TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM Khoa CNTY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂMKhoa CNTY INDOL ACETIC ACID • Sinh viên : Trần Lê Bích Tuyền • Lớp : DH06TY • MSSV : 06112158 • Giáo viên : PGS.TS Nguyễn Phước Nhuận

CHẤT KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG INDOL ACETIC ACID C10H9O2N IAA

NỘI DUNG I-CHẤT ĐIỀU HOÀ SINH TRƯỞNG II-CHẤT KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG • CẤU TẠO HÓA HỌC • SỰ TỔNG HỢP • SỰ PHÂN GIẢI • CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG • ỨNG DỤNG TRONG TRỒNG TRỌT • CẢNH BÁO SỬ DỤNG CHẤT KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG • NHỮNG NGUYÊN TẮC CẦN CHÚ Ý

I-CHẤT ĐIỀU HOÀ SINH TRƯỞNG Các chất điều hoà sinh trưởng thực vật là nhóm chất có bản chất hoá học khác nhau nhưng đều có một tác dụng điều hoà quá trình sinh trưởng, phát triển của cây và đảm bảo mối liên hệ giữa các cơ quan, bộ phận của cây; được chia làm 2 nhóm: a. Các chất kích thích sinh trưởng. b. Các chất ức chế sinh trưởng. Hai nhóm này có tác dụng đối kháng với nhau về mặt sinh lý.  Các chất kích thích sinh truởng bao gồm các chất mà ở nồng độ sinh lý có tác dụng kích thích quá trình sinh trưởng của cây (gồm các nhóm chất auxin, gibberellin và cytokinin).  Các chất ức chế sinh trưởng gây tác dụng ức chế lên quá trình sinh trưởng của cây (gồm các chất như abcisic acid (ABA), ethylene; các chất phenol, các chất làm chậm sinh trưởng, các chất diệt cỏ, …)

Bảng phân loại các chất điều hoà sinh trưởng thực vật

Các danh pháp quốc tế: • IAA: β-indol acetic acid. • IAN: β-indol acetonitril. • PAA: Phenyl acetic acid. • IBA: β-indol butyric acid. • α –NAA: α-Naphtyl acetic acid. • 2,4D: 2,4 dichlorophenoxyacetic acid. • 2,4,5 T: 2,4,5 trichlorophenoxyacetic acid • MCPA: 4 chloro, 2 methyl phenoxyacetic acid. • ABA: Abcisic acid. • BA: Benzyladenin. • CCC: Chlorocholine chlorid. • MH: Malein hydrazide. • TIBA: Triiodobenzoic acid. • CEPA: Chloroethylenphosphoric acid.

II-CHẤT KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNGCẤU TẠO HÓA HỌC Người ta đã xác định bản chất hoá học của auxin. Đó chính là β-indolylacetic acid (IAA). Lúc đầu người ta gọi chất đó là heteroauxin . Những năm sau người ta lần lượt tách được auxin từ các đại diện của thực vật thượng đẳng khác nhau và chứng minh rằng đây là một phytohormone quan trọng nhất trong thế giới thực vật. Đồng thời người ta cũng đã tổng hợp được rất nhiều các hợp chất khác nhau có hoạt tính sinh lý tương tự và thậm chí có hoạt tính mạnh hơn nhiều so với IAA và được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nhằm điều chỉnh sinh trưởng của cây có lợi cho con người. Chúng thường có dạng mạch vòng. Đó là các dẫn xuất của indol như β-indol butyric acid (IBA); β-indol propionic acid (IPA), …; Các dẫn xuất cuả naphtalen như α-naphtylacetic acid (α-NAA); β-naphtylacetic acid (β-NAA); Các dẫn xuất của chlorophenoxyaxetic acid như 2,4 dichlorophenoxyacetic acid (2,4D); 2,4,5 trichlorophenoxyacetic acid (2,4,5T)

SỰ TỔNG HỢP Auxin được tổng hợp chủ yếu ở đỉnh sinh trưởng ngọn, từ đó vận chuyển đến các cơ quan khác theo hướng gốc. Ngoài ra, auxin còn được tổng hợp một phần ở các cơ quan còn non như lá non, chồi non, quả non. Sơ đồ tổng hợp :

SỰ PHÂN GIẢI Xảy ra trong trường hợp: Khi có thừa auxin do sự tổng hợp quá nhiều hay sau khi auxin đã gây hoạt tính sinh lý với cây xong. Việc làm mất hoạt tính auxin có thể xảy ra bằng hai con đường:  Do ánh sáng: Người ta nhận thấy rằng ánh sáng tử ngoại có thể làm mất hoạt tính của IAA, bởi vì cấu trúc vòng của phân tử IAA hấp thu ánh sáng tử ngoại λ = 280 nm và gây nên sự phân giải IAA.  Sự oxy hoá bằng enzyme IAA-oxidase: enzyme này hoạt động rất mạnh trong hệ thống rễ thực vật để làm mất hoạt tính của IAA vận chuyển xuống đó là nơi cuối cùng. Phản ứng xảy ra như sau:

CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG Hiệu quả đặc trưng nhất của auxin chính là kích thích sự giãn của tế bào. Sự giãn của tế bào xảy ra do hai hiệu ứng: sự tăng thể tích, khối lượng của chất nguyên sinh và sự giãn ra của thành tế bào.  Sự tăng thể tích, khối lượng của chất nguyên sinh: Sự tổng hợp các hợp chất hữu cơ tạo nên thành tế bào và chất nguyên sinh như cenlulose, pectin, hemicenlulose, protein.... Vì vậy auxin đóng vai trò hoạt hóa gen để tổng hợp nên các enzyme cần thiết cho sự tổng hợp các vật chất đó.

 Sự giãn ra của thành tế bào: Người ta đã phát hiện ra hiện tượng “sinh trưởng axit”, tức là trong điều kiện pH thấp (pH = 5) thì sự sinh trưởng của tế bào và mô được kích thích. Các ion H+ trong màng tế bào đã hoạt hóa enzyme phân giải các cầu nối polisaccarit giữa các sợi cenlulose với nhau -> các sợi tách rời nhau. Dưới ảnh hưởng của sức trương tế bào (do không bào hút nước vào) các sợi cenlulose đã mất liên kết, lỏng lẻo rất dễ trượt lên nhau làm cho thành tế bào giãn ra. Vai trò của auxin: gây nên sự giảm pH của thành tế bào bằng cách hoạt hóa bơm proton ( H+) nằm trên màng ngoại chất. Khi có mặt của auxin thì bơm proton hoạt động và bơm H+ vào thành tế bào làm giảm pH và hoạt hóa enzyme pectinmetylesterase (khi enzyme hoạt động sẽ metyl hóa các nhóm cacboxyl và ngăn chặn cầu nối ion giữa nhóm cacboxyl với canxi để tạo nên pectat canxi) xúc tác cắt đứt các cầu nối polysaccarit.

ỨNG DỤNG TRONG TRỒNG TRỌT a)Nhân giống vô tính cây trồng: Hiện nay có hai phương pháp xử lý auxin cho cành chiết, cành giâm:  Xử lý nồng độ (phương pháp xử lý nhanh): Nồng độ auxin dao động từ 1000 đến 10000 ppm. Với cành giâm thì nhúng phần gốc vào trong dung dịch trong 3-5 giây rồi cắm vào giá thể. Với cành chiết thì sau khi khoanh vỏ, tẩm bông bằng dung dịch auxin đặc rồi bôi lên trên khoanh vỏ, nơi xuất hiện rễ bất định; sau đó bó bầu bằng đất ẩm -> hiệu quả cao, đơn giản và hoá chất tiêu tốn ít hơn.  Nồng độ loãng (xử lý chậm): Nồng độ auxin từ 20 đến 200 ppm tùy thuộc vào loài và mức độ khó ra rễ của cành giâm. Đối với cành giâm, ngâm phần gốc vào dung dịch auxin trong 10  24 giờ rồi cắm vào giá thể. Với cành chiết thì trộn dung dịch với đất bó bầu.

b) Tăng đậu quả, sinh trưởng của quả và tạo quả không hạt:  Quả chỉ được hình thành sau khi có quá trình thụ tinh xảy ra, còn nếu không thì hoa sẽ bị rụng. Điều đó được giải thích rằng phôi hạt là nguồn tổng hợp nên các chất kích thích sinh trưởng (trong đó có auxin). Các chất này sẽ được vận chuyển vào mô của bầu hoa để kích thích bầu lớn lên thành quả -> hình dạng và kích thước của quả hoàn toàn phụ thuộc vào hàm lượng các chất nội sinh từ phôi hạt. Vì lý do đó mà ta có thể sử dụng auxin và gibberellin ngoại sinh để thay thế cho nguồn nội sinh.  Nếu chúng ta xử lý cho hoa chưa xảy ra thụ tinh thì auxin ngoại sinh sẽ khuyếch tán vào bầu hoa và kích thích sự lớn lên của bầu thành quả mà không qua quá trình thụ tinh. Quả tạo nên không qua thụ tinh -> sẽ không có hạt. Một số cây trồng như cà chua, bầu bí, cam chanh,...người ta thường xử lý auxin dưới dạng α -NAA (10  20 ppm); 2,4D (5 10 ppm). Còn các cây trồng khác như nho, anh đào,.... thì xử lý gibberellin (20  50 ppm) lại có hiệu quả hơn

