Chương I Q U Y LUẬT SIN H T R Ư Ở N G , PH Á T T R IEN , RA H O A , K Ế T Q U Ả 1. Sự PHÁT TRIỂN CÁ THỂ CỦA CÂY 1. Mối quan hệ của sự phát triển với bản ch ất di truyền và điều kiện sinh trưởng Sinh trưởng, phát triển là kết quả hoạt động tổng hợp cùa những chức năng sinh ký riêng biệt như: trao đổi nước, quang hợp, hô hấp, vận chuyển vằ phân bố chất hữu cơ trong cây, dinh dưỡng khoáng và đạm của cây. Các chức năng sinh lý này xảy ra một cách đồng thời và luôn luôn có mối quan hệ khăng khít ràng buộc với nhau.
"Quan niệm về sự sinh trưởng và phát triển của cầy được thừa nhận hiện nay là của Libbert: - Sinh trưởng là sự tạo mới các yếu tố cấu trúc một cách không thuận nghịch của tế bào, mô, toàn cây và kết quả dẫn đến sự tăng về số lượng, kích thước, thể tích sinh khối của chúng. - Plíắl triển là quá trình biến đổi về chất bên trong tế bao, mô và toàn cây để dẫn đến sự thay đổi về hình thái và chốc năng của chúng. 5 Các biểu hiện về sự sinh trưởng như: sự phân chia tế bào, sự giãn của tế bào, sự tàng kích thước của thân, cành, lá, hoa, quả, sự đâm chồi nảy íộc, đẻ nhánh. Ià không thể đảo» tigươc.
Nhưng sự tặng kích thước và trọng ịượng,4|ạt do hút nước không thể xem lậ sinh trưởng vì đó là quá trình thuận nghịch. Tất cả những biểu hiện có liên quan đến những biến đổi chất để làm thay đổi hình thái và chức năng của tế bào, của cơ quan. được xem là sự phát triển: Sự nảy mầm của hạt có thể xem đó là một bước nhảy vọt, từ một hạt có hình thái và chức năng xác định, nhưng khi hảy mẩm thì trở thành một cây con có hình thái và chức năng hoàn toàn khác với hạt - một cây con hoàn chỉnh có khả năng thực hiện các chức nãng của một cơ thể thực vật bình thường. Sự ra hoa là một bước ngoặt chuyển từ giai đoận sinh trưởng các cư quan dính dưỡng sang giai đoạn mới hình thành cơ quan sinh sản.
Đây là kết quả của một quá trình biến đổi về chất liên tục và lâu dài để có được những cơ quan sinh sản với chức năng hoàn toàn thay đổi. Ở mức độ tế bào, thì phân hóa tế bào thành các mô chức năng riêng biệt cũng được xem là quá trình phát triển của tế bào. Tuy nhiên, vổ ranh giới giữa quá trình sinh trưởng và phát triển thật khó xác định. Có thể xem đây là hai mặt của một quá trình biến đổi chất và lượng: Sự biến đổi về chất đến một mức độ nhất định dẫn đến sự thay đổi về lượng; 6 ngược lại sự biến đổi về lượng tạo điều kiện thuận lợi cho sự biến đổi về chất.
Trong thực tế, quá trình sinh trưởng và phát triển thường biểu hiện xen kẽ nhau rất khó tách bạch. Vì vậy trong đời sống của cây người ta chia ra 2 giai đoạn chính: giai đoạn sinh trưởng phát triển, dinh-dưỡng và giai đoạn sinh trưởng phãt triển sinh sản mà ranh giới là sự ra hoa. Trong giai đoạn thứ nhất thì hoạt dộng sinh trưởng và phát triển của các cơ quan dinh dưỡng (rễ, thân, lá) là ưu thế. Còn giai đoạn thứ hai thì sự hình thành, sinh trưởng và phân hóa của cơ quan sinh sần, cơ quan dự trữ là ưu thế.
