Bài giảng Sinh lý thực vật - Bài 14: Tính chống chịu điều kiện bất lợi

TÍNH CHOÁNG CHÒU<br /> ÑIEÀU KIEÄN BAÁT LÔÏI<br /> <br /> Biotics<br /> <br /> +/0<br /> +/–<br /> +/+<br /> –/–<br /> Keát quaû cuûa caùc daïng<br /> quan heä giöõa thöïc vaät<br /> vaø caùc sinh vaät<br /> <br /> CAÙC TRAÏNG THAÙI ÑEÀ KHAÙNG<br /> <br /> <br /> <br /> CAÙÙC YEÁÁU TOÁÁ AÛNH HÖÔÛNG ÑEÁN SÖÏ TOÅÅN THÖÔNG<br /> CA YE TO NH HÖ NG<br /> SÖÏ TO THÖ<br />  Thôøøi ñieååm bò toåån thöông<br /> Thô ie<br /> to thö<br />  Vuøøng bò toåån thöông:<br /> Vu ng to thö ông:<br /> <br /> <br /> • Antixenosis (Xua ñuoåi): thöïc vaät tìm caùch ñuoåi loaøi<br /> gaây haïi khoûi vaät chuû.<br /> <br /> • Antibiosis (Khaùng): gaây roái loaïn caùc quaù trình sinh<br /> hoïc trong cô theå loaøi gaây haïi.<br /> <br /> • Tolerance (Chòu ñöïng): chòu ñöôïc söï coù maët cuûa<br /> loaøi gaây haïi maø khoâng gaây maát söùc soáng vaø naêng suaát.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Tröïc tieááp: vuøøng lieân quan ñeán naêng suaáát.<br /> Tröï tie vung<br /> sua<br /> Daùùn tieááp: vuøøng khoâng lieân quan ñeán naêng suaáát.<br /> Da tie vung<br /> sua<br /> <br /> Caùùc kieååu toåån thöông:<br /> Ca kie to thöông:<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Giaûûm maäät ñoä quaààn theåå<br /> Gia ma<br /> qua the<br /> Giaûûm beàà maëët laùù<br /> Gia be ma la<br /> Giaûûm toáác ñoä quang hôïïp<br /> Gia to<br /> hô<br /> Ñaåy nhanh söï laõo hoùùa caùùc cô quan.<br /> ho ca<br /> quan.<br /> Thaáát thoaùùt caùùc chaáát ñoàng hoùùa<br /> Tha thoa ca cha<br /> ng ho<br /> Maáát caân baèèng nöôùc<br /> Ma<br /> ba ng<br /> Phaùù huûûy caááu truùùc haïït/traùùi<br /> Pha hu ca tru ha t/tra<br /> Thay ñoåi caááu truùùc/hình thaùùi<br /> ca truc/hì tha<br /> <br /> 1<br /> <br /> Caùc bieåu hieän cuûa phaûn öùng khaùng (antibiosis)<br /> •<br /> •<br /> <br /> Giaûm khaû naêng sinh tröôûng.<br /> <br /> •<br /> <br /> Taêng tæ leä cheát ôû traïng thaùi hoùa nhoäng<br /> <br /> •<br /> <br /> Giaûm khaû naêng sinh saûn<br /> <br /> •<br /> <br /> Giaûm kích thöôùc caùnh<br /> <br /> •<br /> <br /> Overcompensation<br /> <br /> Gaây cheát caùc caù theå loaøi gaây haïi chöa tröôûng thaønh.<br /> <br /> Taïo baát thöôøng veà hình thaùi vaø taäp tính.<br /> <br /> Linearity<br /> <br /> Yield<br /> <br /> Tolerance<br /> Compensation<br /> <br /> Möùc ñoä toån thöông<br /> <br /> Taát caû caây xanh ñeàu tieàm taøng ñoäc toá ñoái vôùi loaøi aên coû<br /> Ñoäc toá cuûa caùc hoùa chaát thöïc vaät tuøy thuoäc vaøo:<br /> <br /> Caùc nhoùm ñoäc toá thöïc vaät:<br /> -Alkaloid (10.000)<br /> <br /> -Amino acid phi protein (400)<br /> <br /> -Tuoåi vaø traïng thaùi loøai gaây haïi.<br /> <br /> -Cardenolides (200)<br /> <br /> -Peptides (50)<br /> <br /> - Cô cheá haáp thuï vaø ñaøo thaûi.