Hormone Gibberellin

Gibberellin (viết tắt trong tiếng Anh: GAs) là một hormone thực vật có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh sự phát triển của cây trồng, ảnh hưởng đến nhiều quá trình như làm dài thân, kích thích nảy mầm, điều hòa giấc ngủ, ra hoa, biểu hiện gen, kích thích enzyme và ảnh hưởng đến sự lão hóa của lá và quả.

Lịch sử

Gibberellin được phát hiện lần đầu bởi nhà khoa học Nhật Bản Eiichi Kurosawa vào năm 1926 khi ông nghiên cứu bệnh bakanae ở cây lúa. Chất này khiến cây lúa phát triển cao bất thường, các lóng dài ra, thân cây trở nên nhỏ hơn và màu xanh của cây dần chuyển sang vàng hoặc trắng. Bệnh này được gọi là 'lúa von' ở Việt Nam.

Teijiro Yabuta lần đầu tiên tinh chế được các dạng gibberellin vào năm 1935 từ nấm Gibberellin fujikuroi mà Kurosawa đã cung cấp. Ông đã phân tách được hai dạng gibberellin và đặt tên chúng là gibberellin A và B.

Sự chú ý đến gibberellin ngoài Nhật Bản chỉ bắt đầu từ sau Thế chiến II. Tại Hoa Kỳ, nghiên cứu đầu tiên được thực hiện bởi một nhóm tại Fort Detrick, Maryland, thông qua việc nghiên cứu sự nảy mầm của đậu Vicia faba. Tại Vương quốc Anh, Imperial Chemical Industries đã thực hiện công việc phân lập các dạng gibberellin mới. Sự quan tâm toàn cầu đối với gibberellin như một chất tiềm năng cho nhiều loại thực vật và tầm quan trọng thương mại của nó ngày càng trở nên rõ ràng. Ví dụ, nghiên cứu bắt đầu từ Đại học California, Davis vào giữa những năm 1950 đã dẫn đến việc ứng dụng nó ở quy mô thương mại đối với nho không hạt Thompson ở California vào năm 1962.

Hóa học

Về mặt hóa học, tất cả các gibberellin đã biết là các acid ditecpenoid, được tổng hợp từ terpenoid trong thể hạt và sau đó trải qua biến đổi trong mô lưới nội chất và cytosol cho đến khi chúng đạt tới dạng hoạt hóa sinh học. Các gibberellin đều có bộ khung ent-gibberellan, nhưng được tổng hợp thông qua ent-kauren. Chúng được đặt tên là GA1, GA2,....GAn theo thứ tự phát hiện. Acid gibberellic, hay GA3, là gibberellin đầu tiên có cấu trúc được mô tả.

Gibberellin không chứa nitơ trong cấu trúc của nó, hòa tan tốt trong các dung môi hữu cơ nhưng ít hòa tan trong nước. Gibberellin được tổng hợp thông qua con đường vi sinh vật.

Chức năng

Gibberellin là một hợp chất trao đổi thứ cấp, đóng vai trò như một hormone thực vật kích thích sự sinh trưởng của cây. Các gibberellin xuất hiện trong thực vật như là hormone nội sinh. Ở các loài thực vật bậc cao, chúng còn có khả năng điều chỉnh sự phát triển. Ngay cả một lượng nhỏ gibberellin cũng có thể ảnh hưởng đáng kể đến sự sinh trưởng và phát triển của thực vật, tuy nhiên chúng không tác động đến động vật và vi sinh vật.

Phân loại

Tính đến năm 2020, đã có 136 loại gibberellin được biết đến từ thực vật, nấm và vi khuẩn, trong đó gibberellin A3 hay GA3 là loại có tác dụng sinh học mạnh nhất.

Các gibberellin A2, A10 đến A15, A24 và A25 chỉ được chiết xuất từ nấm Fusarium moniliforme; còn gibberellin A5, A6, A8, A16 đến A23, A26 đến A32 chỉ thấy ở thực vật bậc cao. Gibberellin A1, A3, A4, A7 và A9 xuất hiện cả ở nấm Fusarium moniliforme và thực vật bậc cao.

• GA1
• GA3
• ent-Gibberellan
• ent-Kauren