Động thái huỳnh quang diệp lục và cường độ quang hợp của cây ngô (zea mays l ) trong quá trình bị khô hạn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 LÊ THỊ HÀ LIÊN ĐỘNG THÁI HUỲNH QUANG DIỆP LỤC VÀ CƢỜNG ĐỘ QUANG HỢP CỦA CÂY NGÔ (Zea mays L.) TRONG QUÁ TRÌNH BỊ KHÔ HẠN LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC HÀ NỘI  2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 LÊ THỊ HÀ LIÊN ĐỘNG THÁI HUỲNH QUANG DIỆP LỤC VÀ CƢỜNG ĐỘ QUANG HỢP CỦA CÂY NGÔ (Zea mays L.) TRONG QUÁ TRÌNH BỊ KHÔ HẠN Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60 42 01 14 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC HÀ NỘI  2014 LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình thực hiện luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn khoa học, chỉ bảo tận tình của PGS. TS. Nguyễn Văn Mã. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới thầy. Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, Ban Chủ nhiệm khoa Sinh  KTNN, Trung tâm Hỗ trợ Nghiên cứu khoa học và Chuyển giao công nghệ trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới những người thân trong gia đình, bạn bè đã hết lòng chia sẻ, giúp đỡ, động viên, khích lệ tôi vượt qua khó khăn để hoàn thành luận văn này. Hà Nội, ngày 15 tháng 12 năm 2014 Tác giả Lê Thị Hà Liên LỜI CAM ĐOAN    Hà Nội, ngày 15 tháng 12 năm 2014 Tác giả Lê Thị Hà Liên MỤC LỤC  1  1 u 2  2  2  3  3  4  4 1.1.1. Nguồn gốc cây ngô 4 1.1.2. Đặc điểm hình thái 4 1.1.3. Các thời kỳ sinh trưởng và nhu cầu nước của cây ngô 6 1.1.4. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 9   12 1.2.1. Ảnh hưởng của thiếu nước đến quang hợp 12 1.2.2. Ảnh hưởng của sự thiếu nước đến huỳnh quang diệp lục 14   riêng 17 1.3.1. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của sự thiếu nước đến huỳnh quang diệp lục của thực vật nói chung và cây ngô nói riêng 17 1.3.2. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của sự thiếu nước đến quang hợp của thực vật nói chung và cây ngô nói riêng 20   22  22  22 2.2.1. Thời gian và địa điểm 22 2.2.2. Bố trí thí nghiệm 22 2.2.3. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu 23 2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu 25  26 3.1  26 3.1.1. Động thái huỳnh quang diệp lục của ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai đoạn cây con 26 3.1.1.1. Động thái huỳnh quang ổn định của ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai đoạn cây con 26 3.1.1.2. Động thái huỳnh quang cực đại của ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai đoạn cây con 30 3.1.1.3. Động thái hiệu suất huỳnh quang của ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai đoạn cây con 34 3.1.2. Động thái huỳnh quang diệp lục của ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai đoạn cây chuẩn bị ra hoa 37 3.1.2.1. Động thái huỳnh quang ổn định của ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai đoạn cây chuẩn bị ra hoa 37 3.1.2.2. Động thái huỳnh quang cực đại của ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai đoạn cây chuẩn bị ra hoa 40 3.1.2.3. Động thái hiệu suất huỳnh quang của ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai đoạn cây chuẩn bị ra hoa 43   46 3.2.1. Động thái cường độ quang hợp của ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai đoạn cây con 46 3.2.2. Động thái cường độ quang hợp của ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai đoạn cây chuẩn bị ra hoa 50  54  56 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang   10  10   11   27   31   34   37   40   43   47   50 DANH MỤC CÁC HÌNH Trang   28  khô  32 Hình 3.3.            35   38   41             tr 44   48  a 51 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài        Zea mays       (Poaceaet ngô có 68,2g  t, 9,6g protein, 5,2g lipid, 0,03mg vitamin A, 0,28mg vitamin B1; 0,08mg vitamin B2, 7,7mg vitamin C,           %) [31].                                      [16] [35][24] [11]n [12].  [...]