sự ngủ nghỉ của thực vật

Bài Tiểu Luận

Đề tài: Sự ngủ nghỉ của củ thực vật

Giảng viên: Th.s Trần Phương Chi

Nhóm SV: Đặng Thị Khánh Hòa Đặng Thị Thanh Hiên Phan Thị Hòa Lê Thị Hoa Trương Văn Hiệp Hồ Ngọc Lạn Trần Thị Lành Lê Khoa Cao Thị Hiền Nguyễn Thị Hiền Nguyễn Thị Thanh Hằng Phan Thị Hồng

Nội dung bài báo cáo

Gồm các phần sau: I. Giới thiệu chung về sự ngủ nghỉ của

thực vật. II. Phân loại sự ngủ nghỉ của thưc vật. III. Sự ngủ nghỉ của củ.1. Bản chất 2. Phân loại sự ngủ nghỉ của củ3. Các biện pháp phá vỡ sự ngủ nghỉ của củ4. Các biện pháp kéo dài sự ngủ nghỉ 5.Vai trò của hoocmon đối với sự ngủ nghỉ của củ6. Ứng dụng của sự ngủ nghỉ.

I. Giới thiệu chung về sự ngủ nghỉ của thực vật

Trong đời sống của cây, có lúc cây sinh trưởng nhanh, có lúc cây sinh trưởng chậm thậm chí có lúc cây ngừng sinh trưởng và bước vào giai đoạn ngủ nghỉ. Trạng thái ngủ nghỉ là thời gian mà hoạt tính tế bào giảm nhiều nhất, đó là một trong các phương thức cho phép cá thể hay dòng thực vật chống lại được điều kiện bất lợi của môi trường.

Khi điều kiện thuận lợi, cây trở lại trạng thái hoạt động: nảy mầm,nảy chồi, sinh trưởng phát triển ra hoa kết quả bình thường.

Tr íc khi b íc vµo tr¹ng th¸i ngñ, nghØ, c¬ thÓ thùc vËt tÝch luü chÊt dù trữ cho phÐp m« kh«ng những qua ® îc tr¹ng th¸i kh«ng dinh d ìng, kh«ng tæng hîp mµ cßn trë l¹i tr¹ng th¸i ho¹t ®éng khi cã thÓ.

ĐÆc biÖt lµ c¸c m« hay c¬ quan ®ang ë tr¹ng th¸i ngñ nghØ cã kh¶ năng chèng chÞu cao ®èi víi m«i tr êng bÊt lîi, gi¸ rÐt hay qu¸ nãng, kh« h¹n… TÝnh chèng chÞu cao lu«n lu«n do hµm l îng n íc trong c©y rÊt thÊp cho phÐp tr¸nh ® îc sù t¸c h¹i cña băng gi¸ vµ gi¶m thiÓu sù biÕn ®æi cÊu tróc tÕ bµo do t¸c ®éng cña nhiÖt ®é cao.

Khi ®· bÞ mÊt n íc thi những biÓu hiÖn sèng gi¶m m¹nh: h« hÊp, sù to¶ nhiÖt rÊt thÊp, kh«ng dinh d ìng, kh«ng tæng hîp, kh«ng sinh tr ëng. Tuy nhiªn c¸c c¬ thÓ Êy kh«ng chÕt vµ nÕu ®iÒu kiÖn m«i tr êng thay ®æi thuËn lîi, chóng cã thÓ trë l¹i tr¹ng th¸i ho¹t ®éng.

Sù gi¶m t¹m thêi ho¹t tÝnh nh vËy ® îc gäi lµ tr¹ng th¸i ngñ, nghØ. Đã lµ tr¹ng th¸i sinh lÝ binh th êng, kh«ng ph¶i lµ bÖnh lÝ vµ ®ã lµ qu¸ trinh thuËn nghÞch. ĐÆc tr ng thuËn nghÞch lµ ®iÓm kh¸c biÖt cña tr¹ng th¸i ngñ nghØ víi tÝnh giµ.

Trong tr¹ng th¸i ngñ, nghØ c¸c ho¹t ®éng trao ®æi chÊt vµ những biÕn ®æi kh¸c hÇu nh kh«ng thÓ thÊy ® îc,

h¹n chÕ ë møc thÊp nhÊt nhu cÇu s¶n xuÊt

năng l îng cÇn ®Ó duy tri cÊu tróc tÕ bµo.

II. Phân loại sự ngủ nghỉ của thưc vật

Người ta phân thành hai loại ngủ nghỉ dựa theo nguyên nhân gây nên ngủ nghỉ.

a/ Trạng thái ngủ nghỉ bắt buộc do điều kiện ngoại cảnh gây nên:

Khi gặp điều kiện ngoại cảnh không thuận lợi cho sinh trưởng thì chúng bước vào trạng thái ngủ, nghỉ và khi nào gặp điều kiện thuận lợi chúng lại nảy mầm. Nhưng nếu ngâm vào nước thì chúng có thể nảy mầm ngay được.

b/ Trạng thái ngủ nghỉ thứ hai là sự ngủ nghỉ sâu:Trạng thái này có ý nghĩa hơn so với trạng thái ngủ bắt buộc.

