Quang chu ki

TRƯỜNG Đ ẠI H ỌC S Ư PH ẠM TP.HCM
Khoa:Sinh-Liên thông
QUANG KÌ
SV Thực hiện: Nguyễn Thị Ngọc Xuyến
Nguyễn Thị Trang
Trần Thị Hiền
DÀN Ý
A. Mở đầu
B. Nội dung
C. Kết luận
D. Mục lục
E. Tài liệu tham khảo
MỤC LỤC
I. QUANG KÌ
1. Khái niệm quang kì
2. Phân loại
3. Yêu cầu của quang kì cảm ứng
4. Vai trò của thời kì sáng và thời kì tối:
5 Bản chất của quang chu kì
6. Ý nghĩa của quang chu kì:
7. Ứng dụng quang kì trong thực tế
II. PHYTOCHROM
1, Sự phát hiện và chuyển đổi của hai dạng phytochrom:
2, Cấu trúc hóa học
3, Sự phân bố và cách tác động của phytochrom
4, Hoạt động của phytochrom theo thuyết “ đồng hồ cát”
5, Hoạt động của phytochrom theo thuyết “ đồng hồ sinh học”
6. Ứng dụng:
MỞ ĐẦU
- Năm 1920 Garner và Allard (Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ) tìm thấy cây Thuốc lá đột biến được gọi là cây thuốc lá khổng lồ, lớn một cách khác thường (cao 2m), nhưng không trổ hoa khi trồng ngoài đồng vào mùa hè.
- Họ nhân giống cây này lên và thấy: chúng trổ hoa vào mùa đông trong nhà kính.
- Hai ông bắt đầu quan tâm và nhận thấy rằng trong nhà kính vào mùa đông và ngoài đồng vào mùa hè rất khác nhau về nhiệt độ, độ ẩm, cường độ ánh sáng, độ dài của ngày...
- Sau nhiều thí nghiệm loại dần các yếu tố, cuối cùng họ kết luận được:yếu tố kiểm soát sự trổ hoa là độ dài của ngày; ngày ngắn vào cuối thu và đầu mùa đông đã cảm ứng sự trổ hoa của thứ Thuốc lá khổng lồ .
- Sự phản ứng của thực vật đối với độ dài ngày và đêm được hai ông gọi là sự quang kỳ (photoperiodism)

- Là thời gian chiếu sáng xen kẽ với bóng tối ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây
(sự ra hoa phụ thuộc vào độ dài ngày đêm).


125
94
92
77
69
58
Ngày cần để ra hoa
- Rõ ràng, khi đạt tới tuổi trưởng thành, nhiều TV phải chờ một dấu hiệu nào đó để tượng hoa, mà quang trọng nhất là quang kì
I.QUANG KÌ
1 . KHÁI NIỆM QUANG KÌ

Tháng 5 6 7 8 9
Hình: Phản ứng ra hoa của đậu nành Biloxi
2. PHÂN LOẠI
Tùy theo mức độ mẫn cảm của thực vật với quang chu kỳ mà người ta chia thực vật thành 3 nhóm :
- Nhóm cây ngày ngắn
- Nhóm cây ngày dài
- Cây trung tính
A. CÂY NGÀY NGẮN
- Nhóm cây ngày ngắn gồm: những thực vật ra hoa khi có thời gian chiếu sáng trong ngày ngắn hơn thời gian chiếu sáng tới hạn.
- Nếu thời gian chiếu sáng ngắn hơn thời gian tới hạn thì cây sẽ không ra hoa.
Hình: Phản ứng ra hoa theo quang kì.
- C: giai đoạn sáng tới hạn
- N: số ngày để ra hoa
- T: tối thiểu dinh dưỡng






Giai đoạn sáng (giờ)
N
T
C
24
Cây ngày ngắn: chỉ ra hoa khi có độ chiếu sáng < 12h/ngày
Thường là các cây trổ hoa vào mùa hè ,các thực vật có quê hương ở các vùng ôn đới như
- Nhóm cây ngày dài gồm các thực vật ra hoa khi độ chiếu sáng trong ngày dài hơn độ chiếu sáng tới hạn.
- Nếu thời gian chiếu sáng ngắn hơn thời gian tới hạn thì cây sẽ không ra hoa.


