Nghiên cứu một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh liên quan đến phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương nam đàn (glycine max (l ) merr ) đối với rệp muội đen (aphis craccivora koch)

i Tính i cấp i thiết i của i đề i tài

Doi đặci điểmi đờii sốngi khôngi tựi chuyểni dờii vịi tríi trongi môii trườngi sốngi nêni thực i vật i bậc i cao i nói i chung, i cây i trồng i nói i riêng, i hàng i ngày i phải i đối i mặt i với i những i tác i động i từ i môi i trường i bất i lợi i như: i hạn i hán, i ngập i úng, i nhiệt i độ i quá i cao i - i thấp, i kim i loại i nặng, i sâu i bệnh i hại i Mỗi i loài i cây, i trong i vòng i đời i của i mình, i chúng i bị i tác i động i bởi i rất i nhiều i loại i yếu i tố i bất i lợi i khác i nhau i từ i môi i trường i sống i Mặc i dù i luôn i phải i chịu i một i phần i thiệt i hại i nhất i định i nhưng i phần i lớn i các i cây i vẫn i tồn i tại i và i sinh i trưởng, i phát i triển i tốt i Đó i là i do i các i loài i thực i vật i đã i hình i thành i những i cơ i chế i tự i bảo i vệ i khác i nhau i tương i thích i cho i từng i yếu i tố i tác i động i Cơ i chế i bảo i vệ i đó i thường i gắn i liền i với i những i đặc i điểm i cấu i tạo i (lớp i sáp, i tầng i cutin, i lông i gai i ở i biểu i bì; i vách i tế i bào i dày…) i có i vai i trò i là i các i rào i cản i vật i lý i ngăn i cản i tác i nhân i gây i bệnh i xâm i nhập i vào i và i phát i triển i trong i cây; i hay i là i những i phản i ứng i sinh i hóa i xảy i ra i trong i tế i bào i và i mô i cây, i hình i thành i các i chất i hoặc i là i độc i hoặc i ức i chế i sự i sinh i trưởng i của i yếu i tố i gây i bệnh i (đó i là i các i hormone, i hợp i chất i phenol, i flavonoids, i alkaloids, i steroids…) i Cơ i chế i đó, i nếu i là i sự i kết i hợp i các i đặc i điểm i có i thể i có i sẵn i từ i trước, i gọi i là i cơ i chế i bảo i vệ i thụ i động, i thường i không i đặc i hiệu; i còn i nếu i hình i thành i do i tác i động i của i tác i nhân i gây i bệnh, i đó i là i cơ i chế i bảo i vệ i chủ i động, i thường i đặci hiệui vài đượci quii địnhi bởii bội genei câyi chủ.

Trong i khả i năng i bảo i vệ i mang i tính i chủ i động i của i thực i vật, i cơ i chế i bảo i vệ i sinh i hóai đãi vài đangi thui húti đượci sựi quani tâmi củai nhiềui nhài khoai họci trongi vài ngoàii nước.i

Theo i cơ i chế i này, i nấm, i vi i khuẩn, i virus, i côn i trùng i là i các i nhóm i tác i nhân i gây i hại i cho i cây i đượci biếti tạoi rai cáci elicitori cảmi ứngi vài hìnhi thànhi cáci sảni phẩmi chuyểni hóai cói nguồni gốc i khác i nhau: i hormone, i enzyme, i gene, i protein, i sản i phẩm i trao i đổi i thứ i cấp, i gốc i tự i do ;i khởii độngi cáci phảni ứngi bảoi vệi đặci biệti nhưi phảni ứngi siêui nhạyi cảmi (HR);i kíchi thích i tính i kháng i tập i nhiễm i hệ i thống i (SAR) i Đồng i thời, i con i đường i dẫn i truyền i tín i hiệu i kháci nhau,i víi dụi như:i sinhi tổngi hợpi hormonei thựci vậti salicylici acidi (SA),i jasmonici acid i (JA), i ethylene i (ET); i con i đường i tín i hiệu i oxy i hoạt i hóa… i cũng i được i kích i hoạt i Tất i cả i hình i thành i nên i những i cơ i chế i bảo i vệ i đặc i thù i cho i từng i loại i cây i trồng i đối i với i từng i yếu i tố i tác i động.

Trong i mối i tương i tác i giữa i cây i trồng i họ i Đậu i (Fabaceae) i với i côn i trùng i gây i hại, i đã i cói nhữngi nghiêni cứui trêni thếi giớii đánhi giái bội máyi vài cơi chếi bảoi vệi củai đậui tươngi

(Glycine i max) i (Diaz-Montano i và i cộng i sự, i 2007 i [47].; i Li i Y i và i cộng i sự, i 2008 i [96].), i cỏ i ba i lá i (Medicago i truncatula) i (Klingler i và i cộng i sự, i 2007 i [84].; i Gao i và i cộng i sự, i 2008 i [66].),i đậui lăngi (Lens i culinaris) i (Andargei vài Westhuizen,i 2004)i [11].,i linhi lăngi

(Medicago i sativa) i (Julier, i 2004) i [79]., i đậu i Hà i Lan i (Pisum i sativum i L.) i (Mai i và i cộng i sự,i 2014i [98].;i Morkunasi vài cộngi sự,i 2015i [114].).i Cáci nghiêni cứui nàyi đềui ghii nhận,i khi i chịu i tác i động i của i rệp i hại, i một i số i hormone i thực i vật i (SA, i JA, i ET, i v.v ), i các i hoạt i chất i như i pisatin, i flavonoids , i các i dạng i oxy/nitơ i hoạt i hóa i nội i sinh i như i H2O2, i NO, i cũng i nhưi cáci gốci tựi doi (superoxidei O2 -,i semiquinone),i cáci enzymei sinhi tổngi hợpi cũngi nhưi các i gen i mã i hóa i các i enzyme i nói i trên i đã i cảm i ứng i tổng i hợp i khác i nhau i tham i gia i các i phản i ứngi bảoi vệi củai câyi trồngi đốii vớii rệpi hạii (Morkunasi vài cộngi sự,i 2011)i [113] i Đậu i tương i Nam i Đàn i là i giống i địa i phương i gắn i liền i với i thương i hiệu i “tương i Nam i Đàn” i của i tỉnh i Nghệ i An, i được i phục i tráng i thành i công i năm i 2009 i và i bắt i đầu i đưa i vàoi giaii đoạni sảni xuấti ởi quyi môi lớn.i Trêni giốngi đậui tươngi Nami Đàn,i rệpi muộii đeni

(Aphis i craccivora i Koch) i thường i phát i sinh, i gây i hại i từ i cuối i giai i đoạn i phát i triển i thân, i lá,i bắti đầui hìnhi thànhi nụi hoai vài kéoi dàii suốti thờii kỳi tạoi quả,i vàoi hạti [7] i Sựi táci độngi đó i đã i ảnh i hưởng i tiêu i cực i đến i sinh i trưởng, i phát i triển, i năng i suất i và i chất i lượng i đậu i tương i Việc i đánh i giá i cơ i chế i tự i bảo i vệ i của i cây i trồng i đối i với i rệp i hại i sẽ i cung i cấp i cơ i sở i dữi liệui quani trọngi vềi sinhi lýi chốngi chịui củai câyi trồngi trướci cáci táci nhâni bấti lợi.i Hiệni chưa i có i công i trình i nghiên i cứu i nào i đề i cập i đến i vấn i đề i này i trên i cây i đậu i tương i Nam i Đàn.i Xuấti pháti từi nhữngi lýi doi nêui trên,i việci triểni khaii “Nghiêni cứui mộti sối đápi ứngi sinh i lý, i hóa i sinh i liên i quan i đến i phản i ứng i tự i bảo i vệ i của i cây i đậu i tương i Nam i Đàn i đối i với i rệp i muội i đen” i là i rất i cần i thiết.

i Mục i tiêu i nghiên i cứu

Phân i tích, i đánh i giá i được i một i số i đáp i ứng i sinh i lý, i hóa i sinh i liên i quan i đến i phản i ứng i tự i bảoi vệi củai câyi đậui tươngi Nami Đàni khii rệpi muộii đeni táci độngi tạii cáci giaii đoạni sinhi trưởngi sinh i dưỡng i V1, i V3 i và i V5.

Các i mục i tiêu i cụ i thể: Đánh i giá i được i một i số i thiệt i hại i cấp i độ i tế i bào i ở i lá i đậu i tương i do i rệp i muội i đen i gâyi nêni thôngi quai cáci chỉi sối tổni thươngi vài peroxiedi hóai lipid;

Phân i tích, i đánh i giá i được i sự i thay i đổi i hàm i lượng i của i các i phân i tử i tín i hiệu i như i

JA, i SA, i H2O2 i và i O2 - i trong i lá i đậu i tương i Nam i Đàn i ở i thời i kỳ i sinh i trưởng i sinh i dưỡng i dướii táci độngi củai rệpi muộii đen;i Đánh i giá i được i hoạt i độ i của i một i số i enzyme i tham i gia i tổng i hợp i các i phân i tử i tín i hiệui nhưi enzymei LOX,i PAL,i BA2H,i SODi vài CATi trongi lái đậui tươngi Nami Đàni ởi thời i kỳ i sinh i trưởng i sinh i dưỡng i dưới i tác i động i của i rệp i muội i đen.

i Ý i nghĩa i khoa i học i và i thực i tiễn i của i đề i tài

Nghiêni cứui mộti sối phảni ứngi phòngi vệi củai thựci vậti đốii vớii sâui bệnhi hạii táci độngi đã i được i nghiên i cứu i từ i lâu i và i có i nhiều i công i trình i công i bố i trên i thế i giới i Tại i Việt i Nam, i hướngi nghiêni cứui nàyi đượci rấti nhiềui nhài khoai họci quani tâm,i songi hiệni nayi vẫni đangi còn i rất i ít i các i công i trình i khoa i học i đề i cập i đến i Trên i giống i đậu i tương i Nam i Đàn, i việc i nghiên i cứu i một i số i đáp i ứng i sinh i lý, i hóa i sinh i liên i quan i đến i phản i ứng i tự i bảo i vệ i đối i với i rệp i muộii đeni lài rấti cầni thiết,i songi choi đếni nayi chưai cói côngi trìnhi nàoi nghiêni cứu.

Do i vậy i kết i quả i của i đề i tài i nhằm i cung i cấp i những i dẫn i liệu i khoa i học i về i cơ i chế i tự i bảoi vệi củai câyi đậui tươngi Nami Đàni đốii vớii rệpi muộii đeni hạii đậui tương,i gópi phầni làmi rõ i cơ i sở i lý i luận i về i sinh i lý i chống i chịu i của i cây i trồng i trước i các i tác i nhân i của i môi i trường i bát i lợi, i trong i đó i có i yếu i tố i hữu i sinh.

