Sự thống trị đỉnh

Sự thống trị đỉnh là một hiện tượng ở thực vật trong đó điểm phát triển hoặc đỉnh của cây ức chế sự phát triển của chồi hoặc cành bên. Điều này là do đỉnh cây sản xuất ra auxin, ngăn chặn sự phát triển của chồi bên.

Vai trò của TDZ trong việc loại bỏ ưu thế đỉnh

TDZ, như một cytokinin, chống lại tác dụng của auxin và thúc đẩy sự phát triển của chồi bên. Bằng cách áp dụng TDZ vào đầu thân của cây trồng, các nhà nghiên cứu có thể loại bỏ một cách hiệu quả ưu thế ngọn và tạo ra sự hình thành các chồi bất định hoặc chồi bên.

Sự hình thành chồi ngẫu nhiên

Chồi bất định là chồi hình thành trên các bộ phận của cây thường không có nụ, chẳng hạn như thân cây. Việc tạo ra các chồi bất định là một bước quan trọng trong nhiều quy trình nuôi cấy mô thực vật, vì nó cho phép nhân cây từ một mẫu duy nhất.

Sự hình thành nụ bên

Chồi bên là chồi hình thành ở hai bên của thân và sự phát triển của chúng thường bị ức chế bởi ưu thế đỉnh. TDZ có thể thúc đẩy sự phát triển của các chồi bên này, dẫn đến tăng khả năng phân nhánh và tạo cây đầy đặn.

Ứng dụng trong nuôi cấy mô thực vật

Khả năng của TDZ trong việc loại bỏ ưu thế ngọn và tạo ra sự hình thành chồi bất định và chồi bên khiến nó trở thành một công cụ có giá trị trong nuôi cấy mô thực vật. Nó có thể được sử dụng để nhân giống các loài-{2}}khó trồng, tăng tỷ lệ nhân giống của cây và cải thiện chất lượng của cây tái sinh.

Phương pháp tập trung và ứng dụng

Hiệu quả củathidiazurontrong việc thúc đẩy sự phân hóa chồi phụ thuộc vào nồng độ sử dụng và phương pháp ứng dụng. Các nhà nghiên cứu thường kiểm tra nhiều nồng độ khác nhau để tìm ra mức tối ưu cho các loài thực vật cụ thể và quy trình nuôi cấy mô. TDZ có thể được áp dụng trực tiếp vào đầu thân cây, đưa vào môi trường nuôi cấy hoặc sử dụng kết hợp với các chất điều hòa sinh trưởng khác để đạt được kết quả mong muốn.

Kích hoạt tín hiệu Cytokinin và ức chế CKX

TDZ là một hợp chất loại phenylurea-. Không giống như các cytokinin tự nhiên có nguồn gốc từ adenine-, nó liên kết và kích hoạt các thụ thể histidine kinase (CRE1/AHK4), kích hoạt con đường photphorelay hai thành phần. Thông qua protein AHP và bộ điều chỉnh phản ứng loại-B, nó điều chỉnh tăng cường các gen liên quan đến sự phân chia tế bào và sự biệt hóa chồi. Hiệu lực cao của nó chủ yếu bắt nguồn từ sự ức chế cytokinin oxidase (CKX), làm chậm sự thoái hóa của các cytokinin nội sinh và nâng cao-mức độ ổn định của các cytokinin hoạt động như zeatin và isopentenyladenine trong các mô.

Điều này khuếch đại tín hiệu cytokinin, làm cho TDZ hiệu quả hơn nhiều so với các cytokinin thông thường như BA ở nồng độ tương đương.

Nhiễu xuyên âm giữa nhiều con đường nội tiết tố

TDZ điều chỉnh lại cân bằng nội môi nội tiết tố để thiết lập một mạng lưới điều hòa tổng hợp. Nó làm tăng nồng độ auxin nội sinh và làm thay đổi sự vận chuyển cực của auxin; gradient nồng độ của auxin và cytokinin cùng quyết định số phận của tế bào đối với mô sẹo, chồi bất định hoặc phôi soma.

