Nghiên cứu độ hữu thụ của hạt phấn cây Dưa hấu (Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum & Nakai) ở Thừa Thiên Huế

Dưa hấu (Citrullus lanatus) là một loài thực vật trong họ Bầu bí (Cucurbitaceae), một loại trái cây có vỏ cứng, chứa nhiều nước, có nguồn gốc từ miền Nam châu Phi. Nghiên cứu độ hữu thụ hạt phấn góp phần vào cơ sở khoa học cho các nhà chọn giống trong việc phát triển và nhân giống cây Dưa hấu.

NGHIÊN CỨU ĐỘ HỮU THỤ CỦA HẠT PHẤN CÂY DƯA HẤU (CITRULLUS LANATUS (THUNB.) MATSUM & NAKAI) Ở THỪA THIÊN HUẾ PHẠM THỊ HỒNG TRANG TRẦN THỊ PHƯƠNG THẢO – TRẦN NGUYỄN NGỌC ANH Khoa Sinh học ĐẶT VẤN ĐỀ Dưa hấu (Citrullus lanatus) loài thực vật họ Bầu bí (Cucurbitaceae), loại trái có vỏ cứng, chứa nhiều nước, có nguồn gốc từ miền Nam châu Phi Ngày nay, Dưa hấu trồng rộng rãi nhiều nước giới Ở nước ta, Dưa hấu biết đến từ thời Vua Hùng Vương thứ 18 loại trái thiếu ngày Tết cổ truyền Dưa hấu có tính hàn dùng làm thức ăn giải nhiệt ngày hè nóng nực, ngồi Dưa hấu cịn có nhiều công dụng cho sức khỏe chứa số chất chống oxy hóa, vitamin A, E, nhiều chất bổ dưỡng khác [8] Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu nhiễm sắc thể suất giống khác chưa có nhiều nghiên cứu hạt phấn Dưa hấu, kích thước, số lượng chất lượng hạt phấn tiêu chí quan trọng sinh sản có hoa sản lượng trồng Khả thụ phấn hạt phấn xác định cách sử dụng test độ hữu thụ hạt phấn in vitro Nó quan trọng việc tạo tạo hạt có hoa Vì vậy, kiến thức liên quan đến độ hữu thụ hạt phấn loài cần thiết quan trọng nhà chọn giống thực vật (Reijieli R Rigamoto, 2002) [7] Do đó, nghiên cứu độ hữu thụ hạt phấn góp phần vào sở khoa học cho nhà chọn giống việc phát triển nhân giống Dưa hấu VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu nghiên cứu Hoa đực Dưa hấu (Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum & Nakai) thu xã Vinh Mỹ, huyện Phú Lộc, tỉnh Thừa Thiên Huế (Hình 1) Chọn hoa đực nở vào sáng sớm khoảng – sáng Hình Hoa đực Dưa hấu Kỷ yếu Hội nghị Khoa học Sinh viên năm học 2013-2014 Trường Đại học Sư phạm – Đại học Huế, tháng 12/2013, tr: 94-98 NGHIÊN CỨU ĐỘ HỮU THỤ CỦA HẠT PHẤN CÂY DƯA HẤU 95 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Đo kích thước hạt phấn Phương pháp đo kích thước hạt phấn tiến hành theo John K Kelly đồng (2002) [5] Hạt phấn chọn lọc từ hoa vừa nở Dưa hấu cho vào eppendorf có chứa 60 µl acetocarmin 5% Eppendorf vortex để hạt phấn tách rời khỏi bao phấn hoàn toàn Dùng micropipette để hút dung dịch hạt phấn với dung tích 10 µl cho tiêu Mẫu phân tích kính hiển vi quang học Olympus với trắc vi thị kính trắc vi vật kính Đo đường kính 35 hạt phấn hữu thụ 35 hạt phấn bất thụ Thí nghiệm lặp lại lần 2.2.2 Xác định độ hữu thụ hạt phấn Độ hữu thụ hạt phấn xác định theo Reijieli R Rigamoto đồng (2002) [7] Bao phấn trưởng thành nghiền để thu hạt phấn Nhuộm hạt phấn với acetocarmine % Sau cho lên tiêu để quan sát kính hiển vi quang học Mỗi tiêu chọn ngẫu nhiên 10 vi trường để quan sát vật kính 10x (độ phóng đại 100 lần) Thí nghiệm lặp lại lần Các hạt phấn bắt màu đậm hạt phấn hữu thụ, hạt phấn không bắt màu bắt màu nhạt hạt phấn bất thụ Độ hữu thụ hạt phấn tỉ lệ phần trăm số hạt phấn hữu thụ tổng số hạt phấn đếm vi trường 2.2.3 Xác định sản lượng hạt phấn hoa Sản lượng hạt phấn hoa xác định cách sử dụng buồng đếm tế bào (John K Kelly đồng