Kếti quải đạti đượci củai đềi tàii lài tiềni đềi choi cáci nghiêni cứui tiếpi theoi vềi mốii quani hệ i cây i đậu i tương i và i rệp i hại, i từ i đó i tìm i ra i các i giải i pháp i trong i phòng i trừ i rệp i hại i trên i cây i đậui tươngi Nami Đàn.

i Đóng i góp i mới i của i luận i án

Kết i quả i nghiên i cứu i sẽ i là i những i dẫn i liệu i khoa i học i mới i về i cơ i chế i tự i bảo i vệ i của i cây i đậu i tương i Nam i Đàn i đối i với i rệp i muội i đen i hại i đậu i tương, i bao i gồm:

- i Ảnh i hưởng i của i rệp i muội i đen i đối i với i các i tế i bào i lá i đậu i tương i Nam i Đàn i (Tỷ i lệ i tổn i thương i ở i các i tế i bào; i Sự i peroxide i hóa i lipid i màng);

- i Hàm i lượng i của i các i phân i tử i tín i hiệu i trong i lá i đậu i tương i Nam i Đàn i dưới i tác i động i của i rệp i muội i đen i (H2O2, i O2 -

- i Hoạt i độ i của i một i số i enzyme i tổng i hợp/chuyển i hóa i các i phân i tử i tín i hiệu i trong i lá i đậui tươngi Nami Đàni dướii táci độngi củai rệpi muộii đeni (SOD,i CAT,i PAL,i BA2H,i LOX);

- i Biểu i hiện i gene i mã i hóa i enzyme i trong i con i đường i tín i hiệu i hormone i SA i (gene i

Kếti quải đạti đượci sẽi lài nhữngi dẫni liệui quani trọng,i cói ýi nghĩai khoai họci vài thựci tiễn, i có i giá i trị i tham i khảo i trong i lĩnh i vực i sinh i lý i thực i vật, i đặc i biệt i là i sinh i lý i chống i chịu i củai câyi trồng.

i Cấu i trúc i của i luận i án

i Cây i đậu i tương

Cây i đậu i tương i Glycine i max i (L.) i Merr i thuộc:

Lớp i Hai i lá i mầm: i Dicotyledoneae i

Phân i lớp i Hoa i hồng: i Rosidae

Glycine i Wild i là i một i trong i số i những i chi i lớn i của i họ i Fabaceae, i với i 285 i loài i đã i được i biết i đến i Trong i đó, i đáng i chú i ý i trong i chi i này i có i cây i đậu i tương i (Glycine i max i (L.) i Merr.) i được i sửi dụngi làmi đốii tượngi câyi trồngi phụci vụi coni ngườii (Singhi vài cộngi sự,i 2006)i [137]

Hình i 1.1 i Cây i đậu i tương i ( Glycine i max i (L.) i Merr.) i

Cáci giaii đoạni sinhi trưởng,i pháti triểni củai câyi đậui tươngi (Iowai Statei

Tuỳ i thuộc i vào i từng i giống i và i điều i kiện i ngoại i cảnh i khác i nhau i mà i các i giai i đoạn i pháti triểni củai đậui tươngi cói thểi kéoi dàii từi 80i đếni 140i ngày,i đượci chiai thànhi các i giai i đoạn i sau:

Giai i đoạn i nảy i mầm i đến i mọc i (VE-VC): i

Giaii đoạni nàyi bắti đầui khii hạti húti nước,i mầmi phôii pháti độngi sinhi trưởng,i kếti thúc i khi i xoè i 2 i lá i đơn i mọc i đối i trên i 2 i lá i mầm i Giai i đoạn i này i dài i hay i ngắn i là i tuỳ i thuộc i vàoi giốngi cói thểi kéoi dàii 10i -i 12i ngàyi mớii mọci (vụi xuân);i hoặci chỉi 4i -i 5i ngàyi đãi mọci

(vụ i hè) i Trong i giai i đoạn i này, i nước i cần i có i sẵn i cho i hạt i hấp i thụ, i nhiệt i độ i thích i hợp i để i hạt i nảy i mầm i và i trụ i mầm i dưới i phát i triển i là i 25 i – i 30 o C, i độ i ẩm i 65 i – i 75 i % i trong i đất i

Hình i 1.2 i Các i giai i đoạn i sinh i trưởng, i phát i triển i của i cây i đậu i tương i

Giai i đoạn i cây i non i (giai i đoạn i sinh i trưởng i thân i lá, i V1 i đến i V5): i Giai i đoạn i này i bắti đầui từi khii cói mộti lái képi vài kếti thúci căni bảni vàoi thờii kỳi nởi hoai (giaii đoạni sinhi trưởng i sinh i dưỡng), i đây i là i thời i kỳ i phát i triển i của i thân i và i lá i Giai i đoạn i này i kéo i dài i 20 i ÷i 40i ngày.i Vàoi thờii kỳi đầui củai giaii đoạni này,i câyi coni sinhi trưởngi rấti chậm,i trongi khii đó i bộ i rễ i của i nó i lại i phát i triển i nhanh, i các i nốt i sần i trên i rễ i được i hình i thành i và i phát i triển i Đến i thời i kỳ i cây i chuẩn i bị i ra i nụ, i ra i hoa i thì i tốc i độ i sinh i trưởng i của i cây i tăng i nhanh i lên i Đâyi cũngi lài thờii điểmi câyi đậui tươngi chịui hạni khái nhất.i

Giai i đoạn i nở i hoa i (R1 i đến i R3): i Thời i gian i ra i hoa i kéo i dài i 15 i ÷ i 20 i ngày, i có i trườngi hợpi kéoi dàii đếni 40i ngày.i Kháci vớii cáci câyi trồngi khác,i đồngi thờii vớii rai hoa,i cây i đậu i tương i vẫn i phát i triển i mạnh i về i thân, i lá, i rễ i Đây i cũng i là i thời i kỳ i cây i đậu i tương i mẫn i cảm i nhất i với i điều i kiện i ngoại i cảnh i Thời i tiết i thuận i lợi i cho i việc i nở i hoa i là i lúc i nhiệt i đội đạti 25i ÷i 28 0 C,i đội ẩmi khôngi khíi khoảngi 75i ÷i 80%.

Giai i đoạn i hình i thành i quả i và i hạt i (R3 i đến i R5): i Giữa i thời i gian i ra i hoa i và i hình i thànhi quải hạti khôngi cói ranhi giớii rõi ràngi (thườngi thấyi cải nụ,i hoa,i quải trêni cùngi mộti cây) i Lúc i các i chùm i quả i non i đã i xuất i hiện i thì i các i chất i dinh i dưỡng i trong i thân, i lá i được i vận i chuyển i về i làm i cho i hạt i mảy i dần, i lúc i này i sự i sinh i trưởng i của i cây i bắt i đầu i chậm i lại i Tốci đội tíchi luỹi chấti hữui cơi củai hạti tăngi nhanhi đềui choi đếni khii hạti chắc.i

Giai i đoạn i hạt i chín i (R5 i đến i R6): i Đây i là i giai i đoạn i có i thời i gian i ngắn i trong i đời i sống i câyi đậui tươngi vài chịui ảnhi hưởngi nhiềui củai nhiệti độ.i Hạti đạti tốci đội chíni sinhi lýi khii hạti đã i cứng i lại i và i có i màu i sắc i điển i hình i của i giống, i vỏ i quả i đã i chuyển i sang i màu i vàng i hoặc i xám i đen i Đậu i tương i chín i cần i thời i tiết i khô i ráo, i cây i có i khả i năng i chịu i hạn i

Giaii đoạni giài vài chếti (R7i đếni R8):i Câyi đậui tươngi kếti thúci vòngi đờii trongi giaii đoạn i này i với i khoảng i thời i gian i giao i động i từ i 5 i - i 7 i ngày.

1.1.2 i Giá i trị i kinh i tế i của i cây i đậu i tương Đậu i tương i là i cây i trồng i cạn i ngắn i ngày i có i giá i trị i kinh i tế i cao i Khó i có i thể i tìm i thấy i một i cây i trồng i nào i có i tác i dụng i nhiều i mặt i như i cây i đậu i tương i Sản i phẩm i của i nó i làmi thựci phẩmi choi coni người,i thứci ăni choi giai súc,i nguyêni liệui choi côngi nghiệp,i hàngi xuất i khẩu i và i là i cây i cải i tạo i đất i tốt i Vì i thế i cây i đậu i tương i được i gọi i là i "Ông i hoàng i trong i cáci loạii câyi họi đậu”i Sởi dĩi câyi đậui tươngi đượci đánhi giái nhưi vậyi bởii lẽi câyi đậui tươngi có i giá i trị i rất i toàn i diện i (Trần i Văn i Điền, i 2007) i [2]

Giá i trị i về i mặt i thực i phẩm: i Hạt i đậu i tương i có i thành i phần i dinh i dưỡng i cao, i hàm i lượngi proteini trungi bìnhi khoảngi từi 35,5i –i 40,0i %,i lipidi từi 15i –i 20i %,i hydrati carboni từi

15 i - i 16 i % i và i nhiều i loại i muối i khoáng i quan i trọng i cho i sự i sống i Hạt i đậu i tương i có i chứa i hàmi lượngi dầui béoi caoi hơni cáci loạii đậui đỗi kháci nêni đượci coii lài câyi cungi cấpi dầui thực i vật i quan i trọng i Lipid i của i đậu i tương i chứa i một i tỉ i lệ i cao i các i acid i béo i không i no i (khoảng i 60 i - i 70 i %) i có i hệ i số i đồng i hoá i cao, i mùi i vị i thơm i như i linoleic i acid i chiếm i 52 i – i

65 i %, i oleic i acid i từ i 25 i – i 36 i %, i linolenolic i acid i khoảng i 2 i – i 3 i % i Chính i vì i thành i phần i dinhi dưỡngi caoi nhưi vậyi nêni đậui tươngi cói khải năngi cungi cấpi năngi lượngi khái caoi khoảng i 4700 i cal/kg i Hiện i nay, i từ i hạt i đậu i tương i người i ta i đã i chế i biến i ra i được i trên i 600 i sản i phẩm i khác i nhau, i trong i đó i có i hơn i 300 i loại i làm i thực i phẩm i được i chế i biến i bằng i cả i phươngi phápi cổi truyền,i thủi côngi vài hiệni đạii dướii dạngi tươi,i khôi vài lêni men i (Trầni

