Tìm hiểu sự phát triển của phôi bưởi da xanh citrus maxima (burm ) merr trong các điều kiện thụ phấn khác nhau

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

TRAN THỊ THANH HIỀN

TÌM HIỂU SỰ PHÁT TRIÊN CỦA PHÔI BƯỞI

DA XANH CITRUS MAXIMA (BURM.) MERR TRONG CÁC ĐIỀU KIEN THU PHAN

KHÁC NHAU

CHUYÊN NGÀNH SINH LÝ THỰC VẬT

MA SO: 60 ~ 42—30

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS BÙI TRANG VIỆT TS NGUYEN MINH CHAU

TP HƠ CHÍ MINH - 2007

Trang 2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HO CHÍ MINH

TRUONG DAI HOC KHOA HOC TU NHIÊN

TRAN TH] THANH HIEN

TÌM HIỂU SU PHAT TRIEN CUA PHO! BUOL

DA XANH CITRUS MAXIMA (BURM.) MERR TRONG CAC DIEU KIEN THU PHAN

KHAC NHAU

CHUYEN NGANH SINILLY THUC VAT

MA SO: 60 ~ 42 - 30

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS BÙI TRANG VIỆT

TS NGUYEN MINH CHAU

Trang 3

Để hoàn thành thành lu này, em xihết

Để hoàn thành luận văn này, em xin chân thành tỏ lòng b

LỜI CÁM ƠN

Lơn đến:

