Chuyên đề: Vai trò sinh lý và ứng dụng của Cytokinin GVHD: TS. Phan Văn Tân
PHẦN I: MỞ ĐẦU
Trong đời sống thực vật, ngoài các chất hữu cơ như gluxit, protêin, lipit, axit
nucleic để cấu trúc nên tế bào, mô và cung cấp năng lượng cho các hoạt động sống
của chúng, thì còn có các chất có hoạt tính sinh lý như vitamin, enzyme và các
hormone, trong đó các hormone có một vai trò rất quan trọng trong việc điều hòa quá
trình sinh trưởng phát triển và các hoạt động sinh lý của thực vật.
Các hormone thực vật (phytohormone) là những chất hữu cơ có bản chất hóa
học rất khác nhau được tổng hợp với một lượng rất nhỏ ở các cơ quan, bộ phận nhất
định của cây và từ đó vận chuyển đến tất cả các cơ quan, các bộ phận khác của cây để
điều tiết các hoạt động sinh lý, các quá trình sinh trưởng, phát triển của cây và để đảm
bảo mối quan hệ hài hòa giữa các cơ quan, bộ phận trong cơ thể.
Hooc mon thực vật có hai nhóm:
- Nhóm chất kích thích sinh trưởng: Auxin, gibêrelin có tác động đến sự kéo dài,
lớn lên của tế bào; cytokinin có vai trò trong phân chia tế bào…
- Nhóm các chất ức chế sinh trưởng: Axit abxixic tác động đến sự rụng lá; etilen
tác động đến sự chín của quả; chất làm chậm sinh trưởng và chất diệt cỏ
Ngày nay bằng con đường hoá học con người đã tổng hợp nên hàng loạt các chất
khác nhau nhưng có hoạt tính sinh lý tương tự với các chất điều hòa sinh trưởng tự
nhiên để điều chỉnh quá trình sinh trưởng, phát triển của cây trồng, nhằm tăng năng
suất và phẩm chất của cây trồng. Các chất điều hoà sinh trưởng nhân tạo ngày càng
phong phú và được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp.
Trong nhóm chất kích thích sinh trưởng, cytokinin được phát hiện thứ 3 sau
auxin và giberelin. Cytokinin có tác dụng mạnh mẽ trong phân chia tế bào. Sự kết hợp
tỉ lệ auxin/cytokinin có ý nghĩa thực tiễn rất lớn trong ngành khoa học nuôi cấy mô và
các ngành khoa học khác cũng như trong thực tiễn cuộc sống. Để tìm hiểu về
cytokinin và khả năng ứng dụng của hoocmon này trong thực tế sản xuất, đồng thời
góp phần tìm ra phương pháp sử dụng hiệu quả loại hoocmon này nhằm nâng cao
năng suất, chất lượng cây trồng tôi thực hiện chuyên đề “ Vai trò sinh lý và ứng dụng
của Cytokinin trong nghiên cứu và sản xuất ”
HVTH: Phạm Huy Quang Trang 1

cytokinin để chỉ một nhóm chất thiên nhiên hay nhân tạo, có đặc tính sinh lý giống
nước dừa hay kinetin.
2. CẤU TRÚC VÀ PHÂN LOẠI
2.1. Cấu trúc
- Cytokinin là dẫn xuất của Adenin, được định nghĩa là những chất hoá học có
hoạt tính giống với trans-zeatin.
HVTH: Phạm Huy Quang Trang 2
Chuyên đề: Vai trò sinh lý và ứng dụng của Cytokinin GVHD: TS. Phan Văn Tân
- Về cấu trúc, đa số cytokinin có dạng purine được thay thế N tại vị trí C
6
.
- Zeatin tự do ở dạng trans trong phần lớn thực vật, mặc dù cả 2 dạng cis và
trans đều có hoạt tính của cytokinin. Nhiều chất tổng hợp có hoạt tính cytokini, chúng
đều là các aminopurin được thay thế ở vị trí 6, thí dụ benzylaminopurin (benzyl
adenin, viết tắt BAP hay BA) là chất được dùng trong nông nghiệp. Ngoại lệ, vài dẫn
xuất diphenilurê có hoạt tính cytokinin nhưng yếu.
- Chuỗi ngang của các cytokinin thiên nhiên có liên hệ về mặt hoá học với cao
su, carotenoid, gibberelin, axit abcisic, và vài hợp chất bảo vệ thực vật gọi là
phytoalexin. Tất cả các hợp chất này, ít ra là một phần, được thành lập bởi các đơn vị
isopren có nguồn gốc từ tiền chất acid mevalonic. Ở thực vật, cytokinin synthaz là
enzym xúc tác sự liên kết giữa chuỗi bên và adenosin monophosphat (AMP).
HVTH: Phạm Huy Quang Trang 3
Zeatin
Chuyên đề: Vai trò sinh lý và ứng dụng của Cytokinin GVHD: TS. Phan Văn Tân
Các dạng cytokinin trong tự nhiên
Trong cây các dạng cytokinin có thể chuyển hóa qua lại lẫn nhau
Cytokinin bị phân giải
HVTH: Phạm Huy Quang Trang 4
Chuyên đề: Vai trò sinh lý và ứng dụng của Cytokinin GVHD: TS. Phan Văn Tân
2.2. Phân loại.

