CÁC CHẤT KÍCH
THÍCH SINH
TRƯỞNG VÀ CÁC
CHẤT ỨC CHẾ
SINH TRƯỞNG.

1


LỜI MỞ ĐẦU
Trong đời sống thực vật, ngoài các chất hữu cơ như gluxit, lipit, protein,
axit nucleic,... để cấu trúc nên tế bào, mô và cung cấp năng lượng cho các
hoạt động sống của chúng, thì cịn có các chất có hoạt tính sinh lý như
vitamin, enzyme và các hormone, trong đó các hormone có một vai trị rất
quan trọng trong việc điều hịa q trình sinh trưởng phát triển và các hoạt
động sinh lý của thực vật.
Chính vì thế, ngày nay người ta đã sử dụng các hormone nhân tạo trong
nông nghiệp nhằm tăng năng suất cũng như chất lượng trong sản xuất. Nhưng
liệu việc sử dụng chúng như thế có ảnh hưởng tới sức khỏe của người tiêu
dùng hay khơng. Vì vậy chúng ta cùng tìm hiểu về chất điều hịa sinh trưởng
và đặc biệt là nhóm chất kích thích sinh trưởng ở thực vật thường được sử
dụng.
Các chất điều hòa sinh trưởng và phát triển của thực vật là những chất có
bản chất hóa học khác nhau, nhưng đều có tác dụng điều tiết các q trình
sinh trưởng, phát triển của cây từ lúc tế bào trứng thụ tinh phát triển thành
phôi cho đến khi cây ra hoa kết quả, hình thành cơ quan sinh sản, cơ quan dự
trữ và kết thức quá trình sống của mình. 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 nhau 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.
Các chất điều hòa sinh trưởng, phát triển của thực vật được chia thành
hai nhóm có tác dụng đối kháng về sinh lý: các chất kích thích sinh trưởng và
các chất ức chế sinh trưởng.
Các chất kích thích sinh trưởng của thực vật là những chất ở nồng độ
sinh lý có tác dụng kích thích các q trình sinh trưởng của cây. Các chất kích
thích sinh trưởng thực vật gồm có các nhóm chất: Auxin, Giberekkin,
Cytokinine.

2


I/ Auxin.
1.Giới thiệu về auxin.
Auxin là phytohormone đầu tiên trong cây được phát hiện vào năm
1934.
Auxin bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp-auxein nghĩa là tăng trưởng.
Auxin là một hợp chất tương đối đơn giản, có nhân indole, có cơng
thức là: C10H9O2N, tên là axit β-indol-acetic (IAA).

Cấu tạo của Auxin: A: Auxin a; B: Auxin b; C: Heteroauxin (IAA)
Trong thực vật nó khơng chỉ tồn tại ở dạng tự do mà cịn ở dạng liên
kết khơng hoạt tính sinh lý như: IAA-glucose. IAA-myoinositol, IAAmyoinositol arabinoside, IAA-myoinositol galactoside, IAA-gluca, IAAaspartate,... Các dẫn xuất khác của indol cũng thể hiện hoạt tính auxin là
indol-acetonitrit, indol-acetaldehyde, indol-pyruvate, indol-ethanol, indoltryptamine.
Cơ quan chính tổng hợp auxin trong cây là chồi ngọn. Từ đấy, nó được
vận chuyển phân cực khá nghiêm ngặt xuống các cơ quan phía dưới thwo
hướng gốc (không vận chuyển ngược lại), nên càng xa đỉnh ngọn thì hàm
lượng auxin càng giảm dần tạo nên một gradien nồng độ giảm dần của auxin
từ đỉnh ngọn xuống gốc của cây. Ngoài ra, các cơ quan còn non đang sinh
3



