Tính chống chịu của thực vật

I. PHẦN MỞ ĐẦU

Thực vật chỉ có thể sống được trong một ranh giới xác định của các điều kiện sinh thái như: nóng, lạnh, khô hạn, phèn, mặn….Ngoài giới hạn này, các yếu tố đó trở thành bất lợi (stress) cho thực vật. Tùy theo giống loài, mà mức độ biểu hiện khác nhau: một số bị chết, một số bị thương, nhưng cũng có một số không bị ảnh hưởng gì. Khả năng của thực vật ngăn ngừa tổn thương khi bị tác động bất lợi của ngoại cảnh gọi là tính chống chịu.
Khả năng thích nghi của cơ thể thực vật đối với tác nhân biến đổi của môi trường là rất đa dạng. Bằng cách biến đổi hình thái giải phẫu hoặc trao đổi chất…thực vật có thể tránh được tác động của các tác nhân bất lợi. Trong đó kiểu thích nghi có ý nghĩa quan trọng là dựa trên khả năng của tế bào biến đổi tốc độ và chiều hướng trao đổi chất phù hợp với điều kiện bất lợi đảm bảo cung cấp đủ các sản phẩm cần thiết cho hoạt động sống. Đặc biệt, các chất trung gian trong quá trình trao đổi chất có vai trò không nhỏ đối với tính chống chịu của thực vật.













II. PHẦN NỘI DUNG

Các tác nhân bất lợi gây nên stress ở thực vật là: hạn, nóng, lạnh, mặn, phèn…Khả năng của cơ thể chịu được tác động của mỗi tác nhân bất lợi đó được xác định theo một loạt các chỉ tiêu sinh lí-hóa sinh của cơ thể thực vật.
Tính chịu hạn
Khả năng chịu hạn được bộc lộ thông qua những chỉ tiêu sau:
Giảm diện tích lá và rút ngắn thời gian sinh trưởng của cây giúp cây sử dụng nước một cách hợp lí trong điều kiện khô hạn
Tăng khả năng đâm sâu của rễ để tận dụng nguồn nước ở tầng đất sâu đảm bảo tương ứng cho nhu cầu thoát hơi nước của lá
Duy trì sức trương của tế bào thông qua khả năng điều chỉnh áp suất thẩm thấu để bảo vệ các chồi non khỏi bị khô hạn trong điều kiện mất nước cực đoan. Duy trì sức trương của tế bào bằng cách duy trì hoặc tích lũy với nồng độ cao các chất như: đường, aminoacid, axit hữu cơ, các ion vô cơ. Điều này vừa là nguyên nhân, vừa là kết quả của sự tăng hoạt tính các enzim phân giải hữu cơ: amylase, protease, tăng cường độ trao đổi khoáng
Tăng khả năng giữ nước của tế bào bằng cách tích lũy các protein ưa nước, aminoacid proline, monosaccharid…có tác dụng tăng áp suất thẩm thấu, do đó tăng lượng nước liên kết trong tế bào. Sự tăng tích lũy protein ưa nước phân tử thấp có khả năng liên kết được nhiều phân tử nước ở dạng màng.
Kiểm soát mức độ thoát hơi nước trên bề mặt lá thông qua sự điều tiết độ mở của khí khổng. Khi cây bị hạn thì có hiện tượng giảm nồng độ các hoocmon kích thích (Auxin, giberelin, xitokinin), tăng nồng độ các chất ức chế (Abscicis acid , etylen và các hợp chất phenol). Hàm lượng ABA tăng kéo theo sự đóng lỗ khí làm giảm cường độ thoát hơi nước, ABA xúc tiến quá trình tổng hợp protein và aminoacid có tác dụng tăng khả năng giữ nước của tế bào trong điều kiện khô hạn. [1], [4]
Cơ chế hóa sinh có tác dụng bảo vệ tế bào trong điều kiện mất nước là: khử độc các sản phẩm trung gian trong quá trình phân giải các hợp chất cao phân tử, xúc tiến sự phục hồi các cấu trúc sinh học bị hư hại. Sau khi hạn ngừng tác động, quá trình phục hồi diễn ra nhanh nếu bộ gen được bảo tồn khỏi hư hại trong thời gian khô hạn. Điều đó có được là do các protein nhân với sự tham gia của các protein Stress đặc hiệu, nhờ vậy mà DNA chỉ bị biến đổi khi hạn nặng kéo dài. Khi gặp hạn, trong tế bào xuất hiện nhiều H2O2 gây độc cho tế bào và cho cây, vì vậy trong cây có hiện tượng tăng hoạt tính các enzim oxydoreductase để giải độc. Đây cũng là bảo vệ ti thể khỏi bị tổn thương.[4 ]
Có rất nhiều hợp chất liên quan đến tính chịu hạn của thực vật, một số chất tiêu biểu được thống kê trong bảng sau:
Bảng 1.1. Chức năng của một số chất khi cây thiếu nước
Nhóm chất
Tên chất và hợp chất
Chức năng



Phytohoocmon


Abscicis acid (ABA)
- Điều chỉnh áp suất thẩm thấu
- Điều chỉnh sự đóng mở lỗ khí bằng cách kích thích gia tăng nồng độ Ca2+ tế bào chất, tăng sự kiềm hóa tế bào, gây ra sự phản phân cự màng


Ion

K +
Điều chỉnh áp suất thẩm thấu
Loại bỏ và thu nhận Na+
Điều tiết các chất dinh dưỡng chính