Văn i Điền, i 2007) i [2] i Giái trịi vềi mặti côngi nghiệp:i Đậui tươngi lài nguyêni liệui củai nhiềui ngànhi côngi nghiệp i khác i nhau i như: i chế i biến i cao i su i nhân i tạo, i sơn, i mực i in, i xà i phòng, i chất i dẻo, i tơ i nhân i tạo, i chất i đốt i lỏng, i dầu i bôi i trơn i trong i ngành i hàng i không, i nhưng i chủ i yếu i đậu i tươngi đượci dùngi đểi épi dầu.i Hiệni nayi trêni thếi giớii đậui tươngi lài câyi đứngi đầui vềi cungi cấp i nguyên i liệu i cho i ép i dầu, i dầu i đậu i tương i chiếm i 50% i tổng i lượng i dầu i thực i vật i Đặc i điểmi củai dầui đậui tương:i khôi chậm,i chỉi sối iốti cao:i 120i -i 127;i đôngi đặci ởi nhiệti độ:i -

15 o C i đến i -18 o C i Từ i dầu i này i người i ta i chế i ra i hàng i trăm i sản i phẩm i công i nghiệp i khác i như: i làm i nến, i xà i phòng, i ni i lon…(Trần i Văn i Điền, i 2007) i [2]

Giái trịi vềi mặti nôngi nghiệp:i Đậui tươngi lài nguồni thứci ăni tốti choi giai súci (1i kgi hạt i đậu i tương i tương i đương i với i 1,38 i đơn i vị i thức i ăn i chăn i nuôi) i Toàn i cây i đậu i tương i (thân,i lá,i quả,i hạt)i cói hàmi lượngi đạmi khái caoi choi nêni cáci sảni phẩmi phụi nhưi thâni lái tươi i có i thể i làm i thức i ăn i cho i gia i súc i rất i tốt, i hoặc i nghiền i khô i làm i thức i ăn i tổng i hợp i của i gia i súc i Sản i phẩm i phụ i công i nghiệp i như i khô i dầu i có i thành i phần i dinh i dưỡng i khá i cao: i N:i 6,2i %,i P2O5:i 0,7i %,i K2O:i 2,4i %,i vìi thếi làmi thứci ăni choi giai súci rấti tốt. Đậu i tương i là i cây i luân i canh i cải i tạo i đất i tốt i 1 i ha i trồng i đậu i tương i nếu i sinh i trưởngi pháti triểni tốti đểi lạii trongi đấti từi 30i -i 60i kgi N.i Thâni lái đậui tươngi dùngi bóni ruộng i thay i phân i hữu i cơ i rất i tốt i bởi i hàm i lượng i N i trong i thân i chiếm i 0,05 i %, i trong i lá: i 0,19 i % i (Trần i Văn i Điền, i 2007) i [2]

1.1.3 i Tình i hình i sản i xuất i đậu i tương i trên i thế i giới i và i ở i Việt i Nam

1.1.3.1 i Tình i hình i sản i xuất i đậu i tương i trên i thế i giới

Câyi đậui tươngi đượci coni ngườii biếti đếni từi rấti lâui vài đượci trồngi tạii nhiềui châui lục i ở i các i vùng i sinh i thái i khác i nhau i Diện i tích i đậu i tương i tăng i lên i trong i vòng i 10 i năm i qua i (giai i đoạn i 2008 i - i 2018) i và i tương i đối i ổn i định i đến i nay i Tính i đến i năm i 2018 i diện i tích i đậu i tương i của i thế i giới i là i 124,92 i triệu i ha i (gấp i 1,29 i lần i so i với i năm i 2008), i tập i trung i nhiềui nhấti tạii châui Mỹi (76,47%),i tiếpi đếni lài châui Ái (16,86i %),i châui Âui (4,52i %),i châu i Phi i (1,72 i %), i riêng i châu i Đại i dương i chiếm i diện i tích i không i đáng i kể i Trong i số i đó, i các i nước i có i diện i tích i đậu i tương i lớn i nhất i thế i giới i lần i lượt i là i Mỹ i (35,65 i triệu i ha, i chiếm i 28,53i %i diệni tíchi đậui tươngi thếi giới),i tiếpi đếni lài Brazili (27,83i %),i Acgentinai (13,05i

%), i Ấn i Độ i (9,12 i %) i và i Trung i Quốc i (6,38 i %) i (Theo i số i liệu i tổ i chức i Nông i lương i Thế i giới,i 2022)i [169]

Năng i suất i đậu i tương i trên i thế i giới i biến i động i theo i từng i năm, i tuy i nhiên i chúng i có i xu i hướng i tăng i lên i trong i vòng i 10 i năm, i đạt i 27,91 i tạ/ha i năm i 2018 i và i gấp i 1,16 i lần i so i với i nămi 2008.i Năngi suấti đậui tươngi củai châui Mỹi (nămi 2018)i đạti caoi nhấti (31,65i tạ/ha)i vài đạt i cao i hơn i 1,13 i lần i so i với i trung i bình i chung i của i thế i giới i (bảng i 1.1) i Trong i đó, i Mỹ i là i quốci giai cói năngi suấti đậui tươngi caoi nhấti thếi giớii đạti 34,68i tạ/hai (caoi gấpi 1,24i lần i trung i bình i chung i của i thế i giới) i (bảng i 1.2).

Bảng i 1.1 i Sản i xuất i đậu i tương i trên i thế i giới i theo i khu i vực i (năm i 2020)

6 Châu i Đại i dương 0,03 17,02 0,06 i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i (Nguồn: i Tổ i chức i nông i lương i thế i giới, i 2022) i [169].

i Rệp i muội i đen i và i ảnh i hưởng i trong i sản i xuất i nông i nghiệp

1.2.1 i Rệp i muội i đen i (Aphis i craccivora i Koch )

Rệp i muội i đen i (Aphis i craccivora i Koch), i thuộc:

Họ i rệp: i AphididaeGiống: i AphisLoài: i Aphis i craccivora i Koch

Hình i 1.4 i Rệp i muội i đen i ( Aphis i craccivora i Koch)

Aphis i craccivora i Kochi đượci liêni kếti vớii nhiềui câyi kýi chủi đểi tấni côngi khoảngi 50i loại i cây i trồng i thuộc i 19 i họ i thực i vật i khác i nhau i (Blackman i & i Eastop i 2007) i [23]

A i craccivora i là i một i trong i những i loài i rệp i gây i hại i chính i cho i cây i họ i Đậu i trên i toàn i thế i giới i Loài i côn i trùng i này i có i đặc i điểm i là i một i loài i nhỏ, i thân i mềm, i hình i quả i lê i dài i khoảng i 1,50-2,28 i mm i với i chiều i rộng i tối i đa i gần i giữa i bụng i là i 0,75-1,50 i mm i và i có i màui từi đeni đếni đeni bóng.i Nói lài mộti trongi sối nhữngi loàii đai phai quani trọngi nhấti trongi các i loài i được i tìm i thấy i ở i Ấn i Độ i và i gây i hại i cho i hơn i 200 i loài i cây i trồng i khác i nhau i (Mamta i Trivedi i và i cộng i sự, i 2014) i [99]

1.2.2 i Ảnh i hưởng i của i rệp i và i các i loài i côn i trùng i chích i hút i khác i đối i với i cây i trồng

Có i khoảng i 450 i loài i rệp i được i coi i là i côn i trùng i gây i hại i nông i nghiệp, i khoảng i 100 i loài i gây i thiệt i hại i kinh i tế i đáng i kể i Trong i số i đó i một i số i loài i giữ i vai i trò i rất i quan i trọng i trong i sản i xuất i nông i nghiệp i như i rệp i đậu i (Acyrthosiphon i pisum), i rệp i muội i đen i (Aphis i craccivora), i rệp i đậu i đen i (A i fabae), i rệp i hại i bông i hoặc i dưa i (A i gossypii) i (Blackman i vài Eastop,i 2017)i [17].,i rệpi sápi (Macrosiphoniella i yomogicola) i (Watanabei vài cộngi sự, i 2018) i [165] i Nhiều i loài i rệp i là i loài i đơn i thực, i chúng i chỉ i gây i hại i trên i một i vật i chủ i nhấti địnhi nhưi rệpi hạii rễi nhoi (Daktulosphaira i vitifoliae),i hoặci rệpi gâyi hạii trêni nhómi các i vật i chủ i liên i quan i như i rệp i hại i bắp i cải i (Brevicoryne i brassicae) i Một i số i khác i là i loài i đai thựci vớii phạmi vii kíi chủi rộngi nhưi rệpi đàoi (Myzus i persicae)i (Guerrerii vài Digilio,i

2008) i [73] i Trong i khi i các i tương i tác i của i rệp i với i cây i kí i chủ i đặc i trưng i có i liên i quan i đến i hànhi vii tìmi kiếmi vài chíchi húti củai rệp,i thìi cáci tươngi táci củai rệpi vớii cáci loàii câyi khôngi phải i là i kí i chủ i tự i nhiên i vẫn i chưa i được i hiểu i rõ i (Martinez i và i cộng i sự, i 2018) i [101]

Rệpi gâyi hạii câyi trồngi theoi mộti sối cáchi kháci khaui (Blackmani vài Eastop,i 2007)i

[23] i Mật i độ i quần i thể i cao i có i thể i gây i hại i trực i tiếp i bằng i cách i hút i hết i nhựa i cây i làm i cho i cây i héo i và i chết i Dịch i tiết i nước i bọt i của i một i số i loài i rệp i gây i độc i cho i vật i chủ, i làm i còi i cọc,i biếni dạngi lái vài hìnhi thànhi nốti sần.i Ngoàii ra,i trungi giani truyềni bệnhi virusi thựci vật i thông i qua i kim i chích i hút i là i vấn i đề i nghiêm i trọng i nhất i đối i với i nông i nghiệp i do i rệp i gâyi ra.i Cáci virusi đượci thui nhậni nhanhi chóngi vài lâyi truyềni trongi quái trìnhi rệpi xâmi nhập i vào i lớp i biểu i bì i thực i vật i (Miles, i 1999) i [106]