- C: giai đoạn sáng tới hạn
- N: số ngày để ra hoa
- T: tối thiểu dinh dưỡng






Giai đoạn sáng (giờ)
Hình: Phản ứng ra hoa theo quang kì.
N
T
C
24
B. CÂY NGÀY DÀI
Cây ngày dài: chỉ ra hoa khi có độ chiếu sáng > 12h/ngày
- Thường là các cây trổ hoa vào mùa hè ,các thực vật có quê hương ở các vùng ôn đới như
c. CÂY TRUNG TÍNH
Cây trung tình không mẫn cảm với quang kì mà chúng chỉ ra hoa khi đạt được mức độ sinh trưởng nhất định .

- C: giai đoạn sáng tới hạn
- N: số ngày để ra hoa
- T: tối thiểu dinh dưỡng




Giai đoạn sáng (giờ)
Hình: Phản ứng ra hoa theo quang kì.


N
T
24
C
Cây trung tính: độ tuổi ra hoa không phụ thuộc vào quang kì
3. CÂY TRUNG TÍNH
* Ngoài ra, còn có các trường hợp đặc biệt:

Trong thiên nhiên,phần lớn các cây ra hoa vào mùa hè, cây một năm hay 2 năm là cây ngày dài,ngược lại các cây ra hoa vào mùa thu là cây ngày ngắn.Đó là các cây có yêu cầu tuyệt đối về quang kì.
Tuy nhiên, nhiều loài không lệ thuộc quá chặc chẽ vào quang kì: trong quang kì thích hợp chúng ra hoa nhanh chóng, trong quang kì không thích hợp chúng vẫn ra hoa nhưng chậm hơn.
Ví dụ: Cây thích ngày ngắn vài thứ cúc,Cosmos,Euphorbia
Cây thích ngày dài như: lúa mì, lúa mạch đen mùa xuân, Nigella
Cây có thể ra hoa liên tục trong tối như : hoa Huệ dạ hương từ giò,khoai tây từ chồi trên củ.
Đại mạch, lúa mì, rau bina, phần lớn TV ở ôn đới
Ngày/ đêm < 1
Trong đêm tối không được có ánh sáng
Cây cà phê, chè, cây lúa, phần lớn TV nhiệt đới, cây ôn đới ra hoa vào mùa thu
Đến độ tuổi ra hoa không phụ thuộc vào ngoại cảnh
Cây hướng dương, ngô, đậu, lạc, cà chua.
4.. VAI TRÒ CỦA THỜI KÌ SÁNG VÀ THỜI KÌ TỐI:
Một vấn đề quang trọng đặt ra là : trong phản ứng quang chu kì, thời kì sáng hay thời kì tối quyết định cho sự ra hoa? Rất nhiều thí nghiệm tiến hành và cho kết quả rõ ràng.
Trong đêm tối khi có lóe sáng với cường độ thấp đã ức chế sự ra hoa của cây ngày ngắn, nhưng không ảnh hưởng đến sự ra hoa của cây dài ngày
* Năm 1936 M. H. Chailakhian (người Nga) làm các thí nghiệm ảnh hưởng quang kỳ trên cây Thu cúc.
 Như vậy, yếu tố thật sự quyết định sự ra hoa là độ dài của đêm chứ không phải là độ dài của ngày.
 Như vậy, yếu tố thật sự quyết định sự ra hoa là độ dài của đêm chứ không phải là độ dài của ngày.
Chu kỳ sáng/tối (giờ) Phản ứng ra hoa
16/8 -
8/16 +
4/8 -
16/32 - -
15/9 +
15/9 - (Gián đoạn đêm)
16/8 + (Gián đoạn ngày)
Hình: Vai trò của giai đoạn tối ở CNN Xanthium trumarium
5. BẢN CHẤT CỦA QUANG CHU KÌ:

