Trường Đại Học Nông Lâm TPHCM Bộ môn Công Nghệ Hóa Học

1. Trường Đại Học Nông Lâm TPHCMBộ môn Công Nghệ Hóa Học Chuyên đề : AUXIN-Chất kích thích sinh trưởng sử dụng trong trồng trọt Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS Nguyễn Phước Nhuận Sinh viên thực hiện : Lưu Trí Phương Mssv : 06139124

2. Nội dung trình bày : • Giới thiệu về chất kích thích sinh trưởng thực vật Auxin. • Cấu tạo hóa học và cơ chế tác động kích thích sinh trưởng . • Tình hình sử dụng . • Khuyến cáo sử dụng .

3. I.Giới thiệu • Chất kích thích tăng trưởng “auxin” bắt nguồn từ ngôn ngữ Hy Lạp – auxein, có nghĩa là tăng trưởng. • Auxin là những hormone tăng trưởng thực vật đầu tiên được con người khám phá. Charles Darwin là một trong những nhà khoa học đầu tiên theo đuổi nghiên cứu về nó . • Auxin là nhóm chất điều hoà sinh trưởng của thực vật thường gặp trong thiên nhiên. Với lượng nhỏ, A có tác dụng kích thích sinh trưởng, nhưng với lượng lớn lại có tác dụng kìm hãm.

4. Trong số các chất tiêu biểu, phải kể đến axit β – indol acetic (IAA). • Auxin được hình thành liên tục trong đỉnh sinh trưởng của thân và rễ cây. Auxin điều chỉnh tốc độ mở rộng của tế bào trong vùng sinh trưởng của đỉnh thân cây và liên quan đến phản ứng uốn cong trong tính hướng ánh sáng .

5. II.Cấu tạo hóa học và cơ chế tác động kích thích sinh trưởng : 1.Cấu tạo hóa học : Công thức hoá học của chất kích thích sinh trưởng tiêu biểu axit β – indol acetic acid (IAA)

6. 2.Cơ chế tác động kích thích sinh trưởng : 2.1/ Auxin và sự giãn nở tế bào : • Hiệu quả đặc trưng nhất của auxin chính là kích thích sự giãn của tế bào. • Phản ứng sinh trưởng diễn ra rất nhanh khoảng 10-15 phút sau khi xử lý bằng Auxin . • Phản ứng sinh trưởng diễn ra nhanh là do Auxin gây nên độ acid cho thành tế bào , còn acid thì gây nên độ lỏng lẻo, không bền vững của thành tế bào và chính nhờ độ lỏng lẻo đó của thành tế bào mà thành tế bào mới giãn ra được.

7. Ngoài ra còn 1 nguyên nhân khác làm giãn nở thành tế bào là do nhưng bơm trao đổi chất trong chất nguyên sinh , một trong những bơm đó là bơm ion H+. • Bơm H+ từ chất nguyên sinh vào thành tế bào, làm giảm độ pH trong thành tế bào. IAA là tác nhân hoạt hoá bơm proton đó. Như vậy khi có mặt của IAA thì bơm proton hoạt động và độ pH của thành tế bào giảm xuống. • Khi độ pH của thành tế bào giảm xuống thì thành tế bào giãn nở .

8. Thành tế bào giãn nở là do thành tế bào được cấu tạo từ sợi cenllulose , nối với nhau bằng chuỗi polysaccharide . • Khi độ pH giảm xuống thì tạo điều kiện cho enzyme pectinmethylesterase hoạt động , đây là enzyme làm phân hủy các cầu nối polysaccharide , ngăn chặn sự hình thành cầu nối ion với canxi để tạo nên pectatcanxi, nên các sợi cellulose tách rời nhau, chúng có thể trượt lên nhau mà giãn ra .

9. Nhờ khả năng hút nước thẩm thấu của tế bào mà tạo nên sức trương tác động lên thành tế bào, làm cho thành tế bào phải giãn nở ra . • Tuy nhiên, do tế bào tăng kích thước nhanh chóng như vậy nên cần có sự tổng hợp mới và nhanh chóng các thành phần cấu tạo nên thành tế bào cũng như chất nguyên sinh (cellulose, hemicellulose, pectin, protein, nucleic acid, …). Ở đây, auxin đóng vai trò hoạt hoá các gene để tổng hợp nên các enzyme cần thiết cho sự tổng hợp nên các vật chất đó.

10. Sơ đồ về cơ chế tác động của auxin lên sự giãn của tế bào

11. 2.2.Auxin và tính hướng quang , hướng địa : • Tính hướng quang và hướng địa của cây là do sự phân bố khác nhau của auxin ở hai phía của cơ quan làm cho hai phía của cơ quan phát triển khác nhau và kết quả là gây nên sự uốn cong hướng động. • Cơ sở của sự phân bố của auxin khác nhau là do sự khác nhau về điện thế (điện sinh học). • Khi có chiếu sáng từ một hướng thì phía khuất sáng sẽ tích điện dương và phía chiếu sáng sẽ tích điện âm .

12. Khi có ánh sáng chiếu một chiều thì auxin phân bố về phía khuất sáng và hàm lượng của IAA ở đó cao hơn gây sự sinh trưởng mạnh hơn ở phía khuất sáng và làm cho cây sinh trưởng uốn cong về phía chiếu sáng • Trong trường hợp hướng địa thì với cơ quan nằm ngang, auxin sẽ phân bố ở phía dưới nhiều hơn, gây nên sự sinh trưởng của mặt dưới nhanh hơn mặt trên làm cho chồi ngọn sinh trưởng uốn cong lên trên. Tuy nhiên do rễ phản ứng kích thích với nồng độ auxin thấp hơn nhiều so với thân, nên nồng độ auxin cao sẽ gây ức chế và do đó mà sự sinh trưởng của mặt dưới chậm hơn mặt trên làm cho rễ đâm vào đất.