sự, 2002) [5] Dung dịch hạt phấn cho vào buồng đếm Sau đó, đếm số lượng hạt phấn hữu thụ số lượng hạt phấn bất thụ kính hiển vi quang học vật kính 10x (độ phóng đại 100 lần) Mỗi lần thí nghiệm đếm 10 hoa; thí nghiệm lặp lại lần 2.2.4 Xử lý số liệu Các số liệu xử lý thống kê phần mềm MS Excel KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kích thước hạt phấn Hạt phấn Dưa hấu (Citrullus lanatus) có dạng hình cầu quan sát kính hiển vi quang học Tiến hành đo đường kính hạt phấn hữu thụ hạt phấn bất thụ Kết đo đường kính hạt phấn hữu thụ hạt phấn bất thụ Dưa hấu (Citrullus lanatus) trình bày bảng Kết bảng cho thấy đường kính trung bình hạt phấn hữu thụ 62,14 ± 0,61 µm; biến thiên khoảng từ 52,00 – 75,00 µm; đường kính trung bình hạt phấn bất thụ 51,49 ± 0,76 µm; biến thiên khoảng từ 40,00 – 61,00 µm Như đường kính trung bình hạt phấn hữu thụ lớn so với đường kính hạt phấn bất 96 PHẠM THỊ HỒNG TRANG cs thụ, gấp 120,68% lần; độ biến thiên kích thước hạt phấn hữu thụ lớn so với hạt phấn bất thụ Bảng Đường kính hạt phấn hữu thụ hạt phấn bất thụ Dưa hấu (Citrullus lanatus) (µm) Đường kính hạt phấn hữu thụ Khoảng Đường kính ± SE biến thiên 55,00 – 70,00 61,14 ± 4,88 Đường kính hạt phấn bất thụ Khoảng Đường kính ± SE biến thiên 40,00 – 61,00 51,77 ± 5,52 52,00 – 75,00 62,29 ± 4,79 45,00 – 58,00 51,20 ± 2,88 58,00 – 70,00 61,94 ± 2,99 45,00 – 60,00 52,11 ± 3,77 55,00 – 70,00 58,00 – 70,00 62,34 ± 3,53 63,00 ± 3,30 42,00 – 58,00 40,00 – 61,00 50,14 ± 3,88 52,23 ± 3,84 Chung 52,00 – 75,00 62,14 ± 0,61 40,00 – 61,00 51,49 ± 0,76 Lần TN A B Hình Kích thước hạt phấn Dưa hấu (Citrullus lanatus) bất thụ (Hình A) hạt phấn hữu thụ (Hình B) 3.2 Độ hữu thụ hạt phấn Sau nhuộm hạt phấn aceto-carmine %, tiến hành quan sát đếm trực tiếp số lượng hạt phấn hữu thụ số lượng hạt phấn bất thụ kính hiển vi quang học Kết xác định độ hữu thụ hạt phấn Dưa hấu (Citrullus lanatus) trình bày bảng Kết trình bày bảng cho thấy độ hữu thụ trung bình hạt phấn Dưa hấu 69,58 ± 4,13%; thấp 35,71% cao 92,86% Kết cho thấy độ hữu thụ hạt phấn Dưa hấu trung bình, độ biến thiên lớn So với lồi họ Bầu bí (Cucurbitaceae) tỉ lệ hữu thụ Dưa hấu thấp Theo kết nghiên cứu tác giả Trần Quốc Dung đồng độ hữu thụ hạt phấn mướp đắng 80,66 ± 0,89% Hương Xuân, Hương Trà, Thừa Thiên Huế 81,68 ± 1,05% Hương Chữ, Hương Trà, Thừa Thiên Huế [4] hay theo kết nghiên cứu Ngô Thị Diễm My độ hữu thụ hạt phấn bí đao Thủy Dương, NGHIÊN CỨU ĐỘ HỮU THỤ CỦA HẠT PHẤN CÂY DƯA HẤU 97 Hương Thủy, Thừa Thiên Huế 97,25 ± 0,37% [6] Qua ta thấy hạt phấn Dưa hấu có tỉ lệ hữu thụ thấp so với loài khác họ kể Bảng Độ hữu thụ hạt phấn Dưa hấu (Citrullus lanatus) (%) Tổng số hạt phấn quan sát 1443 1788 2590 1379 3034 10234 Lần TN Chung Độ hữu thụ hạt phấn (%) Khoảng biến thiên Trung bình thí nghiệm 47,62 – 92,86 76,62 ± 12,07 35,71 – 87,10 64,60 ± 10,95 50,52 – 86,41 67,63 ± 9,87 46,67 – 92,59 71,41 ± 10,88 47,46 – 87,07 67,65 ± 8,80 35,71 – 92,86 69,58 ± 4,13 3.3 Sản lượng hạt phấn hoa Sản lượng hạt phấn hoa xác định theo tiêu: số lượng bao phấn hoa, số lượng hạt phấn bao phấn số lượng hạt phấn hoa Sản lượng hạt phấn hoa trình bày bảng Bảng Sản lượng hạt phấn hoa Dưa hấu (Citrullus lanatus) (hạt) Tổng số hạt phấn quan sát 9242 Hạt phấn hữu thụ Khoảng Số lượng biến thiên 4360 200 - 604 Hạt phấn bất thụ Khoảng Số lượng biến thiên 