khảo sát quá trình chín trái ở cây cà phê chè ( coffea arabica l

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH _ Nguyễn Nữ Thảo Trân KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH CHÍN TRÁI Ở CÂY CÀ PHÊ CHÈ ( Coffea arabica L.) LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Thành phố Hồ Chí Minh - 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH _ Nguyễn Nữ Thảo Trân KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH CHÍN TRÁI Ở CÂY CÀ PHÊ CHÈ ( Coffea arabica L.) Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60 42 01 14 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS Bùi Trang Việt TS Lê Thị Trung Thành phố Hồ Chí Minh – 2014 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan luận văn công trình nghiên cứu riêng Kết trình bày luận văn trung thực chưa tác giả công bố công trình Các trích dẫn bảng biểu, kết nghiên cứu tác giả khác; tài liệu tham khảo luận văn có nguồn gốc rõ ràng theo quy định TP Hồ Chí Minh, ngày 16 tháng 09 năm 2014 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Nữ Thảo Trân ii LỜI CẢM ƠN Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - PGS TS Bùi Trang Việt, người truyền đạt cho nhiều kiến thức quý báu, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ hoàn thành luận văn Thầy gợi ý đề tài, hướng dẫn nghiên cứu cho lời khuyên bổ ích thời gian thực đề tài - TS Lê Thị Trung, người tận tình giúp đỡ, hướng dẫn trình nghiên cứu hoàn thiện luận văn Cô truyền đạt cho nhiều kinh nghiệm quý báu học tập, nghiên cứu khoa học sống Và xin chân thành cảm ơn giảng dạy, đóng góp ý kiến, động viên giúp đỡ của: - Các thầy cô giảng dạy Cao học ngành Sinh học thực nghiệm trường Đại học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh - Các thầy cô quản lý Phòng Thí nghiệm Sinh lý thực vật Phòng Thí nghiệm Sinh thái trường Đại học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh - Các thầy cô quản lý Phòng Thí nghiệm Sinh lý thực vật trường Đại học Khoa học Tự nhiên Thành phố Hồ Chí Minh - Khoa Sinh học, trường Đại học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh - Phòng Sau đại học, trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh - Chị Hồ Thị Mỹ Linh - Cán Phòng Thí nghiệm Sinh lý thực vật, trường Đại học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè, người động viên giúp đỡ thời gian thực đề tài iii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Định nghĩa trái 1.2 Quá trình chín trái 1.2.1 Định nghĩa 1.2.2 Sự biến đổi trái giai đoạn chín 1.3 Vai trò chất điều hòa sinh trưởng thực vật trình tăng trưởng phát triển trái 1.3.1 Auxin 1.3.2 Gibberellin 1.3.3 Cytokinin 1.3.4 Abscisic acid 1.3.5 Ethylene thể vai trò trung tâm chín trái 1.4 Cây cà phê nghiên cứu liên quan 15 1.4.1 Cây cà phê 15 1.4.2 Lịch sử phát 15 1.4.3 Đặc điểm cà phê 17 1.4.4 Các nghiên cứu liên quan đến cà phê 20 CHƯƠNG VẬT LIỆU- PHƯƠNG PHÁP 22 2.1 Vật liệu 22 2.2 Phương pháp 23 2.2.1 Quan sát phát triển trái cà phê vườn 23 iv 2.2.2 Quan sát hình thái giải phẫu 23 2.2.3 Xác định kích thước,trọng lượng tươi khô trái cà phê 23 2.2.4 Đo cường độ hô hấp 24 2.2.5 Đo hàm lượng đường tan, tinh bột, acid hữu carotenoid 24 2.2.6 Đo hoạt tính chất điều hòa sinh trưởng thực vật 27 2.2.7 Xử lý chất điều hòa sinh trưởng thực vật lên trái cà phê phòng thí nghiệm 29 2.2.8 Xử lý chất điều hòa sinh trưởng thực vật lên trái cà phê vườn 29 CHƯƠNG KẾT QUẢ - THẢO LUẬN 31 KẾT QUẢ 31 3.1 Quan sát phát triển trái cà phê vườn 31 3.2 Quan sát hình thái giải phẫu 34 3.3 Kích thước, trọng lượng tươi trọng lượng khô 41 3.4 Cường độ hô hấp 41 3.5 Hàm lượng đường, tinh bột, carotenoid acid hữu 42 3.6 Hoạt tính chất điều hòa sinh trưởng thực vật 42 3.7 Xử lý chất điều hòa sinh trưởng thực vật lên trái cà phê phòng thí nghiệm 44 3.8 Xử lý chất điều hòa sinh trưởng thực vật lên trái cà phê vườn 49 3.8.1 Xử lý chất điều hòa sinh trường thực vật lên trái riêng lẻ 49 3.8.2 Xử lý chất điều hòa sinh trưởng thực vật lên cành mang trái 52 3.8.3 Đánh giá số tiêu chất lượng trái sau xử lý 57 THẢO LUẬN 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu ABA BA Chú giải Abscisic acid Benzyl adenine et al et (“and”) and al.