Sinh học online, giải trí hài hước

Dấu hiệu của sự ra hoa

1. Sự thay đổi về hình thái giải phẩu của chồi ngọn

Dấu hiệu sự ra hoa
Đo lường thời gian chính xác của sự thay đổi về hình thái giải phẩu ở đỉnh chồi trong thời kỳ chuyển sang giai đoạn ra hoa cho thấy rằng sự hình thành hoa thường đi cùng hoặc đi trước bởi nhiều thay đổi mà thường được ghi nhận là triệu chứng ra hoa. Những dấu hiệu chung và sớm nhất bao gồm:
•  Sự kéo dài lóng
•  Sự tượng của mầm chồi bên
•  Sự sinh trưởng của lá giảm
•  Sự thay đổi hình dạng của lá
•  Sự tăng tỉ lệ của sự khởi của mô phân sinh lá
•  Sự thay đổi hình dạng và kích thước mô phân sinh
Mô phân sinh sinh trưởng thường phẳng hoặc hơi cong


Khi có sự tượng của mầm hoa, ta thường thấy mô phân sinh ngọn nhô lên(tăng kíchthước chiều rộng và chiều cao) Tăng kích thước mô phân sinh bởi sự gia tăng kích thước tế bào.

2. Sự thay đổi về kiểu sắp xếp lá (Change in Phyllotaxis)

Cùng với sự tạo thành của những triệu chứng nầy có thể gọi là “hội chứng ra hoa” (flowering syndrome). Nhịp độ sinh trưởng ở ngọn tăng nhanh một cách khác thường, điều nầy làm cho Thomas đề nghị rằng điều kiện cảm ứng sự khởi phát hoa lấy đi sự ức chế sự sinh trưởng nói chung không những bên trong mô phân sinh mà còn xuyên qua cả đỉnh chồi.

Những triệu chứng nầy có cần thiết cho sự ra hoa không? Thật ra, nhiều triệu chứng trong số nầy thường khác nhau trong những loài khác nhau trong đặc tính sinh trưởng, yêu cầu quang kỳ,... có thể được dùng để trả lời một cách khẳng định.

Tuy nhiên,sự hình thành hoa có thể đôi khi thiếu một hoặc nhiều trong số những triệu chứng trên mà ở một số loài, ít nhất chỉ có một phần của những sự thay đổi nầy là cần thiết. Bằng sự kiểm tra cẩn thận mô hình sinh trưởng ở đỉnh trong nhiều chu kỳ cảm ứng khác nhau, người ta hy vọng rằng sẽ xác định được những thay đổi cần thiết trong những loài được cho.

Sự khởi phát hoa sớm của mầm chồi nách, sự tăng tỉ lệ sự hình thành lá và những phần phụ khác và có lẽ kiểu sắp xếp lá thay đổi xuất hiện như là một dấu hiệu chung nhất cho sự khởi phát hoa và như vậy có thể được ghi nhận như là một lời dự báo tốt cho sự cần thiết và giá trị của những nghiên cứu nầy.

Mặc dù những sự thay đổi nầy rõ ràng không thể tách rời ra từ sự gợi phát hoa, sự ra hoa có thể xuất hiện riêng lẽ trong điều kiện cảm ứng không đủ để gây ra sự hình thành hoa được gọi là sự cảm ứng từng phần (partial evocation). Sự thay đổi từng phần nầy chỉ ra rằng: (1) Những dấu hiệu thay đổi trong mỗi bước theo sau để hình thành hoa hoặc hoàn tất sự gợi phát hoa và (2) sự gợi phát hoa không cần thiết phải qua đủ các giai đoạn khi đã có dấu hiệu khởi phát hoa.

Không có lý do gì để có một sự ưu tiên loại trừ những xác suất mà yếu tố gây ra sự gợi phát hoa từng phần không giữ một vai trò quan trọng trong mô phân sinh và có lẽ trong một vài cách tổng hợp gây ra sự gợi phát hoa cho chính nó. Như vậy, chúng ta chú ý sự kiện gợi phát hoa từng phần như là một đầu mối cho bản chất của những nhân tố nội sinh mà nó kiểm soát sự luân phiên sự phát triển sinh dục.

