Bài 16: Sinh trưởng và phát triển ở thực vật

- Cây quýt thời kì non trẻ có kích thước lá, thân, rễ nhỏ hơn cây quýt trưởng thành; chưa có cành, ít lá hơn; chưa có hoa và quả.

- Thực vật lớn lên là nhờ quá trình nguyên phân của tế bào mô phân sinh làm tăng số lượng và kích thước tế bào, làm tăng kích thước của các cơ quan và cơ thể.

Sinh trưởng và phát triển ở thực vật diễn ra tại tất cả các bộ phận của thực vật. Quá trình sinh trưởng và phát triển có thể diễn ra trong suốt vòng đời của thực vật nhờ khả năng phân chia liên tục của các tế bào phân sinh.

Vị trí, chức năng của các loại mô phân sinh ở thực vật:

Vị trí diễn ra sinh trưởng sơ cấp và sinh trưởng thứ cấp ở cây thân gỗ:

- Sinh trưởng sơ cấp diễn ra ở phần thân non, rễ non của cây thân gỗ Hai lá mầm và phần lóng của thân cây một lá mầm.

- Sinh trưởng thứ cấp diễn ra ở mô phân sinh bên gồm tầng phát sinh mạch dẫn và tầng sinh vỏ của thân và rễ.

Các giai đoạn phát triển ở thực vật có hoa gồm các giai đoạn: Hạt nảy mầm → Cây mầm → Cây non → Cây trưởng thành → Cây mang hoa → Cây mang quả non → Cây mang quả già → Cây già, chết.

- Từ hạt bắt đầu nảy mầm thành cây mầm; cây mầm xuất hiện lá mầm, rễ phát triển dài hơn. Cây mầm phát triển thành cây non, cây non lớn dần, xuất hiện nhiều lá, rễ phân nhánh.  Cây non lớn lên thành cây trưởng thành, phát triển nhiều lá, rễ phân nhánh nhiều hơn và đâm sâu, khi cây đạt đến kích thước và khối lượng nhất định sẽ ra nụ hoa. Cây mang hoa → cây mang quả non → cây mang quả già → Sau đó cây già và chết.

Vai trò của hormone thực vật là điều tiết các quá trình sinh trưởng, phát triển và phản ứng thích nghi của thực vật đối với môi trường: Hormone thực vật điều tiết sự phân chia, kéo dài và phân hóa tế bào. Từ đó, hormone thực vật điều tiết sự sinh trưởng của mô phân sinh, sự phát triển của phôi, sự nảy mầm của hạt, sinh trưởng của thân, phát triển của hoa, quả cũng như đóng vai trò quan trọng trong các con đường phản ứng với tác nhân kích thích vô sinh và hữu sinh của môi trường.

- Hormone thực vật được chia thành hai nhóm: Hormone kích thích sinh trưởng (auxin, gibberellin, cytokinine) và hormone ức chế sinh trưởng (abscisic acid, ethylene).

- Sự phân chia các nhóm hormone này dựa vào hoạt tính sinh học của hormone.

Tác động cùng lúc của nhiều hormone giúp điều tiết quá trình sinh trưởng, phát triển của cơ thể thực vật. Các hormone thực vật có tác động tổng hợp, điều tiết quá trình sinh lí của cơ thể thực vật, điều tiết sự xuất hiện, hướng và tốc độ sinh trưởng, phát triển của mỗi cơ quan.

Sử dụng hormone thực vật trong sản xuất đem lại lợi ích: Giúp con người kiểm soát sự phát triển của thực vật; sử dụng trong công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật; giúp nâng cao năng suất, chất lượng cây trồng, đáp ứng nhu cầu lương thực, thực phẩm, nguyên liệu,… của con người.

Ví dụ về ứng dụng của các chất điều hòa sinh trưởng trong sản xuất nông, lâm nghiệp:

- Sử dụng Auxin ở nồng độ thích hợp trong nhân giống vô tính cây bạch đàn, cây keo, hoa hồng,.. nhằm kích thích tạo rễ.

- Sử dụng Gibberellin ở nồng độ thích hợp làm tăng chiều cao thân cây lấy sợi như cây đay.

- Sử dụng Ethylene thúc đẩy sự chín của quả (cà chua, chuối,…) hoặc thúc đẩy ra hoa trái vụ (dứa), làm rụng lá để tạo thuận lợi cho thu hoạch.

• Thân tre bị gãy ngọn có thể tiếp tục cao thêm do cây tre là cây Một lá mầm, cây cao lên do có mô phân sinh lóng làm tăng chiều dài của lóng. Do đó khi bị gãy ngọn, cây vẫn còn mô phân sinh lóng và tiếp tục tăng chiều cao.

- Cây bạch đàn không thể cao thêm nữa do cây bạch đàn là cây Hai lá mầm, cây cao lên do hoạt động của mô phân sinh đỉnh. Do đó khi bị gãy ngọn, cây không còn mô phân sinh đỉnh nên không thể cao thêm chiều cao của thân.

• Trong thực tiễn thường dùng auxin ở nồng độ thấp trong giâm cành vì auxin có vai trò sinh lí chủ yếu là kích thích sự phân chia, kéo dài tế bào; kích thích sự hình thành rễ; giúp cành giâm nhanh ra rễ hơn.