Rệpi tấni côngi thụi độngi vàoi cáci môi mạchi củai câyi (thườngi vàoi môi libe).i Cáci phần i phụ i miệng i của i chúng i (bao i gồm i hàm i trên i và i bao i cánh i môi) i được i kéo i dài i thành i mộti bói xuyêni quai cáci môi thựci vậti đểi đếni vịi tríi môi libe,i trongi khii đầui xai củai môii trêni giúp i kim i chích i hút i của i chúng i xâm i nhập i từ i bên i ngoài, i hoạt i động i như i đầu i dẫn i Rệp i tạo i ra i hai i loại i nước i bọt i khác i nhau i (Miles, i 1999) i [106] i Loại i thứ i nhất i có i dạng i đặc i và i chứa i protein i giống i như i thạch i gel i bao i quanh i các i kim i chích i hút, i tạo i thành i một i đường i dẫn i xuyên i tới i các i mô i mạch i và i tách i biệt i với i các i mô i thực i vật i khác, i giúp i chúng i ngăn i chặn i các i phản i ứng i phòng i vệ i của i cây i tại i vị i trí i tấn i công i (Felton i và i Eichenseer, i 1999) i [59] i Khi i kim i chích i hút i chạm i đến i dòng i chảy i các i mô i libe, i rệp i bắt i đầu i tiết i loại i nước i bọt i thứ i hai, i loại i này i có i dạng i lỏng i như i nước i Nó i chứa i các i enzyme i tiêu i hoá i được i truyền i trực i tiếp i vào i hệ i thống i mạch i dẫn i của i cây i Tập i tính i ăn i này i gây i ít i hư i hại i về i cơ i họci đốii vớii thựci vật.i Phảni ứngi củai câyi khôngi thểi xảyi rai nhưi dựi kiếni doi cáci proteini cói trong i nước i bọt i phản i ứng i với i canxi i của i các i mô i cây i (Will i và i cộng i sự, i 2007) i [159] i Choi dùi phảni ứngi củai câyi đốii vớii sựi xâmi nhậpi củai rệpi sẽi mấti nhiềui thờii gian,i nhưngi tập i tính i ăn i của i chúng i cũng i chính i xác i và i chọn i lọc i hơn, i cho i phép i chúng i tránh i các i chất i độci hóai họci vài cáci hợpi chấti khói tiêui cói nhiềui trongi cáci môi thựci vậti kháci

Rệpi phái hoạii nhựai câyi từi vậti chủi thôngi quai miệngi chíchi húti vài tiếti nướci bọt,i đồng i thời i gây i ra i nhiều i thiệt i hại i cho i cây i trồng i Các i triệu i chứng i phổ i biến i của i cây i nhiễmi rệpi đượci tìmi thấyi ởi thựci vậti baoi gồmi vàngi lá,i hoạii tử,i héo,i còii cọci vài dịi tậti ảnhi hưởng i tới i sinh i trưởng i của i cây i (Guerreri i và i Digilio, i 2008) i [73] i Việc i tiết i nước i bọt i của i rệp i cực i kỳ i độc i hại i đối i với i cây i trồng i xung i quanh i vết i chích, i gây i hỏng i lục i lạp i hoặc i thậm i chí i làm i thay i đổi i sự i cân i bằng i các i hormone i của i cây i (Miles, i 1999) i [106] i Không i chỉ i gây i ra i các i thiệt i hại i trực i tiếp, i rệp i còn i tạo i ra i một i lượng i lớn i giọt i mật i là i các i tinh i thể i tích i tụ i trên i bề i mặt i lá i làm i chặn i các i lỗ i khí i khổng, i gây i rụng i lá i và i làm i suy i yếu i quá i trình i quang i hợp i Trong i nhiều i trường i hợp, i thiệt i hại i gián i tiếp i có i thể i gây i hậu i quả i nghiêm i trọngi hơni nhiềui soi vớii việci húti nhựai cây. i Hơn i nữa, i rệp i còn i truyền i vi i khuẩn i và i virus i gây i bệnh i cho i vật i chủ i Trong i trường i hợpi lài trungi giani lâyi truyềni virus,i cáci triệui chứngi gâyi bệnhi đượci thêmi vàoi bởii sựi tấni công i của i rệp i Khó i có i thể i chữa i trị i các i bệnh i khi i cây i bị i rệp i làm i trung i gian i truyền i bệnh i đưai virusi vàoi cây,i doi vậyi cầni cói cáci biệni phápi phòngi ngừai đểi tránhi hoặci hạni chếi sựi chích i hút i của i rệp i lên i cây i (Guerrieri i và i Digilio, i 2008) i [73] i Ngay i cả i các i loài i rệp i khôngi kíchi hoạti cáci triệui chứngi chẩni đoáni cói thểi nhìni thấy,i chúngi đãi gâyi rai mộti sối thay i đổi i sinh i lý i ở i vật i chủ i Ví i dụ, i rệp i hút i nhựa i cây i thuộc i họ i Aphididae i làm i đổi i dòng i nitơ i từ i vùng i tăng i trưởng i đỉnh i của i cỏ i linh i lăng i (M i sativa) i đến i các i địa i điểm i ăn i của i nó i (Girousse i và i cộng i sự i 2008) i [68] i Rệp i xanh i (S i graminum) i và i rệp i lúa i mì i Nga i (D i noxia) i cũng i gây i ra i sự i gia i tăng i các i axit i amin i thiết i yếu i trong i nhựa i mô i libe i rất i rõ i ràng i bằng i cỏch i kớch i hoạt i sự i phõn i hủy i protein i trong i lỏ i lỳa i mỡ i bị i nhiễm i bệnh i (Sandstrửm i và i các i cộng i sự i 2000) i [133] i Do i đó, i rệp i tăng i cường i chất i lượng i dinh i dưỡng i của i các i địa i điểm i hút i nhựa i của i chúng i bằng i cách i tăng i nguồn i tài i nguyên i từ i các i địa i điểm i khác i trong i cây, i huy i động i các i nguồn i lực i tại i chỗ i và i ngăn i chặn i chuyển i hóa i sang i các i cơ i quan i khác.

Hơni 200i loàii rệpi đượci biếti lài truyềni bệnhi virusi vài chúngi lài nhữngi trungi giani phổ i biến i nhất i của i bệnh i virus i ở i thực i vật i (Goggin, i 2007) i [69] i Một i ví i dụ i điển i hình i là i rệpi đậui (A i pisum),i mộti trungi giani truyềni bệnhi virusi quani trọng,i bảni thâni nói truyềni hơn i 30 i loại i virus i cho i cây i họ i đậu i (Pirone i và i Blanc, i 1996) i [124] i

Rệpi vài cáci loàii côni trùngi chíchi húti nhựai câyi khác,i baoi gồmi cải bướmi trắng,i rầy i nhảy i và i rầy i chổng i cánh, i tiếp i cận i các i mô i thực i vật i xen i kẽ i nhằm i thiết i lập i các i vị i trí i chíchi húti ởi môi libei (Thompsoni vài Goggin,i 2006)i [86] i Kháci vớii cáci loàii côni trùngi nhai i như i sâu i bướm i khi i gây i ra i sự i phá i vỡ i tế i bào i trên i diện i rộng i bằng i các i vết i thương i nghiêmi trọng,i rệpi vài cáci loàii chíchi húti làmi giảmi thiểui vếti thươngi vài hạni chếi kíchi hoạt i cảm i ứng i phòng i thủ i tại i chỗ i của i cây i Mức i độ i tổn i thương i xảy i ra i trong i quá i trình i chích i hút i là i đa i dạng i giữa i các i loài i

Rệp i muội i đen i (Aphis i craccivora i Koch) i là i một i trong i số i những i loài i rệp i phá i hại i trên i cây i đậu i tương i Nam i Đàn i - i một i loại i cây i có i giá i trị i trong i sản i xuất i nông i nghiệp i ở i tỉnh i Nghệ i An i [7] i Khi i rệp i tấn i công, i chúng i tiêm i trực i tiếp i nước i bọt i chứa i độc i tố i vào i các i mô i thực i vật, i tạo i ra i lớp i mật i trên i các i bề i mặt i của i lá i làm i giảm i quang i hợp i và i truyền i mộti sối loạii virusi vài vii khuẩni gâyi bệnhi trêni câyi (Sorensen,i 2003)i [141].;i Doi đó,i nói gây i ra i thiệt i hại i nghiêm i trọng i làm i giảm i đáng i kể i năng i suất i đậu i tương.

i Sự i tương i tác i và i cơ i chế i tự i bảo i vệ i của i cây i trồng i đối i với i rệp

1.3.1 i Tác i động i của i rệp i lên i cây i trồng i

Cây i trồng i và i rệp i đã i thiết i lập i một i loạt i các i mối i quan i hệ i ảnh i hưởng i lẫn i nhau i ở i nhiều i cấp i độ i khác i nhau i từ i sinh i hóa i cơ i bản i đến i di i truyền i quần i thể i Rệp i đã i tiến i hoá i nhiều i cách i thức i để i vượt i qua i các i rào i cản i bảo i vệ i của i thực i vật, i cho i phép i chúng i ăn, i sống i và i sinh i sản i trên i vật i chủ i Là i loài i côn i trùng i gây i thiệt i hại i nghiêm i trọng i về i kinh i tế i đối i với i câyi trồngi nôngi nghiệp,i rệpi vớii cáci hoạti độngi chíchi hút,i chúngi khôngi nhữngi húti nhựai ở i các i mô i mạch i thực i vật i (Tjallingii i và i Hogen i Esch, i 1993) i [145]., i mà i còn i gây i ra i nhiều i thiệti hạii kháci choi vậti chủi (Guerrerii vài Digilio,i 2008)i [73] i

Một i số i nghiên i cứu i trên i thế i giới i đều i xác i nhận i sự i gia i tăng i quá i trình i peroxide i hóai lipidi trongi câyi trồngi (víi dụi ởi câyi đậu)i trựci tiếpi gâyi rai bởii sựi táci độngi củai rệpi

(Capinera, i 2011) i [34] i Stress i oxy i hóa i do i sự i giải i phóng i mạnh i mẽ i của i các i dạng i oxy i hoạt i hóa i (ROS), i bao i gồm i gốc i anion i superoxide i (O2 -) i và i hydro i peroxide i (H2O2) i là i một i hiện i tượng i phổ i biến i ở i thực i vật i dưới i tác i dụng i của i các i áp i lực i môi i trường i Được i hình i thành i bởi i sự i tác i động i của i rệp i (Hemiptera: i Aphididae), i các i phân i tử i ROS i thường i đóng i vaii tròi cải táci độngi tíchi cựci vài tiêui cựci đếni tếi bàoi thựci vật.i Sựi giai tăngi hàmi lượngi O2 - i và i H2O2, i cùng i với i việc i gây i chết i tế i bào i ở i những i vùng i bị i nhiễm i bệnh i là i một i phản i ứng i quan i trọng i trong i cơ i chế i bảo i vệ i thực i vật i chống i lại i rệp i Ngược i lại, i hàm i lượng i ROS i cao i có i thể i gây i ra i tác i dụng i độc i hại i và i việc i sản i xuất i không i được i kiểm i soát i của i chúng i có i thể i dẫn i đến i tổn i thương i oxy i hóa i tế i bào i của i protein, i lipid i và i axit i nucleic i (Radville i và i cộng i sự,i 2011)i [126]

Sau i khi i tiếp i xúc i với i cây i chủ, i rệp i xâm i nhập i vào i các i mô i libe i của i cây i bằng i một i phần i xuyên i hẹp i của i miệng i gọi i là i kim i chích i để i lấy i dinh i dưỡng i Trong i quá i trình i xâm i nhập, i kim i chích i chọc i thủng i tế i bào i biểu i bì, i trung i bì i và i tế i bào i nhu i mô i đi i tới i mô i libe i sau i khi i đi i qua i một i không i gian i di i động i gọi i là i con i đường i dẫn i không i gian i bên i ngoài i màng i plasmai nơii cáci vậti liệui cói thểi khuếchi táni tựi doi (hìnhi 1.5).

