Nghiên cứu đặc tính chịu mặn của cây sa sâm nam (launaea sarmentosa (willd ) sch bip ex kuntze) 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NGUYỄN THỊ THANH TRINH NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH CHỊU MẶN CỦA CÂY SA SÂM NAM (Launaea sarmentosa (Willd.) Sch.Bip ex Kuntze) Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 8420114 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THỰC NGHIỆM ĐÀ NẴNG, NĂM 2022 Cơng trình hồn thành Trường Đại học Sư phạm – ĐHĐN Người hướng dẫn khoa học: TS TRẦN QUANG DẦN Phản biện 1: …………………………………… Phản biện 2: …………………………………… Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Giáo dục học họp Trường Đại học Sư phạm ĐHĐN vào ngày 25 tháng năm 2022 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng - Thư viện trường Đại học Sư phạm, Đại học Đà Nẵng MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Đất nhiễm mặn định nghĩa có mặt muối (chủ yếu NaCl) đất vượt ngưỡng nồng độ mà lồi thực vật cạn tồn (Đỗ Hữu Ất, 2005; Bùi Chí Bửu cs., 2000) Với có mặt nồng độ cao môi trường, muối gây ức chế đến sinh trưởng phát triển Các lồi thực vật có khả chống chịu khác nhau, chế chống chịu dựa vào thay đổi sinh lý sinh hóa mức độ tế bào quan, điều kiện mặn Phần lớn trồng nông nghiệp loài nhạy cảm với mặn, sinh trưởng bị tác động với nồng độ mặn thấp (dưới 70 mM NaCl) Biến đổi khí hậu tồn cầu ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất nông nghiệp nhiều quốc gia giới Ở Việt Nam, biến đổi khí hậu làm tăng đáng kể diện tích đất nhiễm mặn, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sản xuất nông nghiệp nhiều tỉnh thành Năm 1992, theo thống kê diện tích đất ngập mặn tồn quốc khoảng 494.000 tăng lên 606.792 vào năm 2000 (Đỗ Hữu Ất, 2005) Đặc biệt, điều kiện khí hậu tồn cầu thay đổi, tượng băng tan hai cực, hệ lụy nước biển dâng đe dọa vùng đất canh tác thấp ven biển Như vậy, đất nhiễm mặn yếu tố gây khó khăn cho chiến lược phát triển sản lượng loại nông sản ảnh hưởng đến mục tiêu đảm bảo an ninh lương thực Chính phủ quốc gia bị ảnh hưởng xâm nhập mặn có nhiều sách để thúc đẩy việc nghiên cứu giải pháp nhằm trì suất nơng nghiệp điều kiện xâm nhập mặn Một giải pháp trọng khai thác phát triển lồi trồng từ tự nhiên, có khả trì sinh trưởng điều kiện mặn Các nghiên cứu trước cho thấy nhiều loài trồng chịu mặn (Lúa mạch, dừa, củ cải đường ) ứng dụng trở thành trồng thay kết hợp có hiệu sản xuất nông nghiệp vùng bị xâm nhập mặn số quốc gia Úc, Nhật Bản,… Các kết nghiên cứu cho thấy loài thực vật có mơi trường sống đầm lầy vùng đất cát ven biển đối tượng tiềm cần nghiên cứu Tuy nhiên, số lượng loài thực vật nghiên cứu ứng dụng vào sản xuất nông nghiệp chưa trọng quan tâm đầy đủ Sa sâm nam (Launaea sarmentosa) lồi thực vật có hoa thuộc họ Cúc Sa sâm nam người dân địa phương vùng ven biển sửu dụng loại rau Trong y học cổ truyền đại, Sa sâm nam sử dụng loại thảo dược dùng để tăng cường sức khỏe hỗ trợ điều trị nhiều bệnh (Lê Thị Thêm cs., 2019; Yusriya S cs., 2011) Các nghiên cứu dược tính cho thấy lồi có chứa nhiều thành phần hợp chất q, có hoạt tính sinh học alkaloids, amino acids, carbohydrates, glycosides, tannin, and steroids (Yusriyya Salih cs., 2013) Trong tự nhiên, Sa sâm nam phân bố chủ yếu vùng đất cát ven biển Ở Việt Nam, loài có mặt vùng đất cát từ Quảng Ninh, Hải Phịng vào đến Đồng Nai Mơi trường sống tự nhiên cho thấy Sa sâm nam có khả chống chịu với điều kiện mặn định, có khả phát triển thành lồi trồng tiềm cho vùng đất nông nghiệp bị nhiễm mặn Tuy nhiên, nghiên cứu đặc tính chịu mặn Sa sâm nam chưa đề cập Chính vậy, nghiên cứu tại, tiến hành thực đề tài “Nghiên cứu đặc tính chịu mặn Sa sâm nam (Launaea sarmentosa (Willd.) Sch.Bip ex Kuntze)” nhằm cung cấp thông tin hữu ích sở cho việc phát triển lồi trồng thích ứng với xâm nhập mặn Mục tiêu nghiên cứu 2.1 Mục tiêu tổng quát Đánh giá số đặc tính liên quan đến chịu mặn Sa sâm nam 2.2 Mục tiêu cụ thể - Xác định khả nảy mầm điều kiện mặn khác hạt Sa sâm nam - Xác định ảnh hưởng điều kiện mặn khác đến sinh trưởng khả chịu mặn Sa sâm nam - Xác định phản ứng sinh lý hóa sinh Sa sâm nam điều kiện mặn khác - Xác định kiểu chế chịu mặn Sa sâm nam - Đánh giá sự ảnh hưởng điều kiện mặn đến tích lũy hợp chất polyphenol tổng số Sa sâm nam Ý nghĩa đề tài 3.1 Ý nghĩa khoa học Kết nghiên cứu đề tài cung cấp liệu khoa học đặc tính chịu mặn Sa sâm nam 3.2 Ý nghĩa thực tiễn Kết nghiên cứu đề tài làm sở để phát triển Sa sâm nam trở thành giống trồng có khả thích ứng với điều kiện mặn, góp phần vào việc trì bền vững sản xuất nông nghiệp vùng đất canh tác bị nhiễm mặn Việt Nam Bố cục đề tài Luận văn gồm chương: Chương Tổng quan tài liệu Chương Đối tượng, nội dung phương pháp nghiên cứu Chương Kết biện luận CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tình trạng ảnh hưởng mặn đến sản xuất nông nghiệp 1.1.1 Khái niệm đất nhiễm mặn Đất nhiễm mặn loại đất có chứa nhiều cation Na+ hấp phụ bề mặt keo đất dung dịch đất (Đỗ Hữu Ất, 2005; Bùi Chí Bửu cs., 2000) Sự hình thành đất nhiễm mặn nguyên nhân chủ yếu ảnh hưởng nước ngầm hay ảnh hưởng nước biển mặn theo trủy triều tràn vào 1.1.2 Hiện trạng đất bị nhiễm mặn giới 1.1.3 Hiện trạng đất bị nhiễm mặn Việt Nam 1.1.4 Ảnh hưởng nhiễm mặn đất đến sản xuất nông nghiệp 1.1.5 Các giải pháp ứng phó với tình trạng đất nhiễm mặn 1.2 Ảnh hưởng mặn đến thực vật 1.3 Cơ chế chịu mặn thực vật 1.3.1 Cơ chế chịu mặn cấp độ phân tử, tế bào 1.3.2 Cơ chế chịu mặn mức độ quan 1.4 Tổng quan Sa sâm nam 1.4.1 Mô tả phân bố 1.4.2 Cơng dụng Sa sâm nam 1.4.3 Tình hình nghiên cứu Sa sâm nam CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu Cây Sa sâm nam (Launaea sarmentosa) thu thập từ vùng cát ven biển Đà Nẵng Quảng Nam 2.2 Nội dung nghiên cứu 2.