Mục lục
Giới thiệu
I. Các chất kích thích sinh trưởng thực vật........................................................................3
1.1. Auxin..........................................................................................................................3
1.1.1 Nguồn gốc ...........................................................................................................3
1.1.2. Cấu trúc hoá học và sự sinh tổng hợp................................................................4
1.1.3. Tính chất sinh lý của auxin..................................................................................4
1.1.4. Các chất auxin tổng hợp.....................................................................................8
1.2. Gibberellin ...............................................................................................................10
1.1.1. Nguồn gốc........................................................................................................10
1.1.2. Sinh tổng hợp .................................................................................................11
1.2.3. Tính chất sinh lý của gibberelin ........................................................................12
1.2.4. Các chất kháng-gibberelin.................................................................................14
1.3. Cytokinin..................................................................................................................14
1.3.1. Nguồn gốc.........................................................................................................14
1.3.2. Cấu trúc và sinh tổng hợp.................................................................................14
1.3.3. Các loại cytokinin...............................................................................................16
1.3.4. Tính chất sinh lý của cytokinin..........................................................................18
II. Các chất ức chế sinh trưởng thực vật..........................................................................19
2.1. Axit abscisic (ABA)..................................................................................................19
2.1.1. Sự phát hiện.....................................................................................................19
2.1.2. Con đường sinh tổng hợp và sự phân phối trong tế bào.................................20
2.1.3. Tính chất sinh lý của acid abscisic....................................................................21
2.2. Etylen.......................................................................................................................22
2.1.1. Sự phát hiện......................................................................................................22
2.2.2. Con đường sinh tổng hợp ................................................................................23
2.2.3. Vai trò của etylen...............................................................................................24
2.3. Nhóm các chất có bản chất phenol.........................................................................25
III. Một số nguyên tắc khi sử dụng chất điều hoà tăng trưởng thực vật...........................26
IV. Ứng dụng các chất điều hoà sinh trưởng trong trồng trọt ..........................................28
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................35

I. Các chất kích thích sinh trưởng thực vật
Các chất kích thích sinh trưởng của thực vật là những chất ở nồng độ sinh lý
có tác dụng kích thích các quá trình sinh trưởng của cây. Các chất kích thích sinh
trưởng thực vật gồm có các nhóm chất: auxin, gibberellin, cytokinine.
1.1. Auxin
1.1.1. Nguồn gốc
Năm 1880 Saclơ Ðacuyn (Darwin) đã phát hiện ra rằng ở bao lá mầm của cây
họ hòa thảo rất nhạy cảm với ánh sáng. Nếu chiếu sáng một chiều thì gây quang
hướng động, nhưng nếu che tối hoặc bỏ đỉnh ngọn thì hiện tượng trên không xảy
ra. Ông cho rằng ngọn bao lá mầm là nơi tiếp nhận kích thích của ánh sáng.
Vào năm 1885, một nhà khoa học tên là Salkowski đã phát hiện ra indole-3-
acetic acid (IAA) trong môi trường lên men. Thế nhưng quá trình chiết tách sản
phẩm tương tự trong các mô thực vật đã không thành công trong suốt gần 50 năm
sau.
Năm 1926, một sinh viên tốt nghiệp đại học tại Hà Lan tên Fritz Went đã công
bố báo cáo mô tả phương pháp phân lập chất kích thích tăng trưởng bằng cách đặt
những khối thạch trắng bên dưới đỉnh của lá bao mầm trong một thời gian nhất
định sau đó lấy ra và đặt chúng vào thân cây khác đã bị bấm ngọn. Sau khi đặt các
khối thạch đó, các thân cây bắt đầu tăng trưởng trở lại. Năm 1928, Went đã triển
khai một phương pháp định lượng chất kích thích tăng trưởng thực vật này. Went
thường được biết đến như người tiên phong sử dụng thuật ngữ “auxin”, nhưng thật
sự phải kể đến Kogl and Haagen-Smit. Họ là những người đã tinh chế được hỗn
hợp axít auxentriolic (auxin A) từ nước tiểu của người vào năm 1931. Sau đó, Kogl
đã phân lập được những hỗn hợp khác từ nước tiểu có cấu trúc và chức năng
tương tự auxin A, trong đó có IAA.
Auxin phổ biến nhất, axít indoleacetic acid (IAA), thường được hình thành gần
đỉnh tăng trưởng và sau đó đi xuống. Quá trình đó khiến cho các lá non sẽ mọc dài
hơn. IAA kích thích cây cối phát triển hướng theo ánh sáng và phát triển bộ rễ.
Vào năm 1954, một hội đồng các nhà sinh lý học thực vật đã được thành lập
để định danh cho các nhóm auxin. Thuật ngữ này xuất phát từ tiếng Hy Lạp, có