- Khi nhận được quang chu kì cảm ứng thì trong các lá xuất hiện các chất nào đó có bản chất là hoocmon và chúng có thể dễ dàng vận chuyển đi khắp nơi trong cây để kích thích sự phân hóa mầm hoa.
5. BẢN CHẤT CỦA QUANG CHU KÌ:

Xử lí ngày ngắn
Hình: “Hocmon ra hoa” Được tạo trong lá vận chuyển đến các cành để kích thích sự hình thành hoa
6. Ý NGHĨA CỦA QUANG CHU KÌ:

- Khảo sát giống nhập nội phù hợp địa phương
- Việc bố trí thời vụ cây trồng phù hợp
- Thực hiện quang chu kì gián đoạn hạn chế ra hoa
- Ngoài ra, khi lai giống mà bố và mẹ không phù hợp thì ta phải thực hiện quang chu kì nhân tạo để chúng ra hoa cùng một lúc thuận lợi cho quá trình thụ phấn, thụ tinh.
7. ỨNG DỤNG QUANG KÌ TRONG THỰC TẾ

Trong thực tế, ta có thể áp dụng quang kỳ nhân tạo để thúc hay làm chậm sự ra hoa.
Sự chiếu sáng (ở cường độ yếu) có thể kéo dài ngày hay gián đoạn đêm, tạo nên các điều kiện ngày dài.Ngược lại,sự che tối thực vật trong ngày cho phép tạo các ngày ngắn nhân tạo.
Chẳng hạn:
+ Người ta dùng trực thăng bay trong đêm, với đèn pha quay, trên đồng mía đường (CNN) để làm chậm sự ra hoa (trỗ cờ) và duy trì trạng thái dinh dưỡng cho cây (đường tích tụ trong thân).

7. ỨNG DỤNG QUANG KÌ TRONG THỰC TẾ

Chẳng hạn:
+ Người ta dùng trực thăng bay trong đêm, với đèn pha quay, trên đồng mía đường (CNN) để làm chậm sự ra hoa (trỗ cờ) và duy trì trạng thái dinh dưỡng cho cây (đường tích tụ trong thân).
+ Sự chiếu sáng thêm hay che tối các chậu cúc được áp dụng để giúp sự ra hoa đầy đủ và đúng vào các dịp lễ .

7. ỨNG DỤNG QUANG KÌ TRONG THỰC TẾ

Chẳng hạn:
+ Người ta dùng trực thăng bay trong đêm, với đèn pha quay, trên đồng mía đường (CNN) để làm chậm sự ra hoa (trỗ cờ) và duy trì trạng thái dinh dưỡng cho cây (đường tích tụ trong thân).
+ Sự chiếu sáng thêm hay che tối các chậu cúc được áp dụng để giúp sự ra hoa đầy đủ và đúng vào các dịp lễ .
+ Trong những năm gần đây, kỹ thuật “đốt đèn” cho cây Thanh long được áp dụng phổ biến ở tỉnh Bình Thuận, Việt Nam.