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện mặn khác đến nảy mầm hạt Sa sâm nam - Ảnh hưởng điều kiện mặn khác (0, 50, 100, 200 400 mM NaCl) đến tỉ lệ nảy mầm hạt Sa sâm nam - Ảnh hưởng điều kiện mặn khác (0, 50, 100, 200 400 mM NaCl) đến tốc độ nảy mầm hạt Sa sâm nam 2.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện mặn khác đến sinh trưởng Sa sâm nam - Ảnh hưởng điều kiện mặn khác (0, 50, 100, 200 400 mM NaCl) đến sinh trưởng chồi - Ảnh hưởng điều kiện mặn khác (0, 50, 100, 200 400 mM NaCl) đến sinh trưởng rễ 2.2.3 Nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện mặn đến phản ứng sinh lý, hóa sinh Sa sâm nam - Ảnh hưởng điều kiện mặn khác đến thay đổi yếu tố liên quan đến phản ứng sinh lý cây, bao gồm: hàm lượng nước tương đối lá; độ rò rỉ chất điện phân lá; hàm lượng diệp lục a, b, tổng số carotenoid - Ảnh hưởng điều kiện mặn khác đến thay đổi yếu tố hóa sinh liên quan đến phản ứng chống chịu mặn cây: + Ảnh hưởng điều kiện mặn đến tích lũy hợp chất proline, polyphenol + Ảnh hưởng điều kiện mặn đến hoạt độ enzyme catalase - Phân tích chế chống chịu mặn Sa sâm nam 2.3 Phạm vi nghiên cứu 2.4 Phương pháp nghiên cứu 2.4.1 Nảy mầm hạt 2.4.2 Phương pháp trồng 2.4.3 Phương pháp xử lí mặn 2.4.4 Phương pháp xác định tiêu sinh trưởng 2.4.5 Phương pháp xác định tiêu sinh lý a Phương pháp xác định hàm lượng nước tương đối b Phương pháp xác định độ rò rĩ chất điện phân c Phương pháp xác định hàm lượng chlorophyll carotenoid 2.4.6 Phương pháp xác định tiêu sinh hóa a Phương pháp xác định hàm lượng proline b Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol tổng số c Phương pháp xác định hoạt độ enzyme catalase 2.4.7 Phương pháp bố trí thí nghiệm xử lí số liệu CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1 Ảnh hưởng mặn đến nảy mầm hạt Sa sâm nam Kết theo dõi nảy mầm hạt 15 ngày xử lí cho thấy, tỉ lệ nảy mầm có xu hướng giảm dần nồng độ mặn tăng lên ; (Hình 3.1) Ở điều kiện khơng có muối, hạt bắt đầu nảy mầm ngày thứ đạt tỷ lệ nảy mầm cao nhất, khoảng 16,32% Khi hạt gieo nồng độ muối 50, 100 200 mM NaCl thời gian hạt bắt đầu nảy mầm kéo dài hơn, ngày sau gieo, tỉ lệ nảy mầm giảm xuống tương ứng 11,80; 4,92; 1,67% sau 15 ngày (Hình 3.1) 18 (mM NaCl) GP (%) 16 50 14 100 12 200 400 10 2 10 11 12 13 14 15 Thời gian nảy mầm (ngày) Hình 3.1: Tỉ lệ nảy mầm hạt Sa sâm nam điều kiện mặn khác 10 3.2 Ảnh hưởng mặn đến