Nghiên Cứu Điều Kiện Bảo Quản Hạt Phấn Dưa Hấu Citrullus Lanatus (Thunberg) Matsum. &Nakai.pdf

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LÊ DOÃN LINH

NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN BẢO QUẢN HẠT

PHẤN DƯA HẤU CITRULLUS LANATUS

(THUNBERG) MATSUM &NAKAI

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC

TP HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LÊ DOÃN LINH

NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN BẢO QUẢN HẠT

PHẤN DƯA HẤU CITRULLUS LANATUS

(THUNBERG) MATSUM &NAKAI Chuyên ngành: Nông nghiệp – môi trường

Lời cảm ơn

Đầu tiên em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệmkhoa Công nghệ sinh học trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiệncho em có môi trường học tập tốt trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trường.

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến cô Nguyễn Trần Đông Phương đã trực tiếphướng dẫn, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trìnhthực hiện đề tài.

Em xin gửi lời cảm ơn đến anh Nguyễn Văn Vũ, đã tạo điều kiện và hỗ trợ kĩ thuậttrồng trọt cũng như cho phép em thực tập trên vườn của anh.

Chân thành cảm ơn đến các anh chị, các bạn và các em trong phòng công nghệ tếbào Thực Vật đã giúp đỡ và hỗ trợ trong quá trình thực tập

Cuối cùng con gửi cảm ơn đến gia đình, đã giúp con có động lực thực hiện đề tài,cảm ơn vì mọi người đã lo lắng cho con trong suốt quá trình học tập và hỗ trợ con bướctiếp đến con đường học vấn.

Danh mục bảng

Bảng 1 Nghiệm thức thí nghiệm kiểm tra khả năng sống của hạt phấn sau khi bảo quản

dưa hấu Citrullus lanatus (Thunberg) Matsum & Nakai trong dung môi

acetone 26Bảng 2 Nghiệm thức thí nghiệm thí nghiệm kiểm tra tỉ lệ thụ tinh của hạt phấn bảo dưa

hấu Citrullus lanatus (Thunberg) Matsum & Nakai trong dung môi acetone 28

Bảng 3 Nghiệm thức thí nghiệm thí nghiệm so sánh trọng lượng quả được thụ tinh

bằng hạt phấn dưa hấu Citrullus lanatus (Thuberg) Matsum & Nakai trong

dung môi hữu cơ acetone 30

Bảng 4 Nghiệm thức thí nghiệm so sánh chất lượng hạt cây dưa hấu Citrullus lanatus

(Thuberg) Matsum & Naikai 31

Bảng 5 Tỉ lệ sống của hạt phấn dưa hấu Citrullus lanatus (Thunberg) Matsum &

Nakai bảo quản trong dung môi acetone 34

Bảng 6 So sánh hình thái hạt phấn của cây dưa hấu Citrullus lanatus (Thunberg)

Matsum & Nakai 37

Bảng 7 Tỉ lệ thụ tinh sau khi bảo quản dưa hấu Citrullus lanatus (Thunberg) Matsum.

& Nakai trong dung môi acetone 39

Bảng 8 So sánh trọng lượng quả được thụ tinh bằng hạt phấn dưa hấu Citrullus lanatus

(Thuberg) Matsum & Nakai 41

Bảng 9 So sánh tỉ lệ hạt chắc của quả thụ tinh bằng hạt phấn dưa hấu Citrullus lanatus

(Thunberg) Matsum & Nakai bảo quản trong dung môi acetone 43

Bảng 10 So sánh tỉ lệ nảy mầm của hạt dưa hấu Citrullus lanatus (Thuberg) Matsum.

& Nakai 45

Danh mục hình

Hình 1.1 Cây dưa hấu 4

Hình 1.2 Hoa cái và hoa đực dưa hấu 7

Hình 1.3 Quả dưa hấu 7

Hình 1.4 Phân bố diện tích trồng dưa hấu tại Việt Nam 9

Hình 1.5 Hạt phấn 14

Hình 1.6 Sơ đồ quy trình bảo quản 19

Hình 1.7.Công thức cấu tạo acetone (CH3)2CO 20

Hình 1.8 Sơ đồ chuyển hóa của TTC thành formazan 21

Hình 1.9.Công thức cấu tạo acetocarmine 21

Hình 2.1 Vườn dưa thực hiện thí nghiệm 23

Hình 2.1 Hoa đực dưa hấu mới nở 25

Hình 2.2 Trạng thái hạt phấn sau khi nhuộm TTC 36 – 48 giờ 26

Hình 2.3: Sơ đồ nhuộm hạt phấn hoa dưa hấu bằng acetocarmine 27

Hình 3.1 Hạt phấn dưa hấu Citrullus lanatus (Thunberg) Matsum & Nakai thử tínhsống bằng TTC sau các thời gian bảo quản khác nhau trong dung môi acetone 33

Hình 3.2 Hạt phấn dưa hấu lúc nở trước và sau khi nhuộm acetocarmine 35

Hình 3.3 Hạt phấn dưa hấu nhuộm acetocamine (Trần Quốc Dung và cs, 2015) 35

Hình 3.4 Hình thái hạt phấn bảo quản trong acetocarmine 36

Hình 3.5 Dưa hấu sau khi thụ phấn bằng hạt phấn bảo quản trong dung môi acetone 38

Hình 3.6: Hình thái quả được thụ tinh bằng hạt phấn dưa hấu Citrullus lanatus(Thunberg) Matsum & Nakai bảo quản trong dung môi acetone 40

Hình 3.7: hạt dưa hấu được thụ tinh bằng hạt phấn đuợc bảo quản bằng dung môiacetone 42Hình 3.8: hạt dưa hấu được thụ tinh bằng hạt phấn đuợc bảo quản bằng dung môiacetone 44

Mục lục

Đặt vấn đề 1

I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1 Nguồn gốc và phân loại thực vật cây dưa hấu (Citrullus lanatus (Thunberg)Matsum & Nakai) 3

2.3.2 Các phương pháp bảo quản hạt phấn 15

2.3.3 Bảo quản ngắn ngày bằng dung môi hữu cơ 16

2.4 Quy trình bảo quản 19

2.5 Dung môi acetone 20

2.6 Thuốc nhuộm 20

2.6.1 Thuốc nhuộm TTC 20

2.6.2 Kiểm tra tính sống của tế bảo trong TTC 20

2.6.3 Thuốc nhuộm Acetocarmine 21

2.6.3.1 Công thức hóa học 21

2.6.3.2 Tác dụng của acetone 21

II Vật liệu và phương pháp 23

1 Vật liệu 23

1.1 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 23

1.2 Đối tượng nghiên cứu 23

1.3 Thiết bị và dụng cụ 24

1.4 Điều kiện bảo quản 24

1.5 Hóa chất 24

2 Phương pháp nghiên cứu 25

2.1 Kiểm tra khả năng sống của hạt phấn dưa hấu Citrullus lanatus (Thunberg)Matsum & Nakai sau khi bảo quản 25

2.2 Quan sát hình thái hạt phấn dưa hấu Citrullus lanatus (Thuberg)Matsum & Nakai 27

2.3 Kiểm tra tỉ lệ thụ tinh của hạt phấn bảo dưa hấu Citrullus lanatus (Thunberg)Matsum & Nakai trong dung môi acetone 28

2.4 So sánh trọng lượng quả được thụ tinh bằng hạt phấn dưa hấu Citrullus lanatus(Thuberg) Matsum & Nakai trong dung môi hữu cơ acetone 29