Hình i 1.5 i Sự i tiết i nước i bọt i vào i lá i trong i quá i trình i xâm i nhập i của i rệp i

Sự i xâm i nhập i của i kim i chích i bằng i cách i chọc i thủng i các i tế i bào i gây i tổn i thương i cáci môi thựci vật.i Tổni thươngi cơi họci cói thểi ảnhi hưởngi đếni phảni ứngi củai thựci vậti đốii với i sự i phá i hại i (Tjallingii i và i Hogen i Esch, i 1993) i [145] i Mặc i dù i vết i thương i gây i ra i bởi i cáchi tấni côngi nàyi rấti khói quani sát,i táci độngi nàyi củai rệpi vẫni gâyi rai nhữngi thayi đổii đáng i chú i ý i đối i với i cây i trồng i trong i việc i truyền i tín i hiệu i và i chuyển i hóa i thứ i cấp i (Voelckel i và i Baldwin, i 2004 i [156].; i Kempema i và i cộng i sự, i 2007 i [81].) i Không i giống i nhưi cáci loàii côni trùng,i chúngi sẽi ăni mộti lượngi lớni môi thựci vật,i rệpi gâyi rai nhiềui phảni ứng i ở i thực i vật i tương i tự i như i sự i tấn i công i của i mầm i bệnh i gây i ra i (Smith i và i Boyko, i

1.3.1.2 i Thành i phần i nước i bọt i của i rệp

Rệp i tiết i ra i nước i bọt i dọc i theo i kim i hút, i cũng i như i nước i bọt i dạng i nước, i chứa i một i lượngi lớni enzymei làmi phái vỡi thànhi tếi bàoi (Goggin,i 2007)i [69] i Loạii nướci bọti thứi nhất i đặc i và i giàu i protein i (ví i dụ: i phenoloxidase, i peroxidase, i pectinase-glucosidase), i ngoàii rai còni chứai phospholipidi vài carbohydrate.i Loạii nướci bọti thứi 2i dạngi nướci lài một i hỗn i hợp i phức i tạp i của i các i enzyme i và i các i thành i phần i khác, i có i khả i năng i kích i hoạt i các i tín i hiệu i bảo i vệ i của i thực i vật i (Miles, i 1999) i [106] i Nước i bọt i tiết i vào i có i thể i đóng i mộti vaii tròi quani trọngi trongi việci ngăni chặni cáci phảni ứngi bịi thươngi củai cây,i nhưngi nó i cũng i có i thể i đóng i vai i trò i là i yếu i tố i thúc i đẩy i phản i ứng i của i cây, i dẫn i đến i tổn i hại i trong i giai i đoạn i sau i của i sự i xâm i nhập i (Mutti, i 2006) i [115] i Các i enzyme i nước i bọt i của i rệp i tươngi tựi nhưi cáci enzymei đãi đượci tìmi thấyi trongi thựci vật,i chẳngi hạni nhưi cáci enzymei oxy i hóa i và i các i enzyme i làm i mất i hoạt i tính i của i polysacharide i Ví i dụ, i sự i hiện i diện i của i glucosei oxidase,i glucosei dehydrogenase,i NADHi dehydrogenase,i α-glucosidasei vài α- amylase i được i xác i định i là i protein i nước i bọt i của i rệp i đào i (Harmel i và i cộng i sự, i 2008) i [74] i Các i enzyme i nước i bọt i được i tiết i vào i chủ i yếu i làm i đổi i dòng i lưu i dẫn i hoặc i phản i ứngi thuậni ngịchi ởi giaoi diệni tứci thờii củai kimi húti vài môi thựci vậti (Miles,i 1999)i [106] i

Nước i bọt i chứa i các i protein i liên i kết i với i canxi i (Ca 2+ ) i và i có i thể i đảo i ngược i sự i tắc i nghẽni ởi môi libe,i cáii mài đượci kíchi hoạti bởii lưui lượngi Ca 2+ i trongi phảni ứngi vớii tổni thương i (Will i và i cộng i sự, i 2007) i [159] i Một i số i loài i rệp i đã i phát i triển i một i loạt i các i cơ i chế i vật i lý i và i hóa i học i để i hạn i chế i lưu i lượng i Ca 2+ i trong i phản i ứng i với i việc i xâm i nhập i của i kimi hút,i giảmi thiểui bằngi cáchi tiêui giảmi kíchi thướci kimi hút.i Dòngi Ca 2+ i phụi thuộci sứci trương i gián i tiếp i bởi i các i kênh i Ca 2+ i nhạy i cảm i cơ i học, i do i đó i phải i được i hạn i chế i Các i thànhi phầni củai vỏi bọci ngoàii vài nướci bọti dạngi nướci đóngi vaii tròi theni chốti trongi việci thiết i lập i sự i tiết i chế i về i vật i lý i và i hóa i học i đối i với i sự i gia i tăng i của i Ca 2+ i (Will i và i van i Bel, i 2006) i [158]

Nướci bọti rệpi đượci choi lài thựci hiệni nhiềui chứci năng,i baoi gồmi tạoi vỏi ngoàii kim i chích i hút, i tiêu i hóa i chất i dinh i dưỡng i (polysacarase), i giải i độc i phenolic i glycosides i trongi quái trìnhi ăni thôngi quai hoạti độngi củai enzymei polyphenoli oxygenasei hoặci peroxidase i và i ức i chế i phòng i vệ i của i vật i chủ i hoặc i khơi i gợi i phản i ứng i của i vật i chủ i (Mutti, i

1.3.2 i Các i phân i tử i tín i hiệu i trong i cơ i chế i tự i bảo i vệ i của i cây i trồng i khi i rệp i tác i động

1.3.2.1 i Các i chất i kích i kháng i trong i nước i bọt i của i rệp i

Dịch i tiết i nước i bọt i của i rệp i là i thành i phần i chính i trong i tương i tác i giữa i rệp i - i thực i vật i Rệp i tiết i protein i nước i bọt i tương i tác i với i các i mô i thực i vật, i tiếp i cận i mô i libe i và i khơi i gợii cáci phảni ứngi cói thểi cói lợii choi rệpi (Mutti,i 2006)i [115] i Rệpi tiếti nhiềui hoạti chấti sinh i lý i và i sinh i hóa i vào i cây i chủ i để i tạo i điều i kiện i cho i sự i chích i hút i Hiện i diện i ở i nước i bọti củai côni trùngi lài cáci phâni tửi đặci biệti đượci gọii lài chấti kíchi khángi (Kuśnierczyki vài cộng i sự, i 2008) i [88]., i nó i gây i ra i những i thay i đổi i sinh i lý i ở i vật i chủ i Các i phân i tử i đặc i biệt i elicitor i được i phát i hiện i như i enzyme i glucose i oxygenase i trong i nước i bọt i của i sâu i hại i ngô,i β-glucosidasei trongi nướci bọti củai sâui bướm,i volicitini trongi nướci bọti củai sâui xanh i da i láng i và i caeliferin i trong i châu i chấu i Mỹ i (Harmel i và i cộng i sự, i 2008) i [75] i Trongi nướci bọti củai rệp,i mộti sối thànhi phầni đóngi vaii tròi nhưi cáci chấti kíchi thích:i víi dụ:i oligogalacturonide i (Will i và i van i Bel, i 2006) i [158]., i polyphenol i oxygenase i trong i nước i bọt i của i rệp i hại i ngũ i cốc i S i avenae i và i S i graminum i (Ma i và i cộng i sự, i 2010) i [97]., i hoặc i glucosei oxidasei trongi rệpi đàoi (Giordanengoi vài cộngi sự,i 2010)i [67]

Phòng i vệ i thành i công i của i cây i trồng i thường i phụ i thuộc i vào i sự i nhận i diện i nhanh i chóngi táci nhâni từi bêni ngoàii vài kíchi hoạti phảni ứngi phòngi vệi thíchi hợp.i Khôngi giani bêni ngoài i màng i plasma i được i cho i là i đóng i vai i trò i quan i trọng i trong i việc i phát i hiện i ra i sự i tấn i công i (Foyer i và i Noctor, i 2005) i [62] i Nhiều i tác i nhân i sinh i học i được i tích i lũy i trong i không i giani đói vài thườngi đượci coii lài vịi tríi cói nhiềui tíni hiệui làmi kíchi hoạti phảni ứngi phòngi vệi nguồn, i đồng i thời i là i nơi i tích i lũy i các i sản i phẩm i phòng i vệ i (Bowles, i 1990) i [28] i

Các i phân i tích i di i truyền i chỉ i ra i rằng, i một i số i cây i trồng i đề i kháng i với i côn i trùng i bộ i Cánh i nửa i được i điều i khiển i bởi i các i gen i kháng i (Resistant i genes, i viết i tắt i là i R) i (Goggin,i 2007)i [69] i Cáci sảni phẩmi củai geni khángi xuấti hiệni vài hoạti độngi nhưi mộti thụ i thể i của i gen i tương i ứng i với i độc i tính i của i virus i Avr, i do i đó i chúng i tạo i ra i các i phản i ứngi phòngi vệi (Cheni vài cộngi sựi 2006)i [39] i Hơni 40i geni khángi đãi đượci phâni lậpi từi cây i một i lá i mầm i và i cây i hai i lá i mầm i Nhóm i các i gen i kháng i được i đại i diện i nhiều i nhất i là i các i gen i thuộc i lớp i lặp i lại i giàu i leucine i tại i vị i trí i liên i kết i nucleotide i (viết i tắt i NB-LRR) i (Vani deri Biezeni vài Jones,i 1998)i [151]