trong thực nghiệm), là các dạng dự trữ (không bị phá huỷ bởi AIA-oxidaz) và vận
chuyển của auxin.
1.1.3. Tính chất sinh lý của auxin
Auxin can thiệp vàp nhiều hiện tượng sinh lý, hoạt động của nó tuỳ thuộc vào
nồng độ và các sự hỗ tương qua lại của chúng với các chất điều hoà khác. Một số
hoạt động chính của auxin:
1.1.3.1. Hoạt động trong sự kéo dài tế bào
Auxin kích thích mạnh sự kéo dài tế bào ở ngọn chồi. Sự kéo dài tế bào là một
quá trình phức tạp, kết hợp nhiều hiện tượng: hấp thu nước; dãn dài vách với sức
4
trương; đặt các hợp chất mới của vách giữa các mạng vi sợi cellulos; sinh tổng hợp
protein và các chất khác.
Vai trò của auxin là 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 xúc tác
cắt đứt các cầu nối ngang của các polysaccarit. Enzyme tham gia vào quá trình này
là pectinmetylesterase khi hoạt động sẽ metyl hóa các nhóm cacboxyl và ngăn
chặn cầu nối ion giữa nhóm cacboxyl với canxi để tạo nên pectat canxi, do đó mà
các sợi cenlulose tách rời nhau.
Ngoài ra, auxin cũng kích thích sự tổng hợp các mRNA – các chất ribosome tham
gia vào sự tổng hợp các chất protein.
1.1.3.2. Hoạt động trong sự phân chia tế bào
5
 Kích thích sự phân chia tế bào tượng tầng
Auxin kích thích rất mạnh sự phân chia tế bào tượng tầng (tầng phát sinh
libe - mộc), nhưng hầu như không tác động trên mô phân sinh sơ cấp. Như vậy,
auxin tác động trên sự tăng trưởng theo đường kính.
Ở nồng độ cao, auxin kích thích sự tạo mô sẹo từ các tế bào sống nhờ vào chất

Tế bào trứng sau khi thụ tinh tạo nên hợp tử và sau phát triển thành phôi. Phôi
hạt là nguồn tổng hợp auxin nội sinh quan trọng, khuyếch tán vào bầu và kích thích
sự sinh trưởng của bầu để hình thành quả. Vì vậy quả chỉ được hình thành khi có
sự thụ tinh. Nếu không có quá trình thụ tinh thì không hình thành phôi và hoa sẽ bị
rụng. Việc xử lý auxin ngoại sinh cho hoa sẽ thay thế được nguồn auxin nội sinh
vốn được hình thành trong phôi và do đó không cần quá trình thụ phấn thụ tinh
nhưng bầu vẫn lớn lên thành quả nhờ auxin ngoại sinh. Trong trường hợp này quả
không qua thụ tinh và do đó không có hạt.
 Kìm hãm sự rụng lá, hoa, quả của cây, vì nó ức chế sự hình thành tầng rời ở
cuống lá, hoa, quả vốn được cảm ứng bởi các chất ứ chế sinh trưởng. Vì vậy phun
auxin ngoại sinh có thể giảm sự rụng lá, tăng sự đậu quả và hạn chế rụng nụ, quả
non làm tăng năng suất. Cây tổng hợp đủ lượng auxin sẽ ức chế sự rụng hoa, quả,
lá.
Auxin được hình thành liên tục trong đỉnh sinh
trưởng của thân và rễ cây... (Ảnh: www.nsf.gov)
7
1.1.4. Các chất auxin tổng hợp
IAA tổng hợp được sử dụng trong nuôi cấy mô nhưng nó dẽ bị biến tính trong
môi trường nuôi cấy và nhanh chóng thoái biến ở trong mô. Tuy nhiên những đặc
tính này có thể trở nên hữu dụng bởi vì trong cây, IAA (cùng với cytokinin) sau khi
cảm ứng hình thành mô sẹo sẽ kích thích sự tạo chồi hoặc phôi khi hàm lượng của
nó trong mô giảm dần. IAA thường được sử dung phối hợp với các chất điều hoà
sinh trưởng khác để kích thích sự phát sinh hình thái trực tiếp (sự tạo rễ của cành
giâm in vitro) và trong nuôi cấy đỉnh sinh trưởng và chồi. Tuy nhiên, 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:
Tên chất Viết tắt
Trọng
lượng
Dung môi

C
2-Methyl-4-
chlorophenoxyacetic acid
MPCA - - - -
β-Naphthyloxyacetic acid NOA 202.2 1N NaOH - 2-8
o
C
3,6-Dichloro-2-
methoxybenzoic acid
Dicamba 186.6 - - -
4-Amino-3,5,6- Picloram 241.5 DMSO - 2-8
o
C
So sánh quả trong tự nhiên (bên trái) với quả
đã được xử lý bằng chất kích thích tăng
trưởng (bên phải). (Ảnh: www.plant-
hormones.info )
8
trichloropicolinic acid
Phenylacetic acid PAA 136.2 EtOH - 2-8
o
C
2,3,5-Triiodobenzoic acid TIBA 499.8 1N NaOH 0
o
C 0
o
C