2.5 So sánh chất lượng hạt cây dưa hấu Citrullus lanatus (Thuberg) Matsum &

Naikai 31

2.6 Kiểm tra độ nảy mầm của hạt dưa hấu Citrullus lanatus (Thuberg) Matsum &Naikai 32

III Kết quả và thảo luận 33

1 .Kiểm tra khả năng sống của hạt phấn dưa hấu Citrullus lanatus (Thunberg)Matsum & Nakai sau khi bảo quản 33

2 Quan sát hình thái hạt phấn dưa hấu Citrullus lanatus (Thuberg) Matsum &Nakai 35

3 Kiểm tra tỉ lệ thụ tinh của hạt phấn phấn dưa hấu Citrullus lanatus (Thunberg)Matsum & Nakai bảo quản trong dung môi acetone 38

4 So sánh trọng lượng quả được thụ tinh bằng hạt phấn dưa hấu Citrullus lanatus(Thuberg) Matsum & Nakai trong dung môi hữu cơ acetone 40

5 So sánh chất lượng hạt cây dưa hấu Citrullus lanatus (Thuberg) Matsum.& Naikai 42

6.Kiểm tra độ nảy mầm của hạt dưa hấu Citrullus lanatus (Thuberg) Matsum &Naikai 44

IV Kết luận và kiến nghị 46

1 Kết luận 46

2 Kiến nghị 48

Tài liệu tham khảo 49

Phụ lục 52

Đặt vấn đề

Cây dưa hấu có tên khoa học là Citrullus lanatus (Thunberg) Matsum & Nakai, là

loại trái cây có vỏ cứng, chứa nhiều nước, có nguồn gốc từ miền nam châu Phi và phổbiến nhất trong họ Bầu bí Ngày nay, dưa hấu được trồng rộng rãi ở nhiều nước trênthế giới như Trung Quốc, Ấn Độ, Hoa Kỳ, Mexico, Nhật Bản, Hàn Quốc, Philippinesvà các nước vùng Địa Trung Hải (Nguyễn Thái Bằng, 2015) Theo FAO (2014), sảnlượng dưa hấu trên thế giới khoảng 23.914.616 triệu tấn/ 1.161.596 triệu ha Ở ViệtNam, dưa hấu mang lại hiệu quả kinh tế cao ở nhiều tỉnh, thành và đạt sản lượng daođộng 25 – 30 tấn / ha (Tổng cục Thống kê Việt Nam, 2014) và tăng theo từng năm.

Dưa hấu có vị ngọt nhạt, khí hàn, không độc và có tác dụng thanh nhiệt Trong 100g thịt dưa hấu có chứa các thành phần dinh dưỡng: protein 0,61 g; tổng chất béo 0,15 g;chất sơ 0,4 g; tổng đường 6,2 g; canxi 7 mg; sắt 0,24 mg; magie 10 mg; photpho 11mg; kali 112 mg; natri 1 mg; kẽm 0,1 g; vitamin C 8,1 g; vitamin B1 0,0033 mg;vitamin B2 0,021 mg; vitamin B3 0,178 g; vitamin B6 0,045 mg; vitamin A 28 µg;vitamin E 0,05 mg (USDA, 2019) Bên cạnh đó, trồng dưa hấu mang lại lợi nhuận gấp

3,04 lần/ ha so với trồng lúa (Lê Hồng Việt và cs, 2018) Vì cây dưa hấu mang lại lợi

ích về mặt dinh dưỡng và kinh tế cao nên được nhiều địa phương chọn làm cây canhtác.

Dưa hấu là loại có rễ mọc sâu, chịu úng kém, chịu hạn tốt vào giai đoạn cây đangtrổ bông và đậu trái Vì vậy, khi canh tác cần chọn đất thoát nước tốt, cơ cấu nhẹ, tầngcanh tác sâu, không quá phèn Dưa hấu sinh trưởng tốt ở pH 5 - 7 Bên cạnh đó, nhiệtđộ thích hợp cho cây sinh trưởng tốt thuộc khoảng 25 - 30 oC Cây ra hoa khi cókhoảng 15 - 16 lá thật Hoa dưa hấu là hoa đơn tính cùng cây, màu vàng có 5 cánhdính, 5 lá đài, hoa mọc đơn từ nách lá Hoa cái có bầu noãn hạ, vòi nhụy ngắn, đầunhụy có xẻ 3 thùy Hoa đực có 3 - 5 tiểu nhị, chỉ nhị ngắn Trên cây dưa hấu, hoa đựcnhiều hơn hoa cái, cứ 6 - 7 hoa đực thì có 1 hoa cái, hoa đực thường nở trước hoa cái.Hoa dưa hấu thường được thụ phấn nhờ côn trùng (Nguyễn Thái Bằng, 2015) Sau khihoa cái thụ phấn xong, quả phát triển.

Ở Việt Nam, cây dưa hấu cho năng suất cao và phẩm chất tốt vào mùa nắng.Trong mùa mưa, việc canh tác dưa hấu gặp nhiều khó khăn như: độ ẩm trong đất caogây các bệnh về rễ, tổn thương cơ giới bệnh nấm cây Bên cạnh đó, việc thụ phấn chocây cũng gặp khó khăn do chất lượng hạt phấn giảm vào mùa mưa nên tỉ lệ đậu tráithấp hơn so với mùa nắng Vì vậy, để tăng tỉ lệ đậu trái vào mùa mưa thì phải đảm bảođủ nguồn hạt phấn sẵn có nhằm đáp ứng nhu cầu thụ phấn khi hoa cái nở.

Việc bảo quản hạt phấn cần nhiều trang thiết bị hiện đại và có kỹ thuật cao Theo

Akihama và cs (1979), phương pháp lạnh sâu bảo quản hạt phấn trong nitơ lỏng ở

nhiệt độ - 196oC đã bảo quản thành công hạt phấn hoa lê trong thời gian 3 năm cho tỉlệ hạt phấn nảy mầm 90 % Đồng thời, bảo quản hạt phấn hoa lê bằng phương phápsấy lạnh ở nhiệt độ - 20oC trong thời gian 3 năm thì cho tỉ lệ hạt phấn nảy mầm 76 %.Bên cạnh các phương pháp sử dụng nhiệt độ để bảo quản hạt phấn thì dung môi hữu cơcũng là một phương pháp giúp tiếp kiệm chi phí và cùng hiệu quả bảo quản Theo kếtquả nghiên cứu của Iwanami (1973), tỉ lệ nảy mầm hạt phấn hoa sơn trà Nhật Bản đạt98,6 % khi được bảo quản trong dung môi acetone với thời gian bảo quản 3 ngày liên

tiếp Đồng thời kết quả nghiên cứu của Kumar và cs (2015) cho thấy sử dụng dung

môi hữu cơ bảo quản hạt phấn cọ dầu ở nhiệt độ 0 đến - 5oC trong 200 ngày thì dungmôi acetone cho tỉ lệ hạt phấn nảy mầm đạt 48 %, đảm bảo chất lượng hạt phấn để thụphấn cho hoa cái.

Do đó, điều kiện thích hợp để bảo quản hạt phấn cây dưa hấu bằng dung môiacetone sử dụng trong việc thụ phấn là cần thiết cho nhu cầu sản xuất thực tế, nhưnghiện nay ở nước ta các nghiên cứu về bảo quản hạt phấn còn rất ít Vì vậy, chúng tôithực hiện đề tài “Nghiên cứu điều kiện bảo quản hạt phấn cây dưa hấu Citrulluslanatus (Thunberg) Matsum & Nakai bằng dung môi hữu cơ” nhằm tìm ra điều

kiện thích hợp của dung môi acetone trong quá trình bảo quản hạt phấn cây dưa hấu.