(“others”) GA Gibberellic acid IAA Indol - 3-acetic acid NAA Naphthalene aceticacid Rf Tp.HCM “Retardation factor” “ratio to front” - Hệ số di chuyển: đặc trưng cho mức độ di chuyển chất phân tích tính tỷ lệ quãng đường di chuyển mẫu quãng đường di chuyển dung môi Thành phố Hồ Chí Minh UV Ultraviolet radiation v/v Thể tích/thể tích vi DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Thời gian trung bình giai đoạn chín trái cà phê (ngày) 32 Bảng 3.2 Tỷ lệ trái giai đoạn chín cành cà phê 32 Bảng 3.3 Kích thước, trọng lượng tươi trọng lượng khô trái qua giai đoạn chín 41 Bảng 3.4 Cường độ hô hấp vỏ trái cà phê qua giai đoạn chín 41 Bảng 3.5 Hàm lượng đường tổng số, tinh bột, acid hữu carotenoid qua giai đoạn chín 42 Bảng 3.6 Hoạt tính chất điều hòa sinh trường thực vật trái cà phê qua giai đoạn chín 43 Bảng 3.7 Thời gian trái chín xử lý chất điều hòa sinh trưởng thực vật phòng thí nghiệm 45 Bảng 3.8 Thời gian trái chín xử lý chất điều hòa sinh trưởng thực vật lên trái riêng lẻ vườn 50 Bảng 3.9 Tỷ lệ trái chín sau 10, 15 20 ngày xử lý chất điều hòa sinh trưởng thực vật lên trái riêng lẽ vườn 51 Bảng 3.10 Tỷ lệ rụng trái non tỷ lệ trái chín cành sau 15 ngày sử dụng chất điều hòa sinh trưởng thực vật 53 Bảng 3.11 Kích thước, trọng lượng tươi khô trái chín sau xử lý chất điều hòa sinh trưởng thực vật 57 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Nguồn gốc trái hạt (Bùi Trang Việt, 2000) Hình 1.2 Quá trình sinh tổng hợp ethylene theo chu trình Yang (Wang, 2002) 11 Hình 1.3 Ethylene sản xuất C arabica trình chín (Pereira et al, 2005) 13 Hình 1.4 Con đường dẫn truyền tín hiệu ethylene (Gao et al.,2003) 14 Hình 1.5 Cà phê Coffea arabica L (Jackson, 1940) .18 Hình 2.1 Cây cà phê năm tuổi trồng vườn cà phê Lạc Dương, Đà Lạt (tháng 11/2013) 22 Hình 2.2 Vườn cà phê Lạc Dương, Đà Lạt (tháng 11/2013) .22 Hình 2.3 Vị trí đặt thước đo đường kính trái 24 Hình 2.4 Sơ đồ ly trích chất điều hòa sinh trưởng thực vật 27 Hình 3.1 Thời gian trái cà phê cần để hoàn tất tăng trưởng chín 32 Hình 3.2 Các giai đoạn phát triền trái cà phê 33 Hình 3.3 Mặt cắt ngang trái cà phê qua giai đoạn chín .34 Hình 3.4 Lát cắt ngang vỏ trái cà phê giai đoạn trái trưởng thành (10) .35 Hình 3.5 Lát cắt ngang vỏ trái cà phê giai đoạn trái bắt đầu chín (10) .36 Hình 3.6 Lát cắt ngang vỏ trái cà phê giai đoạn trái chín muộn (10) 36 Hình 3.7 Bề mặt biểu bì trái cà phê giai đoạn trái trưởng thành (40) 37 Hình 3.8 Bề mặt biểu bì trái cà phê giai đoạn trái bắt đầu chín (X40) 38 Hình 3.9 Bề mặt biểu bì trái cà phê giai đoạn trái chín muộn (40) 38 Hình 3.10 Hạt cà phê giai đoạn trái trưởng thành .39 Hình 3.11 Phôi cà phê giai đoạn trái trưởng thành (5) 40 Hình 3.12 Cắt dọc phôi cà phê giai đoạn trái trưởng thành (5) .40 Hình 3.13 Hoạt tính chất điều hòa sinh trưởng thức vật trái cà phê qua giai đoạn chín 43 Hình 3.14 Trái cà phê bắt đầu xử lý (đổ 10 ml nước cất lên đĩa Petri, nhúng vào dung dịch xử lý 30 giây, ngày/lần) 46 Hình 3.15 Trái cà phê đối chứng (nhúng vào nước cất) sau ngày .46 Hình 3.16 Trái cà phê xử lý IAA mg/l sau ngày .47 viii Hình 3.17.Trái cà phê xử lý NAA mg/l sau ngày .47 Hình 3.18 Trái cà phê xử lý GA mg/l sau ngày .48 Hình 3.19 Trái cà phê xử lý ethrel 200 mg/l sau ngày .48 Hình 3.20 Tỷ lệ trái chín cành sau xử lý chất điều hòa sinh trưởng thực vật 15 ngày 53 Hình 3.21 Cành cà phê bắt đầu xử lý (phun dung dịch xử lý, ngày/ lần) 54 Hình 3.22 Cành cà phê đối chứng (phun nước cất) sau 15 ngày 54 Hình 3.23 Cành cà phê xử lý NAA mg/l sau 15 ngày 55 Hình 3.24 Cành cà phê xử lý ethrel 100 mg/l sau 15 ngày 55 Hình 3.25 Cành cà phê xử lý ethrel 200 mg/l sau 15 ngày 56 Hình 3.26 Cành cà phê xử lý ethrel 500 mg/l sau 15 ngày 56 61 đáp ứng tốt với xử lý ethylene ngoại sinh để thúc đẩy trình chín trái (Giovannoni et al., 2013) Ethylene có vai trò đặc biệt trình chín trái Trong trình chín trái cà chua, ethylene tác động lên thể nhận (receptor) ethylene màng lưới nội chất Qua đường truyền tín hiệu tế bào, ethylene kích hoạt yếu tố phiên mã dẫn đến biểu gene đáp ứng với tín hiệu ethylene liên quan đến trình chín trái Phản ứng tự xúc tác (autocatalytic) đường tổng hợp ethylene xảy mô trái tiếp xúc với nồng độ nhỏ ethylene ban đầu Phản ứng tự xúc tác giúp trái sản xuất lượng ethylene lớn nồng độ ethylene đạt đỉnh dẫn tới thay đổi phân giải vách tế bào, tích lũy carotenoid, phân giải diệp lục tố, chuyển hóa hợp chất thơm dễ bay hơi, chuyển hóa đường acid (Alexander, 2002) Phân tích cDNA gene ACO (mã hóa cho ACO, enzyme giúp chuyển đổi ACC thành ethylene) cho thấy phân hủy diệp lục tố giúp trái chuyển màu phụ thuộc trực tiếp vào ethylene, kiện khác liên quan đến trình chín, chẳng hạn tan rã suy thoái màng, phụ thuộc