3. Sự thay đổi về mặt sinh hóa của mô phân sinh

* Sự tăng nhanh tế bào
Nhiều nghiên cứu từ sự xác định sự phân bào một cách đơn giản đến sự đo lường tinh vi quá trình nhân đôi tế bào, tất cả cho thấy rằng sự gợi phát hoa được đặc trưng bởi sự thúc đẩy quá trình phân chia tế bào ở cả phía ngoài và ở giữa của mô phân sinh chồi. Những hoạt động nầy rõ ràng là một yếu tố cần thiết của sự gợi phát hoa ở nhiều loài. Ở loài Silene, sự tăng tỉ lệ phân chia được qui cho sự thu ngắn lại thời gian của một chu kỳ phân bào. Trong khi, ở loài Sinapis, ít nhất một phần có thể do sự tăng tỉ lệ của chu kỳ tế bào.

Trong thời kỳ chuyển tiếp ra hoa, một số tế bào ở mô phân sinh trở nên đồng thời một cách nhanh chóng. Hiện tượng đáng chú ý nầy được phát hiện trong tất cả các loài được nghiên cứu và tin rằng nó là cần thiết nhưng không đủ cho quá trình gợi phát hoa.
Ở loài Sinapis, có hai đợt phân bào trong thời gian chuyển tiếp: (1) Đợt đầu tiên rõ ràng liên kết đồng thời với nhau, (2) trong lúc lần thứ hai xuất hiện rõ ràng với sự bắt đầu của sự khởi phát hoa được liên quan với sự tăng tỉ lệ phân chia tế bào.

* Sự thay đổi phân tử
Sự thay đổi mức độ phân tử của sự gợi của quá trình ra hoa hiện vẫn còn biết rất ít. Kết quả đến nay cho biết sự gợi phát hoa làm tăng cơ chất hô hấp và tỉ lệ hô hấp đồng thời trong ARN, sự tổng hợp và hàm lượng protein.Sự thay đổi chất lượng trong những loại protein được tổng hợp được tìm thấy trong những đỉnh chuyển hóa. Ở loài Sinapis,một sự thay đổi trong nhóm bổ sung protein được ghi nhận ở mô phân sinh vào khoảng 24 giờ trước khi bắt đầu sự khởi phát hoa. Những sự quan sát nầy khẳng định quan điểm ít nhất có một sự thay đổi trong biểu hiện gene. Tuy nhiên, nó còn chứng minh rằng sự thay đổi trong thành phần protein của mô phân sinh là cần thiết cho sự chuyển tiếp sang giai đoạn ra hoa. Kiểm soát những sự thay đổi nầy ở mức độ hoặc sao chép lại, giải mã hay vượt quá mức độ nầy thì chưa được biết.

Sự gợi phát hoa còn làm tăng sự hoạt động của nhiều enzyme thủy phân và sự mở rộng một cách hợp lý của ADN nào đó tiếp theo và sự thay đổi tính chất của  màng tế bào. 
−  Sự sử dụng chất ức chế sự trao đổi chất
−  Năng lượng sự trao đổi chất
−  Thành phần và hàm lượng ADN
−  Sự thể hiện của thông tin di truyền
•  Hàm lượng protein và ARN
•  Sự tổng hợp protein và ARN
•  Nhóm bổ khuyết ARN
•  Nhóm bổ khuyết protein
•  Kiểm soát sự thể hiện về mặt di truyền
−  Enzymethủy phân
−  Chức năng và cấu trúc màng tếbào
* Bản chất của sự gợi phát hoa
Mặc dù có rất nhiều yếu tố môi trường ảnh hưởng lên sự ra hoa và các hình thức sinh sản, nhưng đặc trưng của sự chuyển tiếp sự ra hoa dường như chung nhất giữa các loài. Từ kết luận nầy cho thấy rằng những sự kiện yêu cầu cho sự bắt đầu của sự khởi phát hoa thì giống nhau ở tất cả các loại cây, ngay cả những sự kiện khác có thể thay đổi đáng kể.