13. 2.3/ Auxin và ưu thế ngọn : • Hiện tượng ưu thế ngọn được điều chỉnh bởi sự cân bằng hormone của auxin / cytokinin. • Auxin tăng ưu thế ngọn, ức chế chồi bên, còn cytokinin ngược lại, làm giảm ưu thế ngọn, kích thích chồi bên. • Auxin được tổng hợp ở đỉnh ngọn và được vận chuyển xuống rễ, nên càng xa đỉnh ngọn thì ảnh hưởng ức chế của auxin càng yếu. • Ngược lại, cytokinin được tổng hợp trong rễ và được vận chuyển từ rễ lên ngọn, nên càng xa rễ ảnh hưởng kích thích lên chồi bên càng yếu dần. Vì vậy, từ ngọn xuống gốc thì hiện tượng ưu thế ngọn càng giảm dần, chồi bên càng mọc nhiều hơn.

14. Ngoài ra , Auxin còn có 1 số tác dộng kích thích khác là : • Kích thích sự hình thành và phân hóa rễ . • Ảnh hưởng đến sự hình thành quả, sự sinh trưởng và tạo quả không hạt . • Ảnh hưởng đến sự rụng lá, hoa, quả, …

15. III.Tình hình sử dụng : 1.Auxin và sự sinh trưởng của quả: • Sự tăng trưởngkích thước của quả gây ra do sự dãn của các tế bào mà trong đó auxin đóng vai trò điều chỉnh. Nguồn auxin này sản sinh trong hạt. • Người ta xác định có một mối tương quan chặt chẽ giữa sự phát triển của hạt và sự sinh trưởng của quả. Kích thước và hình dáng của quả phụ thuộc chặt chẽ với số lượng hạtvà sự phân bố cảu hạt trong quả.

16. Nếuhàm lượng auxin sản sinh ra từ hạt nhiều thì qủa sinh trưởng nhanh kích thước lớn và ngược lại. Sự vận chuyển của hormone này lến các vùng khác nhau của quả cũng quyết định đến hình dạng của quả. • Nếu sự vận chuyển và phân bố đều ở mọi hướng thì quả lớn bình thường, mẫu hình quả đặc trưng cho giống, nhưng nếu sự phân bố đó không đều thì sẽ gây ra sự sinh trưởng nhanh chậm khác nhau ở các vùng làm cho quả có hình dạng thay đổi.

17. 2.Diệt trừ cỏ dại: • Các chất điều hoà sinh trưởng khi sử dụng với nồng độ rất cao cũng có thể gây nên sự huỷ diệt. • Các chất như 2,4D; 2,4,5T; MH ... cũng được sử dụng khá phổ biến vào mục đích diệt cỏ. • Điều quan trọng trong việc sử dụng thuốc diệt cỏ là phải quan tâm đến tính chọn lọc của thuốc tức là chỉ diệt cỏ dại mà không ảnh hưởng xấu đến cây trồng. • Ví dụ, 2,4-D diệt tất cả các loại cỏ cólá rộng mà không ảnh hưởng đến cây ngũ cốc nên có thể sử dụng tốt trong ruộng lúa, ngô...

18. 3.Ngăn chặn sự rụng quả trước thu hoạch : • Sự rụng quả thường xảy ra với tất cả các loại cây thu hoạch quả và đã góp phần làm giảm năng suất đáng kể ( có thể làm giảm năng suất từ 30 _ 70% ). • Nguyên nhân của sự rụng này là khi quả sinh trưởng nhanh thì hàm lượng auxin từ hạt không đủ. Nếu gặp một số điều kiện bất lợi thì sự tổng hợp ABA và etylen tăng nhanh chóng làm cho sự cân bằng hormone cho sự rụng, tầng rời xuất hiện nhanh chóng. • Để ngăn chặn sự hình thành tầng rời thì phải bổ xung thêm auxin ngoại sinh. Người ta thường sử dụng 2,4D ; α- NAA ; cả SADH với mục đích ngăn chặn sự rụng của quả trước thu hoạch.

19. Auxin còn được ứng dụng nhiều vào quy trình khác nhau như : kéo dài sự chín của quả ,nhân giống vô tính cây trồng ,….

20. IV. Khuyến cáo sử dụng : • Các lọai chất kích thích sinh trưởng và dẫn xuất của nó nếu cho phép sử dụng cần có những hình thức tuyên truyền rộng. • Phải nắm vững quy trình sử dụng; lọai nào không được phép sử dụng, vì ảnh hưởng đến sức khỏe. Đặc biệt là trong trồng trọt , để giúp mọi người biết rõ các nguyên tắc sử dụng và tác động xấu của nó khi sử dụng, hoặc sử dụng những chất kích thích sinh trưởng bị cấm dùng trong trồng trọt .

21. Tài liệu tham khảo : • http://elearning.hueuni.edu.vn/file.php/25/hoasinhthucvat/index.html • http://vietnamnet.vn/khoahoc/2008/02/768246/ • http://www.olympia.net.vn/forum/topic.asp?TOPIC_ID=5347&FORUM_ID=60&CAT_ID=6&Topic_Title=Vai+tr%C3%B2+c%E1%BB%A7a+hoocmon+v%E1%BB%9Bi+th%E1%BB%B1c+v%E1%BA%ADt&Forum_Title=Sinh+H%E1%BB%8Dc • Từ điển Wikipedia.