Tăng sự đậu quả và tạo quả không hạt (phối hợp GA và auxin). Sinh trưởng quả auxin tổng hợp sẽ thay thế nguồn auxin nội sinh trong hạt và kích thích bầu phát triển thành hạt. Chính auxin trong hạt đã kích thích bầu phát triển thành quả

c)Phòng ngừa rụng quả: Sự rụng là do sự hình thành tầng rời ở cuống lá, cuống quả. Auxin là chất kìm hãm sự rụng -> người ta xử lý auxin cho cây và cho quả non để kìm hãm sự rụng của chúng. Vd: phun α-NAA (10  20 ppm) cho lá hoặc quả non có thể kéo dài thời gian tồn tại của chúng trên cây. d)Kéo dài sự chín của quả: Sự chín của quả được điều chỉnh bằng tỷ lệ auxin/ethylene. Muốn kìm hãm sự chín ta cần tăng hàm lượng auxin trong mô quả. Phun dung dịch auxin lên quả xanh hoặc quả sắp chín đang ở trên cây có thể kéo dài thời gian tồn tại của quả. Trước đây người ta hay sử dụng 2,4D (10  15 ppm). Hiện nay người ta sử dụng α-NAA(10  20 ppm) cũng có hiệu quả tốt mà không độc hại. e)Diệt trừ cỏ dại: Khi sử dụng auxin với nồng độ cao có tác dụng diệt trừ cỏ dại hại cây trồng. Các chất như 2,4D; 2,4,5T trước đây đã được sử dụng nhiều để diệt trừ cỏ dại, nhưng ngày nay người ta đã tạo ra rất nhiều chất diệt cỏ mới có hiệu quả cao mà không độc hại cho môi trường.

Có auxin Không có auxin Kìm hãm sự rụng lá, hoa, quả Kích thích sự hình thành rễ

Kích thích sự ra hoa Ức chế phát triển hoa cái, kích thích phát triển hoa đực

CẢNH BÁO SỬ DỤNG CHẤT KÍCH THÍCH SINH TRƯỞNG Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật không đúng quy định có ảnh hưởng đến sức khoẻ con người là điều chắc chắn, đối với thuốc ngoài danh mục thì sẽ độc hơn rất nhiều. Sử dụng lượng thuốc quá lớn sẽ dẫn tới nguyên nhân gây ung thư. Nhiều trường hợp thuốc bảo vệ thực vật dùng xong không thu gom vứt ra ao hồ làm cá chết vì ngộ độc, vừa ảnh hưởng đến môi trường và thậm chí nhiều người không biết nguyên nhân còn vớt cá về ăn. Thống kê sơ bộ tại 38 tỉnh, thành phố trong năm 2007 đã có 4.670 vụ nhiễm độc thuốc bảo vệ thực vật với 5.207 trường hợp, có 101 trường hợp tử vong. Những trường hợp ăn uống nhầm có 540 ca chiếm 10,4% với 3 trường hợp tử vong. Số trường hợp nhiễm độc do lao động là 273 ca chiếm 5,2% có 2 trường hợp bị tử vong. Trong khi đó, việc kiểm soát, ngăn chăn sử dụng các loại thuốc kích thích tăng trưởng có nguồn gốc từ thuốc bảo vệ thực vật vẫn rất hạn chế bởi thiếu nơi lưu giữ, tiêu hủy.

NHỮNG NGUYÊN TẮC CẦN CHÚ Ý • Nồng độ thích hợp (vài ppm đến vài chục, vài trăm ppm). Nếu nồng độ quá thấp thì hiệu quả thấp, nếu nồng độ cao quá thậm chí còn phá huỷ hay gây chết mô và tế bào sinh vật. 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. • Chú ý tính chất đối kháng, hỗ trợ giữa các chất kích thích. Đối với chất diệt cỏ cần chú ý đến tính chọn lọc riêng biệt. • Trong trồng trọt phải quan tâm sự phối hợp các chất kích thích với việc thoả mãn nhu cầu dinh dưỡng cho cây, ví dụ: xử lí auxin làm cho cà chua tăng đậu quả, nhưng nếu thiếu nước sẽ làm cho quả rụng.

TÀI LIỆU THAM KHẢO • www.google.com.vn; gõ Indol acetic acid; vào”Cổng thông tin tư liệu…” • Baigiang.bachkim.vn • www.vneconomy.vn CẢM ƠN CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý THEO DÕI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM Khoa CNTY