Chuyên đề Vai trò sinh lý và ứng dụng của Cytokinin

, muốn sử dụng chất điều hòa sinh trưởng có hiệu quả cao cần phải xác định thời vụ và vùng cây trồng thích hợp để có các điều kiện sinh thái phù hợp như yếu tố nhiệt độ, ánh sáng , độ ẩm.... Ðồng thời cần đáp ứng đầy đủ nước và phân bón cho cây trồng. Cũng xuất phát từ đó người ta sử dụng biện pháp phun hỗn hợp các chất điều hòa sinh trưởng và các nguyên tố khoáng đa lượng và vi lượng nhằm tăng năng suất một số loại cây trồng . Như vậy rõ ràng giữa các chất điều hòa sinh trưởng và phân bón có mối quan hệ khăng khít. Phân bón làm tăng cường hiệu quả kích thích của các chất điều hòa sinh trưởng. Ngược lại các chất kích thích làm tăng hiệu quả của phân bón. Vì vậy việc sử dụng phối hợp giữa phân bón và chất điều hòa sinh trưởng có ý nghĩa rất lớn và cũng là một hướng quan trọng trong nông nghiệp hiện nay. 
6.1.3. Nguyên tắc đối kháng sinh lý giữa các chất điều hòa sinh trưởng nội sinh và ngoại sinh: Khi sử dụng chất điều hòa sinh trưởng cần chú ý nguyên tắc đối kháng giữa các nhóm chất sau: Chẳng hạn sự đối kháng sinh lý giữa auxin xử lý và etylen nội sinh trong việc ngăn ngừa sự rụng lá, hoa, quả; Sự đối kháng giữa gibberellin ngoại sinh và axit absisic nội sinh trong việc phá bỏ trạng thái ngủ nghỉ của cây; Sự đối kháng giữa auxin và cytokinin trong sự phân hóa rễ và chồi... 
6.1.4. Nguyên tắc chọn lọc: Nguyên tắc này thường áp dụng với các chất diệt trừ cỏ dại. Các chất diệt trừ cỏ có tính độc chọn lọc cao. Một chất diệt cỏ chỉ có tác dụng độc đối với một số loại cây nhất định mà ít hoặc không độc đối với những loại cây khác. Khả năng độc chọn lọc này có thể phụ thuộc vào đặc trưng giải phẫu có khả năng ngăn chặn sự xâm nhập của thuốc hay khả năng phân hủy nhanh trong cây nhờ có các enzyme đặc hiệu... Do đó phải chọn loại thuốc diệt cỏ và không độc cho cây trồng, đồng thời phối hợp một số thuốc khác nhau để diệt hết các đối tượng cỏ vốn mẫn cảm với thuốc rất lớn. Chẳng hạn các dẫn xuất của axit phenoxyaxetic chỉ diệt cỏ hai lá mầm mà ít độc với cây một lá mầm nên được sử dụng diệt cỏ trong ruộng cây hòa thảo như lúa, ngô.... Ngược lại IPC (Izopropinphenyl cacbamat) độc đối với cây một lá mầm mà không độc với cây hai lá mầm. Vì vậy để diệt cỏ hỗn hợp cần phải phối hợp hai loại thuốc nói trên.
6.2. Một số ứng dụng thực tế của cytokinin trong sản xuất.
- Sử dụng dung dịch nước dừa ngâm hạt vừng trước khi gieo 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. 
- 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 
Ví dụ: Trên các cây họ Bầu bí như bí ngô, bí đao, mướp, dưa lê, dưa chuột, dưa hấu. 
- 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. 
Ví dụ một quả táo tây có thể tăng thể tích 6000 lần trong 20 tuần lễ sinh trưởng. Sự sinh trưởng nhanh chóng như vậy là do được điều chỉnh bằng phytohoocmon xuất hiện trong phôi hạt. Trong đó vai trò của cytokinin và sự sinh trưởng của quả là rất lớn.Trong quả non mới hình thành có chứa nhiều cytokinin. Cytokinin kích thích sự phân chia tế bào. Vì vậy trong giai đoạn sinh trưởng đầu của quả cytokinin có vai trò rất quan trọng. Việc sử dụng cytokinin cũng có thể làm tăng kích thước của quả như auxin và GA.Ví dụ: táo, chanh, cam nho
 - Điều khiển sự già hóa bằng kỹ thuật trồng trọt và sử dụng citokinin.
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 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. 
- 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.
+ Bắp cải: Người ta phun benzyl adenin (BA) nồng độ 20 - 40 ppm ngay sau khi thu hoạch thì có thể giữ được màu xanh (hàm lượng diệp lục) lâu hơn bắp cải không xử lí. Thời gian bảo quản này có thể kéo dài vài ngày, thậm chí 2 -3 tuần.