<br /> <br /> -Cyanogenic glycoside (60)<br /> <br /> -Polyacetylenes (650)<br /> <br /> - Heä thoáng khöû ñoäc cuûa loøai gaây haïi.<br /> <br /> -Furanocoumarins (400)<br /> <br /> -Proteins (100)<br /> <br /> -Glucosinolates (150)<br /> <br /> -Quinones (800)<br /> <br /> -Iridoids (250)<br /> <br /> -Saponins (600)<br /> <br /> -Isoflavonoids (1.000)<br /> <br /> -Sequiterpene lactones (3.000)<br /> <br /> - Lieàu löôïng tieäu thuï trong moät khoaûng thôøi gian nhaát ñònh.<br /> <br /> Khoâng phaûi taát caû caùc phaàn cuûa thöïc vaät ñeàu caàn phaûi coù ñoäc toá.<br /> - Traùi caây thöôøng laø boä phaän khoâng coù ñoäc toá.<br /> - Haït thöôøng ñöôïc baûo veä bôûi caùc ñoäc toá.<br /> <br /> Leaf Cuticle<br /> HEÄ THOÁNG TÖÏ VEÄ ÔÛ THÖÏC VAÄT<br /> A- Heä thoáng bao boïc beân ngoøai:<br /> Cutin (ôû treân maët ñaát)<br /> Suberin (ôû phaàn döôùi maët ñaát)<br /> Saùp, Lignin<br /> >>>Haïn cheá maát nöôùc<br /> >>> Ngaên ngöøa ñòch haïi.<br /> <br /> 2<br /> <br /> TAÊNG CÖÔØNG ÑOÄ BEÀN VAÙCH TEÁ BAØO<br /> <br /> Taêng cöôøng vaät lieäu vaùch teá baøo:<br /> Thöôøng ñöôïc taïo ra do tín hieäu gia taêng ethylene, caùc chaát do<br /> naám, virus phoùng thích.<br /> Bao goàm chuû yeáu laø caùc glycoprotein giaøu hydroxyproline<br /> hoaëc giaøu glycine >>> taïo ñoä baùm cao cho pectin, cellulose,<br /> ligin, suberin<br /> <br /> HEÄ THOÁNG TÖÏ VEÄ ÔÛ THÖÏC VAÄT<br /> B- Caùc chaát trao ñoåi thöù caáp:<br /> Choáng loøai aên coû vaø saâu beänh.<br /> Duy trì khaû naêng sinh tröôûng sinh duïc.<br /> Thoâng qua 3 nhoùm chaát trao ñoåi thöù caáp chuû yeáu.<br /> <br /> Taêng cöôøng enzyme vaùch teá baøo:<br /> -Peroxidase: thuùc ñaåy quaù trình suber hoùa & lignin hoùa, oån<br /> ñònh hoaït ñoäng sinh toång hôïp vaùch teá baøo.<br /> <br /> 1- Nhoùm Terpen:<br /> caáu thaønh bôûi caùc isoprene coù 5 carbon.<br /> Terpen gaây ñoäc cho caùc loøai aên coû & naám<br /> - Limonine (nhoùm cam quít)<br /> - Menthol (baïc haø)<br /> - Curcubitacin (baàu bí)<br /> - Saponin (maõng caàu)<br /> Moät soá terpen giaû caáu truùc cuûa<br /> caùc hormon taêng tröôûng coân truøng.<br /> Moät soá loøai aên coû haïn cheá ñoäc toá gaây ra bôûi terpen<br /> <br /> 2- Nhoùm caùc chaát chöùa phenol:<br /> Trung gian trao ñoåi cuûa caùc phenol laø phenylalanine (acid amin)<br />  Coù theå gaén vaøo DNA/RNA gaây roái loaïn thoâng tin di truyeàn cuûa<br /> sinh vaät gaây haïi.<br />  Aùnh saùng töû ngoïai hoïat hoùa moät soá hôïp chaát phenol & caùc hôïp<br /> chaát naøy khoâng theå töï phaân giaûi (Flavonoid baûo veä tröôùc taùc ñoäng<br /> cuûa tia UV.)<br />  Phenol ñöôïc phoùng thích ra ñaát taùc ñoäng leân caùc thöïc vaät laân caän.