Sự ngủ nghỉ này không phải do nguyên nhân ngoại cảnh mà chủ yếu là các nhân tố ngoại tại và trải qua quá trình lâu đời đã trở nên đặt tính di truyền.

Ví dụ : các loại hạt có vỏ cứng phải ngủ nghỉ rất lâu mới có thể nảy mầm được; củ hành, củ tỏi khi thu hoạch xong trồng không thể nảy mầm được...

III. Sự ngủ nghỉ của củ

1. Bản chất: Sự ngủ nghỉ của củ được

hiểu là trạng thái ngừng hoạt động trao đổi chất bởi các nguyên nhân bên ngoài hay bên trong.

Khi ngủ củ không có khả năng nảy mầm ngay cả khi điều kiện môi trường thuận lợi.

2. Phân loại sự ngủ nghỉ của củ:

Có 2 loại: Ngủ sơ cấp Ngủ thứ cấp

a) Sự ngủ sơ cấp:

Củ không có khả năng nảy mầm ngay cả trong điều kiện môi trường thuận lợi do yếu tố bên ngoại sinh hay yếu tố nội sinh tại trong củ và thường xảy ra ở giai đoạn còn trên cây hay giai đoạn đầu sau thu hoạch.

-> Ngủ nội sinh: Đây là dạng ngủ phổ biến nhất của củ, là

đặc tính di truyền của củ do các yếu tố bên trong như độ chín, chất điều hòa sinh trưởng, quá trình trao đổi chất chưa hoàn thành hoặc không phù hợp cho nảy mầm.

-> Sự ngủ ngoại sinh: Do các điều kiện cần thiết cho sự nảy mầm của môi trường bên ngoài không phù hợp như ánh sáng, nhiệt độ , Không khí,… hoặc do cấu trúc của vỏ dẫn đến trạng thái ngủ nghỉ.

b) Sự ngủ thứ cấp: Có những yếu tố ngăn cản sự nảy mầm của củ khi đã thu

hoạch và ở trong điều kiện môi trường phù hợp cho nảy mầm. Ngủ thứ cấp có thể do cân bằng chất kích thích và ức chế sinh

trưởng không phù hợ p như: nhiệt độ cao, sáng hay tối không phù hợp, thừa CO2...

3. Các biện pháp phá vỡ sự ngủ nghỉ của củ

Có nhiều biện pháp để phá vỡ sự ngủ nghỉ của củ, hạt như:

a) Đối với ngủ ngoại sinh:

+) Phá ngủ của hạt, củ bằng cách phá vỡ hoặc làm suy thoái vỏ:

- Mài hoặc chà xát là kỹ thuật thông thường để làm vỡ vỏ.

- Sử dụng nhiệt độ nóng, lạnh đột ngột, nhúng nhanh trong nước nóng.

- Dùng kim đâm thủng vỏ hạt, củ

- Phơi hạt,củ dưới tần suất sóng nào đó làm biến đổ i suy thoái vỏ hạt cho phép nước và khí xâm nhập vào vỏ hạt.

+) Phá vỡ vỏ bằng hóa chất:

Có thể dùng hóa chất làm suy thoái vỏ hạt, củ như H2SO4 đang đựợc sử dụng phổ biến và hiệu quả . Tuy nhiên phương pháp này có thể gây ngộ độc cho người sử dụng, đôi khi làm gi m sức nảy mầm và có thể gây hư hỏng hạt.

+) Phá vỡ vỏ hạt, củ bằng enzyme:

Dùng enzyme chọn lọc phân hủy vỏ hạt như enzyme cellulose, Pectinase, …để phân hủy vỏ hạt.

- Hiện nay phương pháp được dùng phổ biến và hiệu quả hơn cả là dùng hoocmon điều hòa sinh trưởng ( ví dụ như GA, kể cả các chất vô cơ như axit nitric, sunphuric.).

b) Đối với ngủ nội sinh: - Ngâm nước: các hạt,củ ngủ do ức chế thẩm thấu cần thay

đổi và chuyển đổi nguồn ức chế như ngâm hạt trong nước để pha loãng hoặc hòa tan chất ức chế hoặc chuyển đổi thành chất trung gian xung quanh hạt,củ.

