Luận văn thạc sĩ nghiên cứu sự biến động của một số chất có hoạt tính thẩm thấu trong cây đậu tương (glycine max (l ) merrill) chịu hạn qua các giai đoạn phát triển

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN NGUYỄN ĐOÀN HOÀNG VŨ NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỘNG CỦA MỘT SỐ CHẤT CĨ HOẠT TÍNH THẨM THẤU TRONG CÂY ĐẬU TƯƠNG (Glycine max L Merrill) CHỊU HẠN QUA CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Bình Định - Năm 2017 e BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN NGUYỄN ĐOÀN HOÀNG VŨ NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỘNG CỦA MỘT SỐ CHẤT CĨ HOẠT TÍNH THẨM THẤU TRONG CÂY ĐẬU TƯƠNG (Glycine max L Merrill) CHỊU HẠN QUA CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60 42 01 14 Người hướng dẫn: TS Trương Thị Huệ e LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu mà tơi thực hướng dẫn khoa học TS Trương Thị Huệ Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Bình Định, tháng năm 2017 Học viên Nguyễn Đoàn Hoàng Vũ e LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài này, cố gắng phấn đấu thân, tơi cịn nhận nhiều giúp đỡ tận tình thầy cô, bạn bè Trước tiên xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến cô TS Trương Thị Huệ, Phó trưởng khoa Sinh – KTNN, tận tình hướng dẫn, động viên giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình thực đề tài để tơi hồn thành tiến độ trau dồi cho thân kiến thức chun mơn bổ ích phục vụ cho cơng việc sau Đồng thời, xin chân thành gởi lời cảm ơn đến Ban chủ nhiệm Khoa Sinh – KTNN, thầy cô giáo môn giảng dạy, truyền đạt cho kiến thức tảng để hồn thành đề tài Trân trọng cảm ơn gia đình, người thân bạn bè ln động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành tốt luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn! Bình Định, tháng 08 năm 2017 Người thực Nguyễn Đoàn Hoàng Vũ e MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu chung đậu tương 1.1.1 Nguồn gốc phân loại đậu tương 1.1.2 Đặc điểm thực vật học đậu tương 1.1.3 Giá trị sử dụng đậu tương 1.1.4 Tình hình sản xuất đậu tương giới Việt Nam 1.2 Cơ sở sinh lý, hóa sinh tính chịu hạn 1.2.1 Ảnh hưởng hạn trồng 1.2.2 Cơ sở sinh lý, hóa sinh sinh học phân tử tính chịu hạn 10 1.3 Vai trị hợp chất có hoạt tính thẩm thấu việc đánh giá khả chịu hạn 13 1.3.1 Proline vai trò proline 13 1.3.2 Glycine betaine vai trò glycine betaine 16 1.3.3 Các chất đường vai trò đường chế chống chịu hạn 16 1.3.4 Protein tổng số vai trò protein tổng số 18 1.4 Tình hình nghiên cứu tính chịu hạn đậu tương Thế giới Việt Nam 19 1.4.1 Tình hình nghiên cứu tính chịu hạn đậu tương giới 19 1.4.2 Nghiên cứu tính chịu hạn đậu tương Việt Nam 20 1.5 Kỹ thuật điện di protein gel polyacrylamide 21 1.5.1 Gel polyacrylamide có SDS (SDS – PAGE) 21 1.5.2 Chạy điện di nhuộm băng 23 e Chương ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Đối tượng nghiên cứu 24 2.2 Thời gian địa điểm nghiên cứu 24 2.3 Hóa chất thiết bị 25 2.3.1 Hóa chất nguyên liệu khác 25 2.3.2 Thiết bị dụng cụ thí nghiệm 25 2.4 Nội dung nghiên cứu 25 2.4 Phương pháp nghiên cứu 26 2.