BÀI 20. SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Ở THỰC VẬT
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 20. SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN Ở THỰC VẬT
DẪN DẮT
Mục tiêu bài học (1)
MỤC TIÊU BÀI HỌC
- Nêu được đặc điểm sinh trưởng và phát triển ở thực vật. Phân tích được một số yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển ở thực vật. - Nêu được khái niệm mô phân sinh. Trình bày được vai trò của môn phân sinh đối với sinh trưởng ở thực vật. Phân biệt các loại môn phân sinh. - Trình bày được quá trình sinh trưởng sơ cấp và sinh trưởng thứ cấp ở thực vật. - Nếu được khái niệm và vai trò của hormone thực vật.
Mục tiêu bài học (2)
MỤC TIÊU BÀI HỌC
- Phân biệt được các loại hormone kích thích sinh trưởng và hormone ức chế sinh trưởng. - Trình bày được sự tương quan các hormone thực vật và một số ứng dụng của chúng trong thực tiễn. - Trình bày được quá trình phát triển ở thực vật có hoa và các nhân tố chi phối quá trình phát triển ở thực vật có hoa. - Vận dụng được hiểu biết về sinh trưởng và phát triển ở thực vật để giải thích một số ứng dụng trong thực tiễn.
Hoạt động 1
Thực vật có tuổi không? Khi nào thực vật ngừng sinh trưởng?
Trả lời: - Thực vật có tuổi, có thể dựa vào vòng gỗ để tính tuổi của cây hai lá mầm. - Thực vật ngừng sinh trưởng cho tới khi chúng già đi và chết, nhưng chúng cũng có thể ngừng sinh trưởng khi các gặp các điều kiện môi trường khắc nghiệt tới mức ức chế quá trình sinh trưởng của chúng.
ĐẶC ĐIỂM VÀ CÁC YẾU TỐ NGOẠI CẢNH ẢNH HƯỞNG ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN Ở THỰC VẬT
Đặc điểm sinh trưởng và phát triển ở thực vật
I. ĐẶC ĐIỂM VÀ CÁC YẾU TỐ NGOẠI CẢNH ẢNH HƯỞNG ĐẾN SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN Ở THỰC VẬT
1, Đặc điểm sinh trưởng và phát triển ở thực vật
- Sinh trưởng và phát triển xảy ra tại một số vị trí, cơ quan trên cơ thể thực vật như ngọn thân, đỉnh cành, chóp rễ,... nơi có các mô phân sinh. - Quá trình sinh trưởng và phát triển diễn ra trong suốt đời sống của thực vật do sự phân chia liên tục của các tế bào tại các mô phân sinh. - Đây là hình thức sinh trưởng không giới hạn, biểu hiện bằng sự gia tăng kích thước, sự xuất hiện và thay mới của các cơ quan như cành, lá, rễ, hoa, quả,... Sự sinh trưởng không giới hạn này có thể quan sát thấy rõ ở các cây thân gỗ lâu năm, với sự gia tăng chiều cao cây, đường kính thân,... trong suốt chu kì sống của nó.
Một số yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển ở thực vật
2, Một số yếu tố môi trường ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển ở thực vật
- Quá trình sinh trưởng và phát triển ở thực vật chịu sự chi phối của nhiều yếu tố môi trường như nước, ánh sáng, nhiệt độ, chất dinh dưỡng,...
a) Nước
- Nước là nguyên liệu của quang hợp, hô hấp; tham gia vào quá trình dẫn dài của tế bào, dinh dưỡng khoáng,... Vì vậy, nước ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng và phát triển của thực vật như chiều cao cây, nảy mầm của hạt, diện tích lá (H 20.1),...
Hình 20.1
Ảnh
Hình 20.1 Ảnh hưởng của chế độ tưới nước đến chỉ số diện tích lá của cây ngô
Ánh sáng
b) Ánh sáng
- Ánh sáng là nguồn năng lượng của quá trình tổng hợp chất hữu cơ trong quang hợp, qua đó đảm bảo nguồn vật liệu cho thực vật sinh trưởng, phát triển. - Ngoài ra, ánh sáng cũng là tác nhân điều tiết sự tổng hợp, phân giải một số chất như hormone, phytochrome,.. tác động đến quá trình phát sinh hình thái của thực vật, điều tiết sự ra hoa, ảnh hưởng đến tỉ lệ nảy mầm của hạt (H 20.2),...
