Abxixic (ABA) - Acid Abscisic (Chất ức chế sinh trưởng)

1. Giới thiệu chung về Axit abxixic (ABA)

Axit Abxixic (Acid Abscisic) còn được gọi là Dormin, axit Dormic (DMA) là một nhóm chất tự nhiên và nhân tạo được xem như một hoóc môn thực vật - thuộc nhóm chất ức chế sinh trưởng.

- Năm 1961, hai nhà khoa học người Mỹ Liu và Carn đã tách được một chất dưới dạng tinh thể từ quả bông già và khi xử lý cho cuống lá bông non đã gây ra hiện tượng rụng và gọi chất đó là Abscisic I.  

- Năm 1963, Chkuma và Eddicott đã tách được một chất từ lá già cây đậu ngựa và đặt tên là Abscisic II. Vào thời gian này Wareing và các cộng sự cũng đã tách được một chất ức chế có trong các chồi đang ngủ và đặt tên là “Ðômin”. Năm 1966, dùng phương pháp quang phổ phân cực đã xác định được bản chất hoá học của chất ức chế này.

- Năm 1967, hội nghị khoa học quốc tế về chất điều hòa sinh trưởng ở Ottawa đã đặt tên cho chất ức chế sinh trưởng này là Abscisic acid (ABA) có công thức hoá học là C₁₅H₂₀O₄

- Axit abxixic (ABA) là một chất ức chế sinh trưởng khá mạnh được phát hiện vào năm 1966. 

- Axit abxixic (ABA) được tổng hợp hầu hết các cơ quan rễ, lá, hoa, quả, củ,...nhưng chủ yếu là cơ quan sinh sản. Sau khi hình thành hoa thì hàm lượng ABA tăng lên rất nhanh. ABA được tích lũy nhiều trong các cơ quan đang ngủ nghỉ, cơ quan dự trữ, cơ quan sắp dụng. Sự tích lũy ABA sẽ kìm hãm quá trình trao đổi chất, giảm sút các hoạt động sinh lý và có thể chuyển cây vào trạng thái ngủ nghỉ sâu. 

- Khi gặp bất cứ một điều kiện Stsess nào của môi trường như hạn, rét, nóng mặn, sâu bệnh, ...thì hàm lượng ABA tăng rất nhanh trong lá. Đây là phản ứng thích nghi của cây. 

2. Công thức cấu tạo Axit Abxixic (Acid Abscisic)

Axit Abxixic (Acid Abscisic)

3. Cơ chế tác động của Axit axixic (ABA)

Có hai loại cơ chế để giải thích tác động của ABA lên ức chế sinh trưởng, sự già hóa, sự già hóa, sự đóng mở của khi khổng,...

3.1. ABA đối với sự ngủ nghỉ

- Trong các tế bào đang ngủ nghỉ, các vật liệu di truyền (ADN) gần như hoàn toàn bị trán áp, do đó hệ thống tổng hợp protein , axit nucleic, các enzyme không xảy ra và quá trình sinh trưởng bị ngừng. Quá trình ức chế này kéo dài đến khi tác dụng ức chế ABA không còn, khi hàm lượng ABA giảm đến mức tối thiểu hoặc xử lý chất đối kháng sinh lý GA3 hay chất kích thích sinh trưởng khác. 

- Axit axixic (ABA) với sự đóng mở khí khổng: Sự đóng mở của tế bào khí khổng là do sự biến đổi sức trương trong chúng. Người ta cho rằng ABA làm thay đổi thế hiệu điện sinh học qua màng nên ảnh hưởng sự tiết ion K+ qua màng tê bào khí khổng. Kết quả làm thay đổi sức trương của tế bào khí khổng. Khí khổng đóng hay mở khi giảm hay tăng sức trương. 

4. Những ảnh hưởng và vai trò sinh lý của chất ức chế sinh trưởng Axit Abxixic ABA (Acid Abscisic)

ABA phân phối rộng trong giới thực vật thực vật bậc cao, râu, tảo lục, nấm mới đây cũng thấy trong não chuột. Tuy nhiên nó chưa được tìm thấy trong vi khuẩn. Axit abxixix (ABA) là một sản phẩm tự nhiên liên quan đến nhiều lĩnh vực sinh trưởng, và phát triển của thực vật như ức chế sinh trưởng, kích thích sự phát triển phôi bình thường, tích lũy proteins trong hột và sự đáp ứng nổi bật của Stress. ABA hoạt động như một tiến hiệu cho biết cây trồng trong tình trạng Stress, tuy nhiên nó cũng liên quan với những quá trình sinh lý thông thường trong cây. 

• Axit Abxixic ABA (Acid Abscisic) ức chế sự tăng trưởng 

ABA ức chế sự tổng hợp acid nucleic trong tế bào, ức chế quá trình tổng hợp protein, từ đó ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng phát triển của cây, làm cây mau già và rút ngắn chu kỳ sống.

• Axit Abxixic ABA (Acid Abscisic) điều chỉnh sự rụng

- ABA kích thích sự hình thành tầng rời gây nên sự rụng.

- Khi có tác nhân cảm ứng sự rụng như nhiệt độ quá cao hay quá thấp, úng, hạn, sâu bệnh… thì hàm lượng ABA trong lá, quả tăng lên nhanh gây nên sự rụng của chúng.

- Vì vậy ở các bộ phận già sắp rụng có chứa nhiều ABA. 