Người ta có thể điều khiển sao cho tỷ lệ giữa hai giai đoạn này của cầy trồng thích hợp nhất với mục đích kinh tế của cỏn người. Muốn điểu khiển được sinh trưửng, phát triển của cây thì phải hiểu biết sâu sắc về quá trình nây, các nhân tố nội'tai và ngoại cảnh điều chỉnh các quá trình phát sinh hình thái riêng biệt cũng như toàn cây, trên cơ sớ đó có những biện pháp tác động thích hợp nhất. Chẳng hạn: Sự phát triển của cây phụ thuộc vào biện pháp nhân giống. Cây con hữu tính (cây thực sinh mọc từ hạt) tuân theo qhy luật phát triển đầy đủ nhất, vì chúng phát triển lại từ đầu - từ phôi thai.
Còn cây con vồ tính (cây được nhân giống từ cơ quan dinh dưỡng như cây ghép, cành chiết, cành giâm hoặc từ nuôi cấy mô tế bào) không phải trải qua phát triển sinh sản mà tiếp tục các giai đoạn phát triển của nó. Vì vậy trong sản xuất cây ãn quả cũng 7 như cây lâu năm người ta thường nhân giống vô tính để cho cây sớm ra hoa kết quả, sớm cho thu hoạch, rút ngắn thời kỳ kiến thiết cơ bản. Trong sự phát triển của cây hữu tính cũng như cây vô tính, di truyền và biến dị có ý nghĩa lớn. Bản chất của cơ thể tiuyền lại cho đời sau gọi là di truyền.
Cơ thể CÓ bản chất mới phủ định bản chất cũ gọi là biến dị. Ví dụ: có một giống cây, trong quả của chúng có nhiều hạt, nhưng vì lý do nào đó trên cây xuất hiện những quả không hạt. Như vậy: bản chất không-hạt đã phủ định bản chất có hạt. Đem nhân những cành mang quả không hạt sẽ có thể tạo được giống mới - giống cọ quả không hạt.
Đây là hiện tượng biến dị mầm (đột biến xảy ra ở các tế bào sinh dưỡng). Người ta có thể dùng phương pháp gây đột biến nhân tạo với mục tiêu: chỉ làm thay đổi chút ít kiểu gen cơ bản của giống, các đặc tính cải thiện được bổ sung và tốn ít thời gian hơn rất nhiều so với phương, pháp lai tạo để cùng đạt được mục tiêu đã định. Các tác nhân gây đột biến có thể là các hóa chất: Colchicine, Ethyl methyl Sulfonate (EMS), chiếu xạ tia X, a , cực tím. có thể xử lý trên cành ghép, canh giâm, chổi, mô.
Đối với cây ăn quả, phần lớn đột biến tự nhiên được sử dụng trong công tác chọn giống. Ở những cây sinh sản dinh dưỡng, các đột biến xuất hiện ở các tế bào có thể được truyền lại cho đời sau bằng con đường sinh sản dinh dưỡng (nhân giống vô tính). 8 Đối với cây nhân giống vô tính, kết quả của việc nhân liên tục các cá thể từ một cây mẹ ban đầu tạo ra dòng vô tính. Nói cách khác: dòng vô tính là một tập họp các cá thể đồng nhất về mặt di truyền có được từ một cá thể duy nhất bàng nhân giống vô tính.
Các cá thể trong quần thể này về thực chất có thể là thể khảm. Khác với dòng thuần, các cá thể! trong dòng vô tính là đồng nhất (giống hệt nhau) nhựng về bản chất di truyền có thể ở mức độ dị họp tử cao. ỉ Đột biến mầm có tần số đột biến nói chung rất thấp (10'3 - 10'7). Thông thường chỉ những đột biến trội sẽ biểu hiên ờ những mô dinh dưỡng.