Trong i thực i vật, i nhóm i gen i kháng i NB-LRR i cung i cấp i khả i năng i kháng i lại i côn i trùng, i bao i gồm i cả i rệp i Các i gen i thuộc i nhóm i này i mã i hóa i các i protein i tạo i thành i lớp i proteini khángi chínhi củai thựci vật.i Chẳngi hạn,i geni Mi-1 i lài geni khángi điểni hìnhi trongi nhóm i gen i NB-LRR, i mã i hóa i một i loại i protein i đã i được i tìm i thấy i để i kháng i rệp i hại i khoaii tâyi (Rossii vài cộngi sự,i 1998)i [130] i Mộti sối trìnhi tựi geni thuộci nhómi NB-LRRi cũng i đã i được i phân i lập i và i đánh i dấu i vị i trí i di i truyền i có i kết i nối i với i tính i kháng i rệp i gây i hại i lúa i mạch i (Smith i và i Boyko, i 2007) i [140] i Cây i lúa i mì i chứa i gen i kháng i rệp i chứa i chuỗii trìnhi tựi leucinei zipper-NB-LRRi (Swanepoeli vài cộngi sự,i 2003)i [144] i Mộti vịi trí i trên i bộ i gen i kiểm i soát i tính i kháng i của i cây i họ i Đậu i đối i với i rệp i xanh i alfalfa i đã i được i xáci địnhi trêni mộti vùngi nhiễmi sắci thểi baoi phủi bởii cáci geni khángi mãi hóai phâni họi protein i kháng i NB-LRR i (Klingler i và i cộng i sự, i 2005) i [83] i Một i nhánh i gen i khác i bao i gồm i các i thụ i thể i giống i kinase i có i chứa i LRR i ngoại i bào i và i một i miền i serine- threoninekinasei nộii bào.i Lớpi nàyi baoi gồmi cáci geni khángi bệnhi bạci lái lúai Xa21 i vài

Xa26 i (Sun i và i cộng i sự, i 2004) i [143] i và i FLS2 i trên i họ i cải i (Gomez-Gomez i và i Boller, i

Cây i trồng i nhận i diện i sự i tấn i công i của i rệp i bằng i các i thụ i thể i NB-LRR, i ngay i sau i đó i các i phản i ứng i phòng i vệ i được i truyền i đi i các i tầng i tín i hiệu i liên i quan i đến i nhiều i loại i phảni ứngi kháci nhaui (Hìnhi 1.6).i

Hình i 1.6 i Mô i hình i các i cơ i chế i phòng i vệ i của i cây i kí i chủ i chống i lại i sự i tấn i công i của i rệp i (Theo: i Botha i và i cộng i sự, i 2005) i [27] i

1.3.2.3 i Phản i ứng i của i thực i vật i trước i sự i tấn i công i của i rệp i

Thực i vật i sản i xuất i các i hợp i chất i hóa i học i cho i mục i đích i phòng i vệ i theo i hai i cách i khác i nhau: i Thứ i nhất, i giống i như i các i hợp i chất i cấu i thành i để i xua i đuổi i côn i trùng i ăn i lá i thông i qua i các i độc i tính i trực i tiếp i hoặc i bằng i cách i giảm i khả i năng i tiêu i hóa i mô i thực i vật i Thứi haii lài tổngi hợpi cáci chấti cảmi ứngi đểi chốngi lạii sựi phái hoạii củai rệpi (Melloi vài

Silva-Filho,i 2002)i [104] i Cáci chấti chuyểni hóai thứi cấpi thựci hiệni cáci chứci năngi hữui íchi choi câyi hoạti độngi theoi cáchi tổngi hợpi hoặci cảmi ứng.i Mộti sối hợpi chấti hoạti độngi như i các i tín i hiệu i hóa i học i liên i quan i phản i ứng i bảo i vệ i của i thực i vật i chống i lại i côn i trùng i ăn i lá i đóng i vai i trò i là i chất i chống i côn i trùng, i chất i ức i chế i ăn i và i độc i tố i (Panda i và i Khush, i 1995) i [120] a i Các i hợp i chất i tổng i hợp i để i đẩy i lùi i sự i phá i hoại i của i rệp

i Vật i liệu i nghiên i cứu

2.1.1 i Cây i giống i đậu i tương i Nam i Đàn

Cây i đậu i tương i (Glycine i max i (L.) i Merr.) i được i sử i dụng i trong i nghiên i cứu i này i là i giống i đậu i tương i Nam i Đàn i được i Trạm i khuyến i nông i huyện i Nam i Đàn i (tỉnh i Nghệ i An) i cungi cấp.

Hạt i giống i đậu i tương i được i khử i trùng i bằng i dung i dịch i HgCl2 i 0,01% i trong i vòng i

10 i phút, i sau i đó i được i ủ i ở i nhiệt i độ i 22 i – i 23 o C i trong i 48 i giờ i Các i hạt i nảy i mầm i được i nuôi i cấy i trong i các i khay i nhựa i có i đường i kính i 20 i cm i chứa i môi i trường i Hoagland i thủy i canh i đặt i trong i buồng i nuôi i cây i ở i nhiệt i độ i 23 i – i 25 o C, i độ i ẩm i 70 i – i 75 i %, i cường i độ i ánh i sáng i

110i –i 130i àMi photon/m 2 /si vài thờii giani chiếui sỏngi lài 14i giời sỏng/10i giời tối.i Cõyi đậui tươngi ởi cáci giaii đoạni V1,i V3i vài V5i (tươngi ứngi vớii giaii đoạni sinhi trưởngi sinhi dưỡng,i câyi cói 1i lái képi ba,i 3i lái képi 3i vài 5i lái képi ba)i đượci sửi dụngi đểi thiếti lậpi thíi nghiệm.

- i Loài i rệp i được i sử i dụng i trong i các i thí i nghiệm i là i rệp i muội i đen i (Aphis i craccivora i

Koch) i do i Phòng i Côn i trùng i học i thực i nghiệm i (Viện i Sinh i thái i và i Tài i nguyên i sinh i vật, i Việni Khoai họci vài Côngi nghệi Việti Nam)i nhâni nuôii cungi cấp.i Cáci cái thểi rệpi khôngi nhiễm i virus i được i nuôi i trên i vật i chủ i của i chúng i là i cây i đậu i tương.

- i Phương i pháp i nhân i nuôi i và i lưu i giữ i rệp i muội i đen i tạo i nguồn i rệp i cho i thí i nghiệm i (theo i Phòng i Côn i trùng i học i thực i nghiệm, i Viện i Sinh i thái i và i Tài i nguyên i sinh i vật, i Viện i Khoa i học i và i Công i nghệ i Việt i Nam):

Rệpi muộii đeni đượci nhâni nuôii bằngi câyi đậui tươngi đượci trồngi trongi dungi dịchi thuỷ i canh i trên i các i khay i i-nox i Khay i i-nox i được i rửa i sạch, i phơi i khô i và i sấy i trong i điều i kiện i nhiệt i độ i 80 0 C i trong i thời i gian i 30 i phút i để i làm i sạch i các i bào i tử i nấm i Trải i bông i đã i được i khử i trùng i trên i mặt i khay i thành i một i lớp i dày i khoảng i 3 i mm, i lượng i bông i trải i mỗi i khay i là i 15g i Tưới i dung i dịch i thủy i canh i đã i pha i theo i đúng i tiêu i chuẩn i củai nhài xảni xuấti choi thấmi ướti hếti bôngi (300ml/khay).

Hạt i đậu i được i xử i lý i bằng i nước i ấm i 55 o C i trong i 7 i – i 10 i phút, i sau i đó i rắc i đều i hạt i giống i lên i trên i bề i mặt i lớp i bông, i lượng i đậu i khoảng i 100 i g/khay i Phủ i một i lớp i giấy i bản i lên i bề i mặt i đậu, i dùng i bàn i tay i vỗ i nhẹ i cho i lớp i giấy i bản i thấm i đều i dung i dịch i thuỷ i canh i và i ép i sát i mặt i bông i và i đậu i Mỗi i cuộn i giấy i bản i trải i được i 10 i khay i Các i khay i đã i gieo i đậu i và i trảii giấyi bảni đặti vàoi buồngi nuôii trongi điềui kiệni nhiệti đội 28 o C,i ẩmi đội 75-85%.

Cấy i rệp i giống: i Sau i 3 i ngày i gieo, i hạt i đậu i giống i nảy i mầm i Khi i mầm i cao i 1 i cm, i bắt i đầu i cấy i rệp i giống i Dùng i kéo i cắt i các i ngọn i đậu i có i rệp i giống i rắc i đều i lên i khay i đậu i mới,i mỗii khayi cói khoảngi 20i -i 30i ngọni đậui cói rệpi giống.i Rệpi muộii đeni sẽi bòi từi nhữngi ngọn i đậu i này i sang i mầm i đậu i mới i và i tiếp i tục i sinh i sản i Hàng i ngày i tưới i thêm i dung i dịch i thuỷi canhi choi cáci khayi nhằmi cungi cấpi dinhi dưỡngi choi câyi đậu.i i i i i i i i i i i Thu i rệp: i Sau i khi i cấy i rệp i muội i đen i được i 7-10 i ngày i có i thể i thu i rệp i làm i thí i nghiệm i

Với i mỗi i khay i gieo i 100g i đậu i tương i giống i ước i tính i số i rệp i muội i đen i thu i được i trong i mỗi i khayi cói thểi đạti đượci 10.000i –i 15.000i rệpi phụci vụi choi cáci thíi nghiệm.

Hình i 2.1 i Nhân i nuôi i rệp i muội i đen i trên i cây i đậu i tương trồng i bằng i dung i dịch i thuỷ i canh i trên i khay i i-nox i phục i vụ i thí i nghiệm

i Phạm i vi i nghiên i cứu

Nghiên i cứu i một i số i đáp i ứng i sinh i lý, i hóa i sinh i liên i quan i đến i phản i ứng i tự i bảo i vệ i củai câyi đậui tươngi Nami Đàni ởi giaii đoạni sinhi trưởngi sinhi dưỡngi (V1,i V3i vài V5)i đốii vớii rệp i muội i đen i được i thực i hiện i từ i năm i 2015 i đến i năm i 2019 i Các i thí i nghiệm i được i bố i trí i trongi phòngi thíi nghiệmi Sinhi líi thựci vậti vài phòngi thíi nghiệmi Khoai họci câyi trồng,i trường i Đại i học i Vinh.