Hình 20.2
Hình 20.2 Ảnh hưởng của ánh sáng đến sự nảy mầm của hạt rau diếp (Lactuca sativa L) Hạt nảy mầm trong tối (a) và trong điều kiện được chiếu ánh sáng đỏ (b)
Ảnh
Nhiệt độ
c) Nhiệt độ
- Mỗi loài thực vật sinh trưởng, phát triển thuận lợi trong một khoảng nhiệt độ nhất định, điều này quyết định đến sự phân bố của thực vật trong tự nhiên. - Nhiệt độ tối ưu của đa số các loài cây trồng nhiệt đới dao động trong khoảng 20 - 30 °C, trong khi cây ôn đới là khoảng 15 - 20 °C. Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp sẽ ảnh hưởng đến sự nảy mầm của hạt, khả năng ra hoa, hình thái của cơ quan sinh sản,... Trong một giới hạn nhất định, tăng nhiệt độ sẽ làm tăng tỉ lệ nảy mầm và rút ngắn thời gian nảy mầm của hạt (H 20.3).
Hình 20.3
Hình 20.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến tỉ lệ nảy mầm và thời gian nảy mầm của hạt táo Berber (Ziziphus lotus)
Ảnh
Chất khoáng
d) Chất khoáng
- Chất khoáng là thành phần cấu tạo tế bào và tham gia điều tiết các quá trình sinh lí trong cây. Thiếu các nguyên tố khoáng thiết yếu làm chậm quá trình sinh trưởng của cây, ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng nông sản, thiếu trong thời gian dài, cây có thể ngừng sinh trưởng và chết. - Ví dụ: Cây cà chua trồng trong điều kiện thiếu calcium, quả hình thành sẽ bị thối ở đỉnh (H 20.4).
Hình 20.4
Hình 20.4 Quả cà chua bị hỏng (thối) khi thiếu calcium
Ảnh
Hoạt động 2 (a)
a) Sinh trưởng và phát triển ở thực vật có đặc điểm gì?
Trả lời: - Đặc điểm của sinh trưởng và phát triển ở thực vật: + Sinh trưởng và phát triển xảy ra tại một số vị trí, cơ quan trên cơ thể thực vật như ngọn thân, đỉnh cành, chóp rễ,… nơi có các mô phân sinh. + Quá trình sinh trưởng và phát triển diễn ra trong suốt đời sống của thực vật do sự phân chia liên tục của các tế bào tại các mô phân sinh. Đây là hình thức sinh trưởng không giới hạn, biểu hiện bằng sự gia tăng kích thước, sự xuất hiện và thay mới của các cơ quan như cành, lá, rễ, hoa, quả,…
Hoạt động 2 (b)
b) Dựa vào Hình 20.3, chỉ ra mối quan hệ giữa nhiệt độ với tỉ lệ nảy mầm và thời gian nảy mầm của hạt.
Trả lời: - Mối quan hệ giữa nhiệt độ với tỉ lệ nảy mầm và thời gian nảy mầm của hạt: + Trong một giới hạn nhất định, tăng nhiệt độ sẽ làm tăng tỉ lệ nảy mầm và rút ngắn thời gian nảy mầm của hạt.
Ảnh
MÔ PHÂN SINH, SINH TRƯỞNG SƠ CẤP VÀ SINH TRƯỞNG THỨ CẤP
Mô phân sinh
II. MÔ PHÂN SINH, SINH TRƯỞNG SƠ CẤP VÀ SINH TRƯỞNG THỨ CẤP
1, Mô phân sinh
- Mô phân sinh là nhóm các tế bào chưa phân hoá, có khả năng phân chia tạo tế bào mới trong suốt đời sống của thực vật. - Mô phân sinh ở thực vật gồm: mô phân sinh đỉnh, mô phân sinh bên và mô phân sinh lóng. + Mô phân sinh đỉnh có ở ngọn cây, đỉnh cành và chóp rễ của cả cây một lá mầm và cây hai lá mầm. Trong khi đó, mô phân sinh bên chỉ có ở cây hai lá mầm, còn mô phân sinh lóng chỉ có ở cây một lá mầm. - Vị trí và vai trò của các loại mô phân sinh được thể hiện trong Hình 20.5.
