Chuyên đề bồi dưỡng HSG lớp 11
SINH LÝ SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Ở THỰC VẬT
CHƯƠNG 1. KHÁI NIỆM CHUNG
1. Khái niệm về sinh trưởng và phát triển ở TV
- Mỗi cá thể thực vật từ khi sinh ra, trải qua quá trình ST và PT và kết thúc
bằng chết tự nhiên. Ở TV có hoa, quá trình ST và PT bắt đầu từ hạt nảy mầm và tiếp
theo là hàng loạt các quá trình phát sinh hình thái, sinh lý, sinh hoá (gọi là ST và PT).

Hợp tử  phôi trong hạt  nảy mầm  cây con  cây trưởng thành  già  chết
- Thời gian tồn tại của mỗi loài TV có thể dài hay ngắn khác nhau được gọi là
tuổi thọ
1.1.Định nghĩa sinh trưởng
Theo Libbert 1979: Sinh trưởng là sự tạo mới các yếu tố cấu trúc một cách
không thuận nghịch của tế bào, mô và toàn cây, kết quả dẫn đến sự tăng về số lượng,
kích thước, thể tích, sinh khối của chúng ( thay đổi về mặt hình thái).
*Ví dụ: Cây lúa lúc nẩy mầm chỉ cao vài mm, nặng vài mg. Sau 3 tháng cây cao tới
1m, nặng vài kg. Mộtchiếc lá khi mới hình thành cso diện tích vài mm
2
, sau vài ngày
nó đạt tới hàng chục cm
2
…
* Có thể hiểu sinh trưởng qua 6 biểu hiện sau:
a) ở mức độ tế bào:
+ tăng thể tích tế bào (TB lớn lên)
+ Tăng lượng chất nguyên sinh và hình thành bào quan mới
+ Tăng số lượng TB ( Do phân chia)
b) ở mức độ cơ thể:
+ tăng kích thước của các cơ quan, cơ thể (chiều cao, điện tích, thể tích)
+ tăng số cơ quan của cây ( ra rễ mới, lá cành mới, hoa quả)
+ tăng lượng chất kho của cơ thể

-Sinh trưởng gắn liền với quang hợp: thực hiện trên cơ sở của quá trình QH vì
nhờ QH mà cơ thể tích lũy được cơ sở vật chất cho quá trình sinh trưởng.
-Thực vật khác ĐV là hầu hết các bộ phận đều có khả năng ST liên tục trong
suốt chu trình sống.
-Mỗi TB TV đều có tiềm năng di truyền giống nhau. Trong điều kiện thuận lợi
chúng có khả năng tái sinh tạo thành các mô, các bộ phận của cây hay toàn bộ cơ thể
(tính toàn năng).

2
-ST liên tục giúp cho TV đảm bảo các điều kiện sống (dinh dưỡng) để ST và
PT suốt đời.
3. Động học sinh trưởng
- Đường cong ST: biểu diễn tốc độ ST của tế bào, cơ quan và cơ thể TV theo
thời gian sống.
- Đánh giá nhịp điệu ST thường theo: chiều cao, đường kính, diện tích (lá), thể
tích (rễ) khối lượng tươi, khô...
- Động học ST rất phức tạp, phụ thuộc vào các nhân tố bên trong và bên ngoài.
Tuy nhiên trong điều kiện ổn định ta thu được đường cong ST thích hợp để biểu diễn
quá trình ST.
- Tồn tại nhiều đường cong ST:
(1) (2) (3) (4)
đường cong hình S là đặc trưng nhất.
CHƯƠNG 2
CÁC CHẤT ĐIỀU TIẾT SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Ở THỰC VẬT
1. Các hệ thống điều tiết và liên kết chức năng của cơ thể TV
- Cơ thể TV có cấu trúc phức tạp với một số bộ phận chuyên hoá đòi hỏi phải
có hệ thống điều tiết đảm bảo cơ thể tồn tại thành một thể thống nhất. Sự liên kết
chức năng giữa các bộ phận: rễ, thân, lá, hoa, quả,... rất chặt chẽ và cường độ các quá
trình sinh lý, sinh hoá, ST, PT ở mỗi phần của cây được đảm bảo bởi mối quan hệ
dinh dưỡng và sự điều tiết hoocmon.