Hàm i lượng i các i hormone i thực i vật i SA i và i JA i được i phân i tích i trên i cơ i sở i hợp i tác i vớii Việni Hóai họci cáci hợpi chấti thiêni nhiêni (Việni Hàni lâmi Khoai họci vài Côngi nghệi Việti

Nam) i Hoạt i độ i enzyme i Benzoic i acid i 2-hydroxylase i được i phân i tích i trên i cơ i sở i hợp i tác i với i trường i Đại i học i Khoa i học i sự i sống i POZNAN i Biểu i hiện i gene i mã i hóa i PAL i được i phâni tíchi trongi sựi hợpi táci vớii Việni Côngi nghệi Sinhi họci (Việni Hàni lâmi Khoai họci vài

Các i chỉ i số i khác i được i phân i tích i tại i phòng i thí i nghiệm i Sinh i lý i thực i vật i và i phòng i thíi nghiệmi Khoai họci câyi trồng,i trườngi Đạii họci Vinh.

i Nội i dung i nghiên i cứu

*i Ảnhi hưởngi củai rệpi muộii đeni đốii vớii cáci tếi bàoi lái đậui tươngi Nami Đàni

- i Tỷ i lệ i tổn i thương i ở i các i tế i bào i

- i Sự i peroxide i hóa i lipid i màng

*i Hàmi lượngi củai cáci phâni tửi tíni hiệui trongi lái đậui tươngi Nami Đàni dướii táci độngi củai rệp i muội i đen

-i Cáci dạngi oxyi hoạti hóa

+ i Gốc i tự i do i superoxide + i Hydrogen i peroxide

*i Hoạti đội củai mộti sối enzymei tổngi hợp/chuyểni hóai cáci phâni tửi tíni hiệui trongi lái đậui tương i Nam i Đàn i dưới i tác i động i của i rệp i muội i đen

- i Enzyme i chuyển i hóa i các i dạng i oxy i hoạt i hóa

+i Enzymei superoxidei dismutase + i Enzyme i catalase

-i Enzymei sinhi tổngi hợpi Salicylici acid

+ i Enzyme i phenylalanine i ammonia-lyase + i Enzyme i benzoic i 2-hydroxylase

-i Enzymei sinhi tổngi hợpi Jasmonici acidi

i Phương i pháp i nghiên i cứu

2.4.1 i Phương i pháp i bố i trí i thí i nghiệm

Cây i đậu i tương i ở i các i giai i đoạn i sinh i trưởng i sinh i dưỡng i V1, i V3 i và i V5 i được i sử i dụngi đểi thiếti lậpi cáci thíi nghiệm.

Tại i mỗi i giai i đoạn i sinh i trưởng, i thí i nghiệm i được i bố i trí i theo i khối i đầy i đủ i ngẫu i nhiên i (RCBD) i với i 4 i công i thức, i 3 i lần i lặp i lại:

Côngi thứci 1i (đốii chứng):i khôngi gâyi nhiễmi rệp

Công i thức i 2: i gây i nhiễm i 10 i rệp/cây

Côngi thứci 3:i gâyi nhiễmi 20i rệp/cây

Công i thức i 4: i gây i nhiễm i 30 i rệp/cây

Rệp i được i chọn i (con i trưởng i thành, i không i có i cánh) i được i chuyển i sang i lá i cây i đậui tươngi thíi nghiệmi mộti cáchi cẩni thậni bằngi chổii lôngi mịn.i Nhữngi cái thểi vàoi nhộngi hoặc i bị i chết i được i loại i bỏ i mỗi i ngày i và i được i bổ i sung i bằng i cá i thể i mới i nhằm i hạn i chế i ảnhi hưởngi củai mậti đội lêni hiệui suấti rệp,i doi đói sối lượngi rệpi muộii đeni khôngi đổii trongi mỗi i thí i nghiệm i Cây i đậu i tương i ở i các i công i thức i nhiễm i rệp i và i công i thức i đối i chứng i được i đặt i riêng i trong i các i lồng i lưới i (50 i × i 50 i × i 50 i cm) i và i đặt i trong i buồng i nuôi i cây i ở i nhiệti đội 23i –i 25 o C,i đội ẩmi 70i –i 75i %,i cườngi đội ỏnhi sỏngi 110i –i 130i àMi photon/m 2 /si vài thời i gian i chiếu i sáng i là i 14 i giờ i sáng/10 i giờ i tối.

Tạii cáci giaii đoạni sinhi trưởngi V1,i V3i vài V5,i trêni cáci côngi thứci thíi nghiệm,i lái đậui tương i được i thu i thập i ở i lần i lượt i tại i các i thời i điểm i i 0 i h, i 24 i h, i 48 i h, i 72 i h i và i 96 i h i sau i khi i bị i rệp i gây i hại i Lá i được i lấy i và i cân i bằng i cân i phân i tích i điện i tử, i sau i đó i được i đông i lạnh i bằng i nitơi lỏngi vài giữi ởi nhiệti đội -70 o Ci choi phâni tíchi cáci chỉi tiêui củai đềi tài.i Riêngi hàmi lượngi của i gốc i anion i superoxide i (O2 -) i và i hydrogen i peroxide i (H2O2) i được i xác i định i trong i nguyêni liệui tươii theoi cáci nộii dungi cụi thểi củai đềi tài.

2.4.2 i Phương i pháp i phân i tích i các i chỉ i tiêu

2.4.2.1 i Phương i pháp i phân i tích i các i chỉ i tiêu i về i ảnh i hưởng i của i rệp i muội i đen i đến i các i tế i bào i lá i đậu i tương i Nam i Đàn

Xác i định i tỷ i lệ i tổn i thương i tế i bào i lá i (I)

Tỷi lệi tổni thươngi tếi bàoi đượci xáci địnhi bằngi phươngi phápi đoi đội dẫni điệni nhằmi đánh i giá i phần i trăm i tổn i thương i của i màng i sinh i chất i (Sullivan i và i cộng i sự, i 1971) i [142] i Năm i lá i tươi i của i mỗi i mẫu i được i đặt i trong i các i ống i nghiệm i chứa i 20 i ml i nước i khử i ion i và i được i ủ i trên i bục i lắc i ở i nhiệt i độ i phòng i trong i 3 i giờ i Độ i dẫn i điện i của i các i mẫu i được i đo i bằngi máyi đoi đội dẫni (Orioni Stari A320,i Thermoi Science,i USA).i Saui lầni đoi đầui tiên,i lái được i hấp i khử i trùng i ở i 100 o C i trong i 20 i phút i để i phá i vỡ i hoàn i toàn i màng; i phép i đo i thứ i hai i được i thực i hiện i sau i khi i làm i lạnh i dung i dịch i đến i nhiệt i độ i phòng i Sự i tổn i hại i của i màng i trongi lái bịi nhiễmi rệpi đượci đánhi giái bằngi tỷi lệi tổni thươngi soi vớii đốii chứngi lái không i bị i nhiễm i rệp i (%).

Côngi thứci tínhi tỷi lệi tổni thươngi tếi bàoi (I):

1i –i (C1/C2) Trong i đó i T1 i và i T2 i là i giá i trị i đo i độ i dẫn i điện i tương i ứng i với i phép i đo i 1 i và i phépi đoi 2i củai côngi thứci nhiễmi rệp;i C1i vài C2i lài giái trịi đoi đội dẫni điệni tươngi ứngi với i phép i đo i 1 i và i phép i đo i 2 i của i công i thức i đối i chứng i không i nhiễm i rệp i

Mức i độ i peroxide i hóa i lipid i màng i

Mức i độ i peroxide i hóa i lipid i được i xác i định i bằng i xét i nghiệm i chất i phản i ứng i với i thiobarbituric i acid i (TBARS) i (Heath i R i L i và i Packer i L, i 1968) i [76] i 0,50 i gam i lái đượci đồngi nhấti hóai trongi 3i mli thiobarbiturici acidi 0,5%i (TBA)i trongi acidi trichloroacetic i 20% i (TCA) i và i ly i tâm i ở i 12.000 i ×g i trong i 20 i phút i ở i nhiệt i độ i 4 o C i Mộti hỗni hợpi phảni ứngi baoi gồmi 0,5i mli dungi dịchi đệmi kalii photphati (pHi 7,0)i vài 1i ml i thuốc i thử i (0,5% i TBA i trong i 20 i % i TCA, i w/v) i và i 0,5 i ml i dung i dịch i nổi i Khoảng i trống i cân i bằng i bao i gồm i 0,5 i ml i dung i dịch i đệm i và i 1 i ml i thuốc i thử i Các i ống i nghiệm i đượci ủi ởi 95 o Ci trongi 30i phúti vài saui đói đượci làmi lạnhi nhanhi trongi bểi nướci đá.i Saui ly i tâm i khi i hỗn i hợp i làm i mát i ở i 10.000×g i trong i 10 i phút i để i tạo i ra i dịch i nổi i trên i mặt i rõi ràng.i Đội hấpi thụi quangi củai chấti nổii trêni bềi mặti đượci đoi ởi bướci sóngi 532i nmi trong i máy i quang i phổ i UV-Vis i CARY i 60 i sau i khi i trừ i đi i độ i hấp i thụ i không i đặc i hiệu i ở i bước i súng i 600 i nm i Kết i quả i được i hiển i thị i dưới i dạng i àM i TBARS/g i FW.

2.4.2.2 i Phương i pháp i phân i tích i các i chỉ i tiêu i về i hàm i lượng i của i các i phân i tử i tín i hiệu i trong i lá i đậu i tương i Nam i Đàn i khi i rệp i muội i đen i tác i động

Hàm i lượng i gốc i anion i superoxide

Việc i xác i định i hàm i lượng i gốc i O2 - i trong i các i mẫu i sinh i học i dựa i trên i khả i năng i khửi nitroi bluei tetrazoliumi (NBT)i (Dokei N.,i 1983)i [52] i 0,30i gami khốii lượngi tươii

(FW) i lá i đậu i tương i được i ngâm i trong i dung i dịch i đệm i kali i photphat i 10 i mM i (pH i 7,8) i có i chứa i 0,05% i NBT i và i 10 i mM i NaN3 i trong i thể i tích i cuối i cùng i là i 3 i ml i và i ủ i trong i một i giờ i ởi nhiệti đội phòng.i Saui khii ủ,i 2i mli dungi dịchi phảni ứngi đượci làmi nóngi ởi 85 o Ci trongi 15i phút i và i làm i lạnh i nhanh.

Mứci đội O2 - i trongi lái đậui tươngi đượci biểui thịi bằngi đội hấpi thụi ởi bướci sóngi 580i nm i trên i 1 i gam i nguyên i liệu i tươi i (A580/g i FW) i Phép i đo i được i thực i hiện i trong i máy i quang i phổ i UV-Vis i CARY i 60 i có i kết i nối i máy i tính; i dữ i liệu i quang i phổ i được i phân i tích i bằngi phầni mềmi ứngi dụngi UV-Wini 5.0.