<br />  Phenol hình thaønh daïng phöùc hôïp cao phaân töû (Lignin) coù ñoä beàn<br /> vöõng taïo söùc baûo veä cô hoïc tröôùc sinh vaät gaây haïi.<br />  Anthocyanin laø caùc flavonoid coù maøu haáp daãn caùc loøai thuï phaán<br /> vaø caùc loøai phaùt taùn haït.<br />  Thöïc vaät cho pheùp taïo ra Isoflavonoid ngay khi coù vi sinh vaät taán<br /> coâng.<br />  Tanin ngaên ngöøa caùc loøai aên coû do gaây baát hoaït caùc enzyme tieâu<br /> hoùa.<br /> <br /> 3<br /> <br /> Lignin<br /> <br /> 3- Caùc hôïp chaát chöùa nitro.<br /> Flavonoids<br /> L-phenylalanine >>> trans-cinnamic acid<br /> <br /> (saéc toá,<br /> phytoalexin)<br /> <br /> Esters<br /> <br />  Alkaloid coù taùc ñoäng sinh lyù ñaëc bieät leân ñoäng vaät.<br />  Glycoside cyanogen gaây ñoäc cho ñoäng vaät thoâng qua<br /> HCN (khoai mì)<br />  Caùc acid amin phi protein ngaên ngöøa loøai aên coû.<br />  Moät soá protein gaây öùc cheá tieâu hoùa ôû ñoäng vaät aên coû.<br />  Teá baøo thöïc vaät bò thöông tieát ra tín hieäu daïng<br /> protein.<br /> <br /> Cyanogenic Glycosides<br /> O glucose<br /> <br /> CH3<br /> <br /> CH3<br /> <br /> C<br /> CH3<br /> <br /> CN<br /> <br /> Glucosinolates<br /> OH<br /> <br /> + glucose<br /> <br /> C<br /> <br /> enzyme<br /> CH3<br /> <br /> S—glucose<br /> <br /> CN<br /> <br /> myrosinase<br /> R N—C S + glucose + HSO4–<br /> <br /> R—C<br /> N—O—SO3–<br /> <br /> mustard oil<br /> <br /> CH3<br /> C<br /> <br /> O +<br /> <br /> HCN<br /> <br /> CH3<br /> <br /> Canavanine giaû caáu truùc cuûa Arginine ñeå ñöôïc haáp<br /> thu vaøo teá baøo ñoäng vaät vaø tham gia hoaït ñoäng<br /> dòch maõ trong teá baøo nhöng gaây baát hoaït protein<br /> hoaëc gaây öùc cheá Protease trong cô theå ñoäng vaät<br /> <br /> 4<br /> <br /> HÌNH THAØNH MOÄT SOÁ PROTEIN KHOÂNG THUOÄC NHOÙM<br /> CAÙC PROTEIN KHAÙNG<br /> <br /> Thöïc vaät hình thaønh moät soá peptide hoaëc protein ñaëc bieät choáng<br /> laïi loaøi gaây haïi (Snakin-1 töông töï nhö noïc raén tieát ra ôû moät soá<br /> gioáng khoai taây nhaèm dieät vi khuaån & naám.<br /> Moät soá nhoùm tieâu bieåu:<br /> <br /> HÌNH THAØNH MOÄT SOÁ PROTEIN KHOÂNG THUOÄC NHOÙM<br /> CAÙC PROTEIN KHAÙNG<br /> Defensin: goàm caùc protein giaøu sulfur coù hoaït tính khaùng vi sinh<br /> ngoaïi tröø vi khuaån.<br /> -Toàn taïi trong haït vaø moät soá boä phaän sinh döôõng & traùi.<br /> -Defensin coù theå bao goàm 2 nhoùm:<br /> -Nhoùm caûn trôû phaùt trieån sôïi naám<br /> <br /> -Thionin: peptid kích thöôùc khoaûng 5 kDal toàn taïi ôû moät soá loaïi<br /> haït nguõ coác vaø laù moät soá loaøi caây ñaëc bieät laø ôû phaàn bieåu bì laù.<br /> Thionin taùc ñoäng leân tính thaám maøng teá baøo cuûa loaøi gaây haïi<br /> nhöng khoâng taùc ñoäng leân maøng teá baøo thöïc vaät do teá baøo thöïc<br /> vaät saõn coù cô cheá baûo veä an toaøn.