1. Auxin (IAA)
Auxin là một loại hormone nội sinh có chứa vòng thơm không bão hòa và chuỗi bên axit axetic. Tên viết tắt tiếng Anh là IAA. Tên thông dụng quốc tế là axit indole axetic (IAA). 4-Chloro-IAA, 5-hydroxy-IAA, axit naphthaleneacetic (NAA), axit indolebutyric, v.v. là những chất giống auxin. Do đó, người ta thường sử dụng axit indoleacetic làm từ đồng nghĩa với auxin.
Tác dụng thúc đẩy tăng trưởng của auxin chủ yếu là thúc đẩy tăng trưởng tế bào, đặc biệt là kéo dài tế bào. Nó cũng có thể thúc đẩy sự phát triển của quả và sự ra rễ của cành cắt. Nhưng chất auxin của mô, chất có xu hướng già đi, lại không có tác dụng.
Đặc trưng:
① Ưu điểm hàng đầu;
② Phân chia nhân tế bào và kéo dài tế bào theo chiều dọc;
③ Lá to ra;
④ Giâm cành và rễ;
⑤ Mô sẹo;
⑥ Ức chế rễ;
⑦ Mở khí khổng;
⑧ Kéo dài thời gian ngủ đông.
2. Gibberellin
Năm 1938, Yabuda Sadajiro và Sumiki Yusuke của Nhật Bản đã phân lập được hoạt chất này từ dịch lọc của môi trường nuôi cấy Gibberella và xác định được cấu trúc hóa học của nó. Được đặt tên là axit gibberellic. Đến năm 1983, hơn 60 chất giống axit gibberellic đã được phân lập và xác định. Thường được chia thành hai loại: trạng thái tự do và trạng thái liên kết, gọi chung là gibberellin, có tên lần lượt là GA1 và GA2. Các loại gibberellin khác nhau có hoạt tính sinh học khác nhau và axit gibberellic (GA3) có hoạt tính cao nhất.
Vai trò nổi bật nhất của gibberellin là đẩy nhanh quá trình kéo dài tế bào (gibberellin có thể làm tăng hàm lượng auxin trong thực vật và auxin trực tiếp điều chỉnh sự kéo dài của tế bào). Nó cũng thúc đẩy sự phân chia tế bào. Nó có thể thúc đẩy sự phát triển của tế bào (nhưng không gây axit hóa thành tế bào).
Đặc trưng:
① Ngăn ngừa rụng nội tạng và phá vỡ trạng thái ngủ;
② Thúc đẩy quá trình chuyển đổi maltose (gây ra sự hình thành -amylase);
③ Thúc đẩy sự phát triển sinh dưỡng (nó không thúc đẩy sự phát triển của rễ, nhưng thúc đẩy đáng kể sự phát triển của thân và lá).
3. Cytokinin (CTK)
Cytokinin (CTK) là một loại hormone thực vật có tác dụng thúc đẩy sự phân chia tế bào, tạo ra sự hình thành chồi và thúc đẩy sự phát triển của chúng. Năm 1955, khi đang nghiên cứu nuôi cấy mô thực vật, Skoog và những người khác đến từ Hoa Kỳ đã phát hiện ra một chất thúc đẩy sự phân chia tế bào, chất này được đặt tên là kinetin.
Tên hóa học của nó là 6-furfurylaminopurine. Kinetin không tồn tại trong thực vật. Sau đó, hơn chục chất có hoạt tính sinh lý kinetin đã được phân lập từ thực vật. Hiện nay tất cả các chất có hoạt tính sinh lý giống như kinetin, dù là tự nhiên hay tổng hợp, đều được gọi chung là cytokinin.
Cấu trúc cơ bản của chúng là vòng 6-aminopurine. Các cytokinin tự nhiên trong thực vật bao gồm zeatin, dihydrozeatin, isopentenyl adenine, zeatin nucleoside, isopentenyl adenosine, v.v. Ngoài kinetin, các cytokinin tổng hợp còn bao gồm 6-benzylaminopurine.