Có vô số sự kiện thay đổi xảy ra ở mô phân sinh khi có sự gợi phát hoa, tuy nhiên, điều khó xác định là sự thay đổi nào quyết định sự gợi của sự ra hoa còn sự thay đổi nào xảy ra kèm theo mang tính ngẫu nhiên hay tình cờ. Điều nầy rất khó xác định bởi vì có sự liên hệ lẫn nhau trong các quá trình sinh học mà không thể tách rời hay ức chế một quá trình nào. Tạm thời có thể liệt kê một số thay đổi của sự khởi phát hoa như liệt kê dưới đây:
(a) Cấu tạo dưới mức tếbào
•  Gia tăng cơ chất (substrate) hô hấp và tỉ lệ hô hấp
•  Gia tăng sự tổng hợp protein và ARN
•  Gia tăng sự hoạt động của nhiều enzyme
•  Thay đổi trong phần bổsung protein
(b) Cấu tạo tếbào
•  Sự đồng thời hóa tế bào
•  Gia tăng tỉ lệ phân chia tế bào
(c) Cấu tạo mô
•  Sự sắp xếp lại mô phân sinh: Sự biến mất của sự phân tầng, sự tạo không
bào của mô phân sinh lỏi gân chính của lá.
(d) Hình thái bên ngoài
•  Sự khởi phát hoa của mô phân sinh chồi bên
•  Gia tăng tỉ lệ hình thành các phần phụ
•  Sự thay đổi kiểu sắp xếp lá
Sự gợi ra hoa được quan niệm một cách kinh điển như là kết quả sinh ra từ một chất điều hòa sinh trưởng đặc biệt nào đó mà thúc đẩy sự ra hoa.Chất điều hoà sinh trưởng nầy khi đạt đến mô phân sinh tiếp nhận sẽ gây ra hàng loạt sự thay đổi phức tạp tiếp theo xảy ra một cách đồng thời dẫn đến sự hình thành mầm hoa.

* Sự liên tục của sự gợi ra hoa

Thornley và Cockshull () đã đưa ra mô hình toán học về sự gợi ra hoa liên tục bởi những nguyên nhân độc lập nhau ở những phần khác nhau của cây (Hình1.1). Nhiều thí dụ về sự gợi ra hoa từng phần cho thấy rõ rằng sự gợi ra hoa không cần thiết phải hoàn tất khi mà một phần của nó được khởi đầu và đề nghị rằng không có một sự khởi đầu riêng lẻ mà có thể cả hệ thống chuyển động trong tất cả những sự kiện liên tục.

Thí dụ: Những cấu thành sự liên tục được ghi nhận trên cây Sinapis
* Sự liên tục của những sự thay đổi liên quan đến sự trao đổi năng lượng mà có thể được sản xuất bởi cây chịu đựng trong một chu kỳ ngày ngắn ở bức xạ cao.
* Sự liên tục bao gồm sự phóng thích sớm vào sự phân bào của tế bào G2 và sự đồng nhất hóa tế bào tiếp theo mà có thể được sản xuất bởi cây được đưa ra cảm ứng điều kiện ngày dài dưới mức tối thiểu 11 hoặc 12 giờ.

Những sự liên tục khác nhau có thể độc lập ở lúc khởi đầu nhưng chúng có thể tương tác với nhau ở một vài bước tiếp theo của quá trình ra hoa. Nếu chấp nhận quan điểm nầy có nghĩa là không có một sự kiện nào là một sự gợi hoàn toàn mà nó chỉ là một phần của sự gợi ra hoa. Do đó, khó mà dự  đoán có bao nhiêu sự khởi đầu độc lập trong quá trình ra hoa và như vậy sự khởi phát hoa tùy thuộc vào một hệ thống của nhiều yếu tố chi phối.