trưởng cũng có khả năng tổng hợp một lượng nhỏ auxin như lá non, quả non,
phôi hạt, mô phân sinh tầng phát sinh,...Quá trình tổng hợp auxin xảy ra
thường xuyên và mạnh mẽ ở trong cây dưới xúc tác của enzyme đặc hiệu.
Chất tiền thân tổng hợp nên IAA trong cơ thể là axit amin tryptophan bằng
con đường khử amin, cacboxyl và oxi hóa.
Auxin trong cây có thể bị phân hủy sau khi sử dụng xong hoạc bị dư
thừa thành sản phẩm khơng có hoạt tính sinh lý. Sự phân hủy có thể bằng
enzyme IAA-oxidaza hoặc bằng quang oxi hóa. Sản phẩm phân hủy IAA
khơng cịn hoạt tính sinh lý.
Có thể xem ba quá trình: tổng hợp, phân hủy và chuyển hóa thuận
nghịch giữa hai dạng auxin là sự điều chỉnh hàm lượng auxin trong cây, bảo
đảm cho cây sinh trưởng bình thường.
2. Vai trị sinh lý của auxin.
Auxin có tác dụng điều chỉnh rất nhiều quá trình sinh trưởng của tế bào,
cơ quan và tồn thân.
- Auxin có tác dụng kích thích mạnh lên sự dãn của tế bào, làm cho tế
bào phình to lên chủ yếu theo hướng ngang của tế bào. Sự dãn của các tế bào
gây nên sự tăng trưởng của cơ quan và toàn cây.
- Auxin có tác dụng điều chỉnh tính hướng quang, hướng địa, hướng
thủy.Bằng phương pháp sử dụng nguyên tử đánh dấu cho thấy AIA phóng xạ
được phân bố nhiều hơn ở phần khuất sáng cũng như ở phần dưới của bộ phận
nằm ngang và gây nên sự sinh trưởng không đều ở hai phía cơ quan nên gây
tính hướng động của các cơ quan, bộ phận của cây.

Tính hướng địa

Tính hướng quang


- Auxin điều chỉnh hiện tượng ưu thế ngọn. Hiện tượng ưu thế ngọn là
một hiện tượng phổ biến ở trong cây. Khi chồi ngọn hoặc rễ chính sinh trưởng
4


sẽ ức chế sinh trưởng của chồi bên và rễ bên. Ðây là một sự ức chế tương
quan vì khi loại trừ ưu thế ngọn bằng cách cắt chồi ngọn và rễ chính thì cành
bên và rễ bên được giải phóng khỏi ức chế và lập tức sinh trưởng. Hiện tượng
này được giải thích rằng auxin được tổng hợp chủ yếu ở ngọn chính và vận
chuyển xuống dưới làm cho các chồi bên tích luỹ nhiều auxin nên ức chế sinh
trưởng. Khi cắt ngọn chính, lượng auxin tích luỹ trong chồi bên giảm sẽ kích
thích chồi bên sinh trưởng.

Hiện tượng ưu thế ngọn
Trong sản xuất việc, việc tạo hình cho cây cảnh, cây ăn quả, cây công
nghiêp,... bằng biện pháp cắt, tỉa chồi hoặc cưa đốn nhằm mục đích loại trừ
ưu thế ngọn để cho chồi bên và các cành bên mọc ra. Việc cưa đốn sẽ tạo ra
các chồi mới, làm trẻ hóa vườn cây là một trong các biện pháp kĩ thuật quan
trọng nhằm cải tạo vườn cây ăn quả, cây cơng nghiệp,...
- Điều chỉnh sự hình thành rễ. Sự hình thành rễ phụ của các cành giâm,
cành chiết có thể chia làm ba giai đoạn: Giai đoạn đầu là phản phân hóa tế
bào trước tầng phát sinh, tiếp theo là xuất hiện mầm rễ và cuối cùng mầm rễ
sinh trưởng thành rễ phụ chọc thủng vỏ và ra ngồi. Ðể khởi xướng sự phản
phân hóa tế bào mạnh mẽ thì cần hàm lượng auxin khá cao. Các giai đoạn
sinh trưởng của rễ cần ít auxin hơn và có khi cịn gây ức chế.
Trong kĩ thuật nhân giống vơ tính cây trồng, muốn tạo rễ nhanh cho cành
chiết, cành giâm và mô nuôi cấy trong ống nghiệm, người ta phải xử lí auxin
ngoại sinh.
- Điều chỉnh sự hình thành, sự sinh trưởng của quả và tạo quả không hạt.
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 trư�auxin thì kích thích ra chồi. Để tăng hệ số nhân giống, người ta thường tăng
nồng độ cytokinin trong môi trường nuôi cấy ở giai đoạn tạo chồi.
- Cytokinin là hormone hóa trẻ. Nó có tác dụng kìm hãm sự hóa già và
kéo dài tuổi thọ cuả cây. Sự hóa trẻ gắn liền với hiệu quả ức chế các quá trình
phân hủy, tăng quá trình tổng hợp, đặc biệt là quá trình tổng hợp protein, acid
nucleic và diệp lục. Biện pháp kích thích sự phát triển của bộ rễ (bằng dinh
dưỡng và nước) để tồng hợp cytokinin có ý nghĩa trong việc kéo dài tuổi thọ
của cây.
9


