I. PHÁT TRIỂN LÀ GÌ?
1. Khái niệm
Phát triển là toàn bộ những biến đổi diễn ra trong chu kì sống của 1 cá thể.
Chu trình phát triển của thực vật có hoa:
Phát triển ở thực vật có hoa được biểu hiện ở 3 quá trình liên quan:
- Sinh trưởng.
- Phân hóa tế bào và mô.
- Phát sinh hình thái tạo nên các cơ quan của cơ thể (làm cho cây ra hoa, kết quả, tạo hạt).
Có sự xen kẽ thế hệ đơn bội n và lưỡng bội 2n trong chu trình phát triển của thực vật.
2. Mối quan hệ giữa sinh trưởng và phát triển
Giữa sinh trưởng và phát triển có mối quan hệ mật thiết, liên tiếp và xen kẽ nhau trong đời sống TV. Sự biến đổi về số lượng rễ, thân, lá dẫn đến sự thay đổi về chất lượng (phân hoá) ở hoa, quả, hạt.
Sinh trưởng ở thực vật gắn liền với quá trình phát triển và sinh trưởng là cơ sở và tiền đề của phát triển
II. NHỮNG NHÂN TỐ CHI PHỐI SỰ RA HOA
Ra hoa là giai đoạn quan trọng của quá trình phát triển ở TV Hạt kín chuyển từ giai đoạn sinh trưởng phát triển sinh dưỡng sang giai đoạn sinh trưởng phát triển sinh sản.
Sự ra hoa của TV phụ thuộc vào tuổi cây, hoocmôn ra hoa và các yếu tố ngoại cảnh (nhiệt độ, quang chu kỳ)
1. Tuổi của cây
Thực vật đến độ tuổi xác định thì ra hoa.
Ví dụ: Cà chua ra hoa khi có lá thứ 14.
2. Nhiệt độ thấp và quang chu kỳ
a. Nhiệt độ thấp
Nhiều loài cây để chuyển sang trạng thái tạo hoa cần có tác động của nhiệt độ thấp (gọi là xuân hóa).
Ví dụ: lúa mì, bắp cải, lúa mạch.
- Ứng dụng: giảm nhiệt độ để một số cây ra hoa, tạo quả, cho năng suất cao; bảo quản hạt giống, củ giống trong điều kiện nhiệt độ thấp để rút ngắn thời gian sinh trưởng, làm tăng năng suất.
b. Quang chu kỳ
Quang chu kì là thời gian chiếu sáng xen kẽ bóng tối (độ dài ngày đêm) ảnh hưởng tới sinh trưởng và phát triển của cây. Quang chu kì tác động đến sự ra hoa, rụng lá, tạo củ, di chuyển các hợp chất quang hợp.
- Theo quang chu kì, có thể chia thành 3 loại cây:
+ Cây ngày ngắn (ra hoa trong điều kiện chiếu sáng ít hơn 12 giờ), VD: đậu tương, vừng, cà phê, cà tím, mía...
+ Cây ngày dài (ra hoa trong điều kiện chiếu sáng hơn 12 giờ), VD: hành, cà rốt, lúa mì...
+ Cây trung tính (ra hoa trong cả điều kiện ngày dài và ngày ngắn). VD: cà chua, lạc, đậu, ngô, hướng dương...
c. Phitocrôm
- Phitocrom là sắc tố cảm nhận quang chu kì (các prôtêin hấp thụ ánh sáng) -> ảnh hưởng đến sự ra hoa, nảy mầm, đóng mở khí khổng.
Qúa trình phát triển được điều hòa bởi các phitôcrôm.
Phitôcrôm là sắc tố enzim tồn tại ở 2 dạng P660 (Pđ) hấp thụ ánh sáng đỏ (bước sóng 660 nm) và P730 (Pđx) hấp thụ ánh sáng đỏ xa (bước sóng 730 nm).
- Phitocrom có 2 dạng, có thể chuyển hóa thuận nghịch cho nhau dưới tác động của ánh sáng, Pđ hấp thụ ánh sáng đỏ, Pđx hấp thụ ánh sáng đỏ xa. Cây dài ngày ra hoa khi chiếu ánh sáng đỏ. Cây ngắn ngày ra hoa khi chiếu ánh sáng đỏ xa.
Phitôcrôm tác động đến sự nảy mầm, ra hoa và nhiều quá trình sinh lí khác.
d. Hoocmôn ra hoa
-Hoocmôn ra hoa (florigen) là các chất hữu cơ được hình thành trong lá và được vận chuyển đến các đỉnh sinh trưởng của thân làm cho cây ra hoa.
- Ở quang chu kỳ thích hợp, trong lá hình thành hoocmôn ra hoa.
III. ỨNG DỤNG KIẾN THỨC VỀ SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN
1. Ứng dụng kiến thức về sinh trưởng
Trong ngành trồng trọt: điều khiển sự sinh trưởng của thực vật theo ý muốn con người
+ Kích thích hoặc ức chế hạt, của nảy mầm bằng hoocmôn.
+ Điều tiết sinh trưởng của cây gỗ bằng cách điều chỉnh ánh sáng để tăng chiều cao sau đó mới tăng đường kính thân.
+ Chọn giống cây phù hợp với mùa vụ.
+ Nhập nội các giống cây trồng mới chất lượng tốt, năng suất cao, xen canh gối vụ.
Ví dụ: Dùng gibêrelin để thúc hạt hoặc củ nảy mầm sớm khi chúng còn đang ở trạng thái ngủ (củ khoai tây)
- Trong công nghệ rượu bia:
+ Sử dụng hoocmôn gibêrelin GA để tăng quá trình phân giải tinh bột thành mạch nha.
- Trong lâm nghiệp:
+ Trồng rừng hỗn giao, điều chỉnh mật độ cây rừng.
2. Ứng dụng kiến thức về phát triển
Ứng dụng chất điều hoà sinh trưởng kết hợp với ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh để chọn cây trồng phù hợp với địa lí, mùa vụ, xen canh, chuyển, gối vụ...