* Tính đặc trưng của sự gợi ra hoa
Tính đặc trưng của sự gợi ra hoa được đặt ra bởi Evans() và nhiều nhà nghiên cứu khác trên cơ sở hầu hết những sự kiện được phát hiện trong sự gợi ra hoa thì không đặc trưng cho sự ra hoa.Những thay đổi tương tự được tin rằng xuất hiện trong quá trình tạo thành các cơ quan mới khác như rễ hoặc sự tượng mầm chồi và ngay cả sự phóng thích của mầm chồi nách từ sự miên trạng.Theo quan điểm nầy thì sự gợi ra hoa được nhìn nhận như là một sự hoạt động không đặc trưng của toàn thể đỉnh mà cho phép thành lập một mô hình mới của sự sinh trưởng và sự hình thành một cơ quan. Sự thay đổi đặc biệt như là sự giải phóng của một gene khỏi bị cản trở được tin là chỉ xuất hiện ở thời kỳ sau của sự chuyển đổi.

Trong khi chưa có thể bác bỏ giả thuyết khiêu khích nầy thì nhiều bằng chứng được cho thấy rằng sự gợi ra hoa là một hỗn hợp của những sự kiện đặc trưng và không đặc trưng. Những sự kiện đặc trưng như là sự thay đổi sự sắp xếp của lá, sự tạo không bào và sự biến mất của mô phân sinh lỏi gân chính của lá, sự đồng nhất hóa tế bào,sự thay đổi chất lượng trong thành phần của protein,..Hơn nữa, sự đặc trưng của sự gợi ra hoa có thể không chỉ tồn tại trong những đặc trưng của những thành phần riêng biệt của nó mà còn trong sự tương tác liên tục xuất hiện trong cả không gian và thời gian.

* Sự ức chế sự sinh trưởng có phải là một thành phần sớm và cần thiết của sự gợi ra hoa?
Sự ức chế sự sinh trưởng như là một bằng chứng thứ hai xuất hiện ở thời kỳ chuyển tiếp giai đoạn ra hoa. Kết quả ngoài đồng ruộng trên cây ăn trái và cây hoa kiểng thân gổ qua việc khoanh cành, tỉa cành, hạn chế bón phân đạm hoặc áp dụng những biện pháp ức chế sự tăng trưởng thúc đẩy sự ra hoa cho thấy rằng có một sự đối lập giữa sự sinh trưởng dinh dưỡng và sinh sản. Sự khô hạn hay lạnh thúc đẩy sự hình thành mầm hoa cũng được xem như là kết quả của việc xử lý làm giảm sự sinh trưởng.

Kết quả đạt được trên cây ngày ngắn Chenopodium rubrumcủa Seidlova được dùng để chứng minh cho quan điểm nầy. Người tadùng cây con 3-6 ngày tuổi đem xử lý 3 chu kỳ đêm dài (16 giờ) liên tục và nhận thấy rằng quá trình sinh tổng hợp và hàm lượng ARN trong tất cả các vùng của mô phân sinh giảm ngay lập tức.

Sự hoạt động của mô phân sinh trong 2 chu kỳ kích thích đầu tiên giữ ở mức thấp và sau đó tăng nhanh ở tất cả các vùng khi đạt được giá trị trên sự kiểm sóat sinh trưởng giữ trong ánh sáng liên tục. Hơn nữa việc xử lý ức chế sự trao đổi chất mô phân sinh bằng chất  ức chế tăng trưởng actinomycin D,6-azauridine, 5-fluordeoxyuridine hoặc bằng sự khô hạn đã làm giảm sự sinh trưởng, chủ yếu trên sự hình thành và sự mở của lá đã dẫn đến sự hình thành hoa.

Sự ức chế quá trình đồng hóa bằng hóa chất thúc đẩy quá trình hình thành hoa trên một số cây trồng khác cũng được ghi nhận như:
−  Chloramphenicol và 5-fluorodeoxyuridine trên họcamquýt
−  6-azauracil và 8-azaguanine trên mô thân cây thuốc lá

Từ những kết quả nầy, Krekule và Seidlova() xem sự ức chế tăng trưởng như là một sự cần thiết cho quá trình gợi ra hoa.
Tuy vậy, người ta cũng không biết rõ bằng cách nào hoặc ở đâu những hóa chất tác động lên chức năng của cây để gây ra việc ức chế sự đồng hóa làm sự thúc đẩy quá trình hình thành mầm hoa. Như trường hợp của chất cycloheximide được xem là chất có tác dụng ngăn cản quá trình sinh tổng hợp protein nhưng nó cũng ngăn cản quá trình quang tổng hợp trên lá và chuyển các chất đồng hóa.