sinh trưởng Sa sâm nam Ảnh hưởng mặn đến sinh trưởng Sa sâm nam đánh giá sau 14 ngày xử lý mặn nồng độ 0, 50, 100, 200, 400 mM NaCl Khối lượng tươi (g) Khối lượng khô (g) ab ab a Khối lượng (g) 2.5 a 1.5 b 0.5 a a a a a 0 50 100 200 Nồng độ NaCl (mM) 400 Hình 3.3: Khối lượng Sa sâm nam nồng độ mặn khác sau 14 ngày xử lí Các chữ khác thể khác biệt có ý nghĩa thống kê nghiệm thức với p-value < 0,05 theo Tukey’s test Kết cho thấy sinh khối có xu hướng giảm dần nồng độ muối tăng lên, ngoại trừ sinh trưởng trồng nồng độ muối 50 mM NaCl (Bảng 3.2; Hình 3.3) Khối lượng tươi trồng nồng độ 50 mM có xu hướng cao đối chứng, khác biệt ý nghĩa thống kê Khi nồng độ muối tăng lên 100 200 mM khối lượng tươi giảm tương ứng khoảng 20,11 20,71 % so với đối chứng Sự suy giảm khối lượng tươi tăng lên khoảng 50% trồng nồng độ 11 muối 400 mM Trong đó, khối lượng khơ khơng có thay đổi đáng kể xử lí nồng độ muối khảo sát (Hình 3.3) Mặc dù sinh khối có suy giảm nồng độ muối tăng từ 100 – 400 mM, trì sống nồng độ muối 400 mM NaCl (Hình 3.6) 2.5 Khối lượng tươi chồi (g) Khối lượng khô chồi (g) a a ab Khối lượng (g) ab 1.5 b 0.5 a a a a a 0 50 100 200 Nồng độ NaCl (mM) 400 Hình 3.4: Khối lượng chồi Sa sâm nam nồng độ mặn khác sau 14 ngày xử lí Các chữ khác thể khác biệt có ý nghĩa thống kê nghiệm thức với p-value < 0,05 theo Tukey’s test Kết phân tích rễ cho thấy ảnh hưởng mặn đến sinh trưởng chồi Sa sâm nam (Bảng 3.2) Khi tăng nồng độ từ đến 50 mM NaCl, khối lượng chồi có thay đổi khơng đáng kể Ở nồng độ 100, 200 mM NaCl, khối lượng chồi bị giảm xuống độ mặn đạt đến 400 mM, khối lượng tươi chồi giảm rõ rệt so với nhóm đối chứng đạt giá trị thấp 0,64 g Trong đó, tăng nồng độ muối, khối lượng khơ chồi nghiệm thức có thay đổi khơng đáng kể (Hình 3.4) 0,10±0,03a 0,12±0,04a 0,09±0,03a 0,11±0,05a 0,06±0,01a 1,69±0,52 a 1,83±0,58 a 1,34±0,36 ab 1,35±0,57 ab 0,64±0,11 b 50 100 200 400 10,20±0,84b 15,20±3,19a 15,60±2,51a 16,40±3,58a 14,00±1,23ab Số 1,66±0,21b 2,22±0,30ab 2,44±0,31a 2,32±0,36a 2,46±0,32a Đường kính thân (mm) 0,06±0,01a 0,11±0,05a 0,12±0,05a 0,13±0,05a 0,083±0,03a Khối lượng tươi rễ (g) 0,01±0,00a 0,02±0,01a 0,02±0,01a 0,01±0,01a 0,01±0,00a Khối lượng khô rễ (g) 0,70±0,12b 1,46±0,62ab 1,46±0,40ab 1,96±0,62a 1,78±0.55a Khối lượng tươi (g) 0,07±0,02a 0,13±0,06a 0,11±0,04a 0,13±0,04a 0,12±0,03a Khối lượng khô (g) Ghi chú: Các chữ khác mnột cột thể khác biệt có ý nghĩa thống kê nghiệm thức với p-value < 0,05 theo Tukey’s test Khối lượng khô chồi (g) Khối lượng tươi chồi (g) Nồng độ NaCl (mM) Bảng 3.2: Ảnh hưởng mặn đến tiêu sinh trưởng Sa sâm nam sau 14 ngày xử lí 12 13 Kết nghiên cứu cho thấy, tăng dần nồng độ muối, khối lượng tươi khối lượng khơ rễ có thay đổi