I.TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1 Nguồn gốc và phân loại thực vật cây dưa hấu (Citrullus lanatus

(Thunberg) Matsum & Nakai)

Dưa hấu là loại cây ăn quả có thành phần dinh dưỡng phong phú, là một trongnhững nguồn hydrat hóa tốt nhất, cung cấp nước cho cơ thể vì nước chiếm tới 90 %trọng lượng của loại hoa quả này Ngoài ra, dưa hấu còn chứa Protein, Lipit,Carbonhydrat, Caroten, đường, các chất khoáng như Calcium, Phospho, sắt, cácvitamin như Thiamin (B1), RiboAavin (B2), Niaxin (B3), Acide ascorbic (C),

Dưa hấu là thực phẩm được rất ưa chuộng trên thế giới Cách sử dụng rất phongphú và đa dạng Hầu hết các nước dùng như dưa hấu như quả tươi hoặc giải khát.Người Nga sử dụng dưa hấu để sản xuất bia, sirô Ở vùng Địa Trung Hải, dưa hấu làthực phẩm chính cho cả người và gia súc Vùng cận nhiệt đới châu Phi, Dưa hấu đượcxem như thực phẩm cơ bản và nguồn nước uống Ngoài ra, người dân châu Á rang hạtvới muối để ăn.

Dưa hấu có nguồn gốc ở châu Phi, người Ai Cập đã mô tả sử dụng dưa hấu ít nhất4000 năm Nhà truyền giáo Davi Livingstone (1857) đã phát hiện cả hai loài dưaMelon đắng và ngọt hoang dại sinh trưởng ở châu Phi Ông để ý thấy người địaphương dùng chúng như như nước uống trong mùa khô Vì vậy châu Phi được coi nhưlà chung tâm nguồn gốc dưa hấu Ở vùng cận nhiệt đói châu Phi vẫn còn những vùngdưa hấu rộng lớn tồn tại cho đến ngày nay.

Dưa hấu được đưa đến Trung Quốc và miền Đông nước Nga vào thế kỉ thứ 10 vàđến Anh vào năm 1600 Những lữ khách đã mang dưa hấu đến vùng ấm áp châu Âu.Các thương gia châu Phi đã mang hạt dưa hấu đến bán ở nhiều vùng châu Mỹ, đếnnăm 1640 được cây dưa hấu được trồng rộng rãi ở Mỹ.

Trong nhiều năm dưa hấu vẫn được gọi là Citrullus vulgaris Schrrad Nhưng đếnnăm 1963 Thieret đã đặt tên chính xác cho nó là Citrullus lannatus (Thunberg)

Matsum & Nakai.

1.1 Phân loại thực vật

Dưa hấu thuộc bộ: CucurbitalesHọ: Cucurbitaceae

Chi: Citrullus

Loài: Citrullus lanatus (Thunberg) Matsum & Nakai

Tên tiếng Anh: Watermelon.Tên Trung Quốc: Tây Hoa.

Hình 1.1 Cây dưa hấu

Bộ Bầu bí (Cucurbitales) là thực vật có hoa, nằm trong phân lớp hoa Hồng (Rosids)của thực vật hai lá mầm Bộ Bầu bí (Cucurbitales) chủ yếu có mặt ở khu vực nhiệt đớivà lượng ít ở cận nhiệt và ôn đới Một trong số những đặc trưng đáng chú ý của bộ bầubí (Cucurbitales) là hoa đơn tính, phần lớn có 5 cánh, với các cánh hoa nhọn và dày, thụphấn chủ yếu nhờ côn trùng (Matthews và Endress, 2004) Bao gồm 2300 loài trong 7họ và 129 chi, trong đó lớn nhất là họ Thu Hải Đường (Begoniaceae) với 1400 loài vàhọ bầu bí (Cucurbitaceae) với 825-845 loài (Watson và Dallwitz, 1992) Các họ lớn củabộ bầu bí (Cucurbitales) có tầm quan trọng kinh tế, đặc biệt là họ bầu bí(Cucurbitaceae).

Họ Bầu bí có danh pháp khoa học là Cucurbitaceae, là một họ thực vật bao gồmdưa hấu, dưa chuột, bí đao, bầu, bí ngô, mướp, mướp đắng Họ Bầu bí là một trongnhững họ quan trọng trong việc cung cấp thực phẩm trên thế giới Phần lớn các loàitrong họ này là các loại dây leo sống một năm với hoa có màu sắc sặc sỡ (Watson andDallwitz , 1992).

Họ Bầu bí (Cucurbitaceae) gồm khoảng 120 chi và khoảng 1000 loài, phân bố chủyếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới của 2 bán cầu (Hoàng Thị Sản, 2003) Ở nước tacó trên 20 chi và gần 50 loài, phần lớn là những loài cây trồng có quả ăn được hoặc làmrau ăn.

Cây thân cỏ, sống một năm hoặc sống dai, leo nhờ tua cuốn hoặc bò trên mặt đất.Lá mọc cách có cuống dài, phiến lá thường chia thùy chân vịt, không có lá kèm Thân,lá thường phủ lông cứng, màu trắng nhất là khi còn non Trong họ có nhiều loại dưa cho

quả như: dưa hấu (Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum & Nakai), dưa gang (Cucumis

melo L var conomon Mak.), dưa leo (Cucumis sativus L.), dưa bở (Melo sinensis L.).

Một số loài cho quả hoặc cả lá làm rau ăn như: Bí đao (Benincasa hispida Cogn.), bíngô (Cucurbita pepo L.), bầu (Lagenaria sireraria Standl.), mướp ta (Lufa cylindrica(L.) Roem.), mướp khía (Luffa acutangular Roxb.), mướp đắng (Momordica charantiaL.), gấc (Momordica cochinchinensis (Lour.) Spreng.), su su (Sechium edule (Jacq.)Sw.) Ngoài ra, trong họ còn nhiều loại cây mọc dại như: mỡ lợn (Hodgsonia

- Rễ phụ là các rễ được mọc ra, phân nhánh từ rễ chính hoặc rễ phụ màkhông phải mọc ra từ cổ rễ của cây Rễ phụ mọc lan và ăn lan rộng trên lóp đấtmặt cách gốc 60 – 80cm.

Nhờ bộ rễ phát triển mạnh nên cây dưa hấu chịu hạn tốt tuy nhiên lại không chốngchịu được ngập úng, dẫn tới thối rễ và nhiễm nấm khi thời tiết mưa nhiều, độ ẩm cao.Nên thông thường vào mùa mưa người ta thường ghép dưa hấu với gốc bầu để giảm bớtcác yếu tố gây bệnh.

1.2.2 Thân, lá

Dưa hấu thuộc cây hằng niên, thân thảo, mềm, có góc cạnh, dạng bò, dài từ 2 - 6m.Trên thân có nhiều lông tơ màu trắng Thân có nhiều mắt, mỗi mắt có 1 lá, 1 chồi náchvà vòi bám Chồi nách có khả năng phát triển thành nhánh như thân chính, chồi gần gốcphát triển mạnh hơn chồi gần ngọn.

Lá dưa hấu có hai dạng lá là lá mầm và lá thật Lá mầm là lá ra đầu tiên, tồn tạitrong suốt quá trình sinh trưởng của cây, nuôi cây trong giai đoạn đầu, lá có hình ovalhay hình trứng Lá thật là lá có phiến lá dạng hình bầu dục và khoảng 10 - 15 cm dài và7-12 cm rộng Xẻ tận đáy thành những thùy hình lông chim 5 đến 7 thùy Bìa lá cắt,không đều Những gân phụ 2 bên gân chánh là những phân đoạn khác nhau Cả hai mặttrên dưới sần sùi.