Hàmi lượngi H2O2 i đượci xáci địnhi theoi phươngi phápi đoi quangi phổi (Becanai M.i và i cộng i sự, i 1986) i [18] i Lá i đậu i tương i (0,50 i g i khối i lượng i tươi) i được i đồng i nhất i với i 3 i mL i acid i trichloroacetic i 5% i (TCA) i và i 0,10 i g i than i hoạt i tính i Dung i dịch i đồng i nhất i đượci lyi tâmi ởi 12.000i ×i gi trongi 30i phúti ởi 4 o C.i Hỗni hợpi phảni ứngi chứai dungi dịchi chiết, i dung i dịch i đệm i kali i photphat i 100 i mM i (pH i 8,4) i và i thuốc i thử i (0,6 i mM i 4 i - i (- i 2 i pyridylazo)i resorcinol:i 0,6i mMi kali-titani oxalat,i theoi tỷi lệi 1:i 1).i Đội hấpi thụi đượci đoi ởi bước i sóng i 508 i nm i trong i máy i quang i phổ i UV-Vis i CARY i 60 i Các i mẫu i trắng i thu i được i bằng i cách i sử i dụng i TCA i 5% i để i thay i thế i dung i dịch i chiết i được i trong i hỗn i hợp i Hàm i lượngi H2O2 i đượci xáci địnhi từi sựi kháci biệti củai A508i giữai mỗii mẫui thửi vài mẫui trắng.i

Lượng i hydrogen i peroxide i trong i lá i đậu i tương i được i biểu i thị i bằng i mM/g i FW.

Salicylic i acid i tự i do i (SA) i được i chiết i xuất i và i định i lượng i theo i phương i pháp i sắc i ký i lỏng i hiệu i năng i cao i (HPLC) i miêu i tả i bởi i Yalpani i và i cộng i sự, i (1993) i [161] i với i một i sối điềui chỉnhi nhỏ.i 0,5i gi lái đậui tươngi đôngi lạnhi đượci nghiềni nhỏi trongi nitơi lỏng,i chiếti xuất i 2 i lần i với i methanol i 90%, i khuấy i đều i và i ly i tâm i ở i 12.000 i × i g i trong i 10 i phút i ở i 4 o C i Saui khii lyi tâm,i phầni nổii phíai trêni đượci làmi bayi hơii vài chiếti bai lầni vớii cáci hỗni hợpi chiết i xuất i của i etyl i axetat: i xiclopentan: i isopropanol i (100 i : i 99 i : i 1).

Sau i khi i làm i bay i hơi i dung i môi, i cặn i khô i được i hòa i tan i trong i pha i động i (đệm i axetati 0,2i M,i pHi 5,0i vài 0,5i mMi EDTA)i vài đượci phâni tíchi trongi hệi thốngi HPLCi bằngi máy i sắc i ký i của i Công i ty i WATERS i (Milford, i Ma, i Hoa i Kỳ) i bao i gồm i Mô-đun i tách i

2699 i Alliance i và i 2475 i Máy i dò i huỳnh i quang i đa i λ.

Táchi sắci kýi trêni cộti Côngi tyi Spherisorbi ODS2i WATERSi (3i μm,m,i 4,6i ×i 10i mm) i Các i thông i số i phát i hiện i là i 295 i nm i đối i với i kích i thích i và i 405 i nm i đối i với i phát i xạ i Hàmi lượngi SAi đượci tínhi toáni theoi tiêui chuẩni SAi (Sigma-Aldrich,i Hoai Kỳ)i vài đượci biểu i thị i bằng i nanogam i trên i gam i trọng i lượng i tươi i (ng/g i FW).

Việci phâni tíchi acidi jasmonici (JA)i vài metyli estei củai nói (MeJA)i đượci thựci hiệni theo i phương i pháp i GC-MS i (Fan i và i cộng i sự, i 1998) i [58] i Lá i đậu i tương i được i đông i lạnh i bằng i nitơ i lỏng i và i được i bảo i quản i ở i –70 o C i 1 i gam i của i mỗi i mẫu i được i nghiền i thành i bột i mịn i và i chiết i ba i lần i với i tổng i số i 60 i ml i 80 i % i (v i / i v) i metanol i Các i chất i chuẩn i nội i bao i gồm i 200 i ng i acid i jasmonic-d5 i có i nhãn i deuterium i (d5-JA, i Clearsynth, i USA) i và i 200 i ng i deuterium i methyl-d2-jasmonate i (d2-MeJA, i Sigma-Aldrich, i USA) i đã i được i thêm i vào i hỗn i hợp i đồng i nhất i Chất i đồng i nhất i được i lọc, i ly i tâm i ở i 10.000 i × i g i ở i 4 o C i trong i 10 i phút, i sau i đó i được i axit i hóa i đến i pH i 2,0 i bằng i HCl i 7 i M i và i ly i tâm i một i lần i nữa i Sau i khi i được i phân i lớp i bằng i cloroform, i phần i nổi i phía i trên i được i làm i khô i Phần i kết i tủa i được i hòa i tan i trong i 3 i ml i n-hexan i và i được i áp i dụng i cho i cột i chiết i pha i rắn i silica i gel i (Silica i gel i SPE i có i liên i kết i với i Backer, i 500 i mg, i 3 i ml; i J.T i Backer, i Philipsburg, i NJ, i USA) i Cột i được i rửa i bằng i 5 i ml i n-hexan i và i sau i đó i rửa i giải i bằng i 6 i ml i hỗn i hợp i n-hexan i : i diethyl i ete i (2: i 1, i v i / i v) i với i axetic i acid i 0,5 i % i (v i / i v) i Dịch i rửa i giải i được i làm i bay i hơi i và i hòa i tan i trong i 100 i μm,l i metanol i 20% i và i được i sắc i ký i trong i 20 i phút, i tốc i độ i dòng i 1,0 i ml/phút, i ở i 22 o C i Các i phân i đoạn i được i thu i thập i ở i thời i gian i lưu i 12,50 i - i 13,80 i phút i đối i với i JA i và i 18,50 i - i 19,60i phúti đốii vớii MeJA,i saui đói làmi bayi hơii hoàni toàni vài đượci metyli hóai bằngi diazomethane, i sau i đó i được i hòa i tan i trong i 50 i μm,l i metanol i trước i khi i phân i tích i bằng i GC- MS-SIMi (Auto-Systemi XLi kếti hợpi vớii Turboi Mass,i Perkini Elmer)i sửi dụngi cộti DB-5i

(30 i m i × i 0,25 i mm, i độ i dày i pha i 0,25 i mm, i Agilent i Technologies) i Chương i trình i nhiệt i độ i

GCi lài 80 o Ci trongi 1i phút,i 80i –i 160 o Ci ởi 10 o Ci /phút,i 160i –i 230 o Ci ởi 5 o C/phút,i tốci đội dòng i 1 i ml/phút, i tiêm i cổng i 250 o C, i thế i điện i tử i 70 i eV i Giám i sát i ion i do i GC/MS i chọn i đượci thựci hiệni bằngi cáchi giámi sáti 156,i 161,i 193,i 198,i 224,i 226i vài 229i mi /i z.

Thời i gian i dừng i cho i tất i cả i các i ion i là i 100 i ms i Các i mức i JA i và i MeJA i trong i dịch i chiếti đượci xáci địnhi từi tỷi lệi diệni tíchi pic,i đượci tínhi toáni theoi cáci tiêui chuẩni JAi vài

MeJA, i và i được i biểu i thị i bằng i nanogam i trên i gam i khối i lượng i tươi i (ng/g i FW).

2.4.2.3 i Phương i pháp i phân i tích i các i chỉ i tiêu i về i hoạt i độ i của i một i số i enzyme i tổng i hợp/chuyển i hóa i các i phân i tử i tín i hiệu i trong i lá i đậu i tương i Nam i Đàn i khi i rệp i muội i đen i tác i động.

Hoạt i độ i enzyme i superoxide i dismutase, i enzyme i catalase

i Ảnh i hưởng i của i rệp i muội i đen i đến i các i tế i bào i lá i đậu i tương i Nam i Đàn

3.1.1 i Tổn i thương i ở i các i tế i bào i lá i đậu i tương i Nam i Đàn i khi i rệp i muội i đen i tác i động

Hiện i tượng i stress i oxy i hóa i xuất i hiện i không i phải i chỉ i từ i môi i trường i mà i nhiều i khi i chínhi từi quái trìnhi traoi đổii chấti bêni trongi cơi thể.i Nguyêni nhâni gâyi stressi oxyi hóai lài cáci dạng i oxy i hoạt i hóa i hình i thành i trong i tế i bào i dưới i tác i động i của i điều i kiện i bên i trong i và i bên i ngoài i Khi i cơ i thể i khỏe i mạnh, i quá i trình i trao i đổi i chất i diễn i ra i thuận i lợi, i số i lượng i ROS i sinh i rai cói giớii hạn.i Lúci nàyi trongi tếi bàoi thườngi cói hệi thốngi cáci chấti chốngi oxyi hóai cói khải năng i vô i hiệu i hóa i ROS, i do i đó i duy i trì i được i cân i bằng i trong i cơ i thể i Chỉ i khi i nào i ROS i sinh i ra i quái nhiềui vài hệi thốngi cáci chấti chốngi oxyi hóai nộii sinhi củai cơi thểi khôngi đủi sứci giữi câni bằng i thì i cơ i thể i rơi i vào i trạng i thái i stress i (Nguyễn i Văn i Mã, i 2015) i [5] i

Trong i các i thí i nghiệm, i chúng i tôi i quan i sát i sự i gia i tăng i rò i rỉ i chất i điện i giải i để i theo i dõii tínhi toàni vẹni củai màng,i quai đói cói thểi chỉi rai nhữngi tổni thươngi trongi tếi bàoi lái đậui tương i Nam i Đàn i do i hoạt i động i chích i hút i của i rệp i muội i đen i gây i ra i (bảng i 3.1).

Bảng i 3.1 i Tổn i thương i ở i các i tế i bào i lá i đậu i tương i Nam i Đàn i khi i rệp i muội i đen i tác i động i i i i i i i i i i TG i i

(Ghi i chú: i Xét i riêng i từng i giai i đoạn i sinh i trưởng, i trong i cùng i một i cột i có i chữ i cái i mũ i (chữ i thường) i khác i nhau i sai i khác i nhau i với i p