Dưới đây là một số phân tích và phương án trả lời cho các câu hỏi:
1. Về bảng hormone và tác dụng của chúng đối với các quá trình sinh trưởng – phát triển của thực vật:
a. Nảy mầm của hạt
• Hormone Gibberellin: Có tác dụng kích thích nảy mầm hạt (gibberellin giúp phá vỏ hạt và kích hoạt enzyme phá caducous của mầm).
• Hormone Abscisic acid: Có tác dụng ức chế nảy mầm hạt (giữ trạng thái ngủ của hạt).
• Với auxin, cytokinin và ethylene: Tác động không rõ ràng hoặc phụ thuộc vào nồng độ và điều kiện ngoại cảnh.
b. Rụng lá
• Ethylene: Thường có vai trò kích thích quá trình rụng lá (có liên quan đến quá trình lão hóa của lá).
• Abscisic acid: Cũng có thể góp phần vào quá trình rụng lá dưới điều kiện căng thẳng.
• Cytokinin: Khi có mặt với nồng độ nhất định thường giúp làm chậm quá trình lão hóa và rụng lá, mặc dù nếu giảm thì lá dễ rụng hơn.
c. Già hóa của mô, cơ quan
• Ethylene và Abscisic acid: Có tác dụng thúc đẩy quá trình già hóa của mô, cơ quan.
• Trong khi auxin, gibberellin và cytokinin – tùy thuộc vào điều kiện và nồng độ – có thể góp phần trì hoãn quá trình già hóa (ví dụ: auxin thường tham gia vào sự phát triển tổng thể, gibberellin kích thích phát triển mạnh, cytokinin thúc đẩy sự phân chia tế bào).
d. Chín của quả
• Ethylene: Là hormone chủ yếu kích thích quá trình chín của quả (đặc biệt đối với các loại quả quí).
• Với auxin và gibberellin: Ở một số loại quả, nồng độ cao của chúng có thể ức chế hoặc làm chậm quá trình chín.
• Hormone cytokinin và abscisic acid: Tác động có thể phụ thuộc vào loại quả và điều kiện cụ thể; thường abscisic acid cũng liên quan đến các phản ứng stress và có thể không kích thích quá trình chín như ethylene.
e. Phát triển của chồi bên
• Auxin: Khi được tổng hợp ở chồi ngọn, nó di chuyển xuống các chồi bên và có tác dụng ức chế sự phát triển của chúng (hiện tượng “điều trị đỉnh” – apical dominance).
• Cytokinin: Ngược lại, ở các bộ phận khác của cây, cytokinin kích thích sự phát triển của các chồi bên, làm tăng sự phân chia tế bào.
2. Về thí nghiệm cắt bỏ đỉnh sinh trưởng ở chồi ngọn của cây hướng dương A và B:
Trong thí nghiệm, ở cây A sau khi cắt bỏ chồi ngọn được bôi bột chứa auxin, còn cây B không được xử lý. Các chỉ tiêu sinh lý và điều kiện ngoại cảnh của 2 cây là giống nhau.
• Giải thích:
- Ở cây B, việc cắt bỏ đỉnh sẽ loại bỏ nguồn auxin từ chồi ngọn, làm giảm hiện tượng “áp lực đỉnh” – tức là không còn sự ức chế tác động lên các chồi bên, do đó các chồi bên có thể phát triển mạnh hơn.
- Ở cây A, mặc dù đã cắt đỉnh, nhưng việc bôi auxin lên vết cắt sẽ tái tạo hiệu ứng của chồi ngọn, duy trì tác dụng ức chế đối với các chồi bên.
• Kết quả kỳ vọng:
- Cây B sẽ cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của chồi bên (nói cách khác, tán lá lan rộng).
- Cây A sẽ giữ trạng thái tương tự như cây ban đầu với hiệu ứng apical dominance do auxin được bổ sung lên vết cắt.
3. Về ứng dụng quang chu kỳ (photoperiodism) trong trồng cây:
Quang chu kỳ là sự thay đổi của các quá trình sinh lý trong cây theo chu kỳ ngày – đêm. Áp dụng kiến thức này có thể giúp kiểm soát thời điểm ra hoa hoặc nảy mầm của cây trồng.
• Một số kỹ thuật trồng cây liên quan đến quang chu kỳ bao gồm:
- Kỹ thuật điều chỉnh độ dài ngày: Ví dụ như trồng hoa dâm bụt, hoa cẩm chướng, chrysanthemum… Với các loài cây này, để thúc đẩy ra hoa, người ta có thể sử dụng rèm che để giả lập ngày ngắn (đối với các cây thuộc nhóm ngày ngắn) hoặc cung cấp thêm ánh sáng cho các cây cần ngày dài.
- Sử dụng đèn chiếu sáng nhân tạo: Trong các nhà kính hoặc trang trại, việc bổ sung và điều chỉnh thời gian chiếu sáng giúp điều khiển quá trình ra hoa, cao su không bị “lạc múa” theo mùa, từ đó đạt được năng suất và chất lượng sản phẩm tốt hơn.
Tóm lại:
- Hormone gibberellin kích thích nảy mầm; abscisic acid ức chế. Ethylene thúc đẩy rụng lá và chín quả; auxin ức chế phát triển chồi bên (apical dominance) trong khi cytokinin kích thích phát triển chồi bên.
- Thí nghiệm cắt đỉnh và bôi auxin cho thấy vai trò của auxin trong sự điều tiết phát triển của đám chồi: sự hiện diện của auxin duy trì áp lực đỉnh và ức chế các chồi bên.
- Ước dụng quang chu kỳ giúp kiểm soát thời gian ra hoa và phát triển của cây thông qua việc điều chỉnh độ dài ngày/nóng – làm ví dụ điển hình là kỹ thuật trồng hoa trong nhà kính hoặc sử dụng đèn để điều chỉnh chu kỳ ánh sáng.
Mong rằng các giải thích trên đã giúp bạn hiểu rõ hơn về tác dụng của hormone trong sinh trưởng của thực vật cũng như ứng dụng của quang chu kỳ trong nông nghiệp.