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 26 2.4.2 Phương pháp xác đinh áp suất thẩm thấu 27 2.4.2 Các tiêu nghiên cứu phương pháp xác định 28 Chương KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 34 3.1 Sự biến động hàm lượng proline đậu tương trình gây hạn 34 3.1.1 Sự biến động hàm lượng proline trình gây hạn giai đoạn mầm 34 3.1.2 Sự biến động hàm lượng proline trình gây hạn giai đoạn non 37 3.1.3 Sự biến động hàm lượng proline trình gây hạn giai đoạn hoa 40 3.1.4 Sự biến động hàm lượng proline trình gây hạn giai đoạn tạo 43 3.2 Sự biến động hàm lượng đường khử đậu tương trình gây hạn 45 3.2.1 Sự biến động hàm lượng đường khử trình gây hạn giai đoạn mầm 45 3.2.2 Sự biến động hàm lượng đường khử trình gây hạn giai đoạn non 48 3.2.3 Sự biến động hàm lượng đường khử trình gây hạn giai đoạn hoa 50 3.2.4 Sự biến động hàm lượng đường khử trình gây hạn giai đoạn tạo 53 e 3.3 Sự biến động hàm lượng glycine betaine đậu tương trình gây hạn 56 3.3.1 Sự biến động hàm lượng glycine betaine trình gây hạn giai đoạn mầm 56 3.3.2 Sự biến động hàm lượng glycine betaine trình gây hạn giai đoạn non 58 3.3.3 Sự biến động hàm lượng glycine betaine trình gây hạn giai đoạn hoa 61 3.3.4 Sự biến động hàm lượng glycine betaine trình gây hạn giai đoạn tạo 63 3.4 Sự biến động hàm lượng protein tổng số đậu tương trình gây hạn 66 3.4.1 Sự biến động hàm lượng protein tổng số trình gây hạn giai đoạn mầm 66 3.4.2 Sự biến động hàm lượng protein tổng số trình gây hạn giai đoạn non 68 3.4.3 Sự biến động hàm lượng protein tổng số đậu tương giai đoạn hoa 71 3.4.4 Sự biến động hàm lượng protein tổng số giai đoạn tạo 73 3.5 Sự biến động phổ điện di protein tổng số đậu tương trình gây hạn qua giai đoạn phát triển 76 3.5.1 Kiểm tra protein tổng số tách chiết điện di gel polyacrylamide có SDS (PAGE-SDS) 76 3.5.2 Sự biến động phổ điện di protein tổng số đậu tương trình gây hạn giai đoạn non 77 3.5.3 Sự biến động phổ điện di protein tổng số đậu tương trình gây hạn giai đoạn hoa 79 3.5.4 Sự biến động phổ điện di protein tổng số đậu tương trình gây hạn giai đoạn tạo 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC e DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT %T Tổng lượng chất rắn APS Ammonium persulfate ASTT Áp suất thẩm thấu CBB – G250 Coomassie brilliant Blue – G250 ĐC Đối chứng Cs Cộng KHKT Khoa học kỹ thuật RADP Random amplified polymorphic DNA ROS Reactive oxygen species SDS Sodium dodecyl sunfate SDS – PAGE Sodium dodecyl sunfate - polyacrylamide gel electrophoresis TEMED N, N, N’, N’ – Tetramethylethylenediamine TN Thí nghiệm β – ME Beta – mecapthoethanol e DANH MỤC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang 1.1 Sản lượng đậu tương Việt Nam giai đoạn 20112015 2.1 Đặc điểm nông học giống đậu tương nghiên cứu 24 2.2 Thành phần gel cô gel tách acrylamide SDS – PAGE 31 3.1 Hàm lượng proline mầm đậu tương 34 3.2 Hàm lượng proline đậu tương giai đoạn non 38 3.3 Hàm lượng proline đậu tương giai đoạn hoa 41 3.4 Hàm