Tác dụng sinh lý
① Thúc đẩy quá trình phân chia tế bào và điều hòa sự biệt hóa của chúng.
② Trì hoãn sự phân hủy của protein và chất diệp lục, trì hoãn lão hóa và có tác dụng bảo tồn màu xanh lá cây.
Đặc trưng:
① Phân chia tế bào chất và kéo dài tế bào bên;
② Loại bỏ lợi thế hàng đầu;
③ Thúc đẩy sự phân hóa chồi;
④ Ức chế sự kéo dài của thân cây;
⑤ Mở khí khổng;
⑥ Ức chế sự phân hủy chất diệp lục.
4. Axit abscisic (ABA)
Axit abscisic (viết tắt là ABA) là một trong những chất điều hòa sinh trưởng tự nhiên của thực vật. Giá thành của axit abscisic hoạt tính tự nhiên (+)-ABA và tổng hợp hóa học truyền thống của axit abscisic là cực kỳ cao. Do giá thành cao và hoạt tính khác nhau nên axit abscisic chưa được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nông nghiệp. Vì vậy, hiện nay nó chỉ được sử dụng trong sản xuất nông nghiệp quy mô lớn ở các nước phát triển như Nhật Bản, Mỹ. Các nhà khoa học từ khắp nơi trên thế giới đang tìm cách sản xuất axit abscisic tự nhiên với giá rẻ.
Tác dụng sinh lý của axit abscisic chủ yếu là gây ngủ và thúc đẩy quá trình rụng lông. Tác dụng của axit abscisic cũng ngược lại với tác dụng của cytokinin. Axit abscisic đối kháng cả gibberellin và cytokinin trong thực vật.
Đặc trưng:
① Thúc đẩy rụng lông;
② Ức chế sự tăng trưởng;
③ Thúc đẩy trạng thái ngủ đông;
④ Làm khí khổng đóng lại;
⑤ Tăng sức đề kháng căng thẳng;
⑥ Ảnh hưởng đến sự khác biệt;
⑦ Điều hòa sự phát triển của phôi hạt.
5. Ethylene (ETH)
Ethylene là một hormone nội sinh thực vật. Tất cả các bộ phận của thực vật bậc cao như lá, thân, rễ, hoa, quả, củ, hạt và cây con đều sản sinh ra ethylene trong những điều kiện nhất định. Nó được chuyển đổi từ methionine trong điều kiện cung cấp đủ oxy. Nó là phân tử nhỏ nhất trong số các hormone thực vật và chức năng sinh lý của nó chủ yếu là thúc đẩy sự phát triển của quả và tế bào. Các loại ngũ cốc trưởng thành và thúc đẩy sự rụng lá, hoa và quả. Nó cũng gây ra sự phân hóa nụ hoa, phá vỡ trạng thái ngủ, thúc đẩy sự nảy mầm, ức chế sự ra hoa, rụng cơ quan, làm cây lùn và thúc đẩy sự hình thành rễ phụ.
Ethylene là một chất khí và khó áp dụng trên thực tế. Mãi cho đến khi có sự phát triển của ethephon, các chất điều hòa sinh trưởng thực vật bằng ethylene mới được cung cấp cho nông nghiệp. Các sản phẩm chính là ethephon, vinylsilicone, glycoxime, mecloniopyrazole, phosphine làm rụng lá và cycloheximide (cycloheximide). Chúng đều giải phóng ethylene nên được gọi chung là chất giải phóng ethylene. Hiện nay, loại được sử dụng phổ biến nhất trong và ngoài nước là ethephon, được sử dụng rộng rãi để đẩy nhanh quá trình chín của quả, làm rụng lá bông trước khi thu hoạch, thúc đẩy quả bông nứt và nhổ, kích thích tiết mủ cao su, lúa lùn, tăng hoa cái của dưa và thúc đẩy sự ra hoa của dứa.