*Sự bắt đầu của sự gợi ra hoa
Sự bắt đầu của sự khởi phát hoa được định nghĩa như là sự bắt đầu của một chuổi sự kiện liên tiếp theo sau.Xác định những sự kiện khởi đầu nầy rất quan trọng vì nó sẽ giúp chúng ta hiểu được bản chất của những yếu tố kiểm soát sự gợi ra hoa. Tuy nhiên điều nầy rất khó xác định vì nó liên quan tới một chuỗi quá trình biến đổi của một hệ thống chức năng phát triển hình thái của cây.

Trong nhiều cây có chu kỳ đơn, sự thay đổi đầu tiên được xác định rất sớm ở đỉnh ở thời kỳ tới hạn của đêm hay ngày đạt được hoặc sớm hơn như trên cây Sinapissựgia tăng quá trình tổng hợp ARN được quan sát 10 giờ sau khi có chu kỳ ngày dài và tăng hoạt động men Envertase sau 2 giờ. Khi tạo điều kiện ngày dài cảm ứng ra hoa cho cây Sinapsis alba, người ta nhận thấy quá trình chuyển tiếp ra hoa bao gồm bốn giai đoạn:
−  Sự nhận cảm ứng ngày dài của lá trưởng thành
−  Sự thủy giải tinh bột trong lá và thân và sự chuyển sucrose trong libe tới rễ và mô phân sinh chồi ngọn
−  Sự vận chuyển ZR (Zeatine riboside) và iPR (isopentyl adenine Riboside) trong mạch mộc từ rễ tới lá trưởng thành

−  Sựvận chuyễn iP (isopentyl adenine) trong libe từ lá tới mô phân sinh ngọn

Như vậy dưới sự cảm ứng của ngày dài, sự ra hoa của Sinapsis alba liên quan tới các dấu hiệu sacarose và cytokinine, mỗi dấu hiệu gây một số biến đổi chuyên biệt trong mô phân sinh ngọn, dẫn tới sự ra hoa (Bùi Trang Việt, 2000) Tuy vậy, vì sự biến đổi của hoa có thể bắt đầu trong nhiều cây trước khi được đưa vào điều kiện kích thích, ngay cả những sự thay đổi sớm nhất được phát hiện trên cây được kích thích có thể cũng không phải là sự kiện khởi đầu của sự gợi cho chuỗi liên tục tiếp theo. Do đó, có thể nói rằng hầu như không thể tìm được một sự kiện duy nhất mà có thể nói chắc chắn rằng đó là sự kiện khởi đầu của sự gợi ra hoa.

* Kết thúc của sự gợi ra hoa hoặc sự quy định không thể đảo ngược đối với sự khởi phát hoa
Sự xác định thời kỳ mà sự hình thành hoa đã hoàn toàn và không thể đảo ngược lại (trở lại quá trình sinh trưởng) cũng rất quan trọng vì khi mô phân sinh phân hóa hình thành hoa hoàn toàn được xem là kết quả của quá trình gợi ra hoa trước đó và thực hiện thời kỳ tiếp theo. Ở nhiều loài đòi hỏi xử lý lâu nên thời kỳ kết thúc sự ra hoa chỉ ước lượng một cách đại khái bằng cách dựa vào sự phát triển của mô phân sinh.