1.2.3 Hoa

Là hoa đơn tính cùng cây, màu vàng có 5 cánh dính, 5 lá đài, hoa mọc đơn từ náchlá Hoa cái có bầu noãn hạ, vòi nhụy ngắn, đầu nhụy có xẻ 3 thùy Hoa đực có 3 - 5 tiểunhị, chỉ nhị ngắn Hoa dưa hấu thụ phấn nhờ côn trùng Trên cây dưa hấu hoa đực nhiềuhon hoa cái, cứ 6 - 7 hoa đực thì có 1 hoa cái, hoa đực thường nở trước hoa cái.

Hoa dưa hấu nhỏ hơn các cây trong nhóm dưa, màu hoa không sặc sỡ Hoa mọc ởnách lá và hầu hết chúng mọc riêng rẽ hoa của hầu hết các giống trồng trọt là đơn tính.Hoa cái có bầu noãn hạ, vòi nhụy ngắn, đầu nhụy có xẻ 3 thùy Hoa đực có 3 - 5 tiểunhị, chỉ nhị ngắn Hoa dưa hấu thụ phấn nhờ côn trùng Trên cây dưa hấu hoa đực nhiều

hon hoa cái, cứ 6 - 7 hoa đực thì có 1 hoa cái, hoa đực thường nở trước hoa cái (NguyễnThái Bằng, 2015).

Hình 1.2 Hoa cái và hoa đực dưa hấu

a: hoa cái, b: hoa đực1.2.4 Quả, hạt

Quả dưa hấu có nhiều hình dạng từ hình cầu, hình trứng đến hình bầu dục, lúc cònnhỏ có nhiều lông tơ, sau lớn lên lông tơ mất dần đến khi quả chín thì hết Khi quả chín,vỏ quả cứng, trên vỏ quả có đóng phấn trắng, các đường gân trên vỏ nổi rõ, vỏ láng, vỏquả có nhiều màu từ xanh đậm đến đen sang xanh nhạt, vàng, có sọc hoặc có hoa văn.Ruột có nhiều màu như màu đỏ, hồng, vàng nhạt, vàng nghệ Khối lượng quả từ 1 – 2kg đến 5 - 10 kg Vỏ quả giòn dễ vỡ, vỏ quả từ mỏng đến rất dày Màu sắc thịt quả cóthể là màu trắng, vàng, vàng da cam, hồng, đỏ Thịt quả xốp, nhiều nước đến rắn chắc.Hạt dưa hấu nhỏ, vỏ dày màu trắng, đôi khi có vân.

Hình 1.3 Quả dưa hấu

1.3 Đặc điểm sinh trưởng phát triển

Dưa hấu là cây trồng nhiệt đới, sinh trưởng và kéo dài trong điều kiện ấm áp, khôráo và đầy đủ ánh nắng Nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng của dưa hấu vào khoảng25 – 30 oC , cho hoa nở và thụ phấn là 25 oC Và cho quả lớn là 30 oC Dưa hấu có rễmọc sâu, chịu úng kém, nhất là khi cây đã trổ bông và đậu quả Khi bị úng dưa hấu dễbị thối rễ, có thể dẫn tới cây bị chết hoặc khó trổ bông, thụ phấn và đậu quả, và đã khiđậu quả lại bị thối, chất lượng kém Ẩm độ không khí cao dễ phát sinh bệnh.

Dưa hấu có thể trồng được trên nhiều loại đất tuy nhiên đất phải thoát được nướctốt, cơ cấu nhẹ, tầng canh tác sâu, không quá phèn Các vùng đất cát gần biển đất phù saven sông là những vùng đất lý tưởng để trồng dưa hấu Đất cát pha có đặc điểm là đấttơi xốp, nhiệt độ đất dễ tăng cao, dễ thoát nước rất có lợi cho bộ rễ dưa hấu phát triển,chất lượng dưa tốt, tốn ít công chăm sóc Nơi đất cao, thoáng, không bị bóng râm che,không bị gió bão, pH trong khoảng 5 - 7 là thích hợp đề trồng dưa hấu.

Dưa hấu có thể trồng được quạnh năm ở những vùng xích đạo Ở Việt Nam Dưahấu được trồng ở các tỉnh phía Nam, tập trung vào các vụ chính như dưa noel (gieo hạttháng 9), vụ tết (gieo hạt tháng 11), vụ hè dưa hè thu (gieo trồng trong suốt năm muamưa), Ở miền Bắc, dưa hấu được trồng 2 vụ chính: vụ hè thu (gieo hạt trong tháng 3)và vụ đông xuân (gieo hạt trong tháng 10, một số tỉnh miền Núi phía Đông Bắc gieo hạtvào tháng 12).

1.4 Tình hình sản xuất

Năm 2012, trên thế giới có khoảng 34,7 triệu ha diện tích trồng dưa hấu giảm 2,88% so với năm 2011 (35,7 triệu ha) Trung Quốc là nước sản xuất dưa hấu lớn nhất thếgiới với khoảng 18,2 triệu ha (51,2 %), tiếp theo là Thổ Nhĩ Kỳ (165 nghìn ha), Iran(145 nghìn ha), Liên bang Nga (125 nghìn ha), Mỹ (50 nghìn ha), Năng xuất dưa hấunăm 2012 đạt 30,34 tấn/ha, tăng 4,37 % so với năm 2010 (29,07 tấn/ha), sản lượngtrung bình đạt 105,4 triệu tấn tăng 0,67 % so với năm 2011 (104,5 triệu tấn) Trong đó,Trung Quốc sản xuất 70,2 triệu tấn (chiếm 66,6 % tổng sản lượng toàn thế giới), đứngsau Trung Quốc là các quốc gia như Thổ Nhĩ Kỳ 4,04 triệu tấn, Iran 3,8 triệu tấn, Brazil2,07 triệu tấn, Mỹ 1,77 triệu tấn, Ai cập 1,89 triệu tấn (FAO, 2014).

Năm 2012, diện tích Việt Nam có khoảng 31 nghìn ha (tăng 14 % so với năm2001 – 27,2 nghìn ha) diện tích đất trồng dưa hấu, năng suất trung bình đạt 470 nghìntấn, tăng 0,43 % so với năm 2011 (FAO, 2014) Dưa hấu được trồng phổ biến ở vùngđồng bằng sông Cửu Long đặc biệt là Long An và Tiền Giang, Quảng Ngãi, năng xuấtđạt từ 15 – 25 tấn/ha Ở miền Bắc, dưa hấu được trồng ở một số tỉnh như Vĩnh Phúc,Thái Bình, Hải Dương, Hà Nội, Bắc Giang, Hòa Bình, Bắc Cạn,

Hình 1.4 Phân bố diện tích trồng dưa hấu tại Việt Nam(Cục thống kê Việt Nam, 2014)

1.4.1 Giá trị dinh dưỡng

Dưa hấu có giá trị dinh dưỡng cao, có lợi cho sức khỏe con người Theo báo cáocủa Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA) năm 2019, trong 100 g thịt quả dưa hấu có chứacác thành phần dinh dưỡng: protein 0,61 g; tổng chất béo 0,15 g; chất sơ 0,4 g; tổngđường 6,2 g; canxi 7 mg, sắt 0,24 mg; magie 10 mg; photpho 11 mg; kali 112 mg; natri1 mg; kẽm 0,1 g, vitamin C 8,1 g; vitamin B1 0,0033 mg; vitamin B2 0,021 mg;vitamin B3 0,178 g; vitamin B6 0,045 mg; vitamin A 28 µg; vitamin E 0,05 mg…

Trong quả dưa chứa vitamin C làm tăng sức đề kháng của cơ thể Chất Lycopentrong quả dưa là chất chống oxy hóa, giúp chống lại các bệnh về tim mạch, giảm khảnăng mắc bệnh nhồi máu cơ tim Chất Citrulline trong quả dưa vào cơ thể người chuyểnhóa thành Arginine là acide amin có lợi cho tim mạch, tuần hoàn và miễn dịch ChấtArginine còn làm tăng hoạt tính Nitrit oxit giúp thư giãn mạch máu mà không có tácdụng phụ nào, ngăn ngừa ung thư tuyến tiền liệt ở nam giới Trong quả dưa hấu cònchứa nhiều kali và e nzim super oxide dismutase có khả năng chống oxy hóa, giúp tếbào cơ thể phát triển tốt hơn và con người ít bị stress hơn (Nguyễn Thái Bằng, 2015)

Theo Đông y, dưa hấu có vị ngọt, tính hàn, có công dụng giải khát, giải say nắng,có chức năng thanh nhiệt tá hỏa, giải say rượu, lợi tiểu, cầm lị ra máu Dưa hấu tươinghiền nát thoa nhiều lần trong ngày trị vết nẻ môi và những nốt mẩn đỏ ở da, chống bịrộp trong mùa hè.