phần vào ethylene (Flores et al., 2001 ) Sự tan rã vách tế bào trái cà chua liên quan tới biểu gene PG Gene kích hoạt phiên mã trình chín (Della et al., 1989; Montgomery et al., 1993) Expansin enzyme thành tế bào có tác dụng phá vỡ liên kết hydro vi sợi (microfibril) cellulose mạng lưới polysaccharide (Cosgrove, 2000 ) Ít sáu gene expansin khác thể phát triển trái cà chua (Brummell et al., 1999 ), số đó, gene exp1, ethylene quy định Ethylene làm tăng tích lũy mRNA exp1 vào giai đoạn chín trái (Rose et al., 1997)  Vai trò chất điều sinh trưởng thực vật chín trái cà phê Hoạt tính auxin trái tăng dần đến giai đoạn trái bắt đầu chín tạo đỉnh giai đoạn (bảng 3.6, hình 3.13) Sau auxin giảm dần trái giai đoạn sau Biale (1978) cho hai đỉnh auxin quan trọng giai đoạn tăng trưởng trái nhanh tăng trưởng trái chậm, vài loài có đỉnh thứ ba phôi hoàn thành 62 tăng trưởng trái bước vào giai đoạn chín Sự tăng hoạt tính auxin cho thấy auxin có tác dụng định thúc đẩy trình chín Trainotti cộng (2007) giải thích chín trái đào (là loại trái mập trái cà phê) auxin theo hai đường: thứ nhất, thông qua ethylene cách điều chỉnh tăng tổng hợp ethylene và, thứ hai, tác dụng riêng cách điều chỉnh biểu số gene quy định chín Nghiên cứu cho thấy mối liên hệ chéo (cross-talk) ethylene auxin: gene auxin điều hòa ethylene gen ethylene chịu điều hòa auxin Những phân tích trái đào chứng minh đồng thời với việc bùng phát ethylene, tăng đáng kể hàm lượng IAA đo mô vỏ vào giai đoạn bắt đầu chín (Miller et al., 1987) Ít chín gene Auxin/ IAA khác tìm thấy tăng biểu lúc bắt đầu chín trái đào Các gene TIR1 mã hóa cho yếu tố thụ thể auxin (ARFs) (Dharmasiri et al., 2005; Kepinski Leyser, 2005 ) Auxin gia tăng đáng kể bắt đầu trình chín từ từ giảm thời gian cuối chín Auxin có nguồn từ phôi tổng hợp vỏ (Miller et al., 1987) Sự liên hệ chéo auxin ethylene quan sát gene PIN1 mã hóa protein vận chuyển auxin (Paponov et al , 2005 ) Gene gia tăng biểu đáng kể tiếp xúc với ethylene Gene ACO (mã hóa cho enzyme ACO giúp chuyển ACC thành ethylene chu trình tổng hợp ethylene) hoạt động chủ yếu kích thích ethylene, gene ACS (mã hóa cho enzyme ACS chuyển SAM thành ACC) lại tăng cường hoạt động auxin Một mối liên hệ tương tự auxin ethylene chứng minh trái cà chua (Jones et al., 2002) Tóm lại, auxin gia tăng mô vỏ trái trình chín cho thấy auxin có tham gia vào trình chín trái Tác dụng auxin phần hoạt động độc lập lên số gene chín trái, phần lớn thông qua ethylene (tăng cường tổng hợp ethylene) ABA tăng hoạt tính giai đoạn trái bắt đầu chín trái cà phê (bảng 3.6, hình 3.13) Kết phù hợp với nghiên cứu Zhang Mei cộng (2009) vai trò ABA trình kích hoạt tổng hợp ethylene chín trái cà 63 chua NCED1 NCED2 mã hóa cho 9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase (nced) enzyme quan trọng sinh tổng hợp ABA NCED1 biểu giai đoạn khởi đầu trình chín thịt trái hạt, làm cho hàm lượng ABA tăng lên Gene NCED1 biểu trước gene ethylene ACS ACO trái cà chua cho thấy sinh tổng hợp ABA bắt đầu vào đầu trình chín quả, hoạt động chất cảm ứng ban đầu cho trưởng thành ethylene hoạt động muộn Như vậy, ABA nội sinh quan trọng cho khởi phát trình chín trái, kích thích tổng hợp ethylene thông qua biểu gene ACS ACO Gibberrellin cytokinin giảm dần trình chín trái cà phê (bảng 3.6, hình 3.13) Điều phù hợp với lý thuyết gibberellin giúp kéo dài tế bào đạt đỉnh giai đoạn trái trưởng thành, sau giảm dần trái chín Cytokinin đạt đỉnh giai đoạn phát triển sớm trái giảm trái trưởng thành chín Vì thế, hoạt tính hai chất cao giai đoạn phát triển sau kéo dài trình chín trái (Bùi Trang Việt, 2000)  Xử lý chất điều hòa sinh trưởng thực vật lên trái cà phê riêng lẻ phòng thí nghiệm vườn Auxin ( IAA NAA) tất nồng độ xử lý thúc đẩy trình chín trái, mạnh IAA 5mg/l NAA 2mg/l (bảng 3.7; 3.8, hình 3.16, 3.17) Auxin nồng độ cao kéo dài thời gian trái chín so với nồng độ thấp NAA (chất tổng hợp) nồng độ thấp IAA (chất có tự nhiên) cho kết tốt Điều cho thấy tác động auxin theo nồng độ: kích thích trình chín trái nồng độ thấp vừa phải, ức chế trình chín trái nồng độ cao Gibberellin (GA3) cytokinin (BA) nồng độ khác giúp kéo dài thời gian trái đổi màu (chín) Trái xử lý GA3 BA dần màu xanh chuyển dần sang màu cam trình diễn chậm (hình 3.18) Khi ngừng xử lý GA3 BA, trái chín đỏ bình thường Điều cho thấy GA3 BA cản chín trái ức chế tác dụng ethylene (bảng 3.7, 3.8) Ethylene hormone chín trái Xử lý ethrel (dẫn xuất ethylene