A2 - cắt ngọn
A3 che ngọn bằng mũ trong suốt
A4 che ngọn bằng mũ cản AS
A5 che gốc bằng dải băng đục
B1- Khối gelatin ngăn đỉnh và thân
B2 - Tấm mica ngăn được hoá chất
C1- Cắt đỉnh cho thấm vào aga
C2- Cắt ngọn ST yếu
C3- Cho aga ST tốt dù cắt ngọn
C4- Để tấm aga lệch, ST lệch
(1980) Darwin, đã phát hiện ra bao lá mầm của cây họ Lúa rất nhạy cảm với ánh
sáng. Ông cho rằng, có tín hiệu nào đó từ đỉnh ngọn bao lá mầm là nơi tiếp nhận ánh
sáng
(1919) Pall, kết luận ánh sáng 1 chiều đã gây nên sự vận chuyển và phân bố chất sinh
trưởng ở 2 phía bao lá mầm
Boisen - Jenxen (1913) kết luận: có chất hoá học nào đó ở đỉnh

4
(1928)Went, kết luận: khi ánh sáng một phía gây uốn cong do một hoá chất chuyển
tới phía tối để kích thích ST. Ông đặt tên là auxin (tiếng Hylạp auxein là tăng
trưởng).
- Nhiều công trình sau này cho thấy cây ở trong tối hay ngoài sáng đều tiết ra
lượng auxin như nhau.
2.2. Các chất kích thích sinh trưởng:
2.2.1. Nhóm Auxin
- 1934 người ta biết axit β- indolaxetic (IAA) tồn tại phổ biến ở TV gây ra sự sinh
trưởng của tế bào TV. Nhiều auxin tự nhiên là hợp chất của IAA.
* Vai trò sinh lý của Auxin:
- Kích thích pha dãn TB đặc biệt theo chiều ngang, kích thích sư phân chia TB,
tăng phát sinh bên  cây phát triển bề ngang.


5
*Sự làm mềm vách tế bào: 1973 có 4 nhóm nghiên cứu độc lập đã cho biết auxin kích
thích tiết proton từ tế bào chất vào thành tế bào làm cho độ pH giảm do vậy với
enzim được hoạt hoá đã phá vỡ liên kết của polysacarit (liên kết hiđro giữa các bó sợi
xenlulôza. Cũng có những thông tin cho rằng auxin làm thay đổi hoạt tính gen sinh ra
tổng hợp enzim mới hoặc protein mới có liên quan tới ST. Trước đây Masuda cũng
đã cho rằng auxin làm tăng hàm lượng ARN là chất dễ liên kết với Ca, tách Ca khỏi
liên kết với protein (một số chất tương tự: a.oxalic, một số chất tạo selat liên kết với
Ca đều có thể làm mềm vách tế bào).
Sự tập trung chất dinh dưỡng do auxin đã được chứng minh trên thực tế, khi
tác động auxin vào hoa cà chua: dòng chất dinh dưỡng vào bầu nhuỵ tăng lên nhiều,
bầu ST mạnh, trong khi đó dòng chất vào chồi bên giảm và tổng lượng các chất lên
cành không đổi, như vậy auxin gây ra sự phân phối lại chất dinh dưỡng trong cây
(nguyên nhân hiện tượng này, từ 1933 cho thấy auxin tăng, hệ thống và hậu quả ATP
dẫn đến tăng tốc độ phản ứng enzim và tăng cường vận chuyển dinh dưỡng và nước).
Khi nồng độ cao quá ngưỡng, auxin ức chế ST. Nguyên nhân ức chế có thể liên
quan đến sự tăng cường quá mạnh tổng hợp xenlulôza, pectin làm thành tế bào cứng
lại, sự tăng tổng hợp etylen làm hocmon có tác động ngược với auxin.
* Sử dụng auxin:
+ Auxin có tác dụng chỉ khi thiếu chúng trong cây (nảy mầm, ra hoa, mô tổn
thương...) tế bào phải ở trạng thái tiếp nhận (tuỳ fa ST, và nồng độ thích hợp.
+ Các hướng ứng dụng: Tạo rễ cành giâm, chiết (50mg/lit) kích thích tạo quả
và tạo quả đơn tính không hạt cà chua, dưa chuột... 50mg/l 3-4-5-T → chú ý không
bị nhiễm bẩn khi SX: 2,3,7, 8 tetraclo diberzoparadioxin, giữ quả không rụng sớm
10ng/l α-NAA 2 tuần trước thu hoạch cây ăn quả, KT nảy mầm (hạt bé) và dùng làm
chất diệt cỏ.
2.2.2. Nhóm giberelin
- 1926 Eiichi Kurosawa và nhóm nhà khoa học trường đại học TOKYO nghiên
cứu bệnh lúa von do nấm Giberella fujikuroi (còn gọi là fusarium moniliforme). Năm

-6
M/l. Nồng độ cao không gây ức chế
c) Ứng dụng:
- Thúc mầm đại mạch để làm nha trong sản xuất bia
- Tăng sinh trưởng, tăng năng suất các cây lấy lá: chè, đay, lanh, gai, thuốc lá...
- Tạo quả không hạt và hạn chế sự rụng
- KT ra hoa cây ngày dài trong điều kiện ngày ngắn. Tạo quả không hạt , làm
tăng kích thước quả và NS (nho).
2.2.3. Nhóm xitokinin
Những năm 40 thế kỷ 20 phát hiện trong nước dứa có chất tăng cường phân
chia TB. 1954 - 1956 SKoog (Mỹ) và Iablonxkin cũng phát hiện như vậy, khi thấy
nước dừa KT phân chia TB nhu mô thuốc lá (trước đó đã ngừng phân chia).