Hình 20.5
Hình 20.5 Vị trí và vai trò của các loại mô phân sinh thực vật
- Trong kĩ thuật nhân giống in vitro, mô phân sinh đỉnh thường được sử dụng làm vật liệu nuôi cấy tạo cây hoàn chỉnh, giúp nhân nhanh các giống cây trồng trong một thời gian ngắn.
Ảnh
Sinh trưởng sơ cấp và sinh trưởng thứ cấp
2, Sinh trưởng sơ cấp và sinh trưởng thứ cấp
- Sinh trưởng ở thực vật có hai kiểu: sinh trưởng sơ cấp và sinh trưởng thứ cấp.
- Sinh trưởng sơ cấp là kết quả hoạt động của mô phân sinh đỉnh và mô phân sinh lóng dẫn đến sự gia tăng chiều cao của cây và chiều dài của rễ. - Cây một lá mầm và cây hai lá mầm thân thảo chỉ có sinh trưởng sơ cấp, cây chủ yếu sinh trưởng về chiều cao, hạn chế tăng trưởng về đường kính. Đặc biệt, ở cây một lá mầm có mô phân sinh lóng nên thân cây vẫn có thể cao lên khi mô phân sinh đỉnh đã bị cắt bỏ.
a) Sinh trưởng sơ cấp
Hình 20.6
- Với cây hai lá mầm thân gỗ, sinh trưởng sơ cấp diễn ra ở giai đoạn cây non, khi trưởng thành, sinh trưởng sơ cấp chỉ có ở rễ và thân non mới hình thành, phần thân và rễ còn lại chuyển sang sinh trưởng thứ cấp.
Ảnh
Hình 20.6 Sinh trưởng sơ cấp ở thân và rễ
Sinh trưởng thứ cấp
b) Sinh trưởng thứ cấp
- Sinh trưởng thứ cấp là kết quả phân chia của các tế bào mô phân sinh bên có ở thân và rễ của cây hai lá mầm. Mô phân sinh bên gồm tầng sinh mạch (tầng phát sinh mạch dẫn) và tầng sinh bần (tầng phát sinh vỏ). - Tầng sinh mạch phân chia tạo mạch gỗ thứ cấp ở phía trong và mạch rây thứ cấp nằm ở phía ngoài thân, từ đó làm tăng đường kính của thân. Tầng sinh bần phân chia tạo lớp bần (lớp tế bào biểu bì) thay thế lớp bần cũ đã già, giúp bảo vệ thân khỏi mất nước và sự xâm nhập của các sinh vật gây hại (H 20.7). - Sinh trưởng thứ cấp qua các năm tạo nên các lớp gỗ thứ cấp, từ đó hình thành nên các vòng sinh trưởng hay còn gọi là vòng gỗ (H 20.7). Kích thước của vòng gỗ có thể thay đổi phụ thuộc vào điều kiện môi trường.
Hình 20.7
- Sinh trưởng thứ cấp là hình thức sinh trưởng chỉ có ở thực vật hai lá mầm, biểu hiện rõ nhất ở nhóm cây thân gỗ lâu năm.
Hình 20.7. Mặt cắt ngang thân cây gỗ thể hiện cấu tạo của thân
Ảnh
Hoạt động 3
Trong các cơ quan: rễ, thân, lá, cơ quan nào sinh trưởng không giới hạn? Điều này có ý nghĩa như thế nào với đời sống của thực vật?
Trả lời: - Trong các cơ quan: rễ, thân, lá; rễ và thân là cơ quan sinh trưởng không giới hạn. Sự sinh trưởng không giới hạn làm gia tăng đường kính của thân và rễ, chiều cao của thân và chiều dài của rễ. Giúp thực vật hấp thụ và chuyển hóa các chất dinh dưỡng nhằm thúc đẩy sự phát triển các cơ quan khác như lá, hoa, quả. - Bên cạnh đó còn giúp thực vật thích nghi với các điều kiện sống bất lợi của môi trường, như rễ dài ra về phía có nguồn nước, thân dài lên giúp nhận được nhiều ánh sáng, đảm bảo sự sinh trưởng và phát triển của cơ thể thực vật.