- Cytokinin có hiệu quả lên sự phân hóa giới tính cái, làm tăng tỉ leệ hoa
cái của các cây đơn tính như các cây trong họ bầu, bí và các cây có hoa đực
hoa cái riêng lẽ như nhãn, vải,...
- Cytokinin có tác dụng kích thích sự nảy mầm của hạt, củ và có tác dụng
phá vở trạng thái ngủ của hạt, củ và chồi ngủ như GA nhưng khơng đặc trưng
như GA.
IV/ Ứng dụng của chất kích thích sinh trưởng trong sản xuất.
1. Nguyên tắc sử dụng các chất đều hóa sinh trưởng.
- Nồng độ sử dụng: Hiệu quả tác dụng của các chất đều 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 dùng nồng độ cao. Mặc khác
các bộ phận khác nhau và tuổi của cây khác nhau cảm ứng với chất đều hịa
sinh trưởng khơng 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 đều hịa sinh trưởng có hiệu quả cần phải xác định từng loại cây trồng,
thời kì sinh trưởng và các chất kích thích sinh trưởng tương ứng khác nhau.
- Ngun tắc khơng thay thế: Khi sử dụng các chất đều hòa sinh trưởng
phải thoải mản được các điều kiện sinh thái và các yếu tố dinh dưỡng cho cây.

Vì các chất đều hịa sinh trưởng làm tăng cường các q trình trao đổi chất mà
không tham gia trực tiếp vào trao đổi chất, mà khơng thể dùng chất đó mà
thay thế chất dinh dưỡng. Vì vậy, muốn sử dụng chất đều hịa sinh trưởng có
hiệu quả cao cần phải xác định thời vụ và vùng cây trồng thích hợp để có điều
kiện sinh thái thích hợp như yếu tố nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm,... Đồng thời cần
đáp ứng đầy đủ nước và phân bón cho cây trồng. Như vậy rõ ràng giữa các
chất đều hịa sinh trưởng và phân bón có mối quan hệ khắng khít. Phân bón
làm tăng cương hiệu quả kích thích của các chất đều hịa sinh trưởng. Ngược
lại các chất kích thích làm tăng hiệu quả của phân bón. Vì vây việc sử dụng
phối hợp giữa phân bón và chất đều hịa sinh trưởng có ý nghĩa rất lớn và
cũng là một hướng quan trọng trong nông nghiệp hiện nay.
- Nguyên tắc đối kháng sinh lý: Khi sử dụng chất đều hòa sinh trưởng
cần chú ý nguyên tắc đối kháng giữa các nhóm chất sau: Chẳng hạn sự đối
kháng sinh lý giữa auxin xử lý và etilen nội sinh trong việc ngăn ngừa sự rụng
lá, hoa, quả; sự đối kháng giữa giberillin ngoại sinh và acid absisic nội sinh
trong việc phá vở trạng thái ngủ nghỉ của cây; sự đối kháng của auxin và
cytokinin trong sự phân hóa rễ và chồi.
- Nguyên tắc chọn lọc: Nguyên tắc này thường áp dụng với các chất diệt
trừ cỏ dại. Các chất diệt trừ cỏ có tính độc chọn lọc cao. Một chất diệt cỏ chỉ
10


có tác dụng độc với một số loại cây nhất định mà ít hoặc khơng độc đối với
những loại cây khác. Khả năng độc chọn lọc này có thể phụ thuộc vào đặc
trưng giải phẩu có khả năng ngăn chặn sự xâm nhập của thuốc hay khả năng
phân hủy nhanh trong cây nhờ có các emzyme đặc hiệu. Do đó phải chọn
thuốc diệt cỏ không độc cho cây trồng, đồng thời phối hợp với một số thuốc
khấc nhau để diệt hết các đối tượng cỏ vốn mẫn cảm với thuốc rất lớn.
2. Một số ứng dụng của chất kích thích sinh trưởng trong sản xuất.
2.1 Ứng dụng của Auxin.