Đặc trưng:
① Phản ứng ba lần;
② Thúc đẩy quá trình chín của quả;
③ Thúc đẩy quá trình lão hóa của lá;
④ Gây ra sự xuất hiện của rễ phụ và lông rễ;
⑤ Phá vỡ trạng thái ngủ của hạt và chồi cây;
⑥ Ức chế sự ra hoa của nhiều loại cây (nhưng có thể kích thích và thúc đẩy sự ra hoa của dứa và các cây cùng chi);
⑦ Ở thực vật cùng gốc, hướng phân hóa giới tính của hoa có thể thay đổi sớm trong quá trình phát triển của hoa.
6. Brassinolide (BR)
Còn được gọi là đồng thau và đồng thau, được gọi là BR. Nó được phát hiện trong phấn hoa hạt cải vào năm 1970 bởi Mitchell, một nhà nông học tại Trung tâm Nghiên cứu USDA. Nó có tác dụng điều tiết đối với các giai đoạn sinh trưởng khác nhau của cây trồng và có tác dụng toàn diện của gibberellin, cytokinin và auxin; và nó có chức năng cân bằng sự phát triển của các hormone nội sinh này ở thực vật. Tác dụng thúc đẩy tăng trưởng của Brassinosteroid là rất đáng kể và nồng độ của nó thấp hơn nhiều so với auxin.
Cơ chế hoạt động của nó là thúc đẩy việc bơm các ion hydro ra ngoài bằng bơm proton của hệ thống màng tế bào, dẫn đến axit hóa không gian tự do và làm thư giãn thành tế bào để thúc đẩy tăng trưởng. Brassinosteroid cũng có thể ức chế hoạt động của auxin oxidase, điều chỉnh hàm lượng auxin nội sinh trong thực vật và điều hòa sự phát triển của thực vật. Brassinosteroid cũng có thể điều chỉnh sự phân phối chất dinh dưỡng trong cây và thúc đẩy sự phát triển của các cành yếu. Brassinosteroid cũng có thể ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa các chất axit nucleic và làm chậm quá trình lão hóa của tế bào thực vật trong ống nghiệm.
Hiện nay, hơn 40 loại hợp chất đồng thau đã được tìm thấy trong các loại cây trồng khác nhau và chúng được gọi chung là hợp chất đồng thau (viết tắt là BR). Chúng phân bố rộng rãi trong thực vật thuộc các họ, chi khác nhau và trong các cơ quan khác nhau của thực vật, hoạt động và hàm lượng sinh lý của chúng cũng khác nhau. Trong số đó, loại có hàm lượng cao hơn và hoạt tính mạnh nhất được gọi là Brassinosteroid trong phấn hoa hạt cải. Hiện nay, có các loại đồng thau được tổng hợp nhân tạo, còn được gọi là epi-brassinolide hoặc đồng thau (BR), và tác dụng ứng dụng của chúng cũng giống như đồng thau tự nhiên.
Đặc trưng:
① Phá vỡ trạng thái ngủ và thúc đẩy hạt nảy mầm;
② Thúc đẩy sự phát triển của các bộ phận cơ quan yếu;
③ Cải thiện khả năng thụ tinh bằng phấn hoa và tăng tỷ lệ đậu quả;
④ Phá vỡ ưu điểm trên và thúc đẩy sự nảy mầm của chồi bên;
⑤ Điều hòa sự phân phối chất dinh dưỡng ở cây trồng;
⑥ Thúc đẩy quá trình phân chia tế bào, tăng kích thước lá và thúc đẩy sự phát triển của quả;
⑦ Thúc đẩy quá trình quang hợp, tăng hàm lượng chất diệp lục và làm chậm quá trình lão hóa của lá;
⑧ Cải thiện quá trình trao đổi chất sinh lý của thực vật và tăng cường tổng hợp protein, đường và các chất dinh dưỡng khác;
⑨ Tăng cường khả năng chống stress và giảm tác hại của môi trường bất lợi (nhiệt độ, bệnh tật, thuốc trừ sâu, kháng mặn, hạn hán).