HORMONE THỰC VẬT
Khái niệm và vai trò của hormone thực vật
III. HORMONE THỰC VẬT
- Bên cạnh yếu tố di truyền, hormone là nhân tố quan trọng giúp điều tiết các quá trình sinh trưởng và phát triển ở thực vật.
1, Khái niệm và vai trò của hormone thực vật a) Khái niệm
- Hormone thực vật (còn gọi là phytohormone hay chất điều hoà sinh trưởng) là các chất hữu cơ có hoạt tính sinh học cao, được tổng hợp với lượng nhỏ ở các cơ quan, bộ phận nhất định trong cây, tham gia điều tiết các hoạt động sống của thực vật.
Vai trò
b) Vai trò
- Ở cấp độ tế bào, hormone thực vật có vai trò điều tiết sự phân chia, dãn dài và phân hoá của tế bào, hormone cũng có thể làm thay đổi độ trương nước của tế bào,... - Ở cấp độ cơ thể, hormone có vai trò: + Thúc đẩy quá trình sinh trưởng, phát triển ở thực vật như: sinh trưởng của chồi ngọn, nảy mầm của hạt, chín của quả,... hoặc ức chế sự sinh trưởng, đẩy nhanh sự già hoá ở cây qua các phản ứng ngủ của hạt, rụng lá, rụng quả,... + Hormone tham gia điều khiển các đáp ứng của thực vật với các kích thích đến từ môi trường.
Các loại hormone thực vật
2, Các loại hormone thực vật
- Dựa vào hoạt tính sinh học, hormone thực vật được chia thành hai nhóm: nhóm kích thích sinh trưởng (auxin, gibberellin và cytokinin) và nhóm ức chế sinh trưởng (abscisic acid, ethylene). - Hormone thực vật có thể được tổng hợp bởi con người (gọi là hormone ngoại sinh hay hormone tổng hợp) với mục đích điều khiển các hoạt động sống của thực vật nhằm nâng cao năng suất, chất lượng cây trồng.
Nhóm hormone kích thích sinh trưởng (Auxin)
a) Nhóm hormone kích thích sinh trưởng
- Auxin + Loại auxin phổ biến nhất ở thực vật là IAA, ngoài ra còn có một số loại auxin ngoại sinh khác như NAA; 2,4 – D,... + Trong cơ thể thực vật, auxin được tổng hợp ở các cơ quan đang sinh trưởng mạnh, sau đó được vận chuyển hướng gốc đến rễ theo mạch rây. + Auxin ảnh hưởng đến hầu hết các quá trình sinh lí từ cấp độ tế bào đến cơ thể. + Ở cấp độ tế bào, auxin kích thích phân bào, dãn dài của tế bào và phối hợp với hormone khác kích thích quá trình biệt hoá tế bào. + Ở cấp độ cơ thể, auxin có nhiều tác dụng sinh lí khác nhau (H 20.8). Bên cạnh đó, auxin cũng làm tăng kích thước của quả, làm chậm quá trình chín và hạn chế rụng quả, làm liền vết thương,...
Hình 20.8
Ảnh
Hình 20.8 Một số tác dụng sinh lí của auxin
Nhóm hormone kích thích sinh trưởng (Gibberellin)
- Gibberellin + Trong cây, gibberellin được tổng hợp chủ yếu ở các cơ quan đang sinh trưởng (quả non, lá non, đỉnh chồi và đỉnh rễ). Gibberellin vận chuyển theo cả hai chiều, hướng ngọn và hướng gốc theo mạch gỗ và mạch rây. + Gibberellin ảnh hưởng đến nhiều quá trình sinh lí như: • Tăng chiều dài của thân và lóng do gibberellin kích thích sự phân chia và dãn dài của tế bào. • Kích thích nảy mầm của củ và hạt thông qua hoạt hoá enzyme. • Thúc đẩy sự hình thành và phân hoá giới tính của hoa, sự sinh trưởng của quả.