không đáng kể Điều cho thấy muối khơng có ảnh hưởng đáng kể đến sinh trưởng rễ Các tế bào rễ hình thành chế chống chịu để trì sinh trưởng chức rễ Khối lượng (g) điều kiện mặn 0.18 0.16 0.14 0.12 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 Khối lượng tươi rễ (g) a Khối lượng khô rễ (g) a a a a a a a a 50 100 200 Nồng độ NaCl (mM) a 400 Hình 3.5: Khối lượng rễ Sa sâm nam nồng độ mặn khác sau 14 ngày Các chữ khác thể khác biệt có ý nghĩa thống kê nghiệm thức với p-value < 0,05 theo Tukey’s test Tương tự, đường kính thân có xu hướng giảm tăng nồng độ mặn nồng độ 400 mM cho kết đường kính thân thấp 1,66 mm Tại nồng độ từ mM đến 200 mM thay đổi số khơng có chênh lệch đáng kể là: 14; 16,4; 15,6; 15,2 (Bảng 3.2) Tuy nhiên, nồng độ mặn tăng lên 14 400 mM số giảm đạt giá trị thấp là: 10,2 Bên cạnh đó, độ mặn ảnh hưởng đến hình thái Cụ thể, nồng độ muối tăng dần làm giảm giảm diện tích nồng độ 400 mM NaCl, có tượng dày mọng nước (Hình 3.6) Hình 3.6: Sinh trưởng Sa sâm nam nồng độ mặn khác sau 14 ngày Cây trồng với nghiệm thức xử lí với: A, 0; B, 50; C, 100; D, 200 ; E, 400 NaCl mM Tóm lại, kết thoe dõi tiêu sinh trưởng cho thấy mặn có ảnh hưởng khác đến sinh trưởng Sa sâm nam Cây Sa sâm nam sinh trưởng bình thường mơi trường có nồng độ muối từ đến 200 mM nồng độ 400 mM NaCl, bắt đầu bị ức chế sinh trưởng dẫn đến giảm mạnh khối lượng, số đường kính thân Bên cạnh đó, nồng độ muối tăng lên từ đến 100 mM, hàm lượng ion Na+, Cl- có thay đổi 15 khơng đáng kể, nhiên nồng độ tăng lên từ 200 đếm 400 mM, hàm lượng ion Na+, Cl- có tăng lên rõ rệt (Phụ lục 1) Từ thấy sinh trưởng Sa sâm nam bị ức chế nồng độ muối cao độc tính ion Na+, Cl- gây hàng loạt vấn đề thẩm thấu trao đổi chất (Flowers Colmer, 2008) Sự thay đổi sinh khối chồi rễ cho thấy muối có tác động đến sinh trưởng chồi nồng độ cao, nhiên không ảnh hưởng đến rễ Điều cho thấy hình thành cả chế chống chịu quan tế bào 3.3 Các phản ứng sinh lý Sa sâm nam điều kiện mặn a Ảnh hưởng mặn đến hàm lượng nước tương đối lá: Kết nghiên cứu Bảng 3.3 cho thấy, mặn có ảnh hưởng đến hàm lượng nước tương đối Sa sâm nam Ở trường hợp xử lí muối ngày, nhìn chung hàm lượng nước tương đối có thay đổi khơng đáng kể nồng độ mặn tăng dần từ mM đến 400 mM Tuy nhiên, điều kiện xử lí muối 14 ngày, độ mặn tăng lên làm thay đổi hàm lượng nước tương đối Sa sâm nam nam Cụ thể, nồng độ tăng dần từ đến 200 mM, hàm lượng nước tương đối có xu hướng giảm đạt thấp nồng độ 200 mM (75,19%) Tuy nhiên nồng độ 400 mM, hàm lượng nước tương đối Sa sâm nam có tăng lên đạt giá trị cao (90,35%) Mặt khác, nghiên cứu ảnh hưởng mặn đến sinh trưởng Sa sâm nam cho thấy 16 tượng dày lên mọng nước Sa sâm nam trồng điều kiện 400 mM NaCl (Hình 3.6) Bảng 