Trong khi đó, TDZ điều hòa giảm các gen sinh tổng hợp gibberellin và điều hòa tăng các gen dị hóa, ngăn chặn sự kéo dài tế bào theo chiều dọc và thúc đẩy quá trình biệt hóa tế bào và hình thành cơ quan. Trong các ứng dụng làm rụng lá bông, TDZ kích thích sản xuất ethylene và đẩy nhanh quá trình hình thành lớp rụng lá để giúp lá rụng có trật tự, thể hiện tác dụng kép trong việc tái tạo mô và làm rụng lá.

Lập trình lại và tập trung số phận tế bào-Phản hồi phụ thuộc

Nồng độ TDZ thấp sẽ thúc đẩy sự phát triển của chồi nách; nồng độ cao hơn vừa phải gây ra sự hình thành mô sẹo, chồi bất định và thậm chí tạo phôi soma.

Nồng độ quá cao thường gây ra cây con bất thường, thủy tinh hóa hoặc ngừng tăng trưởng. Thay vì chỉ hoạt động như một chất thay thế hormone ngoại sinh, TDZ kích hoạt lại tính toàn năng của tế bào bằng cách điều chỉnh mạng lưới phiên mã liên kết với con đường shikimate, chuyển hóa thứ cấp và tiến triển chu kỳ tế bào. Không có mô hình lấy-tập trung vào thụ thể đơn lẻ nào giải thích đầy đủ cho hoạt động-phổ rộng của nó. Các nhà nghiên cứu đề xuất rằng ngoài việc kích hoạt thụ thể, hoạt động của nó còn liên quan đến các quá trình trao đổi chất kết hợp và cơ chế lưu trữ liên hợp nội bào.

II{0}} giây

Vào những năm 1970, các nhà nghiên cứu đã vô tình phát hiện ra trong quá trình thử nghiệm sàng lọc các chất điều hòa sinh trưởng thực vật rằng TDZ thể hiện hoạt tính cytokinin mạnh và tác dụng làm rụng lá đáng chú ý. Không giống như các cytokinin dựa trên adenine truyền thống, nó có thể bắt chước các phản ứng cytokinin một cách hiệu quả mà không chứa vòng purine. Năm 1976, Schering đã đăng ký nó làm chất làm rụng lá bông theo mã SN 49537, chính thức thiết lập ứng dụng nông nghiệp của nó. Các nghiên cứu liên quan đã xác nhận rằng nó có thể gây ra hiện tượng rụng lá một cách có kiểm soát, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thu hoạch bông cơ học mà không ảnh hưởng đến quá trình trưởng thành của cây trồng.

III. Từ những năm 1980 đến nay

Vào đầu những năm 1980, Schering đã được cấp bằng sáng chế về phương pháp tổng hợp và sử dụng chất điều hòa sinh trưởng thực vật, thúc đẩy sản xuất quy mô lớn. Sản phẩm được đăng ký và ra mắt tại Mỹ vào năm 1982, dần dần được giới thiệu tới nhiều nước trên thế giới. Các nhà nghiên cứu sau này đã khám phá thêm các ứng dụng đa chức năng của nó: nó không chỉ hoạt động như một chất làm rụng lá mà còn thúc đẩy nuôi cấy mô thực vật, kéo dài tuổi thọ của bình hoa cắt cành và thậm chí còn thể hiện một số hoạt động kháng khuẩn nhất định. Mặc dù Liên minh Châu Âu đã đình chỉ sử dụng trong nông nghiệp vào năm 2008 do đánh giá về môi trường và sức khỏe, nhưng nó vẫn được áp dụng rộng rãi ở Hoa Kỳ, Úc và các nước khác, trở thành chất điều hòa sinh trưởng thực vật tổng hợp có giá trị cao trong sản xuất nông nghiệp.