Hình 20.9
Hình 20.9 Ảnh hưởng của gibberellin đến chiều dài của cuống quả và chùm nho không hạt
Ảnh
Nhóm hormone kích thích sinh trưởng (Cytokinin)
- Cytokinin + Có nhiều loại cytokinin khác nhau đã được tìm thấy ở thực vật. + Trong cây, cytokinin được tổng hợp nhiều ở mô phân sinh đỉnh rễ và được vận chuyển đến các cơ quan khác theo hệ thống mạch gỗ. Ngoài ra, cytokinin còn được hình thành ở quả non, lá non. + Cytokinin có vai trò sinh lí như: • Kích thích sự phân chia tế bào. • Phối hợp với auxin, tác động đến sự phân hoá cơ quan của thực vật, đặc biệt là sự phân hoá chồi. Tác dụng sinh lí này được ứng dụng phổ biến trong kĩ thuật nuôi cấy mô, tế bào thực vật (H 20.10). • Làm chậm sự già hoá của thực vật, giảm ưu thế ngọn hay kích thích sự nảy mầm của hạt.
Hình 20.10
Hình 20.10 Ảnh hưởng của kinetin (cytokinin tổng hợp) và auxin đến sự hình thành chồi ở mô sẹo (callus) trong nuôi cấy mô, tế bào thực vật
Ảnh
Nhóm hormone ức chế sinh trưởng (Abscisic acid)
b) Nhóm hormone ức chế sinh trưởng
- Abscisic acid + Abscisic acid (ABA) được tổng hợp ở hầu hết các bộ phận của cây (rễ, hoa, quả,...) và được tích luỹ nhiều trong các cơ quan già, sắp rụng hay đang ở trạng thái ngủ nghỉ. Khi gặp một số yếu tố môi trường bất lợi (stress) như hạn hán, ngập úng, bệnh lí, cây thường tăng cường tổng hợp abscisic acid. + Trong cây, abscisic acid được vận chuyển theo hai chiều: hướng ngọn theo mạch gỗ và hướng gốc theo mạch rây. + Tác dụng sinh lí của abscisic acid được thể hiện trong Hình 20.11.
Hình 20.11
Hình 20.11 Một số tác dụng sinh lí của abscisic acid
Ảnh
Nhóm hormone ức chế sinh trưởng (Ethylene)
- Ethylene + Ethylene (C2H4) là loại hormone thực vật duy nhất tồn tại ở thể khí, do vậy, khác với các loại hormone khác, ethylene được vận chuyển bằng con đường khuếch tán trong phạm vi hẹp. + Ethylene được tổng hợp nhiều trong giai đoạn già hoá của cây và quá trình chín của quả. Bên cạnh đó, tổn thương cơ học, hạn hán,... cũng thúc đẩy quá trình sinh tổng hợp hormone này. + Ethylene có một số vai trò sau: • Thúc đẩy sự chín của quả. • Kích thích sự rụng của lá, hoa, quả. • Kích thích sự hình thành lông hút và rễ phụ. • Kích thích sự ra hoa của một số loài thực vật như dứa, xoài, dưa chuột.
Tương quan giữa các hormone
3, Tương quan giữa các hormone
- Ở thực vật, một quá trình sinh lí thường chịu sự chi phối của hai hay nhiều loại hormone khác nhau. Tương quan giữa các hormone quyết định kết quả của quá trình sinh lí được điều tiết. - Tương quan hormone thực vật có hai loại: tương quan chung và tương quan riêng.
- Tương quan chung là tương quan giữa hormone thuộc nhóm kích thích sinh trưởng với hormone thuộc nhóm ức chế sinh trưởng. - Ở giai đoạn cây đang sinh trưởng và phát triển, hormone kích thích được tổng hợp với lượng lớn, chi phối và thúc đẩy hình thành các cơ quan sinh dưỡng.
a) Tương quan chung
Tương quan chung
- Khi cây chuyển sang giai đoạn sinh sản và bước vào giai đoạn già hoá, hormone ức chế được tổng hợp với lượng tăng dần. Nói cách khác, theo chu kì phát triển của cây, tác động của hormone kích thích có xu hướng giảm dần, trong khi tác động của các hormone ức chế tăng dần. Điều này đúng với cả cây một năm và cây lâu năm. - Căn cứ vào kiểu tương quan này, người ta có thể điều khiển thời gian ra hoa, tạo quả, chín của quả,... thông qua các biện pháp kĩ thuật như sử dụng hormone ngoại sinh, gây stress,... để phục vụ mục đích của con người.