2,4-D thường được sử dụng phối hợp với cytokinin để cảm ứng tạo mô sẹo và
huyền phù tế bào và nó sẽ được thay thế bởi IBA hay NAA để kích thích sự phát

hóa học của nó là C
19
H
22
O
6
.
Năm 1956, West, Phiney, Radley đã tách
được gibberellin từ các thực vật bậc cao và xác định rằng đây là phytohormone tồn
tại trong các bộ phận của cây. Hiện nay người ta đã phát hiện ra trên 50 loại
gibberellin và ký hiệu A
1
, A
2
, A
3
,... A
52
. Trong đó gibberellin A
3
(GA
3
) là axit
gibberellic có tác dụng sinh lý mạnh nhất. Người ta đã tìm được gibberellin ở nhiều
nguồn khác nhau như ở các loại nấm, ở thực vật bậc thấp và thực vật bậc cao.
10
1.2.2. Sinh tổng hợp
Gibberelin là những terpenoid, được cấu tạo từ 4 đơn vị isopren (C
5
):

3
ít gặp ở
11
thực vật, nhưng là chất có hoạt tính trong các sinh trắc nghiệm, và được xem như
chất chuẩn cho các gibberelin.
Gibberellin được tổng hợp trong phôi đang sinh trưởng, trong các cơ quan
đang sinh trưởng khác như lá non, rễ non, quả non... và trong tế bào thì được tổng
hợp mạnh ở trong lục lạp. Gibberellin vận chuyển không phân cực, có thể hướng
ngọn và hướng gốc tùy nơi sử dụng. Gibberellin được vận chuyển trong hệ thống
mạch dẫn với vận tốc từ 5- 25 mm trong 12 giờ. Gibberellin ở trong cây cũng tồn tại
ở dạng tự do và dạng liên kết như auxin, chúng có thể liên kết với glucose và
protêin.
Gibberelin liên kết với các chất đường: nhiều gibberelin-glycosid được tìm
thấy ở thực vật, nhất là trong các hột. Khi các gibberelin được áp dụng vào thực
vật, một phần gibberelin thường bị glycosyl hoá; ngược lại, gibberelin-glycosid có
thể được đổi thành gibberelin tự do.
1.2.3. Tính chất sinh lý của gibberelin
 Sự kéo dài tế bào
Gibberelin kiểm soát hướng đặt các vi sợi celluloz ( vừa mới được tổng hợp
nhờ celluloz synthetaz) trong vách tế bào, hướng đặt này lại do hướng đặt của các
vi ống ở ngoại vi tế bào quyết định. Gibberelin cảm ứng sự đặt các vi ống theo
hướng ngang ở nhiều kiểu tế bào ( kể cả các tế bào mà gibberelin không kích thích
sự kéo dài), tuy nhiên sự phối hợp hoạt động giữa gibberelin và auxin trong sự đặt
các vi ống chưa được biết.
Gibberelin hạ thấp nồng độ Ca
2+
trong vách ( có lẽ bằng cách kích thích sự hấp
thu ion này vào trong tế bào), và do đó giúp sự kéo dãn vách, vì Ca
2+
cản sự kéo

gibberellin ngoại sinh thì có thể phá bỏ trạng thái ngủ nghỉ của hạt, củ, căn hành kể
cả trạng thái nghỉ sâu.
 Sự ra hoa, quả
Trong nhiều trường hợp của gibberellin kích thích sự ra hoa rõ rệt. Ảnh
hưởng đặc trưng của sự ra hoa của gibberellin là kích thích sự sinh trưởng kéo dài
và nhanh chóng của cụm hoa. Gibberellin kích thích cây ngày dài ra hoa trong điều
kiện ngày ngắn (Lang, 1956).
Gibberellin ảnh hưởng đến sự phân hóa giới tính của hoa, ức chế sự phát
triển hoa cái và kích thích sự phát triển hoa đực.
13
Gibberellin có tác dụng giống auxin là làm tăng kích thước của quả và tạo quả
không hạt. Hiệu quả này càng rõ rệt khi phối hợp tác dụng với auxin.
1.2.4. Các chất kháng-gibberelin
Vài chất làm chậm tăng trưởng, được dùng để tạo cây lùn, là các chất kháng-
gibberelin. Thí dụ: CCC (Chlorocholine chloride, trọng lượng phân tử: 158.1), Amo-
1618 và phosfon cản sự tổng hợp kauren; paclobutrazol ( tên thương mại: Bonzi)
cản giai đoạn sau kauren, Acid abcisic không cản chuyên biệt sự tổng hợp
gibberelin, nhưng hoạt động đối nghịch với gibberelin.
1.3. Cytokinin
1.3.1. Nguồn gốc
Việc phát hiện ra cytokinin gắn liền với kỹ thuật nuôi cây mô tế bào thực vật.
Năm 1955 Miller và Skoog phát hiện và chiết xuất từ tinh dịch cá thu một hợp chất
có khả năng kích thích sự phân chia tế bào rất mạnh mẽ trong nuôi cấy mô gọi là
kinetin (6-furfurryl-aminopurin: C
10
H
9
N
5
O).