dạng lỏng) tất nồng độ xử lý cho kết tốt Ethrel 200 mg/l rút ngắn thời gian 64 gần 10 ngày so với đối chứng (bảng 3.7, 3.8, hình 3.19), tăng tỷ lệ chín trái lên đến 90% sau 15 ngày sử dụng (bảng 3.9) Ethrel dễ dàng hấp thu di chuyển bên tế bào thực vật Trong tế bào, phân từ ethrel phóng thích ethylene (Nguyễn Quang Thạch cộng sự, 2000) Việc xử lý ethylene ngoại sinh dẫn tới phản ứng tự xúc tác (autocatalytic): tiếp xúc với nồng độ nhỏ ethylene ban đầu làm cho trái sản xuất lượng ethylene lớn nồng độ ethylene đạt đỉnh Phản ứng ethylene ngoại sinh tác động lên gene tổng hợp enzyme cần cho tổng hợp ethylene nội sinh (gene ACS gene ACO)  Xử lý chất điều hòa tăng trưởng lên cành mang trái Cà phê đậu trái thành chùm đốt cành, chùm gồm nhiều trái NAA ethrel nồng độ khác nhau, áp dụng lên cành cà phê mang nhiều trái, rút ngắn thời gian chín trái so với đối chứng Sau hai tuần xử lý, NAA cho tỷ lệ % trái chín cao đối chứng thấp so với sử dụng ethrel, trái không chín đồng (bảng 3.10, hình 3.23) Ethrel nồng độ cao chín trái diễn nhanh đồng Sự chín đồng trái cành lên đến 80% (bảng 3.10) Phản ứng tự xúc tác ethylene diễn trái xanh chưa trưởng thành Vì thế, phun ethrel nồng độ cao lên cành nhiều trái, có trái xanh dù chưa đạt tới trưởng thành tối đa bị kích thích để chín sớm, tạo nên đồng màu sắc trái cành (hình 3.24, 3.25, 3.26) Điều ảnh hưởng đến chất lượng suất hạt cà phê hạt chưa trưởng thành, phôi nhũ chưa lấp đầy hoàn toàn, trọng lượng tươi khô giảm, rang xay mùi vị bị ảnh hưởng Kích thước, trọng lượng tươi khô trái xử lý ethrel giảm so với đối chứng Do rút ngắn thời gian chín, nên trái không tích lũy đầy đủ đường, chất thơm, sản phẩm phản ứng thủy phân NAA kích thích chín nhanh không làm cho trái chưa trưởng thành chín sớm, trái có kích thước trọng lượng cao so với xử lý ethrel (bảng 3.11) Mặt khác, ethrel nồng độ cao phun lên cành mang trái gây tượng rụng trái non Ethrel nồng độ cao rụng trái non nhiều Xử lý 65 NAA cho thấy giảm tỷ lệ trái non bị rụng so với ethrel nhóm đối chứng(bảng 3.10) Lê Thị Trung (2003) chứng minh auxin nồng độ cao có tác dụng cản rụng, ethylene kích thích trực tiếp vùng rụng gây rụng trái xoài non Để hạn chế tình trạng rụng trái non chín sớm trái chưa trưởng thành kích thích ethylene, trước xử lý, nên chọn thời điểm hầu hết trái cành trưởng thành, có số trái bắt đầu chuyển màu sử dụng ethrel nồng độ thấp ( 50 mg/l và100 mg/l) cho tỷ lệ rụng trái non chấp nhận 66 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ  Kết luận -Trái cà phê thường có tượng chín không đồng dẫn đến thu hoạch nhiều đợt -Sự chín trái cà phê bắt đầu trái trưởng thành mặt sinh lý: +Vỏ đổi màu (xanh, xanh cam, đỏ tím), kích thước trọng lượng tươi tăng (chủ yếu phần vỏ trái), hàm lượng đường tăng, hàm lượng tinh bột acid hữu giảm, carotenoid thay sắc tố khác anthocyanin + Trái cà phê có đỉnh hô hấp, đáp ứng tốt với xử lý ethylene ngoại sinh để thúc đẩy cho trình chín trái -Auxin ABA tăng trái bắt đầu chín, giảm dần trái chín muộn, với giảm gibberellin cytokinin, có tác dụng kích thích trình chín trái -Khi xử lý chất điều hòa sinh trưởng thực vật ngoại sinh lên cành mang trái: + NAA giúp rút ngắn thời gian chín trái trái chín không đồng NAA mg/l có tác dụng cản rụng trái non + Ethrel 200mg/l 500mg/l giúp trái chín nhanh đồng so với NAA ethrel nồng độ thấp, gây chín sớm trái chưa trưởng thành rụng trái non  Nên sử dụng Ethrel nồng độ thấp (50-100mg/l) giúp tỷ lệ chín trái đến 70% mức độ rụng trái non chấp nhận (6%)  Kiến nghị - Giảm tối đa tượng rụng trái non cách sử dụng ethylene phối hợp với chất điều hòa sinh trưởng khác giúp cản rụng - Giúp cà phê hoa đồng từ giúp trái chín đồng đều, hạn chế tượng chín sớm xử lý ethylene 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Quách Đĩnh, Nguyễn Văn Tiếp, Nguyễn Văn Thoa (1996), Công nghệ sau thu hoạch chế biến rau quả, Nxb Khoa học kỹ thuật - Hà Nội Lê Trần Đức (1997), Cây thuốc Việt Nam, Nxb Nông nghiệp Grodzinxki A.M., Grodzinxki D M (1981), Sách tra cứu tóm tắt sinh lý thực vật, Nguyễn Ngọc Tân Nguyễn Đình Huyên dịch, Nxb Khoa học Kỹ thuật Hà Nội: 18 Trịnh Đức Minh (3/1993), “Khảo sát trình phát triển trái cà phê vối điều kiện tỉnh Đaklak.”, Viện nghiên cứu cà phê Nguyễn Sĩ Nghị (1982), Trồng cà phê Nxb Nông nghiệp Hà Nội Hoàng Thị Sản (1999), Phân loại thực vật, Nxb Giáo dục Nguyễn Du Sanh (1999), ”Sự tăng trưởng củ cỏ ống (Panicum repens L.).”, Luận án tiến sĩ sinh học