4882 239 - 622 10169 4523 376 - 565 5646 397 - 736 11103 4469 218 - 618 6634 498 - 913 13656 4016 331 - 472 9640 874 - 1133 13436 4534 349 - 578 8902 627 - 1133 Trung bình 11521,20 ± 1756,24 4380,40 ± 192,34 200 - 618 7140,80 ± 1840,72 239 - 1133 Lần TN Kết trình bày bảng cho thấy, số lượng bao phấn/1 hoa Dưa hấu (Citrullus lanatus) 3,11 ± 0,05; số lượng hạt phấn/1 bao phấn 3700,48 ± 68,62 số lượng hạt phấn/1 hoa 11521,20 ± 1756,24; có 4380,40 ± 192,34 hạt phấn hữu thụ/1 hoa 7140,80 ± 1840,72 hạt phấn bất thụ/1 hoa KẾT LUẬN Kết nghiên cứu cho thấy độ hữu thụ hạt phấn Dưa hấu (Citrullus lanatus) mức trung bình, đạt 69,58 ± 4,13% Đường kính trung bình hạt phấn hữu thụ 62,14 ± 0,61 µm đường kính trung bình hạt phấn bất thụ 51,49 ± 0,76 µm Sản lượng hạt phấn hoa 11521,20 ± 1756,24 hạt/hoa; 3700,48 ± 68,62 hạt phấn/1 bao phấn; 3,11 ± 0,05 bao phấn/1 hoa 98 PHẠM THỊ HỒNG TRANG cs TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] Trần Quốc Dung (2010) Thực hành Di truyền học, NXB Đại học Huế: 46 – 53 Trần Quốc Dung, Nguyễn Khoa Lân Nguyễn Văn Hòa (2009a) Nghiên cứu độ hữu thụ hạt phấn cóc hồng (Lumnitzera rosea (Gaud.) Presl.1834) Thừa Thiên Huế Trong báo cáo khoa học Sinh Thái tài nguyên sinh vật: Hội nghị Khoa học toàn quốc lần thứ ba Hà Nội, 22/10/2009: 1266 – 1269 Trần Quốc Dung, Nguyễn Khoa Lân (2009b) Xác định kích thước độ hữu thụ hạt phấn lồi cóc trắng (Lumnitzera rasemosa Wild.1803) Trong báo cáo khoa học Sinh Thái tài nguyên sinh vật: Hội nghị Khoa học toàn quốc lần thứ ba Hà Nội, 22/10/2009: 1270 – 1274 Trần Quốc Dung, Phạm Nguyên (2011) Độ hữu thụ hạt phấn quần thể mướp đắng (Momordica charantia L.) huyện Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế Trong báo cáo khoa học Sinh Thái tài nguyên sinh vật: Hội nghị Khoa học toàn quốc lần thứ tư Hà Nội, 21/10/2011: 1090 – 1094 John K Kelly, A Rasch, S Kaliz (2002) A method to estimate pollen viability from pollen size variation, American Journal of Botany 89(6): 1021–1023 Ngô Thị Diễm My (2012) Xác định số lượng, kích thước độ hữu thụ hạt phấn bí đao (Benincasa hispida (Thunb.) Cogn.), Khóa luận tốt nghiệp trường Đại học Sư phạm Đại học Huế Rigamoto Reijieli R., Anand Tyagi (2002) Pollen Fertility Status in Coastal Plant Species of Rotuma Island S.Pac J Sci., Vol 20, pp 30-33 Zehra İpek ULUTÜRK (2009) Determination of genetic diversity in watermelon (Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum & Nakai) germplasms, Mater of science in Molecular Biology and Genetics of the Graduate School of Engineering and Sciences of İzmir Institute of Technology PHẠM THỊ HỒNG TRANG TRẦN THỊ PHƯƠNG THẢO TRẦN NGUYỄN NGỌC ANH SV lớp Sinh 4B, Khoa Sinh học ĐT: 0167 4714 836, Email: monkey6336@gmail.com ... Diễm My độ hữu thụ hạt phấn bí đao Thủy Dương, NGHIÊN CỨU ĐỘ HỮU THỤ CỦA HẠT PHẤN CÂY DƯA HẤU 97 Hương Thủy, Thừa Thiên Huế 97,25 ± 0,37% [6] Qua ta thấy hạt phấn Dưa hấu có tỉ lệ hữu thụ thấp... 120,68% lần; độ biến thiên kích thước hạt phấn hữu thụ lớn so với hạt phấn bất thụ Bảng Đường kính hạt phấn hữu thụ hạt phấn bất thụ Dưa hấu (Citrullus lanatus) (µm) Đường kính hạt phấn hữu thụ Khoảng... lặp lại lần Các hạt phấn bắt màu đậm hạt phấn hữu thụ, hạt phấn không bắt màu bắt màu nhạt hạt phấn bất thụ Độ hữu thụ hạt phấn tỉ lệ phần trăm số hạt phấn hữu thụ tổng số hạt phấn đếm vi trường