môi
Nhiệt độ bảo quản
Dạng
bột
Dạng
lỏng
Adenine ADE 135.1 1.0 HCI - 2-8
o
C
6-Benzylaminopurine
BAP 225.3
1N
NaOH
- 2-8
o
C
Zeatin
ZEA 219.2
1N
NaOH
0
o
C 0
o
C
6-(3-methyl-2-
butenylamino)purine
2-iP 203.2
1N
NaOH

năng tổng hợp cytokinin) dùng cytokinin hiện diện ở hàm lượng cao trong phôi nhũ.
Phân tử tRNA (tham gia trong sự tổng hợp protein trong cytosol hay trong diệp
lạp) không chỉ chứa 4 nucleotid tạo nên mọi RNA, mà còn vài nucleotid không bình
thường với các bazo bị biến đổi. Vài bazo này hoạt động như cytokinin khi tRNA bị
thuỷ giải (theo con đường enzym troong tế bào). Như vậy, tRNA của thực vật (và hầu
như của mọi sinh vật từ vi khuẩn đến con người) chứa zeatin, mặc dù ở dạng đồng
phân cis thay vì trans như các cytokinin tự do.
HVTH: Phạm Huy Quang Trang 6
Chuyên đề: Vai trò sinh lý và ứng dụng của Cytokinin GVHD: TS. Phan Văn Tân
- Sự sinh tổng hợp cytokinin liên quan đến các bước khởi đầu của chu trình
mevalonic acid đến isopentenyl phosphate (hình). Bước tiếp theo isopentenyl sẽ kết
hợp với AMP để tạo thành isopentenyl AMP. Chất này sau đó được biến đổi thành
isopentenyl adenosine theo sau một loạt phản ứng khác để tạo thành cytokinin.
Sơ đồ sinh tổng hợp Gibberellin, Cytokinin và Abscisic acid từ mevalonic acid
- Cytokinin trong thực vật có thể ở dạng tự do hoặc liên kết, chúng nhanh chóng bị
chuyển hoá nhờ các enzyme oxidase thành adenine rồi theo con đường chuyển hóa
adenin để tái sử dụng trong cơ thể hoặc phân giải thành sản phẩm cuối cùng là urea.
4. CƠ CHẾ TÁC DỤNG CỦA CYTOKININ
HVTH: Phạm Huy Quang Trang 7
Chuyên đề: Vai trò sinh lý và ứng dụng của Cytokinin GVHD: TS. Phan Văn Tân
- Cơ chế tác động Cytokinin điều chỉnh sinh trưởng theo nhiều cách kích thích
sự phân chia tế bào và phân hoá mầm, kích thích sự phát triển chồi bên. Hiện nay
các nhà khoa học đã xác định được Cytokinin tác động lên cả ba pha của quá trình
sinh trưởng tế bào (phân chia, lớn lên và phân hoá). Do Cytokinin có khả năng làm
cho chất dinh dưỡng trong cây tập trung về vùng nó tác động đồng thời làm tăng hàm
lượng protein và axit nucleic ở vùng này. Do khi có Cytokinin quá trình vận chuyển
các chất trong là diễn ra mạnh mẽ hơn.
Ngoài ra, sự giống nhau Cytokinin với adenin trong cấu trúc ADN, ARN cho
ta thấy là chúng có vai trò quan trọng trong trao đổi axit nucleic. Ngoài ra còn tăng
cường PPOX, tăng cường tạo protochorophyl (tăng tổng hợp grana và tylacoit). Tổng