3.3: Ảnh hưởng mặn đến hàm lượng nước tương đối Sa sâm nam RWC (%) Nồng độ NaCl (mM) ngày 14 ngày 86,14 ± 10,46a 87,27 ± 5,62a 50 83,63 ± 12,43a 82,68 ± 6,19ab 100 79,39 ± 9,45a 79,61 ± 2,88ab 200 82,22 ± 11,00a 75,19 ± 1,71b 400 71,98 ± 12,92a 90,35 ± 3,58a Ghi chú: Các chữ khác cột thể khác biệt có ý nghĩa thống kê nghiệm thức với p-value < 0,05 theo Tukey’s test b Ảnh hưởng mặn đến độ rò rĩ chất điện phân lá: Kết nghiên cứu cho thấy, mặn cịn có ảnh hưởng đáng kể đến độ rò rĩ chất điện phân (EL) Sa sâm nam Giá trị EL có xu hướng tăng lên rõ rệt nghiệm thức nồng độ muối tăng lên Đối với xử lí muối ngày, giá rị EL đạt mức thấp (17,66 %) nồng độ mM đạt mức cao (49,53 %) nồng độ 400 mM NaCl (Bảng 3.4) Trong đó, xử límuối 14 ngày, giá trị có tăng lên đáng kể nồng độ mặn tăng lên Cụ thể, nồng độ tăng dần từ đến 400 mM NaCl, giá trị EL tăng lên 19,86; 44,36; 70,02; 85,39; 93,44 % Qua cho thấy độ mặn có ảnh hưởng nghiêm trọng đến cấu trúc màng tế bào Sa sâm nam ảnh hưởng mạnh nồng độ mặn đạt mức 400 mM (Bảng 3.4) 17 Bảng 3.4: Ảnh hưởng mặn đến độ rò rĩ chất điện phân Sa sâm nam EL (%) Nồng độ NaCl (mM) ngày 14 ngày 10,05 ± 4,69b 19,86 ± 1,91d 50 14,9 ± 0,71ab 44,36 ± 1,46c 100 17,58 ± 4,53ab 70,02 ± 7,39b 200 23,98 ± 6,14ab 85,39 ± 4,56ab 400 45,79 ± 28,03a 93,44 ± 10,38a Ghi chú: Các chữ khác cột thể khác biệt có ý nghĩa thống kê nghiệm thức với p-value < 0,05 theo Tukey’s test c Ảnh hưởng mặn đến chất quang hợp lá: Kết Bảng cho thấy, nồng độ NaCl khác nhau, hàm lượng chlorophyll a, b, chl-tổng số carotenoid Sa sâm nam sau 14 ngày xử lí mặn có thay đổi khác Sau ngày xử lí măn, xử lí với nồng độ 50, 100, 200 mM NaCl hàm lượng chlorophyll a, b, chl-tổng số không thay đổi đáng kể so với đối chứng, đặc biệt hàm lượng hợp chất quang hợp có xu hương tăng nồng độ muối 50 mM, điều liên quan đến gia tăng sinh khối xử lí nồng độ muối (Bảng 3.2) Tuy nhiên, xử lí nồng độ 400 mM, hàm lượng chlorophyll a, b, chlo-tổng số giảm đáng kể, giảm 1/2 so với hàm lượng đối chứng (Hình 3.9) Xu hướng tương tự quan sát sau 14 ngày xử lí (Hình 3.10), cho thấy mặn trì ảnh hưởng hàm lượng chất diệp lục thời gian dài Sự suy giảm chất diệp lục cho suy giảm 18 enzym chlorophyllase (Rao cs., 1981) phá hủy không cấu trúc lục lạp mà ổn định phức hợp sắc tố (Singh Dubey, 1995) Hàm lượng diệp lục cung cấp số có giá trị tình trạng stress muối thực vật Trong đó, nồng độ mặn thay đổi hàm lượng carotenoid có thay đổi khơng đáng kể Tóm lại, kết nghiên cứu cho thấy độ mặn có ảnh hưởng đến yếu tố sinh lý Sa sâm nam Đặc biệt, nồng độ mặn mức 400 mM, mặn có ảnh hưởng đáng kể, làm tăng độ rò rĩ điện phân cho thấy màng tế bào bị phá hủy mạnh, hàm lượng loại sắc tố giảm sút nghiêm trọng Mặt