Tương quan riêng
b) Tương quan riêng
- Tương quan riêng là tương quan giữa hai hay nhiều loại hormone khác nhau thuộc cùng một nhóm hay khác nhóm. Một quá trình phát triển có thể được kích thích bởi một hoặc nhiều loại hormone, đồng thời lại bị ức chế bởi loại hormone khác (Bảng 20.1).
Bảng 20.1
Ảnh
Ghi chú:“...” không rõ tác động
Bảng 20.1 Mối tương quan của các loại hormone trong một số quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật
- Dựa vào hiểu biết về tương quan riêng, con người có thể chủ động điều chỉnh các quá trình phát sinh hình thái, các hoạt động sinh lí theo hướng có lợi như sử dụng các hormone ngoại sinh trong quá trình canh tác hay bảo quản nông sản,...
Ứng dụng của hormone trong thực tiễn
4, Ứng dụng của hormone trong thực tiễn
- Ngày nay, hormone ngoại sinh ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp giúp nâng cao năng suất, chất lượng cây trồng, đáp ứng nhu cầu lương thực, thực phẩm, nguyên liệu,... của con người. - Một số ứng dụng phổ biến của hormone trong sản xuất nông nghiệp được trình bày trong Bảng 20.2. - Để nâng cao hiệu quả tác động khi sử dụng hormone ngoại sinh, cần tuân thủ các nguyên tắc: đúng liều lượng, đúng nồng độ, đảm bảo tính đối kháng và sự phối hợp giữa các loại hormone.
Bảng 20.2
Bảng 20.2 Một số ứng dụng của hormone ngoại sinh trong sản xuất nông nghiệp
- Bên cạnh đó, do thực vật không có enzyme phân giải các hormone ngoại sinh nên khi xử lí các hormone ngoại sinh trên các đối tượng cây trồng được sử dụng làm thức ăn cho người cần tuân thủ tuyệt đối liều lượng, nồng độ khuyến cáo,... nhằm đảm bảo an toàn thực phẩm, không gây ảnh hưởng xấu đến sức khoẻ của người sử dụng.
Ảnh
Hoạt động 4 (a)
a) Hormone thực vật là gì? Chúng có vai trò như thế nào đối với thực vật?
- Hormone thực vật (phytohormone hay chất điều hòa sinh trưởng) là các chất hữu cơ có hoạt tính sinh học cao, được tổng hợp với lượng nhỏ ở các cơ quan, bộ phận nhất định trong cây, tham gia điều tiết các hoạt động sống của thực vật. Vai trò của hormone đối với thực vật: - Ở cấp độ tế bào, hormone thực vật có vai trò điều tiết sự phân chia, dãn dài và phân hóa của tế bào, hormone cũng có thể làm thay đổi độ trương nước của tế bào,…
Hoạt động 4 (b)
- Ở cấp độ cơ thể, hormone có vai trò: + Thúc đẩy quá trình sinh trưởng, phát triển ở thực vật như: sinh trưởng của chồi ngọn, nảy mầm của hạt, chín của quả, ... hoặc ức chế sự sinh trưởng, đẩy nhanh sự già hoá ở cây qua các phản ứng ngủ của hạt, rụng lá, rụng quả, ... + Hormone tham gia điều khiển các đáp ứng của thực vật với các kích thích đến từ môi trường.
b) Khi sử dụng hormone thực vật trong trồng trọt, cần tuân thủ những nguyên tắc gì?
- Khi sử dụng hormone thực vật trong trồng trọt, cần tuân thủ các nguyên tắc: đúng liều lượng, đúng nồng độ, đảm bảo tính đối kháng và sự phối hợp giữa các loại hormone.
PHÁT TRIỂN Ở THỰC VẬT CÓ HOA
Quá trình phát triển ở thực vật có hoa
IV. PHÁT TRIỂN Ở THỰC VẬT CÓ HOA
1, Quá trình phát triển ở thực vật có hoa
- Quá trình phát triển ở thực vật trải qua các giai đoạn khác nhau và được xác định bằng sự thay đổi về hình thái, cấu tạo của các mô, cơ quan (H 20.12). - Với cây một năm, toàn bộ các giai đoạn của quá trình phát triển chỉ diễn ra trong thời gian một năm, trong khi đó ở cây lâu năm, giai đoạn sinh sản lặp lại một số lần trong vòng đời của nó, số lần lặp lại của giai đoạn này phụ thuộc vào loài.