7. ỨNG DỤNG QUANG KÌ TRONG THỰC TẾ

II. PHYTOCHROM
1, Sự phát hiện và chuyển đổi của hai dạng phytochrom:
Các nhà nghiên cứu đã phân lập được một sắc tố nhạy cảm ánh sáng, được gọi là phytochrom: là sắc tố có bản chất là protein có khả năng hấp thụ ánh sáng để cảm nhận quang chu kì
- Phytochrom hiện diện dưới hai dạng:
+ P660: kích thích sự ra hoa cây ngày ngắn(hấp thu ánh sáng đỏ (Pr) có bước sóng 660nm
+ P730: kích thích sự ra hoa cây ngày dài(hấp thu ánh sáng đỏ xa(Pfr) có bước sóng 730nm
Tỉ lệ Pfr /Pr là dấu hiệu cho cây nhận ra ngày hay đêm:
+ Nếu hầu hết sắc tố dạng Pfr thì là ngày.
+ Nếu tỉ lệ trên giảm thì là đêm.
→ Nhờ có đặc tính chuyển hóa như vậy, sắc tố này tham gia vào phản ứng quang chu kì của TV
- Hai dạng này chuyển hóa thuận nghịch dước tác động của ánh sáng:
Vì ánh sáng mặt trời và ánh sáng từ đèn điện thường chứa nhiều ánh sáng đỏ hơn ánh sáng đỏ đậm, phần lớn Pr trong ngày sẽ được biến đổi thành dạng Pfr. Tuy nhiên, ban đêm Pfr chuyển thành Pr hay bị tiêu hủy đi.
2, Cấu trúc hóa học:
- Phytochrome là một chromoprotein(protein màu),phân tử khối 120kDa,được tạo bởi phần protein và nhóm tetrapyrol chuỗi mở (thể màu nhận ánh sáng ),đặc tính của phytochrome là do sự tương tác phức tạp giữa thể màu và phần protein

Phytochrome phân bố rất rộng rãi, trong các chồi đang tăng trưởng, vùng mô phân sinh, và các cơ quan dự trữ: củ, giò, hột.
Phytochrome hiện diện trong màng nguyên sinh chất, nhân, ti thể, diệp lạp và cả trong cytosol.
Phytochrome (dạng Pfr) có thể hoạt động như một protein kinaz, hoặc điều hòa sự biểu hiện gen ở mức sao chép, hoặc tương tác với màng và làm biến đổi các đặc tính của màng.
3. Sự phân bố và cách tác động của phytochrome
4.Hoạt động của Phytocrom theo thuyết“đồng hồ cát”

TV tích lũy trong giai đoạn sáng 1 lượng Pfr nào đó, chất này mất dần trong giai đoạn tối.Sang giai đoạn sáng kế tiếp (quay ngược đồng hồ cát),Pfr được tái lập, và lại mất đi trong giai đoạn tối kế tiếp…Những loại thực vật khác nhau cần những kiểu quang kì khác nhau và có số chu kì cảm ứng khác nhau là vì chúng có hàm lượng phytochrome khác nhau và có tốc độ biến đổi Pfr thành Pr theo con đường enzim (trong tối) khác nhau. Đơn giản nhất là trường hợp CNN, những chu kì NN liên tiếp như thế sẽ hạ thấp lượng Pfr tới mức không còn đàn áp sự ra hoa .
Thuyết đồng hồ cát có thể giải thích hiệu ứng cản ra hoa bởi sự gián đoạn đêm bởi chớp sáng.
5.Hoạt động của Phytocrom theo thuyết “đồng hồ sinh học”

Người ta nói thực vật có một đồng hồ sinh học để xác định những thời giờ thích hợp.
Thật vậy, trong nhiều trường hợp, tính nhạy cảm của thực vật với Pfr (gián đoạn đêm bởi R hay ánh sáng thiên nhiên) thay đổi theo thời điểm áp dụng. Nhịp nhạy cảm nội sinh này không chính xác vào những giờ xác định trong những giai đoạn 24h, nhưng được điều chỉnh vào các lúc mặt trời mọc và lặn.
6. Ứng dụng:
Dùng tia laze helium – nêon có độ dài bước sóng 630 nm sau vài giây sẽ chuyển hoá P660  P730 cho cây sử dụng  thúc đẩy cây ra hoa theo ý muốn.
V. Tài liệu tham khảo

Sinh lý thưc vật đại cương
Bùi Trang Việt
Theo Internet