Cây trồng phải đối mặt với nhiều loại stress (căng thẳng) khác nhau, bao gồm cả sinh học và phi sinh học. Trong số các stress phi sinh học, nhiệt độ thấp làm thay đổi các quá trình hình thái, tế bào, sinh lý và sinh hóa khác nhau ở thực vật. Để cây trồng phát triển mạnh mẽ trong điều kiện như vậy, chúng ta phải áp dụng một số chiến lược. Trong đó, sử dụng chất điều hòa sinh trưởng thực vật đạt được nhiều kết quả nổi bật trong việc giảm bớt áp lực nhiều loại stress.
Axit salycilic là một hormone thực vật có vai trò quan trọng trong hệ thống phòng vệ của thực vật. Axit salycilic đã được chứng minh là có hiệu quả trong việc cải thiện khả năng chống chịu nhiệt độ lạnh của thực vật bằng cách kích hoạt các con đường tín hiệu khác nhau.
Axit salicylic cải thiện sự hấp thu dinh dưỡng khoáng.
Thời tiết lạnh làm cây kém hấp thu nước và dinh dưỡng, dẫn đến tế bào bị mất nước và “chết đói”. Dinh dưỡng khoáng đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu các căng thẳng phi sinh học (abiotic stress). Axit salicylic hoạt động như một hormone quan trọng trong việc cải thiện sự hấp thu và tình trạng của các chất dinh dưỡng khoáng trong điều kiện căng thẳng.
Axit salicylic tác động lên quá trình quang hợp
Trong số các quá trình sinh hóa khác nhau bị ảnh hưởng bởi stress lạnh, quang hợp là một trong số đó, bị cản trở nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sức khỏe tổng thể của cây trồng. Nhiệt độ thấp dẫn đến ức chế các đơn vị quang hợp do xáo trộn mối quan hệ nguồn-bể (source-sink), thay đổi độ dẫn khí khổng, phá hủy của lục lạp, bất hoạt các enzyme chính của quá trình quang hợp,... Axit salicylic giúp điều hòa tổ chức lá và lục lạp, sự vận động của khí khẩu, hàm lượng sắc tố quang hợp và hoạt động của một số enzyme quang hợp.
Axit salicylic và sự điều hòa thẩm thấu
Điều hòa thẩm thấu là cơ chế phòng vệ điều hòa cân bằng nước và áp suất trương ở thực vật bằng các chất osmolyte mà không can thiệp vào các quá trình khác. Osmolyte là các hợp chất hòa tan trong dung dịch hoặc các thành phần chất lỏng khác của tế bào và đóng vai trò quan trọng trong điều hòa lượng nước và cân bằng nước. Axit salicylic làm tăng tích lũy GB, proline, đường hòa tan là các osmolyte có chức năng khử độc các gốc tự do, cân bằng enzyme, protein, cân bằng thẩm thấu tế bào, tăng khả năng chịu lạnh của màng tế bào.
Axit salicylic và hệ thống chống oxy hóa
Hệ thống chống oxy hóa là một trong những hệ thống quan trọng nhất nhằm ngăn chặn các phân tử khỏi bị oxy hóa. Vì các phản ứng oxy hóa sẽ tạo ra các gốc tự do (ROS), từ đó xảy ra một loạt phản ứng dẫn đến sự tổn thương hay cái chết của tế bào. Khi cây sinh trưởng trong điều kiện thuận lợi, các chất chống oxy hóa sẽ cân bằng các gốc tự do. Khi điều kiện bất lợi như thời tiết cực đoan, quá lạnh hoặc quá nóng, hay các căng thẳng sinh học và phi sinh học khác, sự cân bằng này sẽ mất đi, dẫn đến hiện tượng sinh lý gọi là stress oxy hóa. Axit salicylic đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu tác hại của stress lạnh thông qua việc điều hòa hệ thống chống oxy hóa bằng cách cảm ứng hoạt động của SOD, CAT, POX, APX,...là các chất chống oxy hóa quan trọng trong chu trình ascorbate glutathione.
Axit salicylic kích thích sự nảy mầm
Thời tiết lạnh thường làm trì hoãn việc nảy mầm và phát triển của cây con. Việc này có thể được cải thiện bằng cách xử lý axit salicylic. Axit salicylic điều hòa các protein thiết yếu cho việc nảy mầm cũng như các yếu tố kéo dài tế bào và nhiều enzyme khác. Bên cạnh đó axit salicylic đóng một vai trò quan trọng trong việc giải phóng thực vật khỏi trạng thái nghỉ bằng cách tăng cường hoạt động của các enzyme liên quan đến các con đường chính như con đường pentose phosphate, gluconeogenesis, glycolysis,… Tuy nhiên, cần chú ý việc xử lý axit salicylic có thể mang lại hiệu quả ngược nếu dùng ở liều cao.