7
1955 Carlos Miller và cộng sự tách ra chất kích thích sinh trưởng TB từ ADN
của nấm men gọi là 6 - furfurinaminopurin và gọi là kinetin và chính Skoog đưa ra
tên gọi những chất ĐK phân chia TB là kinon (sau gọi là xitokinin). Chất xitokinin
tự nhiên đầu tiên xác định 1963 từ hạt ngô xanh đã biến được cấu trúc gọi là zeatin.
Zeatin và Kinetin là dẫn xuất của adenin.
Xitokinin sinh ra từ rễ và đi lên theo mạch gỗ - chúng còn có ở quả và nội nhũ.
* Nơi tổng hợp: rễ cây, chồi, lá non, quả non, tầng phát sinh là cơ quan tổng
hợp chính. Xitokinin vận chuyển theo mọi hướng
*Bản chất hóa học: là các dẫn xuất của các bazơ purin A có 3 dạng phổ biến
nhất là: kinetin, zeatin và 6 - bezyl aminopurin
* Vai trò sinh lý:
- Kích thích sự phân chia TB rất mạnh thông qua hoạt hóa sự tổng hợp axit
nucleic và protein
- Thúc đẩy sự phân hóa chồi cành, hạn chế ưu thê ngọn nhưng lại ức chế sự
hình thành rễ (ngược với auxin)
* Cơ chế tác dụng: xitokinin KT phân chia TB (tuy nhiên trong điều kiện thiếu

hình thành tầng tách rời cuống lá). Gây ngủ nghỉ (hiện tượng ABA trong cơ quan ngủ
cao gấp 10 lần) điều này quan trọng đối với hạt một số cây không nảy mầm trước thu
hoạch. Điều chỉnh đóng khí khổng khi thiếu nước. Là hoocmon của stress: hình thành
nhanh khi gặp stress để thích ứng điều kiện MT (khi thiếu nước ABA tăng ở lá
→
khí
khổng đóng nhanh). Gặp mặn, lạnh, sâu bệnh ABA tăng ở lá: phản ứng thích nghi).
Là hoocmon hoá già: có nhiều khi hình thành cơ quan sinh sản, khi dự trữ.
2.3.2. Etylen
- Phát hiện từ 1917 khi chất khí gây chín quả. 1935 Crocker (Mỹ) đề nghị coi
etylen là hoocmon của sự chín.
- Là sản phẩm trao đổi chất có nhiều trong cây. Tổng hợp từ metionin → etylen
+ a.formic + CO
2
+ NH
3
.
- Vai trò sinh lý và ứng dụng là hoocmon gây chín quả (song quả chín hình
thành nhiều etylen (có thể etylen thay đổi tính thấm của màng giải phóng enzim hô
hấp). Là chất gây rụng cơ quan (lá, quả - KT tổng hợp enzim phân huỷ xenlulo của tế
bào tầng tách rời cuống lá và quả (quả xoài) → đối kháng auxin. Etylen KT ra hoa
dứa, xoài.
- Ngoài ABA và etylen, các chất ức chế ST thường có cấu tạo vòng thơm thuộc
nhóm phenol (cumarin, a.xinamic, a.cafeic, a.galic, scôpoletin).
* Tác động:
+ Giảm hoạt tính hay phân huỷ các chất KTsT: tăng auxinooxidasa auxin
(cumarin, ferulic a.cumaric).
Giảm hoạt tính auxin (HAM) cạnh tranh vị trí hoạt động với auxin (Trans -
xinamic), a.triiodbenzoic (ATIB), hoạt động đối kháng auxin.


+ Sự trội đỉnh: Thường xảy ra ở cả thân và rễ, nên trong trồng trọt đã có kỹ
thuật bấm ngọn tăng sinh trưởng chồi bên.
Thường thì hàm lượng auxin đỉnh ngọn cao, thu hút chất dinh dưỡng tới ngọn.
Thú vị là hàm lượng auxin chồi bên thường không cao đến mức có thể ức chế ST. TN
cho thấy cắt ngọn cây Ké tạo ĐK giảm hoạt tính của ABA ở chồi bên. Bổ sung

10