- Phương pháp suy thoái lớp vỏvà làm mất khả năng ức chế trên vỏ: ta có thể phá ngủ bằng cách:

+ Bóc vỏ. + Châm chích, mài + Ngâm trong acid H2SO4

- Phá ngủ bằng nhiệt độ :phá sự ngủ nghỉ bằng xử lý nóng khô

hoặc lò hấp, cũng có thể dùng nước nóng. - Phá ngủ bằng ánh sáng: Cường độ ánh sáng, độ dài bước sóng, quang chu kỳ có ảnh hưởng đến sự nảy mầm của củ,hạt ngủ sinh lý.

- Ngoài ra còn có một số biện pháp khác như ủ lớp, tách phôi...

4. Các biện pháp kéo dài sự ngủ nghỉ

Để kéo dài sự ngủ nghỉ của củ trong quá trình bảo quản chúng ta phải chú ý đến các điều kiện như nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, điều kiện về oxy không khí… Đặc biệt là việc sử dụng các chất điều hòa sinh trưởng, điển hình như axít abxixic (ABA), este của rượu etylic,

5.Vai trò của hoocmon đối với sự ngủ nghỉ của củ

a. Khái niệm hoocmon thực vật : Hoocmon thực vật (HMTV) hay phytohoocmon là các

chất hữu cơ do bản thân cây tiết ra có tác dụng điều hòa hoạt đông của cây.HMTV có những đặc điểm chung sau:- Là những hợp chất hữu cơ phân tử lượng thấp được tạo ra ở một nơi nhưng gây ra phản ứng trong TB hoặc mô ở một nơi khác trong cây.- Với nồng độ thấp nhưng gây ra những biến đổi mạnh mẽ trong cây.- Trong cây, HMTV được vận chuyển theo mạch gỗ và mạch libe.

a. Phân loại hoocmon

Tùy theo mức độ biểu hiện tính kích thích hay tính ức chế sinh trưởng, các HMTV được chia thành hai nhóm: + Hoocmon kích thích + Hoocmon ức chế sinh trưởng

b. Vai trò của hoocmon trong sự ngủ nghỉ của hạt, củ.

• Có vai trò trong việc quyết định sự ngủ nghỉ của hạt, củ mà trong đó vai trò của các chất ức chế sinh trưởng là rất quan trọng

• Trong hạt và củ đang ngủ nghỉ,chúng tích luỹ một hàm lượng rất cao chất ức chế sinh trưởng mà chủ yếu là axít abxixic (ABA), và đồng thời hàm lượng các chất kích thích sinh trưởng chủ yếu là GA giảm đến mức tối thiểu, khiến cho phôi hạt không thể sinh trưởng được.

• Như vậy, sự cân bằng giữa ABA / GA lệch sang ABA. Hạt, củ này sẽ còn ngủ nghỉ đến chừng nào hàm lượng ABA trong chúng giảm xuống mức độ cho phép chúng sinh trưởng được thì mới nảy mầm.

B1. Giới thiệu về axit abxixic (ABA)

ABA là môt chất ức chế sinh trưởng khá mạnh được phát hiện vào năm 1966. ABA được tổng hợp ở hầu hết các cơ quan rễ, lá, hoa, quả, củ…nhưng chủ yếu là cơ quan sinh sản.

ABA được tích lũy nhiều trong các cơ quan đang ngủ nghỉ, cơ quan dự trữ, cơ quan sắp rụng

Sự tích lũy ABA sẽ kìm hãm quá trình trao đổi chất, giảm sút các hoạt động sinh lý và có thể chuyển cây vào trạng thái ngủ nghỉ sâu.

- Các biện pháp làm giảm ABA:

+ Xử lý lạnh và bảo quản lạnh có tác dụng giảm hàm lượng ABA rất nhanh (giảm 70 hạt và 30% cho quả, củ) và hạt, củ có thể nảy mầm khi gieo.

+ Sử dụng hoocmon đối kháng.

B2.Giới thiệu về Giberilin(GA) - GA được tổng hợp trong lá non, một số cơ quan non

đang sinh trưởng như phôi hạt đang nảy mầm, quả non, rễ non...

Được vận chuyển trong cây theo hệ thống mạch dẫn. - Vai trò sinh lý của GA:kích thích mạnh mẽ sự sinh trưởng và chiều cao của

thân, chiều dài của cành, rễ, sự kéo dài của lóng cây hòa thảo nhờ ảnh hưởng kích thích đặc trưng của GA lên sự dãn theo chiều dọc của tế bào.

  GA kích thích sự nảy mầm của hạt, củ, nên  có tác dụng đặc trưng trong việc phá bỏ trạng thái ngủ nghỉ của chúng.Vì nó có tác dụng hoạt hóa các enzym thủy phân trong củ và hạt để xúc tác cho phản ứng biến đổi tinh bột thành đường tạo thuận lợi cho quá trình nảy mầm.

C.Điều chỉnh sự ngủ nghỉ của hạt và củ

Để kích thích nảy mầm (phá ngủ), người ta xử lý GA. GA xâm nhập vào cơ quan đang ngủ nghỉ sẽ làm lệch cân bằng hocmon về phía GA thuận lợi cho sự nảy mầm.