<br /> <br /> -Nhoùm gaây bieán daïng hình thaùi<br /> Lectin: coù theå laø caùc protein döï tröõ, coù nhieàu ôû voû haït.<br /> - Lectin gaén vaøo maøng ruoät gaây nghoä ñoäc cho ñoäng vaät.<br /> Lectin ôû hoï baàu bí coù taùc duïng laøm taéc maïch daãn >>> traùnh laây<br /> lan vi sinh vaät sang caùc boä phaän khaùc.<br /> <br /> Caùùc protein khaùùng chính thöôøng ñöôïc taïïo ra khi caây nhieãm beäänh<br /> Ca<br /> khang chí thö ng ñöô ta<br /> benh<br /> <br /> PR-1<br /> PRPR-2<br /> PR-<br /> <br /> Troïïng löôïng<br /> Trong lö ng<br /> phaân töû (kDal)<br /> töû<br /> 15 – 17<br /> 31 – 33<br /> <br /> PR-3<br /> PRPR-4<br /> PR-<br /> <br /> 4.5 – 7.0<br /> 6–7<br /> <br /> PR-5<br /> PR-<br /> <br /> 5–7<br /> <br /> PR-6<br /> PR-<br /> <br /> >7<br /> <br /> Nhoùùm<br /> Nho<br /> <br /> Ñaëc tính<br /> tí<br /> Khaùùng naáám<br /> Khang na<br /> 1,3 glucanase  phaùù huûûy vaùùch teáá<br /> pha hu va ch te<br /> baøøo naáám.<br /> ba na m.<br /> Chitinase kieààm<br /> kie<br /> Gaéén vaøøo Chitin  nhaïïy caûûm hôn<br /> nha ca<br /> Ga va<br /> vôùùi Chitinase<br /> vô<br /> Thaumatin  thay ñoåi tính thaååm<br /> tí tha<br /> thaááu maøøng teáá baøøo naáám beäänh.<br /> tha ma ng te ba na be nh.<br /> ÖÙc cheáá protease<br /> che<br /> <br /> Caùùc protein khaùùng chính thöôøng ñöôïc taïïo ra khi caây nhieãm beäänh<br /> Ca<br /> khang chí thö ng ñöô ta<br /> benh<br /> <br /> Nhoùùm<br /> Nho<br /> PR-7<br /> PRPR-8<br /> PRPR-9<br /> PRPR-10<br /> PRPR-11<br /> PRPR-12<br /> PRPR-13<br /> PRPR-14<br /> PR-<br /> <br /> Troïïng löôïng<br /> Trong lö ng<br /> phaân töû (kDal)<br /> töû<br /> --4–9<br /> 40<br /> 17<br /> >7<br /> 5<br /> 5<br /> ---<br /> <br /> Ñaëc tính<br /> tí<br /> Phaân giaûûi protein noääi baøøo<br /> gia<br /> no ba<br /> Chitinase acid<br /> Peroxidase<br /> Ribonuclease<br /> Chitinase noääi baøøo<br /> no ba<br /> Khaùùng naáám<br /> Khang na<br /> Khaùùng naáám<br /> Khang na<br /> Khaùùng naáám.<br /> Khang nam.<br /> <br /> C- Thöïc vaät choáng traû ñòch haïi: baèng caùch tieát ra caùc<br /> chaát thöù caáp:<br />  Tieát ra hormone veát thöông >>> phaùt ñoäng quaù trình hoài phuïc<br /> & laøm laønh veát thöông.<br />  Tieát ra phytoalexin hay protein ñaëc bieät bao vaây kyù sinh trong<br /> moät phaïm vi toái thieåu vaø ngaên chaën söï taán coâng sang caùc vuøng<br /> laân caän.<br /> Phytoalexin laø taäp hôïp caùc ñoäc toá gaây ñoäc caû cho loaøi gaây haïi vaø<br /> baûn thaân thöïc vaät  gaây hoaïi töû teá baøo.<br /> (Vaãn toàn taïi moät soá ít phytoalexin caàn thieát cho hoaït ñoäng sinh<br /> tröôûng bình thöôøng cuûa teá baøo)<br /> Phytoalexin daãn xuaát Isoflavonoid<br /> Phytoalexin daãn xuaát töø Coumarin<br /> Phytoalexin daãn xuaát töø Terpenoid<br /> <br /> 5<br /> <br />