lượng proline đậu tương giai đoạn tạo 43 3.5 Hàm lượng đường khử đậu tương giai đoạn mầm 46 3.6 Hàm lượng đường khử đậu tương giai đoạn non 48 3.7 Hàm lượng đường khử đậu tương giai đoạn hoa 50 3.8 Hàm lượng đường khử đậu tương giai đoạn tạo 53 3.9 Hàm lượng glycine betain mầm đậu tương giai đoạn mầm 57 3.10 Hàm lượng glycine betain đậu tương giai đoạn non 59 e 3.11 Hàm lượng glycine betain đậu tương giai đoạn hoa 61 3.12 Hàm lượng glycine betain đậu tương giai đoạn tạo 63 3.13 Hàm lượng protein tổng số mầm đậu tương 66 3.14 Hàm lượng protein tổng số đậu tương giai đoạn non 69 3.15 Hàm lượng protein tổng số đậu tương giai đoạn hoa 71 3.16 Hàm lượng protein tổng số đậu tương giai đoạn tạo 74 e PHỤ LỤC 13 Hàm lượng glycine betaine giai đoạn non (µg/ml) Hàm lượng glycine betaine (µg/ml) Giai đoạn Ngày ngày Gây hạn ngày Phục hồi ĐT12 ĐTDH.01 ĐTDH.03 ĐC TN ĐC TN ĐC TN 45,576 56,904 45,890 56,778 46,079 60,050 48,785 54,072 48,597 61,812 49,100 58,099 46,646 55,519 48,093 59,106 48,785 61,750 46,772 71,441 48,785 75,721 46,646 78,993 49,226 71,945 46,772 80,818 49,289 76,790 45,765 73,014 49,100 77,734 45,765 80,818 46,268 85,098 47,967 92,775 48,156 97,684 48,282 84,783 46,016 92,083 46,205 98,250 49,037 86,608 48,848 89,817 48,911 99,887 48,911 71,315 46,583 71,819 48,219 75,154 47,841 69,301 46,079 73,392 49,037 74,084 46,646 70,497 48,785 70,560 46,268 73,392 45,890 63,826 46,268 64,204 46,772 56,967 47,590 59,862 49,352 61,938 48,534 59,987 48,534 61,183 47,023 60,994 49,478 60,491 46,205 46,960 47,590 50,988 47,778 49,541 49,478 48,722 49,037 48,722 46,583 50,673 46,583 47,653 46,834 49,226 49,289 49,226 e PHỤ LỤC 14 Hàm lượng glycine betaine giai đoạn hoa (µg/ml) Hàm lượng glycine betaine (µg/ml) Giai đoạn Ngày ngày Gây hạn ngày Phục hồi ĐT12 ĐTDH.01 ĐTDH.03 ĐC TN ĐC TN ĐC TN 49,226 51,869 49,226 59,799 47,464 60,050 48,408 54,890 47,778 57,596 49,541 62,882 47,212 53,568 48,534 58,666 46,709 60,806 47,778 71,819 47,464 78,112 46,142 83,839 46,960 74,588 46,960 76,539 48,785 87,111 48,471 68,987 49,226 75,595 47,778 86,230 46,205 82,140 46,268 88,433 49,100 94,537 46,646 80,818 49,541 87,111 48,534 93,531 50,107 83,461 47,212 89,503 47,653 97,181 46,897 71,504 46,646 75,091 46,268 80,000 49,037 69,176 48,282 73,644 47,967 76,916 47,464 71,756 49,037 74,399 48,848 78,238 48,848 59,232 47,967 66,407 47,212 66,847 47,841 56,337 48,785 65,525 49,352 66,029 46,646 57,470 46,583 64,770 46,646 64,519 48,282 49,478 47,653 49,729 48,093 49,352 49,100 48,534 48,534 51,366 48,911 50,988 46,646 50,170 49,352 48,408 49,478 48,156 e PHỤ LỤC 15 Hàm lượng glycine betaine giai đoạn tạo (µg/ml) Giai đoạn Ngày ngày Gây hạn ngày Phục hồi ĐT12 ĐTDH.01 ĐTDH.03 ĐC TN ĐC TN ĐC TN 48,597 60,050 48,785 59,169 46,079 57,722 45,890 59,169 46,772 60,868 47,149 58,477 45,324 62,127 46,520 62,694 48,911 59,547 48,282 77,609 47,967 80,818 49,478 84,594 46,583 73,770 49,729 80,063 47,841 81,510 46,268 75,154 46,016 78,678 47,338 83,210 49,226 88,307 49,478 96,866 47,904 101,963 48,093 89,817 47,338 