. Chúng ta ngâm hạt, củ (hoặc phun) bằng dung dịch GA với nồng độ 2 - 5 ppm trong thời gian nhất định, sau đó ủ ẳm và ắm thì có thể làm cho hạt, củ nảy mầm được. Ngoài GA người ta còn sử dụng rất nhiều hợp chất hoá học khác nhau để phá ngủ kể cả các chất vô cơ như axit nitric, sunphuric.

Muốn kéo dài thời gian ngủ nghỉ trong bảo quản, người ta sử dụng chất ức chế sinh trưởng. Chẳng hạn muốn bảo quản khoai tây hoặc hành tỏi thì có thể sử dụng malein hidrazit với nồng độ 500 đến 2500 ppm để kéo dài thời gian ngủ nghỉ của chúng, chống tóp củ hành tỏi.

6. Ứng dụng sự ngủ nghỉ của củ quả trong quản nông sản

1. Ý nghĩa sự ngủ nghỉ của củ quả

+ Vùng nhiệt đới nóng ẩm, hạt không mọc mầm ngay sau thu hoạch để gieo trồng vụ mới

(là cần thiết+ Kéo dài thời gian bảo quản (củ hạt)

+ Bảo vệ quả mọng nước : không có hạt nảy mầm khi còn bên trong quả.

Như vậy việc kéo dài sự ngủ nghỉ của củ quả trong bảo quản là rất cần thiết

Để thực hiện việc này người ta sử dụng vai trò của các hoocmon có tác dụng ức chế quá trình sinh trưởng của quả củ.

Như đã trình bày ở trên chất ức chế sinh trưởng ở thực vật nói chung và quả củ nói riêng là axit abxixic(ABA)

+ Điều chỉnh sự ngủ nghỉ.  Trong cơ quan đang ngủ nghỉ, hàm lượng ABA tăng gấp 10 lần so với cơ quan dinh dưỡng nên ức chế quá trình nảy mầm. Sự ngủ nghỉ kéo dài đến khi nào hàm lượng ABA trong đó giảm đến mức tối thiểu.

+ xử lý lạnh và bảo quản lạnh có tác dụng giảm hàm lượng ABA rất nhanh (giảm 70% cho hạt và 30% cho quả, củ) và hạt, củ có thể nảy mầm khi gieo.

+ Muốn kéo dài thời gian ngủ nghỉ trong bảo quản, người ta sử dụng chất ức chế sinh trưởng.

+ Chẳng hạn muốn bảo quản khoai tây hoặc hành tỏi thì có thể sử dụng malein hidrazit với nồng độ 500 đến 2500 ppm để kéo dài thời gian ngủ nghỉ của chúng, chống tóp củ hành tỏi.

+ ngoài ra,đngoài ra,để kéo dài kì ngủ nghỉ của khoai tây người ta thường ể kéo dài kì ngủ nghỉ của khoai tây người ta thường sử dụng chất ức chế sự nảy mầm như MH (malein hydrazit) sử dụng chất ức chế sự nảy mầm như MH (malein hydrazit) hoặc NENA (methyl este của anpha = NAA). hoặc NENA (methyl este của anpha = NAA).

+ + Phun MH với liwwù lượng 2,5 kg/ha cho khoai tây trước thu Phun MH với liwwù lượng 2,5 kg/ha cho khoai tây trước thu hoạch 12 - 15 ngày sẽ làm giảm sự hao hụt trong bảo quản ( 8 hoạch 12 - 15 ngày sẽ làm giảm sự hao hụt trong bảo quản ( 8 tháng). Lượng hao hụt chỉ bằng 1/2 so với đối chứng không xử tháng). Lượng hao hụt chỉ bằng 1/2 so với đối chứng không xử lí. lí.

+ + Trong bảo quản hành tỏi, chống tóp, chống nảy mầm người ta Trong bảo quản hành tỏi, chống tóp, chống nảy mầm người ta có thể xử lí MH với nồng độ 500 -2500 ppm.có thể xử lí MH với nồng độ 500 -2500 ppm.

- Kết luận lại,biện pháp kìm hãm nảy mầm, nảy chồi( kéo dài thời gian bảo quản):

   + Khoai tây: xử lý Ete metylic của NAA, chiếu tia 60Co, tăng cường ABA.

   + các loại hạt nói chung: t0 thấp, khô.

  + các loại củ nói chung cũng nên bảo quản nơi khô thoáng để kìm hám sự nảy mầm của củ

Giới thiệu chung về sự ngủ nghỉ

08:40:30 PM Giao an Van 7, Le Van Binh

The End !!!!! Cảm ơn sự quan tâm theo dõi của cô

và các bạn!