- Người ta sử dụng auxin như IBA, α-NAA, 2,4D,... để tăng tỷ lệ ra rễ,
rút ngắn thời gian ra rễ, tăng hệ số nhân giống. Tùy theo chất, cây trồng và
phương pháp xử lý mà nồng độ sự dụng khác nhau. Có 3 phương pháp xử lý
auxin cho sự ra rễ bất định:
+ Phương pháp xử lý nồng độ loãng: Nồng độ xử lý vào khoảng vài chục
ppm. Với ciệc giâm cành thì ta ngâm phần gốc vào dung dịch trong thời gian
từ 12 đến 24 giờ rồi cắm cành giâm vào giá thể, cịn với chiếc cành thì người
ta trộn dung dịch xử lý với chất bó bầu trước khi bó bầu lại.
+ Phương pháp xử lý nồng độ đặc: Nồng độ xử lý giao động từ 100010000ppm. Với cành giâm thì nhúng phần gốc vào dung dịch trong 3-5 giây,
rồi cắm vào giá thể. Với cành chiếc thì sau khi khoanh vỏ, chúng ta tẩm bông
bằng dung dịch auxin đặc rồi bôi lên chổ khoanh vỏ, nơi xuất hiện rễ bất dịnh,
sau đó bó bầu bằng đất ẩm. Phương pháp này có ưu điểm là hiệu quả cao vì
gây nên “ cái sốc sinh lý” cần cho giai đoạn đầu của sự xuất hiện rễ. Ngoài ra,
phương pháp này khơng địi hỏi các thiết bị ngâm cành giâm và hóa chất tiêu
tốn ít hơn.
+ Sử dụng dạng bột: Có nhiều chế phẩm chiết cành dạng bột, trong đó có
chất điều hòa sinh trưởng auxin với một tỉ lệ nhất định được phối trộn với một
loại bột nào đó. Khi giâm cành chỉ cần chấm vết cành giâm vào chế phẩm rồi
cắm vào giá thể.
- Người ta thường phun NAA cho cà chua nhằm tăng kích thước và trọng
lượng quả.
- Phun NAA cho lê nhằm ngăn rụng quả trước và ngay lúc thu hoạch.
- Phun α-NAA đối với táo lúc quả có biểu hiện bắt đầu rụng quả nhằm
kéo dài thời gian tồn tại của quả trên cây.
- Phun α-NAA 25ppm lên nõn dứa nhằm cho dứa ra hoa trái vụ để tăng
thêm vụ, tăng thêm thu nhập.

11



- Để cải tạo vườn cây ăn quả, cây công nghiệp,.. như táo, xoài, cà phê,
chè,... người ta thường dùng biện pháp cưa đốn phục hồi nhằm loại trừ ưu thế
ngọn.
- Trong trương hợp quất chín sớm thì người ta sử lý auxin nhằm làm cho
quất chín chậm lại đúng vào dịp tết.
- Auxin tổng hợp nhân tạo được sử dụng như chất diệt cỏ đặc hiệu như
2,4D; 2,4,5T; MT;...Những lồi thực vật một lá mầm có lá thảng, hẹp (như
ngủ cốc, hịa thỏa) nói chung chống chịu được với 2,4D trong khi thực vật hai
lá mầm thường rất mẫn cảm với hợp chất này. VÌ vậy hợp chất này thường
được sử dụng rất có hiệu quả trong việc diệt cỏ dại hai lá mầm cho các loại
ngủ cốc và các loại cây trồng một lá mầm khác.
2.2 Ứng dụng của Giberillin.
- Người ta sử dụng GA để đem lại hiệu quả cao đối với những cây lấy
sợi, lấy thân lá vì nó có tác dụng lên tồn bộ cơ thể cây làm tăng chiều cao
cây và chiều dài của các bộ phận của cây. Phun dung dịch GA cho cây đay có
thể làm tăng chiều cao gấp đơi mà chất lượng sợi đay không kém hơn.
- Đối với các cây rau việc tăng sinh khối có ý nghĩa rất quan trọng, người
ta phun dung dịch GA cho bắp cải, rau cải các loại làm tăng năng suất rõ rệt.
- Xử lý GA cho cây chè có tác dụng làm tăng số lượng búp và số lá của
chè, khi phun với nồng độ 0,01% có thể làm tăng năng suất của chè lên 2 lần,
trong một số trường hợp có thể tăng lên 5 lần.
- Phun dung dịch GA cho nho hai lần trong thời kỳ ra hoa rộ và hình
thành bầu quả với nồng độ 0,01 - 0,02% (100 - 200 ppm) làm tăng kích thước
và trọng lượng quả.
- Phun dung dịch GA cho cây trồng thuộc họ cam, chanh trong giai
đoạn nở hoa với nồng độ dung dịch 0,025 - 0,1% làm tăng năng suất và phẩm
chất quả (vỏ mỏng, màu đẹp, hàm lượng vitamin C tăng). Với táo có thể dùng
GA nồng độ 400 ppm hoặc phối hợp giữa GA (250 ppm) với auxin (10 ppm).
- Ðể ngăn chặn giai đoạn rụng quả non người ta phun lên hoa hoặc quả
non của nho dung dịch GA với nồng độ từ 1- 20 ppm.