Hình 20.12
Hình 20.12 Sơ đồ các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của cây ớt
Ảnh
Các nhân tố chi phối quá trình phát triển của thực vật có hoa
2, Các nhân tố chi phối quá trình phát triển của thực vật có hoa
- Sự xuất hiện của hoa là mốc đánh dấu sự chuyển từ giai đoạn sinh trưởng sang giai đoạn phát triển sinh sản. Quá trình ra hoa ở thực vật chịu sự chi phối của các nhân tố bên trong và bên ngoài.
- Yếu tố di truyền: Tuỳ từng loài, thực vật ra hoa khi đến độ tuổi nhất định. Ví dụ: Ở cây ăn quả lâu năm trồng từ hạt, hoa sẽ xuất hiện sau khoảng 3 – 5 năm, trong khi một số loài tre chỉ ra hoa sau khoảng 50 năm. - Hormone: Tương quan về nồng độ giữa các hormone quyết định đến sự chuyển từ giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng sang giai đoạn sinh sản ở thực vật.
a) Các nhân tố bên trong
Các nhân tố bên ngoài (Ánh sáng)
b) Các nhân tố bên ngoài
- Ánh sáng + Sự ra hoa của nhiều loài thực vật phụ thuộc vào tương quan độ dài ngày và đêm gọi là quang chu kì. Căn cứ vào phản ứng của thực vật với quang chu kì, thực vật được chia làm ba nhóm: • Thực vật đêm dài (thực vật ngày ngắn): là nhóm thực vật ra hoa trong điều kiện ngày ngắn, đêm dài. Ví dụ: cúc, thược dược, cà tím, đậu tương, mía,... • Thực vật đêm ngắn (thực vật ngày dài): là nhóm ra hoa trong điều kiện ngày dài, đêm ngắn. Ví dụ: thanh long, dâu tây, cà rốt, củ cải đường, hành,... • Thực vật trung tính: là nhóm thực vật ra hoa không phụ thuộc vào độ dài thời gian chiếu sáng trong ngày. Ví dụ: cà chua, lạc, hướng dương,...
Các nhân tố bên ngoài (Nhiệt độ,Chất dinh dưỡng)
- Nhiệt độ + Một số loài cây chỉ ra hoa khi có khoảng thời gian tiếp xúc với nhiệt độ thấp, hiện tượng này gọi là sự xuân hoá. Hiện tượng xuân hoá thường gặp ở các cây trồng có nguồn gốc từ các nước ôn đới nơi có mùa đông lạnh giá. Ví dụ: Cây cà rốt ra hoa trong điều kiện nhiệt độ thấp khoảng 1 – 10 °C, kéo dài 10 – 12 tuần; cây cải bắp trải qua điều kiện nhiệt độ 5 – 8 °C trong khoảng 6 – 8 tuần sẽ ra hoa. - Chất dinh dưỡng + Chất dinh dưỡng ảnh hưởng đến thời gian và khả năng ra hoa của thực vật. Trong điều kiện đất giàu nitrogen, cây thường kéo dài thời gian sinh trưởng sinh dưỡng và chậm ra hoa. Trong khi cây có xu hướng ra hoa sớm khi trồng trên đất nghèo dinh dưỡng
ỨNG DỤNG HIỂU BIẾT VỀ SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
Ứng dụng
V. ỨNG DỤNG HIỂU BIẾT VỀ SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
- Điều chỉnh trạng thái ngủ nghỉ của hạt giống, củ giống: (1) Sử dụng hormone (abscisic acid, ethylene) hay các chất ức chế sinh trưởng để duy trì trạng thái ngủ, ức chế sự nảy mầm của hạt, củ giống trong bảo quản (2) Phá vỡ trạng thái ngủ nghỉ, thúc đẩy nảy mầm bằng cách sử dụng gibberellin hay đặt hạt giống, củ giống trong điều kiện môi trường (nước, ánh sáng, nhiệt độ thích hợp) thuận lợi. - Điều khiển sự ra hoa của thực vật dựa trên các hiểu biết về quang chu kì, sự xuân hoá, tương quan dinh dưỡng hay vai trò của các loại hormone,... Sử dụng các biện pháp chiếu sáng bổ sung để điều chỉnh thời gian ra hoa của các cây trồng có phản ứng quang chu kì như thanh long, hoa cúc, mía,... (Bảng 20.3).