99,006 48,722 102,907 46,520 87,111 47,778 98,188 46,583 104,670 48,722 73,958 47,275 70,308 48,093 79,308 46,960 74,210 48,722 71,441 48,911 78,364 45,890 73,707 46,960 73,833 46,583 77,671 49,981 51,429 49,100 60,806 47,778 63,638 48,471 54,135 47,275 59,736 48,534 62,001 47,275 52,561 48,156 61,183 50,107 60,680 47,149 48,093 48,911 49,100 47,967 48,408 48,785 48,597 47,967 48,156 49,163 48,093 49,163 49,729 46,897 50,170 47,212 49,037 e PHỤ LỤC 16 ĐTDH.01 ĐC TN ĐT12 ĐC TN ĐTDH.03 ĐC TN Phản ứng màu glycine betaine với thuốc thử 1,2-dichlorethal giai đoạn mầm sau ngày gây hạn ĐTDH.01 ĐC TN ĐT12 ĐC TN ĐTDH.03 ĐC TN Phản ứng màu glycine betaine với thuốc thử 1,2-dichlorethal giai đoạn tạo sau ngày gây hạn e PHỤ LỤC 17 Mật dộ quang hoc (OD595nm) Hàm lượng giá trị OD595 protein chuẩn Hàm lượng (µg/µl) OD595nm 10 0,194 20 0,325 30 0,438 40 0,539 50 0,67 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 y = 0,0117x + 0,0834 R² = 0,9981 0.3 0.2 0.1 0 10 20 30 40 50 60 Hàm lượng protein (µg/µl) Đồ thị chuẩn protein Từ kết này, chúng tơi tính tốn đường hồi quy tuyến tính OD595 hàm lượng protein tổng số sau: Với y : y = 0,0117x + 0,0834 OD595 nm x hàm lượng protein e PHỤ LỤC 18 Hàm lượng protein giai đoạn mầm (µg/ml) Hàm lượng protein (µg/ml) Giai đoạn Ngày ngày Gây hạn ngày Phục hồi ĐT12 ĐTDH.01 ĐTDH.03 ĐC TN ĐC TN ĐC TN 35,692 32,957 36,718 34,239 36,376 33,641 35,863 32,359 36,205 33,983 35,949 33,556 36,291 32,786 35,949 34,325 36,547 33,128 33,812 29,795 34,581 31,504 34,667 32,359 33,214 29,453 34,068 31,846 35,094 32,786 33,385 29,111 33,897 31,419 34,496 32,530 31,504 26,974 32,615 28,855 33,128 30,735 31,590 26,547 32,274 28,598 32,957 31,162 31,846 26,632 32,701 28,256 33,299 31,333 32,786 28,085 33,214 28,684 34,239 29,880 32,274 28,513 33,812 29,026 34,496 29,453 32,444 28,684 33,214 29,368 34,752 29,111 34,068 29,795 33,556 31,162 35,350 33,470 34,496 30,137 33,214 30,991 35,009 32,786 34,154 30,479 33,641 31,590 35,949 33,128 35,094 33,556 37,145 35,350 37,573 35,949 35,350 34,239 36,803 34,838 37,915 36,974 34,923 33,812 36,889 35,179 38,256 37,402 e PHỤ LỤC 19 Hàm lượng protein giai đoạn non (µg/ml) Hàm lượng protein (µg/ml) Giai đoạn Ngày ngày Gây hạn ngày Phục hồi ĐT12 ĐTDH.01 ĐTDH.03 ĐC TN ĐC TN ĐC TN 33,641 30,650 35,265 33,556 34,154 32,359 33,385 31,162 34,667 33,812 34,581 32,786 33,128 30,222 35,094 33,214 34,410 33,043 33,897 27,402 36,547 31,419 34,838 30,735 34,154 28,000 35,949 31,846 35,265 31,077 33,556 27,744 35,692 31,675 35,094 30,991 35,863 24,838 35,863 27,402 35,521 28,940 35,094 24,496 35,350 28,085 35,863 29,453 36,205 24,325 36,376 28,427 36,205 28,769 34,154 28,342 35,436 32,786 35,607 31,846 35,179 28,855 35,009 31,419 35,436 32,359 33,812 27,829 35,778 33,299 36,034 32,872 33,897 29,880 34,923 32,872 35,949 34,068 34,410 30,222 35,350 32,444 36,462 34,581 34,581 30,137 35,863 33,556 36,291 34,239 35,094 33,641 36,376 34,923 36,718 35,350 35,949 34,154 35,521 35,265 36,974 35,094 36,547 34,410 36,120 35,350 36,376 35,436 e PHỤ LỤC 20 Hàm