khác, kết thu cho thấy, nồng độ 400 mM bắt đầu bị ức chế sinh trưởng thể qua giảm sút mạnh khối lượng, số đường kính thân (Bảng 3.2) Từ thấy độ mặn 400 mM NaCl gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sinh trưởng phát triển Sa sâm nam 19 Hàm lượng (mg/g FW) 1.6 a 1.4 a a 1.2 a a a a a 0.8 b b 0.6 a ab ab 0.4 ab ab a 0.2 ba b c 0 50 100 200 400 Nồng độ NaCl (mM) Chlo a Chlo b Hàm lượng (mg/g FW) Hình 3.9: Ảnh hưởng mặn đến Hàm lượng Chlorophyll a, b, tổng số carotenoid Sa sâm nam sau ngày xử lí mặn a a 1.5 ab a a a ab b 0.5 b ab ab bc b c a a a c d c 0 50 100 200 Nồng độ NaCl (mM) Chlo a Chlo b 400 Hình 3.10: Ảnh hưởng mặn đến Hàm lượng Chlorophyll a, b, tổng số carotenoid Sa sâm nam sau 14 ngày xử lí mặn 20 3.4 Ảnh hưởng mặn đến yếu tố sinh hóa Sa sâm nam a Ảnh hưởng mặn đến tích luỹ proline: Kết nghiên cứu Bảng 3.6 cho thấy, hàm lượng proline có tăng lên đáng kể nồng độ muối tăng dần đạt cực đại nồng độ 400 mM NaCl (201,72 µg/g) Hàm lượng proline xử lí muối tăng từ – 20 lần so với đối chứng Bảng 3.6: Ảnh hưởng mặn đến hàm lượng proline polyphenol tổng số Sa sâm nam Nồng độ NaCl (mM) Proline (µg/g) Polyphenol (mg/g) 13,35±1,33e 1,25±0,01b 50 42,85±20,18d 2,03±0,47ab 100 116,04±11,41c 2,51±0,13ab 200 159,6±5,97b 2,75±0,57ab 400 201,72±18,34a 4,07±1,22a Ghi chú: Các chữ khác cột thể khác biệt có ý nghĩa thống kê nghiệm thức với p-value < 0,05 theo Tukey’s test b Ảnh hưởng mặn đến tích luỹ polyphenol: Tương tự, kết nghiên cứu Bảng 3.6 cho thấy, hàm lượng polyphenol Sa sâm nam có gia tăng nồng độ muối tăng Hàm lượng polyphenol đạt giá trị cao nghiệm thức 400 mM NaCl, tăng 3,26 lần so với nhóm đối chứng Các hợp 21 chất polyphenol thể hoạt tính chống oxy hóa cách bất hoạt gốc tự lipid cách ngăn chặn phân hủy hydroperoxit thành gốc tự (Pokorny cs, 2001) b Ảnh hưởng mặn đến hoạt độ enzyme CAT: Kết nghiên cứu cho thấy, mặn có ảnh hưởng đến hoạt độ enzyme CAT Hoạt độ enzyme catalase có tăng lên nghiệm thức xử lí muối so với nhóm đối chứng Khi nồng nồng độ mặn tăng dần từ đến 400 mM NaCl, hoạt độ enzyme catalase đạt giá trị 45,69; 57,10; 50,46; 61,31 48,82 umol/min.FW, gia tăng hoạt độ catalase Catalase (umol/min.FW) khác biệt mặt thống kê (Hình 3.12) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 a a a a 50 100 200 Nồng độ NaCl (mM) a 400 Hình 3.12: Ảnh hưởng mặn đến hoạt độ enzyme catalase Sa sâm nam sau ngày Các chữ khác thể khác biệt có ý nghĩa thống kê nghiệm thức với p-value < 0,05 theo Tukey’s test 22 3.5 Cơ chế chịu mặn Sa sâm nam Kết phân tích ảnh hưởng mặn đến khả sinh trưởng, phản ứng sinh lý sinh hóa Sa sâm nam cho thấy, Sa sâm nam lồi có khả chống chịu với điều kiện stress mặn từ môi trường Để chống chịu với điều kiện