Đại học Khoa học Tự nhiên Tp HCM Phan Quốc Sủng (1987), Sổ tay hướng dẫn kỹ thuật trồng, chăm sóc chế biến cà phê, Ủy ban khoa học kỹ thuật tỉnh Đaklak Nguyễn Quang Thạch, Nguyễn Quang Khải, Trần Hạnh Phúc (1999), Etylen ứng dụng trồng trọt, Nxb Nông nghiệp 10 Mai Minh Trí (2000), Bước đầu tìm hiểu chế lép trái cà phê (Coffea canephora Pierre), Khóa luận tốt nghiệp cử nhân sinh học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên Tp HCM 11 Lê Thị Trung (2003), Tìm hiểu áp dụng chất điều hòa sinh trưởng thực vật để kiểm soát tượng rụng trái xoài non (Mangifera indica L.), Luận án tiến sĩ ngành sinh học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Tp HCM 68 12 Bạch Văn Tương (1998), Xác định hệ thống biện pháp chọn nhân giống vô tính cà phê thích hợp với điều kiện sản xuất Đaklak, Luận án tiến sĩ Nông nghiệp 13 Bùi Trang Việt (2000), Giáo trình Sinh lý thực vật đại cương, Nxb Đại học Quốc gia Tp HCM 14 Bùi Trang Việt, Nguyễn Thị Ngọc Lang, Nguyễn Du Sanh, Võ Thị Bạch Mai (2000), Thực tập sinh lý thực vật, Tủ sách Đại học Khoa học Tự nhiên Tp HCM: 43-47 15 Bùi Trang Việt (1989), Tìm hiểu áp dụng chất điều hòa sinh trưởng thực vật để kiểm soát tượng rụng trái non tiêu (Piper nigrum L.), Luận án phó tiến sĩ khoa học Đại học Khoa học Tự nhiên Tp HCM 16 Vũ Văn Vụ (1989), Sinh lý thực vật, Nxb Giáo dục Tiếng Anh 17 Abdel - Rahman M (1997), “Patterns of hormones, respiration and ripening enzymes during development, maturation and ripening of cherry tomato fruits.”, Physiol plant, 39: 115-118 18 Alexander L., Grierson D (2002), “Ethylene biosynthesis and action in tomato: a model for climacteric fruit ripening.”, Journal of Experimental Botany,53: 2039-55 19 Baumann T.W., Keller H., Wanner H (1972), “Untersuchungen über den transport von kaffein in der kaffeepflanze Coffea arabica.”, Planta., 108: 11-20, 339350 20 Barros R.S., Maestri M., Rena A.B (1999), “Physiology of growth and production of the coffee tree.”, J Coffee Res., 27: 1-54 21 Biale J.B (1978), “ On the interface of horticulture and plant physiology.”, Ann Rev Plant Physiol., 29: 1-23 69 22 Bianco - Trinchant J, Page - Degivry L.M.Th (1998), “ABA synthesis in protoplasts of different origin in response to osmotic stress.”, Plant Growth Regulation, 25: 135-141 23 Bleecker A.B., Esch J.J., Hall A.E., Rodriguez F.I., Binder B.M (2000), ”The ethylene‐receptor family from Arabidopsis: structure and function.”, Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series B, 353: 1405-1412 24 Boyer R.F (1993), “Moderm experimental biochemistry”, The Benjamin/ Cummings Publishing Company Inc: 333-334 25 Brummell D.A., Harpster M.H., Civello P.M., Palys J.M., Bennett A.B., Dunsmuir P (1999), ”Modification of expansin protein abundance in tomato fruit alters softening and cell wall polymer metabolism during ripening.”, The Plant Cell, 11: 2203–2216 26 Campa C., Ballester J.F., Doulbeau S., Dussert S., Hamon S., Noirot M (2004), “Trigonelline and sucrose diversity in wild Coffea species.”, Food Chem, 88: 39-44 27 Cannell M.G (1985),“Physiology of the coffee crop.”, Coffee - Botany, Biochemistry and Production of Beans and Beverage: 108-134 28 Castro R.D., Estanislau W.T., Carvalho M.L.M., Hilhorst H.W.M (2005), “Functional development and maturation of coffee (Coffea arabica) fruits and seeds.”, International Scientific Association on Coffee, Paris: 619-635 29 Clark K.L., Larsen P.B., Wang X.X., Chang C (1998), “Association of the Arabidopsis CTR1 Raf‐like kinase with the ETR1 and ERS ethylene receptors.”, Proceedings of the National Academy of Sciences, USA, 95: 54015406 30 Clemente E., Galli D (2011), “Stability of the anthocyanins extracted from residues of the wine industry.”, Ciência e Tecnologia de Alimentos, 31(3): 765-768 70 31 Clifford M.N (1985), “Chemical and physical aspects of green coffee and coffee products.”, Coffee: botany, biochemistry and production of beans and beverage: 305-375 32 Charrier A., Berthaud J (1985), “Botanical classification of coffee.”, Coffee: Botany, biochemistry and production of beans and beverage: 13-47 33 Coombs J., Hind G., Leegood R.C., Tieszen L.L., Vonshak A (1987), “Techniques in bioproductivity and photosynthesis.”, Measurement of starch and sucrose in leaves: 219-228 34 Cosgrove D.J (2000), “Loosening of plant cell walls by expansins.”, Nature, 407: 321–326 35 Crisosto C.H., Grantz D.A., Osgood R.V., Cid L.R (1992),“ Synchronization of fruit ripening in coffee with low concentrations of ethephon.”, Postharvest Biology and Technology, 1: 371-378 36 De-Maria C.A.B., Trugo L.C., Moreira R.F.A., Werneck C.C (1994), “Composition of green coffee fractions and their contribution to the volatile profile formed during roasting.”, Food Chem., 50: 141-145 37 Della P.D., Lincoln J.E., Fischer R.L., Bennett A.B (1989), “Transcriptional analysis of polygalacturonase and other ripening associated genes in Rutgers, rin, nor, and Nr tomato fruit.”, Plant Physiology, 90: 1372–1377 38 Deysson G (1967), Elément d’anatomie des plants vasculaires: 211 39 Dharmasiri N.,Dharmasiri S., Estelle M (2005), “The F-box protein TIR1 is an auxin receptor.”, Nature, 435: 441-445 40 Du H., Fuh A.R.-C., Li J., Corkan A.L., Lindsey J.S (1998) “Photochem CAD: A computer-aided design and research tool in photochemistry.”, Photochem Photobiol, 68: 141-142 41 Flores F., Yahaoui E.F., Billerbeck D.G., Romojaro F., Latche A., Bouzayen M., Pech J.C., Ambid C (2002), “ Role of ethylene in the biosynthetic pathway of 71 aliphatic ester aroma volatiles in Charentais Cantaloupe melons.”, Journal of Experimental Botany, 53: 201–206 42 Gao Z., Chen Y.F., Randlett M.D., Zhao X.C., Findell J.L., Kieber J.J., Schaller G.E (2003), “Localization of the Raf-like kinase CTR1 to the endoplasmic reticulum of Arabidopsis through participation in ethylene receptor signalling complexes.”, Journal of Biological Chemistry, 278: 34725- 34732 43 Gazzarrini S., McCourt P (2001), “Genetic interactions between ABA, ethylene and sugar signaling pathways.”, Current Opinion in Plant Biology, 4: 387– 391 44 Giovannoni J., Seymour G., Gregory A.T, Poole M (2013), “Molecular biology of fruit maturation and ripening.”, Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 52: 725-749 45 Hust W.J (2007), “Methods of Analysis for Functional Foods and Nutraceuticals.”, Functional Foods and Nutraceuticals series: 254-255 46 Inskeep W.P and Bloom P.R (1985), “Extinction coefficients of chlorophyll a and b in N,N-dimethylformamide and 80% acetone.”, Plant Physiol, 77: 483-485 47 Jackson D.E (1940), “Experimental pharmacology and materia medica.”, Journal of the American Pharmaceutical Association, 29: 288 48 Jules J., Robert W.S., Frank W.W (1969), Plant sience: An introduction to World Crops, San Francisco 49 Jones B., Frasse P., Olmos E., Zegzouti H., Li Z.G., Latché A., Pech J.C., Bouzayen M (2002), “Down-regulation of DR12, an auxin-response-factor homolog, in the tomato results in a pleiotropic phenotype including dark green and blotchy ripening fruit.”, The Plant Journal, 32: 603-613 50 Kepinski S., Leyser O (2005), “The Arabidopsis F-box protein TIR1 is an auxin receptor.”, Nature, 435: 446-451 72 51 Ky C.L., Guyot B., Louarn J., Hamon S., Noirot M (2001), “Trigonelline inheritance in the interspecific Coffea pseudozanguebariae×C Liberica var dewevrei cross” Appl Genet., 102: 630-634 52 Nguyen Thi Ngoc Lang (1970), Essai de déterminaison des causes de dormance d'une varieté locale de riz Nàng Phệt muộn, Doctorat de 3e cycle, Université de Saigon, Faculté des sciences 53 Leloup V., Louvrier A., Liardon R (1995), “Degradation mechanisms of chlorogenic acids during roasting.”, París (Francia), ASIC: 192-198 54 Ley B., Kefford N.D and Zwar J.A (1963), “Kinetin activity from plant extracts.”, Aust J Bio Sci., 16: 395-415 55 Loveys B.R., Van Dijk H.M (1988), “Improved extraction of abscisic acid from plant tissue.”, Aust J Plant Physiol., 15: 421-427 56 Marin-Lopez S.M., Arcila-Pulgarin J., Montoya-Restrepo E.C., Olivero-Tascón C.E (2003), “Physical and chemical changes during fruit ripening of coffee Coffea arabica L var Colombia.”, Cenicafé, 54: 208-225 57 Marshall C.F (1985), “Coffee: botany, biochemistry and production of beans and beverage.”, World coffee trade: 251-283 58 Masarirambi I.M.T., Shongwe V.D., Chingwara V (1991), “The Effect of GA3 and Ethephon on Synchronization of Coffee (Coffea arabica L.) flowering and berry ripening.”, ISHS Acta Horticulturae: 884 59 Mazzafera P., Goncalves K.V (1999), “Nitrogen compounds in the xylem sap of coffee.”, Phytochemistry., 50: 383-386 60 Meiner H (1984), Class experiments in plant physiology, George Allen & Unwin (Publishers) Ltd London, Boston, Sydney: 51-52, 124-130 61 Mercadante (1875), Journal of the Chemical Society, Italiana XXVIII, 904 Gazetta Chimica 73 62 Miller A.N.,Walsh C.S., Cohen J.D (1987), “Measurement of indole-3-acetic acid in peach fruits (Prunus persica L Batsch cv Redhaven) during development.”, Plant Physiology, 84: 491-494 63 Montagnon C (2000), “Optimisation des gains génétiques dans le schéma de sélection récurrente réciproque de Coffea canephora Pierre”, ENSA Montpellier, France PhD Thesis 64 Montgomery J., Pollard V., Deikman J., Fischer R.L (1993), ”Positive and negative regulatory regions control the spatial distribution of polygalacturonase transcription in tomato fruit pericarp.”, The Plant Cell, 5: 1049–1062 65 Monika W.