1.4.2 Giá trị kinh tế

Dưa hấu là loại cây trồng không quá khó, chi phí đầu tư thấp, thời gian sinh trưởngngắn (khoảng 60 ngày), thu hoạch gọn, cho thu nhập cao Có thể canh tác được quanhnăm, cây phát triển trên nhiều loại đất nhưng thích hợp nhất vẫn là đất cát pha, khôngnhiễm phèn, mặn, dễ thoát nước Vụ xuân, thời tiết thuận lợi hơn có thể đạt 26.389kg/ha,vụ mùa thời tiết lạnh, năng suất thấp hơn, đạt khoảng 22.222 kg ha Hiệu quả kinh tếsau khi trừ chi phí trung bình đạt cao gấp 3 - 5 lần so với trồng lúa (Nguyễn Thái Bằng,2015).

Nhu cầu thị trường đối với loại cây này luôn cao, đặc biệt là vào mùa hè và dịp Tết.Hiện nay, mô hình trồng dưa hấu đang là mô hình được phát triển mạnh, được nhà nướcquan tâm và chuyển giao những tiến bộ khoa học kỹ thuật mới nhất, nhằm nâng caonăng suất cây trồng và đem lại lợi nhuận cao cho người dân.

2 Sự thụ phấn và sự thụ tinh

Các hạt phấn là thể giao tử đực tham gia quá trình thụ tinh kép để hình thành hạtvà phôi nhũ Hạt phấn bao gồm còn ba tế bào, hai trong số đó là tế bào sinh dục, tế bàocòn lại là tế bào sinh dưỡng và được chứa bởi màng hạt phấn Màng hạt phấn chứasporopolein giúp chống lại môi trường acid, kiềm, áp lực và nhiệt độ cao Tùy vào cáchsắp xếp 3 tế bào (2 tế bào sinh dục, 1 tế bào sinh dưỡng) mà hạt phấn có nhiều hình

dạng khác nhau như hình cầu gai, hình elip, hình tam giác (K R Shivanna và cs,

Sự thụ phấn, thụ tinh là khởi đầu cho sự hình thành quả và hạt Sau khi hạt phấnrơi trên núm nhuỵ, chúng hút chất nhày ở đầu nhụy, trương lên và nảy mầm tạo nên ốngphấn, ống phấn sinh trưởng, chui vào vòi nhuỵ, kéo dài tận noãn Tại đây, quá trình thụtinh xảy ra Một tinh tử thụ tinh cho tế bào trứng tạo nên hợp tử (2n) Một tinh tử khácsẽ thụ tinh cho tế bào phôi tâm (2n) để thành nội nhũ (3n) Đấy là sự thụ tinh kép

(Hoàng Minh Tấn và cs, 2006).

Sự hình thành giao tử đực: Mỗi bao phấn có các túi phấn, trong đó có những tế bàođặc biệt chịu sự giảm phân tạo ra nhiều bào tử đơn bội Mỗi tiểu bào tử được bao quanhbởi một vách dày rắn chắc Mỗi tiểu bào tử phân chia một lần tạo ra hai nhân đơn bội,gồm một nhân dinh dưỡng và một nhân sinh dục Tiểu bào tử phát triển thành hạt phấn,là giao tử thực vật đực Hạt phấn được phóng thích khi các túi phấn trưởng thành đượcmở ra Khi hạt phấn tiếp xúc với núm nhụy sẽ bắt đầu quá trình thụ phấn (Trương ThịĐẹp, 2007).

Sự hình thành giao tử cái: Trong một bầu noãn có một hay nhiều noãn gắn vào bầunoãn bằng một cuống ngắn Mỗi noãn có chứa một tế bào sinh bào tử đặc biệt gọi là bàotử nang Noãn giảm phân một lần tạo ra bốn đại bào tử đơn bội, sau đó ba đại bào tử sẽ

tiêu biến còn lại một đại bào tử, nguyên phân ba lần tạo ra hai nhân cực, một tế bàotrứng, hai trợ cầu và ba đối cầu (Trương Thị Đẹp, 2007).

2.1 Sự thụ phấn

Khi bao phấn mở, hạt phấn phân tán và rơi trên đầu nhụy thì gọi là sự thụ phấn.Thường sự thụ phấn sảy ra ngay sau khi hoa nở Sự thụ phấn được chia làm 2 loại: sự tựthụ phấn và thụ phấn chéo (Trương Thị Đẹp, 2007).

Sự tự thụ phấn hay còn gọi là thụ phấn trực tiếp là hiện tượng hạt phấn của mộthoa rơi ngay trên đầu nhụy của chính hoa đó Sự tự thụ phấn chỉ thực hiện trong trườnghợp hoa lưỡng tính và bắt buộc ở hoa ngậm (hoa kín) tức là hoa không mở mà vẫn tạoquả.

Sự thụ phấn chéo (thụ phấn gián tiếp, giao phấn) là hiện tượng hạt phấn của hoanày sang thụ tinh ở nhuỵ hoa khác cùng loại Kiểu này có thể thực hiện được ở tất cảcác loại hoa nhưng bắt buộc ở những trường hợp sau:

- Hoa đơn tính.

- Hoa lưỡng tính và nhụy không chín.

Hoa dưa hấu là hoa đơn tính nên phương pháp thụ phấn chủ yếu là thụ phấn chéo.Phương pháp thụ phấn ở ngoài tự nhiên nhờ ong và côn trùng Tuy nhiên, để thúc nuôiquả phát triển đều và thu hoạch cùng lúc, có thể thụ phấn nhân tạo Thụ phấn nhân tạolà kỹ thuật cần thiết để chăm sóc, bón thúc nuôi trái, trái lớn đều, chín và thu hoạchcùng lúc.

2.2 Sự thụ tinh

Thụ tinh là quá trình kết hợp giữa giao tử đực và giao tử cái để tạo nên hợp tử.Trong quá trình phát triển của hạt phấn, nhân sinh sản nguyên phân tạo thành hai tinh tử,tinh tử thứ nhất kết hợp với tế bào trứng của noãn tạo thành hợp tử 2n, tinh tử thứ haikết hợp với nhân trung tâm của bao noãn tạo thành nội nhũ 3n Nội nhũ có chức năngdự trữ chất dinh dưỡng Quá trình thụ tinh như vậy gọi là thụ tinh kép, chỉ xảy ra ở thựcvật hạt kín (Vũ Văn Vụ, 2008) Sự nảy mầm của hạt phấn và sự sinh trưởng của ống

phấn là nhờ có các chất dự trữ trong hạt phấn, các chất dinh dưỡng từ núm nhụy tiết racũng như vòi nhụy mà ống phấn đi qua.