củ. Vì vậy nếu xử lý cytokinin có thể phá bỏ trạng thái ngủ nghỉ của hạt, củ và chồi
ngủ.
- Ngoài ra cytokinin còn có mối quan hệ tương tác với auxin, cytokinin làm
yếu hiện tượng ưu thế ngọn, làm phân cành nhiều. Cytokinin còn ảnh hưởng lên các
quá trình trao đổi chất như quá trình tổng hợp axit nucleic, protein, chlorophin và vì
vậy ảnh hưởng đến các quá trình sinh lý của cây.
6. NHỮNG ỨNG DỤNG CỦA CYTOKININ TRONG THỰC TIỄN SẢN XUẤT
6.1.Một số nguyên tắc khi sử dụng chất điều hoà tăng trưởng thực vật:
Hiện nay trong lĩnh vực hóa học nông nghiệp, việc sử dụng các chất điều hòa
sinh trưởng trong trồng trọt đang phát triển mạnh mẽ với những mục đích khác nhau.
Các chất điều hòa sinh trưởng của thực vật ngày nay đã và đang được sử dụng rộng
rãi trong trồng trọt như là một phương tiện điều chỉnh hóa học quan trọng đối với sự
sinh trưởng, phát triển của cây nhằm tăng năng suất của cây trồng, nâng cao hiệu quả
lao động, tiết kiệm công sức và thời gian canh tác
Khi sử dụng các chất điều hòa sinh trưởng trong trồng trọt cần lưu ý các
nguyên tắc sau đây.
6.1.1. Nồng độ sử dụng: Hiệu quả tác dụng của các chất điều hòa sinh trưởng phụ
thuộc vào nồng độ. Nếu sử dụng để kích thích thì dùng nồng độ thấp, nếu dùng để ức
chế sinh trưởng hoặc diệt trừ cỏ thì sử dụng nồng độ cao. Mặt khác các bộ phận khác
nhau và tuổi của cây khác nhau cảm ứng với các chất điều hòa sinh trưởng không
giống nhau, rễ và chồi có cảm ứng mạnh với auxin hơn thân cây. Cây non có cảm ứng
mạnh hơn cây già. Vì vậy muốn sử dụng các chất điều hòa sinh trưởng có hiệu quả
cần phải xác định từng loại cây trồng, thời kỳ sinh trưởng và các chất kích thích sinh
trưởng tương ứng khác nhau.
HVTH: Phạm Huy Quang Trang 11
Chuyên đề: Vai trò sinh lý và ứng dụng của Cytokinin GVHD: TS. Phan Văn Tân
6.1.2. Nguyên tắc phối hợp: Khi sử dụng các chất điều hòa sinh trưởng phải thỏa
mãn được các điều kiện sinh thái và các yếu tố dinh dưỡng cho cây. Vì các chất điều
hòa sinh trưởng làm tăng cường các quá trình trao đổi chất mà không tham gia trực
tiếp vào trao đổi chất, nên không thể dùng các chất đó để thay thế chất dinh dưỡng. Vì

6.2. Một số ứng dụng thực tế của cytokinin trong sản xuất.
- Sử dụng dung dịch nước dừa ngâm hạt vừng trước khi gieo và phun lên lá
của cây vừng (Sesamum indicum L.) đã làm cho quá trình sinh trưởng (tỷ lệ nảy
mầm của hạt, diện tích lá, trọng lượng tươi và trọng lượng khô), năng suất (số quả /
cây, số hạt / cây, trọng lượng hạt / cây, trọng lượng 1.000 hạt), phẩm chất hạt (hàm
lượng lipit, protein, gluxit) đã được cải thiện.
- Điều khiển số lượng hoa đực, hoa cái theo ý muốn. Nếu nuôi cây đơn tính
từ cây con mà chỉ để lại lá, loại trừ rễ thì cây sẽ tạo nên 85 - 90% là cây đực. Còn
ngược lại nếu rễ phát triển và loại bỏ lá thì đa phần là cây cái. Như vậy thì lá có khả
năng biểu hiện tính đực, còn rễ cây biểu hiện tính cái. Trong điều kiện vừa có rễ vừa
có lá tức là có sự cân bằng về giới tính. Nếu người ta tách phôi rồi nuôi cấy trong môi
trường nhân tạo và trong môi trường chỉ bổ sung GA thì có 95 - 100% là hoa đực .
Còn nếu chỉ có cytokinin thì 95 - 100% là hoa cái
Ví dụ: Trên các cây họ Bầu bí như bí ngô, bí đao, mướp, dưa lê, dưa chuột, dưa hấu.
- Sự hình thành quả và quả không hạt. Sau quá trình thụ phấn, thụ tinh thì
quả bắt đầu được hình thành và sinh trưởng nhanh chóng. Sự lớn lên của quả là do sự
phân chia tế bào đặc biệt là do sự dãn nhanh của tế bào trong bầu. Sự tăng trưởng kích
thước, thể tích của quả một cách nhanh chóng là đặc trưng sự sinh trưởng của quả.
Ví dụ một quả táo tây có thể tăng thể tích 6000 lần trong 20 tuần lễ sinh
trưởng. Sự sinh trưởng nhanh chóng như vậy là do được điều chỉnh bằng
phytohoocmon xuất hiện trong phôi hạt. Trong đó vai trò của cytokinin và sự sinh
trưởng của quả là rất lớn.Trong quả non mới hình thành có chứa nhiều cytokinin.
Cytokinin kích thích sự phân chia tế bào. Vì vậy trong giai đoạn sinh trưởng đầu của
quả cytokinin có vai trò rất quan trọng. Việc sử dụng cytokinin cũng có thể làm tăng
kích thước của quả như auxin và GA.Ví dụ: táo, chanh, cam nho…
- Điều khiển sự già hóa bằng kỹ thuật trồng trọt và sử dụng citokinin.
Phân bón và nước là hai yếu tố quan trọng quyết định tốc độ già hoá của cơ
quan và của cây. Phân đạm và nước sẽ làm cây sinh trưởng mạnh, đâm chồi nảy lộc
HVTH: Phạm Huy Quang Trang 13
Chuyên đề: Vai trò sinh lý và ứng dụng của Cytokinin GVHD: TS. Phan Văn Tân