-H., Sherma J., Kowalska T (2008),” Thin Layer Chromatography in Phytochemistry.”, Chromatographic science series, 99: 558-559 66 Muller M., Stummann B.M (2003), “Genetic regulation of ethylene perception and signal transduction related to flower senescence.” Food, Agriculture & Environment, 1: 87-94 67 Nicholass F.J., Smith C.J.S., Schuch W., Bird C.R., Grierson D (1995), ”High‐levels of ripening‐specific reporter gene‐expression directed by tomato fruit polygalacturonase gene‐flanking regions.”, Plant Molecular Biology, 28: 423–435 68 Oestreich – Janzen S., Chemistry of Coffee Cafea GmbH, Hamburg, Germany 69 Paponov I.A., Teale W.D., Trebar M., Blilou I., Palme K (2005), ”The PIN auxin efflux facilitators: evolutionary and functional perspectives.”, Trends in Plant Science, 10: 170-177 70 Pereira L.F.P., Galvao R.M., Kobayashi A.K., Cacao S.M.B., Vieira L.G.E (2005) “Ethylene production and acc oxidase gene expression during fruit ripening of Coffea arabica L.”, Brazilian Journal of Plant, 17 74 71 Prescott A.B (1878), “The Chemistry of Fruit-Ripening”, Popular Science Monthly,12 72 Rodriguez F.I., Esch J.J., Hall A.E., Binder B.M., Schaller G.E., Bleecker A.B (1999).”A copper cofactor for the ethylene receptor ETR1 from Arabidopsis.”, Science, 283: 996–998 73 Rose J.K.C., Lee H.H., Bennett A.B (1997), “Expression of a divergent expansin gene is fruit‐specific and ripening‐regulated.”, Proceedings of the National Academy of Sciences, 94: 5955–5960 74 Schaller G.E., Ladd A.N., Lanahan M.B., Spanbauer J.M., Bleecker A.B (2002) “The ethylene response mediator ETR1 from Arabidopsis forms a disulfide‐linked dimer.”, Journal of Biological Chemistry, 270: 12526–12530 75 Song J.D., Kim J.H., Lee D.H., Rhew T.H., Cho S.H., Lee C.H (2005), “Developmental regulation of the expression of 1-aminocyclopropane-1carboxylic acid (ACC) synthase and ACC oxidase genes in hypocotyls of etiolated mung bean seedlings.”, Plant Sci., 168: 1149-1155 76 Tatsuki M., Mori H (2001), “Phosphorylation of tomato 1‐aminocyclopropane‐1‐ carboxylic acid synthase, LE‐ACS2, at the C‐terminal region.”, Journal of Biological Chemistry, 276: 28051–28057 77 Trainotti L., Tadiello A., Casadoro G (2007), “The involvement of auxin in the ripening of climacteric fruits comes of age: the hormone plays a role of its own and has an intense interplay with ethylene in ripening peaches.”, Oxford Journals, 58: 3299-3308 78 Trentmann S.M (2000), ”ERN1, a novel ethylene‐regulated nuclear protein of Arabidopsis.”, Plant Molecular Biology, 44: 11–25 79 Wang K.C.L, Li H., Ecker J.R (2002), “ Ethylene biosynthesis anf signalling networks.”, The plant cell, 14: 131-151 75 80 Yang S.F., Hoffman B.E (1984), “Ethylene biosynthesis and its regulation in higher plants Annu Rev.”, Plant Physiol., 35, pp 155-189 81 Yi-feng C., Etherige N., Schaller E.G., (2004), “Ethylene biosynthesis and action in tomato: a model for climacteric fruit ripening”, Ann Bot, 95: 901-915 82 Yokota T., Murofushi N., Takahashi N (1980), “Extraction, Purification and Identification.”, Hormonal regulation of development I - Molecular aspects of plant hormones, Encyclopedia of plant physiology, 9: 113-201 83 Zhang M., Bing Y., Ping L (2009), “The role of ABA in triggering ethylene biosynthesis and ripening of tomato fruit.”, Oxford Journals, 60: 1579-1588 84 Zheng X.Q., Ashihara H (2004), “Distribution, biosynthesis and function of purine and pyridine alkaloids in Coffea arabica seedlings.”, Plant Sci., 166: 807-813 [...]