Điều quan trọng là hạt phấn nảy mầm và sinh trưởng của ống phấn dưới tác dụngcủa các phytohormone có bản chất là auxin và giberelin Nhiều nghiên cứu xác nhậnrằng: hạt phấn là nguồn giàu auxin Người ta lấy dịch chiết hạt phấn xử lí trên númnhụy của một số loài cũng có thể gây ra sự sinh trưởng của bầu thành quả Bằngphương pháp phân tích người ta xác định rằng các chất tương tự auxin có trong hạt phấn.Tuy nhiên hàm lượng auxin trong hạt phấn không đủ nhiều để có thể kích thích bầu lớnlên thành quả mà chỉ góp phần vào việc nảy mầm và sinh trưởng của ống phấn (Vũ VănVụ, 2008).

Ngoài hạt phấn, núm nhụy tiết ra các chất có bản chất hormone cũng kích thíchnảy mầm và sinh trưởng của ống phấn Chính vì vậy mà hạt phấn nảy mầm tốt trên môitrường agar có bổ sung thêm dịch chiết từ núm nhụy Sự thụ phấn và thụ tinh chịu ảnhhưởng trực tiếp của các điều kiện ngoại cảnh, bao gồm nhiệt độ, độ ẩm không khí vàgió Nhiệt độ thấp hạt phấn nảy mầm kém và ống phấn không sinh trưởng, ức chế quátrình thụ tinh, phôi không hình thành dẫn đến hạt bị lép Độ ẩm không khí ảnh hưởngtrực tiếp đến sự nảy mầm của hạt phấn Độ ẩm quá thấp hạt phấn không có khả năngnảy mầm Ngoài ra gió cũng là yếu tố ảnh hưởng đến sự thụ phấn, vì hạt phấn sẽ bị trôi,bao hoa không tung phấn được (Vũ Văn Vụ, 2008) Bên cạnh việc giúp cho quá trìnhthụ phấn diễn ra thuận lợi thì gió to sẽ cuốn bay phấn hoa, gây khó khăn cho việc hạtphấn rơi trên núm nhụy.

Sau khi thụ tinh xong thì phôi phát trển thành hạt và bầu lớn lên thành quả Trongđa số thực vật, nếu hoa không được thụ phấn, thụ tinh thì sau đó hoa sẽ rụng Nhữnghoa được thụ phấn, thụ tinh thì cánh hoa, nhị hoa, vòi nhụy sẽ khô và rụng đi, chỉ cònbầu phát triển thành quả.

2.3. Bảo quản hạt phấn

2.3.1 Cấu tạo hạt phấn

Hạt phấn được sinh ra từ những tế bào mẹ, hạt phấn nằm trong ô phấn Tế bào mẹhạt phấn phân chia hai lần liền liên tiếp để hình thành một bộ bốn, gồm 4 bào tử nhỏ,đơn bội, đó là hạt phấn Hình dạng, kích thước và màu sắc hạt phấn thay đổi tùy loạicây Hạt phấn có các thể như hình cầu, hình bầu dục, hình khối bốn mặt có thể tờihoặc dính thành tứ tử hoặc phân khối ; kích thước hạt phấn từ 8 – 200 µm Hạt phấnthường có màu vàng, trắng xám, xanh, da cam hoặc màu tím ; màu này phụ thuộc vàobản chất cấu tạo của màng hạt phấn.

Cấu tạo hạt phấn gồm hai lớp màng là màng ngoài (exine) và màng trong (intine).

Hình 1.5 Hạt phấn (Trương Thị Đẹp, 2007)

1: Cấu tạo hạt phấn 2: Hạt phấn có gai.

▪ Màng ngoài (exine) là một lớp màng dày, cấu tạo chủ yếu bởi chất sporopoleinrất bền vững, không tan trong acid và kiềm, chịu được áp lực và nhiệt độ cao nên có thểtồn tại ở dạng hóa thạch Trên lớp ngoài vỏ thường có các đường vân thường gồm tầngphủ (tectum) với các tô điểm (ornamentation), yếu tố đường vân (sculpture) ở trên vàtầng cột (collumella) ở dưới (Nguyễn Thùy Dương, 2014).

▪ Màng trong (intine) là một lớp mềm, trong suốt được cấu thành từ các chất nhưcellulose và pectin nằm bao quanh chất nguyên sinh và tế bào chất, dày lên ở chổ nảy

Hạt phấn lúc đầu chỉ có một nhân, nhân này sớm phân thành hai nhân, ngăn cáchbởi một màng mỏng albuminoide Một nhân sinh dưỡng to và một nhân nhỏ hơn nằmsát vách gọi là nhân sinh sản Trong lúc hạt phấn lớn dần lên, nhân sinh sản phân cắt tạora hai giao tử đực Sự phân chia này có thể sớm hoặc muộn từng loại cây, nó có thể xảyra trước khi hạt phấn tời khỏi bao phấn hoặc chỉ ra trong ống dẫn phấn Do đó, ở một sốloại cây, hạt phấn có ba nhân (một nhân sinh dưỡng và hai nhân sinh sản) (Trương ThịĐẹp, 2007).

2.3.2 Các phương pháp bảo quản hạt phấn

Những tư liệu bảo quản hạt phấn đầu tiên là việc xử lý và bảo quản hạt phấn câychà là Khoảng 4000 năm trước, cụm hoa đực cây chà là là một mặt hàng quan trọngcủa thương mại ở Trung Đông Chúng được ngâm trong dầu để bảo quản và vận chuyển.Tuy nhiên vì hạn chế về kỹ thuật tại thời điểm điểm đó, nên các phương pháp bảo quảnvẫn chưa được hiểu rõ (Bhojwani và cs.,1974).

Trong nghiên cứu chọn tạo giống cây trồng ở cây hoa đơn tính, kiểm soát thời gianra hoa tốn nhiều chi phí và thời gian, và việc vận chuyển hạt phấn khi cây cây bố mẹkhác khu vực gặp nhiều khó khăn Để giải quyết đề này, bảo quản hạt phấn là phươngpháp giúp công tác chọn tạo giống đảm bảo nguồn hạt phấn dễ dàng hơn, khi cây laigiữa cây bố mẹ tách biệt địa lý.

Hiện nay có phương pháp bảo quản hạt phấn chủ yếu là bảo quản bằng nhiệt độ âmlà phần lớn và bảo quản bằng dung môi hữu cơ.

Bảo quản trong điều kiện lạnh: Nghiên cứu bảo quản hạt phấn đã được bắt đầu

từ cuối thế kỉ thứ 19, với các nghiên cứu với của Mangin (1886), Rmithaus (1886) vàMolisch (1893) Nghiên cứu trên hạt phấn của 80 loài được bảo quản trong điều kiệnkhông khí khô ở nhiệt độ phòng cho thấy hầu hết hạt phấn không bảo quản được ở nhiệt

độ phòng (Blinder và cs, 1974).

Vào đầu thế kỷ 20, các nghiên cứu sinh Goff (1901), Sandsten (1908) và RoTable

(1915) trong khi nghiên cứu trên Antirrhinum sp nhận ra ảnh hưởng của nhiệt độ đến

tính của hạt phấn, Knowlton (1922) đã kết luận rằng khi nhiệt độ bảo quản giảm khả

năng sống của hạt phấn tăng cao Nhưng để vận chuyển hạt phấn từ nơi này đến nơi

khác dưới sự kiểm soát về nhiệt độ và độ ẩm thì khá bất tiện và tốn kém (Bhojwani và

cs,1974) Việc áp dụng kỹ thuật bảo quản hạt phấn trong nitơ lỏng (- 196 oC) để bảoquản hạt phấn trong thời gian kéo dài như hạt phấn Ở - 196 oC, phấn hoa trải quanhững thay đổi về chuyển hóa không đáng kể của các quá trình sinh lý và sinh hóa, nếukhông các quá trình này có thể khiến hạt phấn không thể kéo dài khả năng sống được.Phương pháp này cũng được giới thiệu là thuận tiện và tiết kiện cho bảo quản và vậnchuyển vật liệu di truyền Ở - 196oC hạt phấn của lúa mạch đen (Secale cereale L.), lúamì (Triticum aestivum L.) và ngô (Zea mays L.) có thể duy trì khả năng nảy mầm trong

mười năm (Bhojwani và cs.,1974).