(Thực chất: ABA không trực tiếp ảnh hưởng lên sự rụng. ABA có thể tác động gián tiếp lên quá trình lão hóa trước trưởng thành và làm gia tăng sự sản sinh ethylene và ethylene đánh thức một số gene liên quan đến sự dụng).

• Axit Abxixic ABA (Acid Abscisic) điều chỉnh sự ngủ nghỉ

Trong cơ quan đang ngủ nghỉ, hàm lượng ABA tăng lên gấp 10 lần so với cơ quan dinh dưỡng nên ức chế quá trình nảy mầm. Sự ngủ nghỉ kéo dài đến khi nào hàm lượng ABA trong đó giảm đến mức tối thiểu.

Các biện pháp làm  giảm ABA hoặc xử lí chất có tác dụng đối kháng với ABA như GA có khả năng phá ngủ, kích thích nảy mầm. Chẳng hạn, xử lí lạnh và bảo quản có tác dụng giảm hàm lượng ABA rất nhanh (giảm 70% cho hạt và 30% cho quả, củ) và hạt, củ có thể nảy mầm khi gieo.

• Axit Abxixic (Acid Abscisic) điều chỉnh sự đóng mở của khí khổng 

- Một trong những cơ chế điều chỉnh sự đóng mở của khí khổng là cơ chế hormone. Khi hàm lượng ABA tăng lên trong lá thì các khí khổng đóng lại để hạn chế thoát hơi nước.

Ví dụ: Xử lý ABA ngoại sinh cho lá làm khí khổng đóng lại nhanh chóng, vì vậy mà làm giảm sự thoát hơi nước của lá. Chức năng điều khiển sự đóng mở khí khổng có liên quan đến sự vận động nhanh chóng của ion K+. ABA gây cho tế bào đóng tạo nên “lỗ thủng” K+, mất sức trương và khí khổng đóng lại. Xử lý ABA ngoại sinh làm khí khổng đóng lại để hạn chế sự thoát hơi nước qua khí khổng, giảm sự mất nước của lá.  

- Vai trò của ABA như là một chất cảm ứng với Stress đã được biết trong nhiều năm vừa qua. Trong điều kiện Stress do thiếu nước ABA có thể gia tăng lên 20 lần. Sự thiếu nước ở rễ cũng sản sinh ABA rồi di chuyển đến lá, và toàn cây để làm cho khí khổng đóng lại. 

• Axit Abxixic (Acid Abscisic) được xem là hormone “stress”, bảo vệ chống lại stress do mặn và nhiệt độ

- Khi cây gặp các điều kiện bất thuận của môi trường thì hàm lượng ABA tăng lên nhanh chóng trong cây giúp cây trải qua tạm thời điều kiện bất thuận đó. Chẳng hạn, khi cây gặp hạn thì hàm lượng ABA trong lá tăng lên, khí khổng đóng lại và cây tránh được mất nước.

- Hàm lượng ABA gia tăng khi cây bị Stress do mặn, lạnh và nóng. Những sự biến đổi này là nguyên nhân của sự thiếu nước. Việc sử lý ABA ngoại sinh có thể làm cho một số loài cây chống lại điều kiện lạnh và mặn. 

• Axit Abxixic (Acid Abscisic) là hormone hóa già

Mức độ hóa già của cơ quan và của cây gắn liền với sự tích lũy ABA trong chúng. Khi hình thành cơ quan sinh sản và dự trữ là lúc ABA được tổng hợp và tích lũy nhiều nhất và tốc độ hóa già cũng tăng lên.

• Axit Abxixic (Acid Abscisic) ảnh hưởng đến miên trạng 

- Trong điều kiện ngắn ngày, hàm lượng ABA gia tăng trong lá và mầm chồi vẫn đã dẫn đến sự miên trạng. Tuy nhiên cũng có trường hợp điều kiện ngày ngắn gây ra miên trạng trong vài loài lại không có sự gia tăng ABA nội sinh. Việc xử lý ABA ngoại sinh lên mầm chồi và lên hột đã kích thích miên trạng của chúng. 

4. Ứng dụng của Axit Abxixic (Acid Abscisic)

1. Điều khiển sự nảy mầm của hột và sự phát triển của cây con

- GA₃ kích thích sự nảy mầm. ABA ức chế nảy mầm và tác động như một chất đối kháng tự nhiên với Gibbrellin. Hàm lượng ABA cao trong hột kích thích tính nhạy cảm của hột đến sự giảm thế năng nước, do đó làm giảm khả năng nảy mầm. 

- Chất làm chậm sinh trưởng là chất tổng hợp nhân tạo có vai trò như chất ức chế sinh trưởng nhưng không làm thay đổi đặc tính sinh sản. dùng để làm thấp cây, cứng cây, chống lốp, đổ...

- Chất diệt cỏ có tác dụng phá hoại các màng TB và màng sinh chất, ức chế quang hợp, xáo trộn quá trình sinh trưởng, ngừng trệ quá trình phân bào, ngăn cản quá trình sinh tổng hợp của nó, còn cây trồng khác không bị hại.-

- Antitranspirant - gây ra khí khổng đóng cửa, giảm thoát hơi nước để tránh mất nước.

- Ức chế quá trình chín của trái cây

- Ứng dụng làm ngủ (nghỉ) hạt giống bằng cách ức chế sự tăng trưởng tế bào - ức chế hạt giống nảy mầm.

- Giảm bài xuất các enzyme cần thiết cho quang hợp.