Bài 36: Phát triển ở thực vật có hoa

Khái niệm phát triển

Phát triển của cơ thể thực vật là toàn bộ những biến đổi diễn ra theo chu trình sống, bao gồm ba quá trình liên quan với nhau : sinh trưởng, phân hóa và phát sinh hình thái tạo nên các cơ quan của cơ thể (rễ, thân, lá, hoa, quả,)

Những nhân tố chi phối sự ra hoa

Tuổi của cây

• Tùy vào giống và loài, đến độ tuổi xác định thì cây ra hoa, không phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh. 
• Ví dụ: cây cà chua ra hoa khi có lá thứ 14. Cây cà chua được gọi là cây một năm vì mất một năm để hoàn thành vòng đời sinh học của nó. Để xác định tuổi của thực vật một năm người ta đếm số lá trên cây. 

Nhiệt độ thấp và quang chu kỳ

Nhiệt độ thấp

• Nhiều loài thực vật chỉ ra hoa, kết hạt sau khi đã trải qua mùa đông giá lạnh hoặc được xử lí nhiệt độ thấp. Hiện tượng này 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, tăng năng suất.

Quang chu kì

• Sự ra hoa ở thực vật phụ thuộc vào tương quan độ dài ngày và đêm gọi là quang chu kì.
• Các nhóm thực vật phản ứng với quang chu kì

   + Cây ngày ngắn ra hoa khi điều kiện chiếu sáng ít hơn 12h/ngày, ra hoa vào mùa đông. Nếu thời gian tối ít hơn 12h hoặc nhiều hơn 12h nhưng bị ngắt quãng thì cây không ra hoa. Ví dụ : thược dược, cà phê, chè, lúa, đậu tương, vừng, mía, cà tím,…

   + Cây ngày dài ra hoa trong điều kiện chiếu sáng nhiều hơn 12h/ngày, ra hoa vào mùa hè. Nếu thời gian tối ít hơn 12h hoặc nhiều hơn 12h nhưng không liên tục mà bị chia thành những khoảng tối ngắn thì cây vẫn ra hoa. Ví dụ : sen, thanh long, dâu tây, hành, cà rốt, rau diếp, củ cải đường,…

   + Cây trung tính ra hoa trong điều kiện ngày dài và ngày ngắn, cả mùa đông và mùa hè. Ví dụ : cà chua, lạc, dưa chuột, ngô, hướng dương,…

Phitôcrôm

• Phitôcrôm là sắc tố cảm nhận quang chu kì ảnh hưởng đến sự ra hoa, nảy mầm, đóng mở khí khổng, có bản chất là một loại prôtêin hấp thụ ánh sáng.
• Phitôcrôm tồn tại ở 2 dạng : dạng hấp thu ánh sáng đỏ  có bước sóng 660nm là Pđ, dạng hấp thụ ánh sáng đỏ xa có bước sóng 730nm là Pđx. Hai dạng này chuyển hóa thuận nghịch dưới tác động của ánh sáng. 
• Cây dài ngày ra hoa khi chiếu ánh sáng đỏ. Cây ngắn ngày ra hoa khi chiếu ánh sáng đỏ xa.

Hoocmôn ra hoa

Ở điều kiện quang chu kì thích hợp, trong lá hình thành hoocmôn ra hoa (florigen). Hoocmôn này di chuyển từ lá vào đỉnh sinh trưởng của thân làm cho cây ra hoa.

Mối quan hệ giữa sinh trưởng và phát triển

• Sinh trưởng là quá trình tăng kích thước của cây. Phát triển bao gồm sinh trưởng (tăng kích thước), phân hóa và phát sinh hình thái.
• Ví dụ: cây cà chua tăng kích thước từ cây 9 lá thành cây 14 lá là sinh trưởng. Trong quá trình đó nó đã phát sinh thêm 5 lá và cụm hoa là sự phân hóa. 
• Do đó sinh trưởng là cơ sở cho phát triển và phát triển thúc đẩy sinh trưởng. Hai quá trình này liên quan mật thiết với nhau, đó là hai mặt của chu trình sống của cây.

Ứng dụng kiến thức về sinh trưởng và phát triển

Ứng dụng kiến thức về sinh trưởng

• Trong trồng trọt

   + Kích thích hoặc ức chế hạt nảy mầm bằng hoocmôn. Ví dụ: dùng hoocmôn  giberelin để thúc củ khoai tây nảy mầm sớm khi chúng đang ở trạng thái ngủ. 

   + Điều tiết sinh trưởng của cây gỗ bằng cách điều chỉnh ánh sáng của cây theo từng giai đoạn phát triển.

• Trong công nghiệp rượu bia

Sử dụng hooc môn sinh trưởng gibêrelin để tăng quá trình phân giải tinh bột thành đường.

Ứng dụng kiến thức về phát triển

Kiến thức về tác động của nhiệt độ, quang chu kì được sử dụng trong công tác:

• Chọn cây trồng theo vùng địa lí, theo mùa;
• Xen canh; chuyển, gối vụ cây nông nghiệp và trồng rừng hỗn loài.

Bài tập ôn