- Ðể phá bỏ trạng thái ngủ nghỉ cho khoai tây thu hoạch vụ đông để
trồng vụ xuân bằng cách xử lý GA3 nồng độ 2 ppm cho khoai tây mới thu
hoạch kết hợp với xông hơi hỗn hợp rindit hoặc CS2 trong hầm đất kín sẽ kích
thích nảy mầm trong thời gian từ 5 - 7 ngày. Ngoài ra nếu kết hợp xử lý GA3
với xử lý nhiệt độ thấp (4 - 10OC) thì có khả năng phá bỏ sự ngủ nghỉ của
nhiều đối tượng khác nhau.

12


- Xử lý GA3 cho cây hoa loa kèn với nồng độ 10 - 30 ppm làm cho cây
ra hoa sớm.
- Trong việc sản xuất hạt lai F1 của bầu bí, người ta phun GA3 để tạo
cây mang hồn tồn hoa đực và trồng cây chỉ mang hoa cái ở cạnh cây hoa
đực và sẽ tạo quả cho hạt lai.
2.3 Ứng dụng của Cytokinin.
- Làm chậm sự già hóa của rau bằng cách kết hợp với một số chất khác:
Các loại rau xanh sau kkhi thu hoạch thường rất nhanh bị hỏng, giảm phẩm
chất. Hàm lượng diệp lục và protein bị giảm nhanh. Cytokinin và các
retardant sinh trưởng sẽ kìm hãm sự già hóa của rau trong khi bảo quản.
+ Bắp cải: Người ta phun BA nồng độ 20-40ppm ngay sau khi thu hoạch
thì có thể giữ được màu xanh (hàm lượng diệp lục) lâu hơn bắp cải không xử
lý. Thời gian bảo quản có thể kéo dài vài ngày thậm chí 2-3 tuần.
+ Xà lách: Lá xà lách bị úa vàng rất nhanh sau khi thu hoạch. Phun dung
dịch BA nồng độ 2,5-10ppm có thể giữ lá xà lách tươi và xanh 3-5 ngày.
+ Xúp lơ: Xúp lơ sau khi thu hoạch việc hóa vàng và rụng các lá làm
giảm phẩm chất. Người ta phối hợp dung dịch BA 10ppm với 2,4D 50ppm và
bảo quản ở 90C thì sau 28 ngày xúp lơ còn giữ nguyên màu xanh.
+ Cần tây: Người ta phun BA nồng độ 10ppm có thể bảo quản được 22
ngày.

- Kéo dài thời gian sống của hoa cắt. Người ta sử dụng cytokinin và các
dẫn xuất của nó đối với hoa mõm chó thì kéo dài thời gian cắm hoa này lên
đến 10 ngày so với mẫu đối chứng khơng xử lí là 4-7 ngày.
- Để nhân nhanh invitro, trong giai đoạn đầu cần phải điều khiển mô
nuôi cấy phát sinh thật nhiều để tăng hệ số nhân. Người ta tăng nồng độ
cytokinin trong môi trường nuôi cấy.
- Điều chỉnh sự ra hoa cái trên các cây bầu bí.

13


TÀI LIỆU THAM KHẢO:
/> /> /> />Hoàng Minh Tấn + CS – 2004 - Giáo trình sinh lý thực vật – NXB ĐH
Sư Phạm- 261-269.

14