- Kìm hãm sự già hoá của quả: Sự chín của quả cũng biểu hiện quá trình hoá
già của quả. Việc kéo dài thời kì chín của quả tức kìm hãm sự già hoá của chúng có ý
nghĩa quan trọng trong bảo quản quả tươi cũng như thuận lợi cho thời vụ thu hoạch
quả. Chất điều hoà sinh trưởng là phương tiện kéo dài sự chín của quả.
Ví dụ: cam, chanh, hồng…
HVTH: Phạm Huy Quang Trang 14
Chuyên đề: Vai trò sinh lý và ứng dụng của Cytokinin GVHD: TS. Phan Văn Tân
- Kéo dài đời sống của hoa cắt: Hoa sau khi cắt khỏi cây sẽ rất chóng tàn. Tốc
độ hoá già tuỳ thuộc vào từng loại hoa cắt. Việc ngăn chặn sự hoá già, kéo dài thời
gian tồn tại của hoa cắt là một yêu cầu thực tiễn.
Ví dụ: Hoa mõm chó người ta sử dụng cytokinin và các dẫn xuất của nó là có
hiệu quả nhất, kéo dài thời gian cắm hoa này lên 10 ngày so với đối chứng không xử
lí l à 4,7 ngày.
- Sử dụng auxin và cytokinin để điều khiển sự phát sinh cơ quan (rễ, chồi) trong
nuôi cấy mô.
+ Để nhân nhanh invitro, trong giai đoạn đầu cần phải điều khiển mô nuôi cấy
phát sinh thật nhiều chồi để tăng hệ số nhân. Vì vậy người ta tăng nồng độ xytokinin
trong môi trường nuôi cấy .
+ Để tạo cây hoàn chỉnh đưa ra đất người ta tách chồi và cấy vào môi trường ra rễ
trong đó hàm lượng auxin được tăng lên .
Sơ đồ tóm tắt ảnh hưởng sinh lý của Cytokinin
HVTH: Phạm Huy Quang Trang 15
Chuyên đề: Vai trò sinh lý và ứng dụng của Cytokinin GVHD: TS. Phan Văn Tân
PHẦN III: KẾT LUẬN
Qua những thông tin tìm hiểu về cytokinin ở trên, chúng ta có thể thấy được
citokinin có vai trò rất quan trọng đối với thực vật trong quá trình sinh trưởng và phát
triển của thực vật. Cùng với các phitohoocmon khác, sự tác động của cytokinin lên
thực vật như: kéo dài thời gian sinh trưởng làm chậm sự hoá già của rau quả; hình
thành quả không hạt cùng kết hợp với auxin; kích thích sự phát triển của chồi bên, kéo

Cần thơ, 2004.
4. Bùi Trang Việt, Sinh lý thực vật đại cương (phần II: phát triển), nhà xuất bản Đại
học quốc gia TP.HCM, 2000.
5. />6. www.the-scientist.com .
7. />cho-phep/2008/3/225141.vip
8. . />9. />CRETRY=1&SRETRY=0
10. Ha3c8.dir/doc.pdf .
11. />uong43sinhsandieuhoasinhtruong.htm
12. />joscclean=1&comment_id=942
13. />
HVTH: Phạm Huy Quang Trang 17