* Sự đảo ngược của đỉnh sinh sản đối với sự sinh trưởng dinh dưỡng
Thông thường một cây chuyển qua giai đoạn sinh sản thường bị chi phối bởi yếu tố môi trường mà thường là yếu tố quang kỳ hoặc nhiệt độ thấp. Khi cây được kích thích trong điều kiện tối hảo thì ít khi sản xuất ra loại hoa có cấu trúc hỗn hợp, tức là vừa ra hoa vừa ra lá. Sự xuất hiện nhiều cấp độ khác nhau giữa sinh trưởng và sinh sản cho thấy rằng chồi ngọn ít nhiều có thể biến đổi trở lại tình trạng sinh trưởng. Nhưvậy mặc dù điều kiện hình thái chắc chắc đã xảy ra, hoa được sản xuất khi sự gợi ra hoa đã hoàn thành thì tình trạng sinh sản không nhất thiết ổn định vô hạn định. Trong một số loà ivà dưới những tình huống riêng biệt tình trạng sinh sản có thể bị mất một cách rõ ràng và chồi dường như trở lại tình trạng sinh trưởng dinh dưỡng như trước. Có nhiều hình thức biến đổi khác nhau như:
−  Cành sớm ra hoa và lá có hình hoa thị: Cành 'sớm ra hoa' hay còn được gọi là bông lá (vegetative inflorescence). Nguyên nhân gây ra tình trạng nầy là do sự kích thích dưới mức tối hảo hoặc áp dụng GA3. Sự xuất hiện của tình trạng nầy có thể gây ra sự nhầm lẫn là mô phân sinh chưa thực sự chuyển sang giai đoạn ra hoa.
−  Lá bất bình thường hoặc lá bắc có bộ phận như lá: Trong điều kiện cây chỉ được kích thích ở bên ngoài (marginal induction) làm cho lá trở lại tình trạng sinh trưởng hoặc lá bắc có hình dạng hoặc kích thước bất bình thường. Những lá bất bình thường nầy cho thấy rằng khi cây được kích thích thì kích thích sự sinh trưởng của lá, nhưng nếu điều kiện kích thích kéo dài thì nó sẽ ức chế sự sinh trưởng của lá.
−  Sự đảo ngược phát hoa: Nghĩa là phát hoa đã hình thành đầy đủ các bộ phận của hoa hoặc tất cả những đặc tính của một chồi sinh trưởng dinh dưỡng.Hiện tượng nầy xuất hiện một cách tự phát trên một số loài như trên cây khóm. Sự biến đổi phát hoa do (1) sự phát triển của lá bắc có những bộ phận như lá, trong lúc đó ở những phát hoa bình thường thì không có lá bắc (2) Sự phát triển chệch hướng của mầm hoa, mầm hoa biến thành chồi nách thay vì một hoa bình thường. Những chồi nầy thường phát triển chậm cần đưa trở lại điều kiện sinh trưởng bình thường cho cây phục hồi.
Trên cây xoài, chôm chôm hay cây nhãn khi mầm hoa hình thành và phát triển mầm hoa không thể đảo ngược nhưng nếu điều kiện thích hợp cho sự phát triển dinh dưỡng thì mầm lá sẽ phát triển mạnh ức chế sự phát triển mầm hoa làm cho hoa không phát triển được (bông lá). Do đó, khi điều khiển ra hoa phải kiểm soát yếu tố môi trường, duy trì điều kiện kích thích cho đến khi phát hoa phát triển hoàn toànmới chấm dứt quá trình kích thích ra hoa.

Trên cây chôm chôm hay sầu riêng khi 'xiết nước'và đậy nylon để kích thích ra hoa, nếu hoa phát triển chưa hoàn toàn mà dở nylon hoặc cho nước vào cây sẽ chuyển qua sinh trưởng.
−  Hoa có màu lục và phát triển nhanh: Hoa có màu lục và phát triển nhanh có thể thấy trong tự nhiên hay qua thực nghiệm.Một cách căn bản thì những hoa bất thường nầy phản ảnh sự bất bình thường của sự phát triển và sự tượng mầm hoa.

Không có nhận xét nào:

Số lượt xem tháng trước

Bài đăng phổ biến

Bài đăng nổi bật

Shop hoa tươi Quận 1 (GIAO HOA NHANH)

Đà Lạt- xứ sở mộng mơ với biệt danh thành phố ngàn hoa là địa điểm lí tưởng mà nhiều người chọn đi du lịch. Đến đây ...