+ Xà lách: Lá xà lách bị úa vàng rất nhanh sau khi thu hoạch. Phun BA nồng độ 2,5 - 10 ppm có thể giữ lá xà lách tươi và xanh trong 3-5 ngày. Có thể sử dụng CCC và SADH ở nồng độ 10 - 50 ppm cũng có hiệu quả kéo dài thời gian bảo quản xà lách 5 - 10 ngày.
+ Xúp lơ: Với xúp lơ sau khi thu hoạch việc hoá vàng và rụng các lá làm giảm phẩm chất. Ở Mỹ người ta sử dụng phối hợp dung dịch 10 ppm BA và 50 ppm 2,4D và bảo quản ở 90C thì sau 28 ngày xúp lơ còn giữ nguyên màu xanh.
+ Cần tây: Người ta phun BA nồng độ 10 ppm có thể bảo quản được 22 ngày. Còn nếu xử lí BA bảo quản ở 40C thì thời gian kéo dài đến 40 ngày. 
- Kìm hãm sự già hoá của 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 	
- Kéo dài đời sống của hoa cắt: Hoa sau khi cắt khỏi cây sẽ rất chóng tàn. Tốc độ hoá già tuỳ thuộc vào từng loại hoa cắt. Việc ngăn chặn sự hoá già, kéo dài thời gian tồn tại của hoa cắt là một yêu cầu thực tiễn. 
Ví dụ: Hoa mõm chó người ta sử dụng cytokinin và các dẫn xuất của nó là có hiệu quả nhất, kéo dài thời gian cắm hoa này lên 10 ngày so với đối chứng không xử lí l à 4,7 ngày.
- 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 .
Sơ đồ tóm tắt ảnh hưởng sinh lý của Cytokinin
PHẦN III: KẾT LUẬN
Qua những thông tin tìm hiểu về cytokinin ở trên, chúng ta có thể thấy được citokinin có vai trò rất quan trọng đối với thực vật trong quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật. Cùng với các phitohoocmon khác, sự tác động của cytokinin lên thực vật như: kéo dài thời gian sinh trưởng làm chậm sự hoá già của rau quả; hình thành quả không hạt cùng kết hợp với auxin; kích thích sự phát triển của chồi bên, kéo dài đời sống hoa đã cắt, đặc biệt là ứng dụng trong nuôi cấy mô đã làm cho cytokinin trở thành một hoocmon thực vật quan trọng có những ứng dụng thực tiễn to lớn.
 Ngày nay việc trồng cây nông nghiệp ở Việt Nam một số nơi đã tiến hành trồng theo khu vực để thuận lợi cho việc chăm sóc và thu hoạch. Do đó sử dụng phù hợp các loại hoocmon sinh trưởng góp phần nâng cao năng suất và chất lượng cây trồng đem lại giá trị kinh tế cho người nông dân.
Sự hiểu biết về các hooc môn thực vật đã được con người nghiên cứu từ khá lâu, tuy nhiên tác dụng của chúng vẫn chưa được hiểu rõ hết và cần có các hướng nghiên cứu mới về tác dụng của các chất kích thích sinh trưởng này.
Việc sử dụng các hoocmon thực vật có nhiều ý nghĩa trong sản xuất nông nghiệp, mặc dù vậy cũng không nên lạm dụng quá mức. Hiện nay, việc sử dụng chất kích thích sinh trưởng làm tăng năng suất cây trồng đã rất phổ biến, sự lạm dụng các chất này có thể gây hại đến sức khỏe của người tiêu dùng khi sử dụng các sản phẩm được sản xuất không theo tiêu chuẩn an toàn.
Theo tôi, cần áp dụng một số giải pháp để sử dụng hiệu quả hoocmon thực vật trong thực tiễn sản xuất cũng như bảo vệ an toàn cho người tiêu dùng sử dụng các sản phẩm có sử dụng hoocmon thực vật:
Phát triển các vùng trồng rau, trái cây sạch, an tòan.
Kiểm soát chặt chẽ các nguồn thuốc trên thị trường. Giảm tối đa việc sử dụng các thuốc không rõ nguồn gốc.
Hướng dẫn cho nông dân phương pháp sử dụng hiệu quả nhất và an tòan nhất.
Tăng cường kiểm tra giám sát việc sử dụng các thuốc không rõ nguồn gốc và có biện pháp xử lý thích đáng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Phan Văn Tân, Giáo trình Hoocmon thực vật và ứng dụng, Đại học Tây nguyên, 2011.
2. Nguyễn Bá Lộc và cộng sự, Sinh lý học thực vật, Nxb Đại Học Huế, 2008.
3. Nguyễn Minh Chơn, Giáo trình chất điều hòa sinh trưởng ở thực vật, Đại học Cần thơ, 2004.
4. Bùi Trang Việt, Sinh lý thực vật đại cương (phần II: phát triển), nhà xuất bản Đại học quốc gia TP.HCM, 2000.
5. 
6. www.the-scientist.com .
7. 
8. .
9.
10. 
11.
12.
13.