Bảo quản khô và lạnh: Trong năm mươi năm qua tuổi thọ của phấn hoa được kéo

dài bằng cách thử kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm Nhiệt độ đông lạnh từ - 5 oC đến -10oCvà độ ẩm thấp từ 25 % đến 50 % nhìn chung đã tối ưu cho bảo quản hạt phấn Thôngthường hạt phấn của hoa xoài giữ được khả năng sống trong tám ngày, nhưng tại nhiệtđộ 4,5 oC đến 9 oC và độ ẩm 25 % hoặc 50 % vẫn giữ được khả năng sống trong nămtháng Nhưng để vận chuyển hạt phấn từ nơi này đến nơi khác dưới sự kiểm soát vềnhiệt độ và độ ẩm thì khá bất tiện và tốn kém Để cải tiến phương pháp này người ta đãloại bỏ nước và đóng băng hạt phấn lại, sau đó niêm phong hạt phấn trong những viênnang hoặc trong khí trơ để dễ dàng vận chuyển, mà không gây bất tiện và tốn kém(Bhojwani và cs.,1974).

2.3.3 Bảo quản ngắn ngày bằng dung môi hữu cơ

Trong phương pháp bảo quản bằng nhiệt độ: các yếu tố nhiệt độ thấp và độ ẩmtương đối là 2 yếu tố quan trọng trong bảo quản hạt phấn.

Việc duy trì nhiệt độ lạnh sâu thông thường là bảo quản hạt phấn trong nitơ lỏng ở- 196 oC Bên cạnh đó, duy trì đổ ẩm cần sử dụng các chất khử nước thích hợp nhưsilicagel, acid sunfuric hoặc dung dịch của các loại muối khác nhau được sử dụng đểduy trì độ ẩm cần thiết Vì vậy cần có kỹ thuật cao và chi phí vận hành lớn Sử dụngdung môi hữu cơ để bảo quản hạt phấn là phương pháp thay thế giúp giảm thiểu chi phí,

Dung môi hữu cơ là hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, có trọng lượng phân tử thấp, ưaẩm, tồn tại ở dạng lỏng trong nhiệt độ phòng Phương pháp sử dụng dung môi hữu cơđể bảo quản hạt phấn là kỹ thuật đơn giản, tiện lợi hơn phương pháp bảo quản lạnh.Ngoài ra, sử dụng dung môi tránh được vấn đề duy trì độ ẩm tương đối và là một kỹthuật hữu ích để vận chuyển và bảo quản phấn hoa.

Các thí nghiệm của Jain A và Shivanna K R đã tiến hành bảo quản hạt phấn của

cây muồng một lá (Crotalaria retusa L.) Trong điều kiện phòng thí nghiệm, hạt phấn

hoa không được lưu trữ trong các dung môi hữu cơ bị mất khả năng nảy mầm trongvòng 15 - 30 ngày, trong khi những hạt được lưu trữ trong các dung môi hữu cơ vẫnduy trì được tỉ lệ nảy mầm hạt phấn ngay cả sau 60 ngày.

Năm 1972, Iwanami và Nakamura đã báo cáo rằng các hạt phấn hoa chi loa kèngiữ được khả năng tồn tại của chúng trong nhiều ngày trong một số dung môi hữu cơnhư acetone và dietyl ete Trong nghiên cứu của Yozo Iwanami năm 1972, phấn hoa

cây sơn trà nhật bản (Camellia japonica) được xử lý bằng 31 dung môi hữu cơ để tìm

dung môi thích hợp cho việc lưu trữ phấn hoa Kết quả cho thấy hạt phấn bảo quảntrong dung môi acetone (98,6 %) đạt tỉ lệ sống gần với đối chứng (98,9 %) nhất.

Nhược điểm của phương pháp sử dụng dung môi hữu cơ là gây hại cho sức khỏecon người và môi trường Theo thang đánh giá của EU và NFPA 704, đa phần các dungmôi hữu cơ có hiệu quả cao trong thí nghiệm của Iwanami và Nakamura như: n-Butylalcohol, iso-Butyl alcohol, N-hexan, 1,1,1 –Trichloroethane, gây ảnh hưởng sức khỏemức độ từ gây kích thích nhỏ như dị ứng như n-Butyl alcohol, iso-Butyl alcohol đếngây đến các tổn thương đến các vùng mô tiếp xúc như 1,1,1-Tricloroetan Ngoài cácchất trên, acetone cho thấy tính hiệu quả mà ít gây ảnh hưởng đến sức khỏe và môitrường mà vẫn có hiệu quả cao Vậy nên acetone thường được sử dụng trong bảo quảnhạt phấn dung môi hữu cơ.

2.3.4 Ứng dụng

Trong mùa mưa, các cây họ Bầu bí rất khó đậu trái do mưa làm hư hại hạt phấn Vìvậy, lưu trữ hạt phấn rất quan trọng trong việc cung cấp nguồn phấn hoa liên tục khi

chất lượng hạt phấn trên cây canh tác bị giảm hoặc hư hại vào mùa mưa Tạo điều kiệnthụ phấn tốt nhất để cải thiện năng suất Đảm bảo sự nảy mầm hạt phấn trong suốt cảnăm mà không sử dụng.

Áp dụng việc lưu trữ hạt phấn như một phương pháp tích hợp để bảo toàn nguồngen, đặc biệt các nguồn gen quý.

Hỗ trợ nguồn công tác chọn tạo giống, loại bỏ các ràng buộc đối với sự lai tạogiống như đồng nhất về chất lượng và kiểu gen của hạt phấn Bảo quản hạt phấn tránhđược những hạn chế khi hoa cái nở không đồng đều, tạo sự đồng nhất kiểu gen tránh sựthay đổi ngẫu nhiên của phấn hoa ở các thời điểm khác nhau Giảm thời gian nuôi hoađực Hơn nữa, bảo quản hạt phấn cho phép thụ phấn ở các cây khác vị trí địa lý hỗ trợtrong việc di chuyển nguồn hạt phấn.

Ngoài ra, việc bảo quản hạt phấn sẽ tăng cường việc lưu giữ các dòng gen đơn bội.Hỗ trợ cho việc tạo dòng thuần chủng trong bất kì thời gian nào.

2.4 Quy trình bảo quản

Hình 1.6 Sơ đồ quy trình bảo quản

Dựa vào kết quả nghiên cứu của Trần Thị Kim Phượng và cs năm 2018 cho thấy

nhiệt độ sấy hạt phấn họ bầu bí (bí đỏ) tại 0,5 giờ ở nhiệt độ 35 oC ± 5oC là thời giansấy thích hợp để bảo quản hạt phấn Tại điều kiện này, acetone không bị hòa vào nướclàm tăng nồng độ nước trong dung môi Khi đó giảm thiểu được hiện tượng nước lôicuốn vào tế bào hạt phấn và gây chết hạt phấn.

Ngâm trong dung môiAcetone trong 30 phút

Thay dung môi acetonecũ, bảo quản ở nhiệt độ

0 – 5oCBao phấn

Sấy trong 40oC, 1giờ

2.5 Dung môi acetone

Acetone là hợp chất hữu cơ cócông thức (CH3)2CO Acetone là dạngxeton đơn giản nhất Là chất lỏng dễ cháykhông màu, dễ bay hơi, dễ tan trong nước,ethalnol, ether Acetone có mặt trong tựnhiên như: thực vật, cháy rừng và khí thảixe cộ.

