởng của sức trương tế bào do khôngbào hút nước vào mà các sợi cenlulose đãmất liên kết, lỏng lẻo rất dễ trượt lênnhau làm cho thành tế bào giãn ra. Vaitrò của auxin là gây nên sự giảm pH củathành tế bào bằng cách hoạt hóa bơmproton ( H+) nằm trên màng ngoại chất.Khi có mặt của auxin thì bơm protonhoạt động và bơm H+ vào thành tế bàolàm giảm pH và hoạt hóa enzyme xúc táccắt đứt các cầu nối ngang của cácpolysaccarit. Enzyme tham gia vào quátrình này là pectinmetylesterase khi hoạtđộng sẽ metyl hóa các nhóm cacboxyl vàngăn chặn cầu nối ion giữa nhómcacboxyl với canxi để tạo nên pectatcanxi, do đó mà các sợi cenlulose táchrời nhau. Ngoài sự giãn của thành tế bàocòn xảy ra sự tổng hợp các hợp chất hữucơ tạo nên thành tế bào và chất nguyênsinh như cenlulose, pectin,hemicenlulose, protein.... Vì vậy auxinđóng vai trò hoạt hóa gen để tổng hợpnên các enzyme cần thiết cho sự tổnghợp các vật chất đó. ...