Cytokinin là một trong những chất điều hòa sinh trưởng ở thực vật được ứng dụng rộng rãi. Cytokinin được sử dụng nhiều để nuôi cấy mô tế bào. Trong bài viết hôm nay, Phanvisinh.vn sẽ giúp các bạn hiểu được Cytokinin là gì và vai trò của chất này nhé.
Cytokinin là gì?
Cytokinin là nhóm phytohocmon thứ 3 được phát hiện vào năm 1963. Chúng thuộc nhóm kích thích sinh trưởng ở thực vật.
Khi nuôi cấy mô tế bào thực vật, người ta phát hiện ra một nhóm chất hoạt hóa sự phân chia tế bào. Khi thiếu chất này sự nuôi cấy mô không thành công.
Trong cây cytokinin chủ yếu là chất zeatin. Các chất cytokinin tổng hợp gồm: kinetin và benzyl adenin (BA). Đây đều là những chất được sử dụng rộng rãi trong nuôi cấy mô tế bào.
Cơ quan tổng hợp cytokinin là hệ thống rễ. Ngoài ra, một số cơ quan non đang sinh trưởng cũng có khả năng tổng hợp một lượng nhỏ để bổ sung thêm.
Xem thêm: Tác dụng của GA3 đối với cây trồng và những điều cần biết
Công thức cấu tạo của cytokinin
Cytokinin là các dẫn xuất của base Adenine. Có nhiều loại Xitôkinin (Cytokinin) khác nhau, quan trọng nhất là kinetin và zeatin.
Vai trò sinh lý của cytokinin
Hoạt hóa sự phân chia tế bào
Cytokinin kích thích tổng hợp các acid nucleic, protein và có mặt trong ARN vận chuyển.
Hocmon hình thành chồi
Cytokinin kích thích mạnh mẽ sự phân hóa chồi. Cùng với auxin, nó điều chỉnh hiện tượng ưu thế ngọn, giải phóng các chồi bên khỏi sự ức chế tương quan của chồi ngọn.
Hiệu quả này của cytokinin là đối kháng với auxin (sự cân bằng của auxin / cytokinin). Trong môi trường nuôi cấy mô, nếu chỉ có cytokinin mà không có auxin thì chỉ hình thành chồi. Lợi dụng hiệu quả này, người ta sử dụng cytokinin để tăng sự hình thành chồi trong nuôi cấy mô để tăng hệ số nhân giống.
Hocmon hóa trẻ
Ctytokinin kìm hãm sự hoá già và kéo dài tuổi thọ của cây. Sự hoá trẻ gắn liền với hiệu quả ức chế các quá trình phân huỷ, tăng quá trình tổng hợp, đặc biệt là tổng hợp protein, axit nucleic và diệp lục.
Biện pháp kích thích sự phát triển của bộ rễ (bằng dinh dưỡng và nước) để tổng hợp xytokinin có ý nghĩa trong việc kéo dài tuổi thọ của cây.
Hiệu quả ở việc phân hóa giới tính cái
Trong họ bầu bí, các loại hoa có hoa đực, hoa cái riêng lẻ, cytokinin có tác dụng phân hóa làm tăng tỷ lệ hoa cái trong nhóm cây này.
Kích thích sự nảy mầm của hạt, củ
Trong một số trường hợp, nó ảnh hưởng lên sự nảy mầm của hạt và của củ. Vì vậy nếu xử lý Cytokinin có thể phá bỏ trạng thái ngủ nghỉ của hạt, củ và chồi ngủ.
Cách sử dụng Cytokinin trong nông nghiệp
Biết được Cytokinin là gì, vai trò sinh lý của nó, ta có thể vận dụng một cách chính xác để nâng cao hiệu quả sản xuất trong nông nghiệp.
Tận dụng các nguyên liệu có nhiều cytokinin
Sử dụng nước dừa tự nhiên để ngâm hạt vừng và và phun lên lá của cây vừng (Sesamum indicum L.) đã làm cho quá trình sinh trưởng (tỷ lệ nảy mầm của hạt, diện tích lá, trọng lượng tươi và trọng lượng khô), năng suất (số quả/cây, số hạt/cây, trọng lượng hạt / cây, trọng lượng 1.000 hạt), phẩm chất hạt (hàm lượng lipit, protein, gluxit) đã được cải thiện. Vì trong nước dừa chứa nhiều cytokinin).