Acetone được sử dụng rộng rãi là thành phần trong các chất tẩy rửa, dụng cụ làmsạch Ngoài ra còn được sử dụng trong công nghiệp dược phẩm, là tá dược trong một sốloại thuốc Acetone là dung môi quan trọng để phân hủy chất béo động vật, sử dụng làmchất phụ gia thực phẩm trong bảo quản thực phẩm, in ấn nghệ thuật.

Về độ an toàn, acetone là chất ít độc và không ảnh hưởng sức khỏe trong thời gianngắn và đã được nghiên cứu rộng rãi Khi tiếp xúc với thời gian dài có thể gây mê vàkhô nứt da.(Stylianos Sifniades và cs, 2005).

2.6 Thuốc nhuộm

2.6.1 Thuốc nhuộm TTC

TTC hay triphenyl tetrazolium clorua với công thức hóa học là 2,3,5-triphenyltetrazolium clorua (C19H15CIN4) TTC là một thuốc thử thường được sử dụng trong cácthí nghiệm sinh hóa đặc biệt để nhận biết quá trình hô hấp tế bào TTC có dạng tinh thểmàu trắng, hòa tan trong nước, ethanol và acetone nhưng không tan trong ete.

2.6.2 Kiểm tra tính sống của tế bảo trong TTC

Thông thường, người ta sử dụng TTC để phân biệt giữa các mô hoạt động vàkhông hoạt động Hợp chất màu trắng của TTC khi phản ứng với enzyme oxy hóa khửsẽ chuyển sang màu đỏ nếu tế bào hay mô còn sống Các tế bào hay mô còn hoạt độngcó chứa enzyme dehydrogenase ty thể sẽ cho kiểm tra TTC dương tính Enzyme

Hình 1.7 Công thức cấu tạoacetone (CH3)2CO

dehydrogenase ty thể làm giảm muối tetrazolium và chuyển nó thành một formazonmàu đỏ dưới ánh sáng khả kiến.

Hình 1.8 Sơ đồ chuyển hóa của TTC thành formazan

2.6.3 Thuốc nhuộm Acetocarmine2.6.3.1 Công thức hóa học

Acetocarmine là thuốc nhuộm cơ bản được điều

chế từ côn trùng Coccus cacti, dung dịch màu đỏ.

Hình 1.9 Công thức cấu tạoacetocarmine

đỏ đậm, căng tròn, có ba mấu lồi và các hạt bất thụ thường không bắt màu hoặc bắt màunhạt, méo mó, có ba khe lõm vào.

II Vật liệu và phương pháp

– Giống Dưa hấu hắc mỹ nhân TN 1386 của Công ty giống Phú nông– Thời gian: tháng 4/2020 đến 06/2020.

1.2 Đối tượng nghiên cứu

Hoa đực hoa dưa hấu tại vườn dưa ở lô 60, ấp Bưng Còng, xã Thanh Tuyền,huyện Dầu tiếng, tỉnh Bình Dương và vườn dưa đường Phạm Văn Triệu, xã Bình TrinhĐông, huyện Tân Trụ, tỉnh Long An.

Hình 2.1 Vườn dưa thực hiện thí nghiệm.

1.3 Thiết bị và dụng cụ

Phòng chuẩn bị môi trường, phòng hấp khử trùng, phòng bảo quản hóa chất: nồihấp, máy nước cất, lò vi sóng, tủ lạnh, tủ sấy, máy đo pH, cân kỹ thuật, cân phân tích,đĩa Petri, Erlen, Eppendorf, đũa thủy tinh, Bercher.

Phòng cấy vô trùng: tủ cấy, máy điều hòa, dao cấy, kẹp, đèn cồn.

1.4 Điều kiện bảo quản

▪ Nhiệt độ tủ lạnh 5oC.▪ Dung môi hữu cơ: acetone

1.5 Hóa chất

▪ Cồn 70.

▪ Acetone 99,5 %▪ Acetocarmine, TTC

2.Phương pháp nghiên cứu

2.1 Kiểm tra khả năng sống của hạt phấn dưa hấu Citrullus lanatus

(Thunberg) Matsum & Nakai sau khi bảo quản

Hình 2.1 Hoa đực dưa hấu mới nở

▪ Mục đích thí nghiệm: tìm ra thời gian thích hợp để bảo quản hạt phấn.

▪ Vật liệu thí nghiệm: phấn hoa dưa hấu lúc mới nở và phấn hoa dưa hấu được bảoquản.

▪ Mô tả thí nghiệm: thu nhận hạt phấn của cây dưa hấu khi hoa bắt đầu nở Sửdụng dao mổ tách bao phấn ra khỏi hoa chứa trong eppendoft 2ml, mỗieppendoft chứa 0.03 ± 0,01 g bao phấn Đem bao phấn đi sấy ở nhiệt độ 40 oCtrong vòng 1 giờ Sau đó ngâm với dung môi acetone 30 phút, thay dung môi đếnkhi dung môi bảo quản có màu trong suốt Sau đó bảo quản hạt phấn trong thờigian 5 ngày, 10 ngày và 15 ngày liên tiếp Sau các khoảng thời gian bảo quản,tiến hành nhuộm với thuốc nhuộm TTC, đợi 36 – 48 giờ, đọc kết quả Hạt phấnsống sẽ có màu nhuộm màu đỏ bên trong màng tế bào, hạt phấn chết sẽ khôngbắt màu.

▪ Thời gian thực hiện: Từ ngày 20/9 đến 24/10.

▪ Thí nghiệm được bố trí theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên Mỗi nghiệm thức lặp lại4 lần.

▪ Chỉ tiêu đánh giá: tỉ lệ hạt phấn sống / tổng số hạt phấn Hạt phấn sống là hạtphấn tế bào còn hoạt động có chứa enzyme dehydrogenase ty thể sẽ cho kiểm traTTC dương tính Enzyme dehydrogenase ty thể làm giảm muối tetrazolium vàchuyển nó thành một formazon màu đỏ dưới ánh sáng khả kiến

▪ Kết quả thí nghiệm được xử lý bằng phần mềm Statgraphics Plus 3.0, sự khácbiệt có ý nghĩa ở mức 0,05 của giá trị được thể hiện bởi các chữ cái kèm theo,phân hạng Duncan.

Hình 2.2 Trạng thái hạt phấn sau khi nhuộm TTC 36 – 48 giờ

Bảng 1: Nghiệm thức kiểm tra khả năng sống của hạt phấn sau khi bảo quản dưahấu Citrullus lanatus(Thunberg) Matsum & Nakai trong dung môi acetone

Nghiệm thức Thời gian (ngày)

2.2 Quan sát hình thái hạt phấn dưa hấu Citrullus lanatus (Thuberg)

Matsum & Nakai

▪ Mục đích thí nghiệm: xác định và mô tả hình thái hạt phấn trước và sau khi bảoquản.

▪ Vật liệu thí nghiệm: hạt phấn dưa hấu lúc nở và hạt phấn bảo quản sau 5, 10 và15 ngày trong dung môi acetone.

▪ Mô tả thí nghiệm: hạt phấn sau khi thu nhận và hạt phấn sau khi bảo quản ở cáckhoảng thời gian 5 ngày, 10 ngày và 15 ngày liên tiếp, được nhuộm trongacetocarmine và quan sát dưới kính hiển vi quang học theo sơ đồ 2.

▪ Thời gian thực hiện: từ ngày 20/9 đến 24/10

Hình 2.3: Sơ đồ nhuộm hạt phấn hoa dưa hấu bằng acetocarmine