Vì đột biến lặn có thể được biểu lộ trong điều kiện đồng họp tử. , Tù; những đột biến mầm có thể chọn được những dòng vô tính mới (gọi là chọn lọc mầm). Cần số lượng lớn cây để quan sát và chọn lọc nghiêm khấc mới phát hiện được chồi (mầm) đột biến. Cần được tiến hành đều đặn trong vườn cây kinh doanh.
? Sự xuất hiện đột biến ở các tế bào sôma thường dẫn tới sự không đồng đều về mặt di truyền của các mô. Đột biến soma xày ra trên các điểm sinh trưởng sẽ dẫn đến kết quả là bên cạnh những mô tạo thành các tế bào đột biến vẫn tồn tại những mô từ những tế bào bình thường ban đầu! ' Cấu trúc đồng thời mô đột biến và mô bình thường khởi đầu gọi là thể khảm. Như vậy đột biến ở các tế bào dinh dưỡng được gọi là đột biến chồi sẽ gây nên các thể khảm. Sự chuyển hóa cấu trúc khảm về cấu trúc đồng nhất gối là xử lý thể khảm và là thủ thuật quan trọng trong quá tíình gây đột biến ở cây nhân giống vô tính.
Sự phát triển cá thể Trong quá trình phát triển cá thể cây ăn quả nhận được từ hạt trải qua các giai đoạn khác nhau hãy là các thời kỳ khác rihau (I. - Giai đoạn phôi thai: được bắt đầu từ sự hợp nhất của tế bào sinh dục đực - cái và hoàn thành bởi sự xuất hiện lá thật ờ hạt đang mọc. Đặc điểm của nó là dễ nhạy cảm với sự thay đổi điều kiện môi trường. - Giai đoạn trưởng thành: bắt đầu từ khi ra lá thật đầu tịên đến khi bắt đẩu ra quả ổn định.
Thời gian dài ngắn tùy từng loại cây. Nó có đặc điểm là dễ thích nghi với môi trường xung quanh. - Giai đoạn cho sần lượng: có dặc điểm là kích thước tán và rễ đạt mức tối đa, ra quả nhiều. Bản chất của nỏ ổn định ít bị thay đổi bởi điều kiện môi trường.
- Giai đoạn già cỗi và chết: đặc điểm là không có khả năng thay đổi hình thái và bản chất của cây, sinh trưởng kém và sản lượng giảm dần 3. Lý thuyết sự già đì và trẻ hóa có tính chu kỳ của cây Nội dung cơ bản của sự phát triển cấ thể bao gồm sự đấu tranh và thống nhất của hai quá trình đối lập: sự già đi và trẻ hóa (N. - S ự già đi là sự già toàn diện của cơ thể - sự thay đổi không thể đảo ngược hoặc thuận nghịch từng bộ phận, được thể hiện bằng sự suy giảm tất cả các chức năng, dẫn tới sự già yếu và chết một cách tự nhiên của tế bào, cơ 10 quan hay toàn cây nói chung. Sự già đi chính là sự giảm sút tiềm năng sống.
- - Sự trẻ hóa là sự nâng cao tạm thời khả hãng sống của những tế bào riêng biệt, mồ, cơ quan hoặc cơ thể nói chung, xây ra dưới ảnh hưởng của những quá trình sống hoậc điều kiện sinh trưởng của cây. Sự trẻ hóa được biểu hiện trong việc tạo mới và phát triển của các cấu trúc non (mầm, cành bên) đồng thòi cản trở sự già đi của những bộ phận hiện có. Mỗi cơ thể có tiềm lực ban đầu của khả nâng sống đứợc thế hiện ở tuổi thọ trung bình. Ví dụ các loài cây khác nhau có tuổi thọ trung bình khác nhau.
Có những loài cây tuổi thọ tới hàng trăm năm như hồng, vải, nhãn, xoài, mít, táo.; có những loài cây tuổi thọ tính hàng chục năm như bưởi, cam, quýt, ổi. và có những loài cây tuổi thọ tính hàng nam như chuối, dứa.