... đầu khảo sát quá trình chín trái ở cây cà phê chè (Coffea arabica L. )” được thực hiện  Mục đích nghiên cứu Khảo sát về quá trình chín của trái cà phê Coffea arabica và tìm biện pháp giúp trái chín nhanh, đồng đều hơn 2  Nhiệm vụ nghiên cứu Khảo sát một số chỉ tiêu về hình thái, sinh l và sinh hóa trong quá trình chín của trái cà phê Tìm hiểu sự tác động của các chất điều hòa sinh trưởng thực vật l n... những trái không có đỉnh climax tác dụng của ethylene quan sát thấy không rõ ràng (Bùi Trang Việt, 2000) Ngoài ra khi phun ethylene l n cây để thúc chín trái trên cây cần chú ý liều l ợng hợp l vì ethylene có tác động l n quá trình l o suy có thể gây rụng l , chồi non và hoa 1.4 Cây cà phê và các nghiên cứu liên quan 1.4.1 Cây cà phê Cây cà phê thuộc: Ngành : L p : Ngọc lan (Magnoliophyta) Ngọc lan (Magnoliopsida)... (Coffea arabica L. ) ở các giai đoạn chín khác nhau thu ở những cây cà phê có năng suất ổn định 6 năm tuổi (hình 2.1), trồng tại vườn ở L c Dương, Đà L t, L m Đồng (hình 2.2) Vật liệu sinh trắc nghiệm: khúc cắt diệp tiêu l a (Oryza sativa L. ), trụ hạ diệp cây mầm xà l ch (Lactuca sativa L. ), tử diệp dưa leo (Cucumis sativus L. ) Hình 2.1 Cây cà phê 6 năm tuổi trồng tại vườn cà phê ở L c Dương, Đà L t (tháng... Pierre (cà phê vối) (Jules et al., 1969) Trong đó cà phê chè chiếm 70% và cà phê vối chiếm 30% thị trường tiêu thụ cà phê trên thế giới (Marshall, 1985) Cà phê l cây bụi, cho trái có hàm l ợng caffeine trung bình từ 1,8-3,0% trọng l ợng khô Bên cạnh đó, cà phê cũng chứ một hàm l ợng đường tương đối, khoảng từ 6% đến 8,5% trong cà phê chè và 0,9-4,9% trong cà phê vối (Clifford, 1985; Campa et al., 2004)... trên cây cà phê với ethephon (2 (chloroethyl) axit photphoric, cũng l một dẫn xuất của ethylene) để tăng cường quá trình chín trái và l m giảm l c rụng trái (FRF) Ethephon ở nồng độ 250-1000 mg /l được sử dụng khi những trái cà phê trưởng thành đầu tiên được chuyển màu đỏ (bắt đầu quá trình chín trái) sẽ l m giảm đáng kể thời gian thu hoạch, tăng năng suất của l n đầu tiên thu hoạch, và giảm l c rụng trái. .. chậm sự chín trái + Trái (hay mô trái) cà chua được xử l gibberellin vẫn xanh, không nhạy cảm với ethylene để khởi động quá trình chín mặc dù ethylene vẫn kích thích tạo đỉnh hô hấp (bất chấp xử l gibberellin), l bằng chứng thuyết phục về tính nhạy cảm của mô trái với ethylene (Bùi Trang Việt, 2000) 1.3.5.1 Sinh tổng hợp và điều hòa ethylene trong quá trình chín trái Quá trình sinh tổng hợp ethylene... tổng hợp dừng l i hoặc l vẫn tiếp tục tổng hợp ở vỏ trái nhưng được vận chuyển đến hạt cà phê (Baumann et al., 1972) Trigonelline: Trong khi rang, alkaloid trigonelline l m phát sinh nhiều hợp chất mang mùi hương, như alkyl-pyridine và pyrrole (De Maria et al.,1994), điều này giải thích l i ích của chương trình nhân giống để tăng hàm l ợng trigonelline trong hạt cà phê vối (Ky et al., 2001) Trái ngược... các loại cà phê khác (như cà phê mít Coffea excelsa hay cà phê vối Coffea canephora) Ở Việt Nam, cà phê mang l i l i ích kinh tế cho nhiều nông dân trồng trọt Cà phê được trồng chủ yếu ở các tỉnh Tây Nguyên như Đồng Nai, Đaklak, L m Đồng, Kontum Tuy nhiên khi khảo sát tại một số trang trại trồng cà phê chè tại Đà L t cho thấy tình trạng ra hoa không đồng đều dẫn tới chín trái không đồng đều Cụ thể: cà. .. Vì cây cà phê cần một khoảng thời gian khô hạn để tượng hoa, sau thời gian đó cây cà phê cần được tưới đủ nước để ra hoa Vì thế áp dụng chế độ thủy l i chính xác có thể giúp cây cà phê ra hoa và chín trái đồng loạt Tuy nhiên chưa có nghiên cứu chính thức công bố về vấn đề thủy l i kiểm soát ra hoa cũng như về vấn đề chín trái ở cà phê 22 Chương 2 VẬT LIỆU- PHƯƠNG PHÁP 2.1 Vật liệu Trái cà phê (Coffea. .. cứu liên quan đến cây cà phê Cà phê l một loại cây công nghiệp quan trọng trên thế giới vì thế những nghiên cứu về nó đã được thực hiện rất nhiều Đặc biệt sự chín trái không đồng đều ở cà phê l một đặc điểm sinh l ảnh hưởng rất l n đến năng suất và chất l ợng cà phê vì thế ở những nước trồng cà phê l u đời ớ Nam Mĩ như Brazil đã có nhiều nghiên cứu nhằm khắc phục hiện tượng trên Crisosto et al (1 991) ... l , chồi non hoa 1.4 Cây cà phê nghiên cứu liên quan 1.4.1 Cây cà phê Cây cà phê thuộc: Ngành : L p : Ngọc lan (Magnoliophyta) Ngọc lan (Magnoliopsida) Phân l p : Cúc (Asteridae) Bộ : Long đởm... L (cà phê chè) Coffea canephora Pierre (cà phê vối) (Jules et al., 1969) Trong cà phê chè chiếm 70% cà phê vối chiếm 30% thị trường tiêu thụ cà phê giới (Marshall, 1985) Cà phê bụi, cho trái có... 3.17 .Trái cà phê xử l NAA mg /l sau ngày .47 Hình 3.18 Trái cà phê xử l GA mg /l sau ngày .48 Hình 3.19 Trái cà phê xử l ethrel 200 mg /l sau ngày .48 Hình 3.20 Tỷ l trái chín cành