Tác động của chất điều hòa sinh trưởng đến sự nảy mầm của hột và phát triển của cây giống

1/ Tìm hiểu thêm về bản chất của sự nảy mầm của hột

Để nắm rõ các nhân tố điều hòa sự nảy mầm và quá trình lớn lên tiếp đến của cây giống, trước nhất chúng ta cần nắm rõ các quá trình liên quan trong suốt thời kỳ này. Nhân giống bằng hột là biện pháp chính của quá trình sinh sản trong tự nhiên và là biện pháp được vận dụng trên diện tích rộng trong nông nghiệp do có tính hiệu quả rất cao của chính nó. Hột là một noãn đã chín, khi rụng khỏi cây mẹ chứa phôi và chất dự trữ được bao quanh bởi vỏ hột. Sự nảy mầm của hột có thể được khái niệm như 1 loạt sự kiện xẩy ra khi các hột khô không hoạt động hút nước, kết quả là nâng cao hoạt động trao đổi chất và khởi tạo một cây giống từ phôi. Để khởi đầu sự nảy mầm, các tiêu chuẩn sau cần phải có:

– Trước tiên hột phải sống được (phôi còn sống và có thể nảy mầm).

– Các điều kiện môi trường phù hợp như nước đầy đủ, nhiệt độ phù hợp, oxygen, và trong một số trường hợp ánh sáng phải được cung ứng.

– Miên trạng chính phải được giải quyết

Trong  nhiều trường hợp, biểu hiện còn sống giai đoạn đầu của hột nảy mầm là sự nhú ra của rễ mầm từ vỏ hột. Có các trường hợp nổi bật là, chồi là tín hiệu của sự sống giai đoạn đầu. Theo sau sự nhú ra của rễ mầm cây giống mọc như một sinh vật dưới mặt đất vẫn chưa dựa trên quang hợp của sự phát triển. Khi cây nhú lên từ đất, quang hợp, và hoạt động dinh dưỡng bắt đầu.

– Bốn thời kỳ liên quan đến sự nảy mầm của hột và sự phát triển của cây giống là:

+ Sự hút nước.

+ Sự hình thành hoặc hoạt hóa enzyme.

+ Sự biến dưỡng các chất dự trữ, sự vận chuyển tiếp theo và sự tổng hợp của các chất mới.

+ Sự nhú ra của rễ mầm, và sự phát triển của cây giống.

– Có các chất ức chế và thúc đẩy sự phát triển nội sinh tác động trực tiếp tới sự nảy mầm của hột. Mối quan hệ của các chất sinh trưởng thực vật đơn lẻ, và phối hợp là căn cứ vào mối quan hệ nồng độ nội sinh của chúng với các thời kỳ phát triển nổi bật là, các tác động của việc ứng dụng ngoại sinh và mối quan hệ của các chất sinh trưởng thực vật với hoạt động biến dưỡng. Các chất sinh trưởng thực vật cũng có liên quan đến quá trình trước khi nảy mầm như sự huy động chất dự trữ, phát triển rễ, phát triển trục hạ diệp, kích cỡ tử diệp và trong lượng của chính nó và sinh tổng hợp diệp lục tố trong tử diệp.

2/ Tác động của những chất điều hòa sinh trưởng đến sự phát triển của hột và sự phát triển của cây giống

2/1/ Tác động của Gibberellin và Abscisic acide

– Gibberellin kích thích làm tăng khả năng nảy mầm.

– ABA ức chế sự nảy mầm của hạt và ảnh hưởng như 1 chất đối kháng tự nhiên với gibbrellin.

+ Dưới các điều kiện phù hợp, các biến dị thiếu ABA đã nảy sớm trước khi chín. Các biến dị thiếu ABA cho các hột không niêm trạng và nảy mầm mau chóng, trái lại các hột thiếu GA sẽ không nảy mầm nếu như không dùng GA ngoại sinh và tỷ lệ nảy mầm tăng theo nồng độ GA xử lý.

+ Sự nảy mầm của hột luôn nhạy cảm với tất cả chất sinh trưởng thực vật nội sinh và môi trường. Tác động ức chế của ABA ngoại sinh lê hột thì tương đương và cộng tính với sự hạ thế năng nước. Hàm lượng ABA cao trong hột kích thích tính nhạy cảm của hột đến sự hạ thế năng nước, vậy nên gây giảm khả năng nảy mầm.

2/2/ Tác động của Xytokinin

– Xytokinin đóng vai trò trong sự điều hòa sự nảy mầm. Nếu cung ứng xytokinin vào tử diệp hột Cicer arietinum lúc 12h sau khi ngâm hột thì thấy có sự huy động chất sự trữ cấp thiết cho quá trình nảy mầm. Ứng dụng auxin ngoại sinh cũng cho biết có liên quan đến sự nảy mầm của hột thông Scotland cho dù các hột này đòi hỏi ánh sáng đỏ để nảy mầm nhiều nhất.

2/3/ Tác động của ethylen

– Ethylen kích thích làm tăng khả năng nảy mầm của hột. Xử lý ethylen hoặc các chất phóng thích ethylen như ethephon có thể kích thích làm tăng khả năng nảy mầm trong đa số loài. Có sự nâng cao sản sinh ethylen như ethephon có thể kích thích làm tăng khả năng nảy mầm trong đa số loài. Hàm lượng ethylen thoát ra ít hơn ở các hột có miên trạng hơn là các hột không miên trạng.

+ CO2 là chất ức chế hoạt động của ethylen, nó lại kích thích làm tăng khả năng nảy mầm. Khi xử lý phối hợp CO2 với ethylen chúng cũng thúc đẩy sự tổng hợp ethylen. Các nhân tố khác cũng kích thích làm tăng khả năng nảy mầm như sự già hóa, phytochrome, nhiệt độ, xytokinin, gibberilin, Fusicoccin (một độc tố từ nấm) và nitrate. Tuy vậy ethylene không liên quan đến sự nảy mầm của hột rau diếp với cytokinin, Fusicoccin hay gibberilin.

2/4/ Tác động của các chất khác

– Các chất khác như potassium, nitrate, thiourea, fusicoccin, cotyleni, brassinolide và strigol cũng kích thích làm tăng khả năng nảy mầm tuy vậy chức năng của chúng chưa rõ.

+ Potasium Nitrat: Kích thích làm tăng khả năng nảy mầm của hột, tuy vậy cách ảnh hưởng vẫn chưa rõ.

+ Thiourea: Có thể nhiều nhất hóa sự nảy mầm và vượt qua các miên trạng do vỏ hột và sự ức chế ở nhiệt độ cao. Người ta nghĩ rằng các tác động kích thích của chính nó có thể do hoạt động cytokinin của chính nó.

+ Fusicocin và cotylenin: Cả 2 chất này đều gây ảnh hưởng kích thích làm tăng khả năng nảy mầm, sự kích thích được thúc đẩy khi phối hợp với GA và xytokinin.

+ BR: Kích thích làm tăng khả năng nảy mầm của hột Witchweed và loại trừ tác động ức chế IAA và ánh sáng lên sự nảy mầm của hột này.