Bảng 20.3
Bảng 20.3 Một số ví dụ điều khiển sự ra hoa ở cây trồng bằng ánh sáng
- Bên cạnh đó, dinh dưỡng hợp lí, điều chỉnh tỉ lệ các loại phân bón cũng có thể thúc đẩy hoặc làm chậm sự ra hoa của thực vật. Hormone ngoại sinh thuộc nhóm gibberellin cũng được sử dụng để thúc đẩy một số cây trồng ra hoa như xà lách, bắp cải, lay ơn. Ngoài ra, xử lí nhiệt độ thấp cũng góp phần rút ngắn thời gian sinh trưởng sinh dưỡng, kích thích các cây như loa kèn, ly... ra hoa.
Ảnh
Xác định tuổi thọ của cây thông qua đếm vòng gỗ
- Xác định tuổi thọ của cây thông qua đếm vòng gỗ: Dựa trên việc đếm vòng gỗ trên mặt cắt của thân cây, con người có thể xác định được tuổi của cây, qua đặc điểm của các vòng gỗ cũng có thể xác định được đặc điểm khí hậu trong thời kì sinh trưởng của cây.
Ảnh
LUYỆN TẬP
Kiến thức cốt lõi (1)
KIẾN THỨC CỐT LÕI
- Sinh trưởng diễn ra liên tục trong suốt đời sống của thực vật tại các mô phân sinh. Sinh trưởng gồm hai kiểu: sinh trưởng sơ cấp và sinh trưởng thứ cấp. - Sinh trưởng và phát triển của thực vật chịu ảnh hưởng của cả yếu tố bên trong như di truyền hormone và các yếu tố bên ngoài như nước, ánh sáng, nhiệt độ, chất khoáng,... - Mô phân sinh là những tế bào chưa phân hoá, có khả năng phân chia. Thực vật có ba loại mô sinh gồm: mô phân sinh đỉnh, mô phân sinh lỏng và mô phân sinh bên. - Sinh trưởng sơ cấp là kết quả của sự phân chia tế bào của mô phân sinh đỉnh và mô phân sinh lóng, còn sinh trưởng thứ cấp là kết quả của sự phân chia tế bào ở mô sinh bên.
Kiến thức cốt lõi (2)
KIẾN THỨC CỐT LÕI
- Hormone thực vật là các chất hữu cơ có hoạt tính sinh học cao, có tác dụng điều tiết các quá trình sống trong cơ thể thực vật. Thực vật có hai nhóm hormone: nhóm hormone kích thích sinh trưởng (auxin, gibberellin, cytokinin) và nhóm ức chế sinh trưởng (abscisic acid, ethylene). - Quá trình sinh trưởng, phát triển được điều tiết bởi sự tác động phối hợp giữa các hormone. - Quá trình phát triển của thực vật có hoa trải qua năm giai đoạn kế tiếp nhau gồm: hạt, non trẻ, trưởng thành, sinh sản và già. Quá trình này chịu sự chi phối của các nhân tố bên trong (yếu tố di truyền, hormone) và các nhân tố bên ngoài (ánh sáng, nhiệt độ, chất dinh dưỡng).
BT1
Bài tập trắc nghiệm
Chất nào sau đây là sắc tố tiếp nhận ánh sáng trong phản ứng quang chu kì của thực vật?
Diệp lục b
Carotenoit
Phitocrom
Diệp lục a
BT2
Bài tập trắc nghiệm
Hoocmon thực vật có tính chuyên hóa:
cao hơn hoocmon ở động vật bậc cao
thấp hơn hoocmon ở động vật bậc cao
vừa phải
không có tính chuyên hóa
BT3
Bài tập trắc nghiệm
Sinh trưởng ở thực vật là quá trình:
tăng chiều dài cơ thể
tăng về chiều ngang cơ thể
tăng về khối lượng cơ thể
tăng về khối lượng và kích thước cơ thể