mặn, hình thành nhiều chế khác nhau, chống chịu mức mô tế bào, nhằm tránh ảnh hướng muối đến sinh trưởng (Hình 3.13): - Một là, hình thành chế kiểm sốt hấp thu vận chuyển muối - Hai là, hình thành chế điều chỉnh thẩm thấu cân ion tế bào - Ba là, có chế chống chịu căng thẳng oxy hóa stress mặn gây Hình 3.13: Các chế chịu mặn đóng góp đến chống chịu mặn Sa sâm nam 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Kết nghiên cứu ảnh hưởng mặn đến khả nảy mầm hạt số tiêu sinh trưởng, sinh lý, hóa sinh Sa sâm namcho thấy: - Mặn có ảnh hưởng đến khả tốc độ nảy mầm hạt Sa sâm nam Tỉ lệ tốc độ nảy mầm hạt sa sâm giảm dần nồng độ muối tăng lên Ở nồng độ muối cao (400 mM) với thời gian gây mặn kéo dài (15 ngày) hạt Sa sâm nam khơng có dấu hiệu nảy mầm - Khả sinh trưởng Sa sâm nam có thay đổi điều kiện mặn tăng dần Từ nồng độ đến 200 mM NaCl, khối lượng tươi, khơ lá, rễ tồn cây; số đường kính thân có thay đổi không đáng kể Ở nồng độ 400 mM, số giảm rõ rệt cho thấy ức chế khả sinh trưởng nồng độ muối cao - Hàm lượng nước tương đối có xu hướng giảm xuống độ mặn tăng dần từ đến 200 mM Ở nồng độ 400 mM, hàm lượng nước tương đối có tăng lên đạt giá trị lớn - Hàm lượng loại sắc tố quang hợp có xu hướng thay đổi khơng đáng kể nồng độ mặn từ đến 200 mM Các số có xu hướng giảm xuống đạt giá trị nhỏ nồng độ 400 mM 24 - Độ rị rĩ chất điện phân có tăng lên độ mặn tăng dần đạt giá trị lớn nồng độ 400 mM - Hàm lượng proline, polyphenol tăng lên đáng kể nồng độ muối tăng - Hoạt độ enzyme catalase Sa sâm nam nghiệm thức xử lý mặn có tăng lên cao so với đối chứng - Cây Sa sâm nam hình thành chế sinh lý, sinh hóa khác để chống chịu với stress mặn: chế kiểm soát hấp thu vận chuyển muối cây, chế điều chỉnh thẩm thấu cân ion tế bào, chế chống chịu căng thẳng oxy hóa mặn gây KIẾN NGHỊ - Tiếp tục lặp lại thêm phân tích hàm lượng ion Na+, K+, Cl-, NO3- Sa sam nam điều kiện mặn khác để hồn chỉnh quy trình nghiên cứu khả chịu mặn Sa sâm nam - Cần phân tích phản ứng cấp độ phân tử để làm rõ chế chịu mặn - Nghiên cứu trồng thử nghiệm Sa sâm nam vùng đất bị nhiễm mặn ... tượng nghiên cứu Cây Sa sâm nam (Launaea sarmentosa) thu thập từ vùng cát ven biển Đà Nẵng Quảng Nam 2.2 Nội dung nghiên cứu 2.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện mặn khác đến nảy mầm hạt Sa sâm nam. .. mặn khác đến sinh trưởng khả chịu mặn Sa sâm nam - Xác định phản ứng sinh lý hóa sinh Sa sâm nam điều kiện mặn khác - Xác định kiểu chế chịu mặn Sa sâm nam - Đánh giá sự ảnh hưởng điều kiện mặn. .. đề tài ? ?Nghiên cứu đặc tính chịu mặn Sa sâm nam (Launaea sarmentosa (Willd.) Sch.Bip ex Kuntze)” nhằm cung cấp thơng tin hữu ích sở cho việc phát triển loài trồng thích ứng với xâm nhập mặn Mục