lượng protein giai đoạn hoa (µg/ml) Hàm lượng protein (µg/ml) Giai đoạn Ngày ngày Gây hạn ngày Phục hồi ĐT12 ĐTDH.01 ĐTDH.03 ĐC TN ĐC TN ĐC TN 34.581 30.222 34.923 32.017 35.778 33.641 34.239 29.880 35.521 31.248 36.205 34.239 34.068 29.282 35.863 30.735 35.949 33.214 34.923 25.009 35.949 26.547 35.436 29.795 34.496 24.154 35.436 25.949 35.009 30.308 33.641 23.983 35.350 26.803 35.692 30.735 34.154 21.333 35.009 24.838 36.291 27.145 34.410 22.444 35.436 24.667 36.547 26.718 34.239 22.786 35.863 23.983 36.803 26.547 33.556 23.812 36.120 27.573 35.863 31.932 34.154 24.325 35.436 26.547 37.060 31.077 34.410 24.752 35.521 26.803 36.632 32.359 34.838 27.316 36.205 29.026 36.205 30.735 34.496 28.000 36.547 29.453 35.863 31.504 35.009 28.256 35.949 29.197 35.521 31.846 34.068 30.308 35.094 33.556 35.692 34.239 34.581 30.735 35.350 34.154 36.547 34.838 34.410 30.991 35.778 34.410 36.376 34.752 e PHỤ LỤC 21 Hàm lượng protein giai đoạn tạo (µg/ml) Giai đoạn Ngày ngày Gây hạn ngày Phục hồi ĐT12 ĐTDH.01 ĐTDH.03 ĐC TN ĐC TN ĐC TN 33.641 28.940 34.838 31.932 34.410 32.274 33.128 28.684 34.581 31.419 34.068 32.872 32.872 28.342 34.068 31.590 33.983 32.530 32.359 24.154 34.410 28.427 34.581 29.282 33.128 23.726 34.154 28.000 34.068 28.769 33.556 23.983 33.983 28.598 33.641 29.453 33.983 21.761 34.239 25.094 33.214 25.436 32.701 21.162 34.410 24.838 33.128 25.265 32.957 20.564 34.923 24.752 32.872 25.863 33.385 23.897 35.094 28.855 33.470 29.966 32.615 23.556 34.410 28.513 34.068 30.308 32.274 24.667 34.581 29.538 33.128 30.650 32.444 25.778 35.009 30.564 33.556 32.530 32.530 26.376 34.068 31.077 33.214 32.017 32.274 26.718 34.325 30.137 32.957 31.504 32.701 30.906 33.983 33.897 33.641 33.128 33.385 30.308 33.556 32.530 33.812 33.726 32.957 30.479 33.641 33.128 34.068 32.957 e PHỤ LỤC 22 Mầm giống ĐTDH.03 xử lý hạn giai đoạn ngày Mầm giống ĐT12 xử lý hạn giai đoạn ngày e PHỤ LỤC 23 Giống đậu tương ĐT12 giai đoạn non sau ngày gây hạn Giống đậu tương ĐTDH.01 giai đoạn non sau ngày hạn Giống đậu tương ĐTDH.03 giai đoạn non sau ngày gây hạn e PHỤ LỤC 24 Cây xử lý hạn sau ngàyở giai đoạn hoa Cây xử lý hạn sau ngày giai đoạn tạo e PHỤ LỤC 25 Một số hình ảnh hoa đậu tương giống thí nghiệm Một số hình ảnh đậu tương giống thí nghiệm e PHỤ LỤC 26 Máy đo độ ẩm đất Máy đo quang phổ e PHỤ LỤC 27 Dụng cụ đổ gel polyacrylamide để điện di Hệ thống điện di Bio-Rad e ... HOÀNG VŨ NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỘNG CỦA MỘT SỐ CHẤT CĨ HOẠT TÍNH THẨM THẤU TRONG CÂY ĐẬU TƯƠNG (Glycine max L Merrill) CHỊU HẠN QUA CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: ... cứu Theo hướng tiến hành đề tài ? ?Nghiên cứu biến động số chất có hoạt tính thẩm thấu đậu tương chịu hạn qua giai đoạn phát triển? ?? Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Phân tích biến động số chất có hoạt. .. liệu biến động chất có hoạt tính thẩm thấu đậu tương giai đoạn nảy mầm, non, hoa tạo tác động điều kiện thiếu nước giai đoạn phục hồi, góp phần bổ sung nguồn e tài liệu nghiên cứu chất có hoạt tính