Điều khiển sự phân hóa giới tính hoa
Điều khiển số lượng hoa đực, hoa cái theo ý muốn. Nếu nuôi cây đơn tính từ cây con mà chỉ để lại lá, loại trừ rễ thì cây sẽ tạo nên 85 – 90% là cây đực. Còn ngược lại nếu rễ phát triển và loại bỏ lá thì đa phần là cây cái. Như vậy thì lá có khả năng biểu hiện tính đực, còn rễ cây biểu hiện tính cái. Trong điều kiện vừa có rễ vừa có lá tức là có sự cân bằng về giới tính. Nếu người ta tách phôi rồi nuôi cấy trong môi trường nhân tạo và trong môi trường chỉ bổ sung GA thì có 95 – 100% là hoa đực. Còn nếu chỉ có Cytokinin thì 95 – 100% là hoa cái.
Sự hình thành quả và quả không hạt
Sau quá trình thụ phấn, thụ tinh thì quả bắt đầu được hình thành và sinh trưởng nhanh chóng. Sự lớn lên của quả là do sự phân chia tế bào đặc biệt là do sự dãn nhanh của tế bào trong bầu. Sự tăng trưởng kích thước, thể tích của quả một cách nhanh chóng là đặc trưng sự sinh trưởng của quả.
Điều khiển sự già hóa
Phân bón và nước là hai yếu tố quan trọng quyết định tốc độ già hoá của cơ quan và của cây. Phân đạm và nước sẽ làm cây sinh trưởng mạnh, đâm chồi nảy lộc nhiều và kéo dài thời gian sinh trưởng, ra hoa kết quả chậm lại. Hạn và bón vôi sẽ làm cây chóng già, ra hoa kết quả sớm vì rút ngắn thời gian sinh trưởng.
Để điều khiển sự ra hoa của cây hoa, cây cảnh người ta thường tác động đến bộ rễ vì rễ là cơ quan tổng hợp Xitôkinin (Cytokinin) – hoocmon hoá trẻ. Kỹ thuật đảo quất rất quen thuộc đối với các nhà làm vườn trồng quất cảnh. Muốn ra hoa kết quả đồng loạt và dúng vào dịp tết nguyên đán, người ta tiến hành đảo chúng, quật lên khỏi mặt đất nhằm mục đích là hạn chế sự sinh trưởng của rễ – tức là hạn chế nguồn dinh dưỡng từ đất và đặc biệt là hạn chế nguồn Cytokinin được tổng hợp trong rễ.
Thiếu Cytokinin, các chồi ngừng sinh trưởng và chuyển sang phân hoá hoa. Để cho cây chóng ra hoa, người ta thường xiên vào rễ hoặc cắt bớt rễ cũng nhằm mục đích như vậy.
Xem thêm: Nguyên tố dinh dưỡng và vai trò đối với cây trồng
Tăng thời gian bảo quản nông sản
Làm chậm sự già hoá của rau bằng cách kết hợp với một số loại khác: Các loại rau xanh sau khi thu hoạch 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 hoá của sau trong khi bảo quản.
Xem thêm: Cách bón phân hữu cơ cho rau đúng cách, đúng thời điểm
Kéo dài thời gian thu hoạch quả
Sự chín của quả cũng biểu hiện quá trình hoá già của quả. Việc kéo dài thời kì chín của quả tức kìm hãm sự già hoá của chúng có ý nghĩa quan trọng trong bảo quản quả tươi cũng như thuận lợi cho thời vụ thu hoạch quả. Chất điều hoà sinh trưởng là phương tiện kéo dài sự chín của quả. Ví dụ: cam, chanh, hồng…
Ứng dụng trong nuôi cấy mô in vitro
Sử dụng auxin và Cytokinin để điều khiển sự phát sinh cơ quan (rễ, chồi) trong nuôi cấy mô:
+ Để nhân nhanh invitro, trong giai đoạn đầu cần phải điều khiển mô nuôi cấy phát sinh thật nhiều chồi để tăng hệ số nhân. Vì vậy người ta tăng nồng độ xytokinin trong môi trường nuôi cấy.
+ Để tạo cây hoàn chỉnh đưa ra đất người ta tách chồi và cấy vào môi trường ra rễ trong đó hàm lượng auxin được tăng lên.
Nguồn: tổng hợp từ các trang tài liệu; Giáo trình sinh lý thực vật (Hoàng Minh Tấn – 2006)
Xem thêm: Thành phần chất hữu cơ trong đất và vai trò của chúng
Khi bạn hiểu được Cytokinin là gì? Cơ chế hoạt động, vai trò của nó, bạn sẽ biết cách sử dụng chúng như thế nào cho hiệu quả. Hy vọng bài viết này của phanvisinh.vn sẽ cung cấp cho bạn các thông tin hữu ích.