... diệp l c và cƣờng độ quang hợp ở l của giống ngô LVN 61 trong quá trình bị khô hạn 3 Nhiệm vụ nghiên cứu Xác định sự biến động huỳnh quang diệp l c và cƣờng độ quang hợp của l ngô trong quá trình gây hạn và phục hồi khi tƣới nƣớc trở l i ở giai đoạn cây con (3 – 4 l ) và giai đoạn cây chuẩn bị ra hoa (7 – 9 l ) 4 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu đƣợc tiến hành trong điều kiện nhà l ới, trồng cây trong. .. giống ngô LVN 61 3 5 Đóng góp mới của đề tài Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ l nguồn thông tin về động thái huỳnh quang diệp l c và cƣờng độ quang hợp ở cây ngô 6 Ý nghĩa l luận và thực tiễn Sử dụng thông số huỳnh quang diệp l c và cƣờng độ quang hợp l cơ sở đánh giá khả năng chống chịu của thực vật trƣớc những tác động bất l i từ môi trƣờng Các thông số huỳnh quang diệp l c và cƣờng độ quang hợp. .. ngô vẫn còn hạn chế, đặc biệt l giai đoạn cây con và giai đoạn cây chuẩn bị ra hoa, đây l những giai đoạn tích l y các chất, tạo tiền đề cho việc hình thành năng suất của ngô Trên cơ sở này chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: Động thái huỳnh quang diệp l c và cƣờng độ quang hợp của cây ngô (Zea mays L. ) trong quá trình bị khô hạn 2 Mục đích nghiên cứu Tìm hiểu sự biến động huỳnh quang diệp l c. .. nhanh chóng và chính xác các tác động của môi trƣờng đến bộ máy quang hợp ở cây ngô Bổ sung thêm dữ liệu về nghiên cứu huỳnh quang diệp l c, cƣờng độ quang hợp và mối quan hệ của chúng trong điều kiện bị khô hạn ở cây ngô 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu khái quát về cây ngô và tình hình sản xuất ngô 1.1.1 Nguồn gốc cây ngô Cây ngô (Zea mays L. ) thuộc chi Zea, họ L a (Poaceae) Có giả thuyết... nghiệm và l đối chứng kèm theo dấu * thể hiện sự sai khác có ý nghĩa thống kê với độ tin cậy α = 0,05 26 Chƣơng 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Động thái huỳnh quang diệp l c của l ngô trong quá trình bị khô hạn Xác định huỳnh quang diệp l c l phƣơng pháp nghiên cứu không cần phá vỡ tế bào để khảo sát nhanh trạng thái sinh l của cây và xác định mức độ cảm ứng của thực vật với tác động bất l i... Ngoài ra hạn còn l m giảm sự bền chặt trong liên kết diệp l c với phức hệ protein – lipoid do đó cũng l m giảm cƣờng độ quang hợp 14 1.2.2 Ảnh hưởng của sự thiếu nước đến huỳnh quang diệp l c Trong quang hợp khi một phân tử diệp l c thu nhận một foton thì năng l ợng chứa trong phân tử ấy sẽ tăng l n một l ợng bằng năng l ợng của foton đó Trong trạng thái kích động, một điện tử của phân tử diệp l c đƣợc... máy quang hợp, có khi l m biến tính protein D1, D2, từ đó thay đổi rõ rệt hoạt động của bộ máy quang hợp [39], [42] Quá trình thiếu nƣớc có thể gắn liền với sự tăng nhiệt độ không khí, đất l m cho l c l p bị phân giải, hoạt tính thủy phân của enzim chlorophylaza tăng l n, sự tổng hợp diệp l c và tiền diệp l c bị ức chế do sự bất hoạt của các enzim tổng hợp proportophyrin, l m giảm hàm l ợng diệp l c. .. biệt l các yếu tố môi trƣờng bất l i có thể tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến tốc độ quá trình quang hợp và trạng thái bộ máy quang hợp, tốc độ chuyển hóa năng l ợng ánh sáng Những biến đổi tức thời này có thể xác định và đƣợc thể hiện bằng hình ảnh qua phƣơng pháp đo huỳnh quanh diệp l c invivo [8], [26], [36] 3.1.1 Động thái huỳnh quang diệp l c của ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai đoạn cây. .. hóa và quang diệp l c) Ta có thể mô tả quá trình trên bằng sơ đồ: * Kd + Kf + Kph P P P l trạng thái cơ bản của phân tử diệp l c P* l trạng thái kích thích của phân tử diệp l c Kd, Kf, Kph l hằng số tốc độ l m mất đi trạng thái kích thích bằng bức xạ (huỳnh quang) , không bức xạ (mất đi dƣới dạng nhiệt) và quang hóa (sự phân chia đầu tiên của các điện tích trong tâm phản ứng) Hiệu suất l ợng tử của. .. đoạn cây con l giai đoạn thƣờng bắt đầu khi ngô đạt 3 – 4 l , giai đoạn này cây chuyển từ trạng thái sống nhờ chất dự trữ trong hạt sang trạng thái hút chất dinh dƣỡng của đất Có thể nói đây l giai đoạn cây ngô rất mẫn cảm với nƣớc 3.1.1.1 Động thái huỳnh quang ổn định của ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai đoạn cây con Kết quả thí nghiệm về huỳnh quang ổn định của ngô trong quá trình bị khô hạn . ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai đoạn cây con 30 3.1.1.3. Động thái hiệu suất huỳnh quang của ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai đoạn cây con 34 3.1.2. Động thái huỳnh quang diệp l c. 3.1.2.2. Động thái huỳnh quang cực đại của ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai đoạn cây chuẩn bị ra hoa 40 3.1.2.3. Động thái hiệu suất huỳnh quang của ngô trong quá trình bị khô hạn ở giai. DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 L THỊ HÀ LIÊN ĐỘNG THÁI HUỲNH QUANG DIỆP L C VÀ CƢỜNG ĐỘ QUANG HỢP CỦA CÂY NGÔ (Zea mays L. ) TRONG QUÁ TRÌNH BỊ KHÔ