lếng, người dã hết lòng giảng dạy, truyền đạt kiến

Có GSTS Mai Trần Ngọc

thức và những kinh nghiệm quý báu trong thời gian học tại trường

Thầy PGS.TS Bùi Trang Việt, người dã giảng dạy, tận tình hướng dẫn, quan

tâm, truyền dạy kiến thức và kinh nghiệm sống trong thời gian học tập và làm

luận văn

lòng quan tâm, hướng dẫn,

ấy TS Nguyễn Minh Châu dã

“Thầy TS Nguyễn Du Sanh, người đã giảng dạy và dóng góp những ý kiến hết

am |

stic quy bau trong sudt thoi gian hoe va |

C6 PGS.T Võ Thị Bạch Mai, người dã giảng dạy và động viên trong suốt thời sút

man học và làm luận văn,

Các Thấy Có tham gia giảng dạy và truyền đạt kiến thức quý báu trong suốt thời

an học tại Hường,

Chay ‘Ths Phan Nud Hoang, Co Ths ‘Trin Thi Thanh Huong, chi Ths Trinh

Cam Pa, Co Xuan, em Kidt da tận tỉnh giúp đỡ, động viên vả tạo mọi diều kiện

thuận lợi trong suốt thời giản lâm luận vẫn,

Bác Mười Nhỏ, Chủ Mười Xây, Anh Chị Hai Điễm, Anh Chị Mười, Anh Chị

Bà Cương ở Tiền Giang, anh Dũng ở Hiến Tre dã hết lòng giúp đỡ, tạo mọi diều

3 thuận lợi trong những thí nghiệm ngồi vườn Busi

j thay yêu kính của em, dã cho em hướng di, hết lòng,

Thầy Thương, ngư

thương yêu và giúp dỡ

Trang 4

s* Các bạn thân yêu của lớp cao học k14: Liên, Búp, Mai Anh, Giang, Thái, Thoa,

Phương, dã cùng chia sẻ, động viên trong học lập và trong công việc

, đã cùng chia sẻ và giúp đỡ Hiển,

Các bạn cao hoc k15: Diu, Vy, Thư, Ngọc,

+ Bạn Dung, Xuân Sang, Tùng, Xuân Thu, Hồng Thu, Phước, Quân, Trọng, Phi,

Vy dã ở bên cạnh chia sẻ, “chịu dựng” và dộng viên Hiền trong những lúc

khó khán nhất

+ Cuối cùng, con xin cảm ơn Da, Mẹ đã sinh thành, thương yêu lo lắng và chăm

sóc cho con, Cám ơn anh Hai, chị Bảy người đã dõi theo từng bước di của em,

lọ lắng, yêu thương và tin tưởng Cám ơn tất cả anh chị em thân yêu và tuyệt vời

nhất của em Mười, không cịn gì hạnh phúc và tự hảo hơn khi em có được một

gia đình như thể, những người anh chị như thể,

Trang 5

MỤC LỤC

MỤC LUC

CAC CHU VIET TAT

DANH MỤC ẢNH

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC HÌNH

MỞ ĐẦU

Chương 1: TÔNG QUAN TÀI LIỆU sẽ

1,1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY BƯỞI DA XANH

1.1.1 Phân loại và nguồn gốc

điểm sinh học và giá trị kinh tế

1.2 SỰ HÌNH THÀNH GIAO TỬ 1.2.1 Sự hình thành hạt phần Sự thành lập túi phôi

1.3 THÈN TƯỜNG THỦ PHẦN VÀ THỦ TINH ccceeeeee

L.3.1, Sự thụ phần ° Sự tự bắt hợp + Sự thụ phần + Sự mở bao phẩn

s- Sự tường tác của hạt phần và nhụy hoa 4 Sy ndy mam của bạt phấn

+* Sự tăng trưởng của dng phan

+" Sự di chuyển của ống phấn vào bầu noãn dến túi phôi

1.3.2 Sự thụ tỉnh

1.4 Sự phát triền phôi

1.5 Nguồn gốc của trái

+ Trái có hột

Trang 6

ii

+ [oat dng etia hormone trong sir phat triển trái 4

Chương 2: VAT LIEU VA PHUONG PHÁP „18

2.1 VẬT LIE „18

2.3 PHƯƠNG PHÁP „l8

2.2.1 Quan sát hiện tượng thụ phần và phát triển trái ngoài thiên nhiên L8

2.2.2 Gây thụ phấn in vitro, theo dõi sự nẫy mắm và thành lập của ống s phấn 19

2.3 Quan sát hình thái giải phẫu và tính trung bình số phôi trụy trên lát sất 19

.I9

„ Do cường độ hô hấp

2.2.5 Đo hoạt tính các chất điều hòa tăng trưởng thực vật

trá và tạo hột

2.3.7 Xử lý hormone thực vật để kiểm sốt q trình dậu trái và

2.2.8 Xử lý

ô

QUÁ VÀ THẢO LUẬN

Chương 3 K

3.1 KẾT QUÁ

.1.! Quan sát hiện Lượng thy phan va phát triển trái ngoài thiên nhiên

iv ây thụ phan in vitro va theo doi sự nẫy mầm và thành lập ống phấn 3

„ Quan sát hình thái giải phẫu

3,1,4 Cường độ hơ hấp

3.1.5 Hoạt tính các chất điều hòa tăng trưởng thực vật

3.1.6 Ảnh hưởng của các khương pháp thụ phấn khác nhau lên quá trình đậu

trái và tạo hột

.L.7 Xử lý hormone thực vật dễ kiểm sốt q trình dậu trái và tạo hột

we

3.2 THAO LUAN

Sự phát triển trái trong tự nhiên

+ Sự tăng trưởng của ống phần

+* Sự phát triển và trụy phôi

Trang 7

iii

+ Ảnh hưởng của các kiểu gây thụ phấn và cắt bỏ bao phần trong sự phát

rong tự nhiên

triển phôi và trái

s* Xử lý auxin và GA; iém sốt sự phát triển phơi

Chương 4: KÉT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

4.1.KÉT LUẬN

4.2 ĐỀ NGHỊ

Trang 8

AAB AIA GA GA; UV iv CÁC CHỮ VIẾT Acid abeisie

Acid indol acetic Giberelin

Aicd giberelic

Trang 9

DANI! MUC ANH

Ảnh 3.1 Nụ hoa Bưởi Da Xanh trên cây 3 năm tuổi (tháng 12/ 2006) QT

Ảnh 3.2 Trái Bưởi Da Xanh ,L tuần tuổi trong tự nhiên, sau khi hoa nở hoàn toàn (chú

tua ĐI

ý vị trí của vùng rụng giữa vòi nhụy và trái) (tháng 12/2006)

Ảnh 3.3 Trái Bưởi Da Xanh 2 tuần tuổi trong tự nhiên, sau khi hoa nở hoàn toàn (với

vòi nhụy đã rụng) (thang 12/2006) oid

nở hoàn toàn

Ảnh 3.4 Trái Bưởi Da Xanh 3 tuần tuổi trong tự nhiên, sau khi hoa

(tháng 12/2006)

Ảnh 3.5 Trái Bưởi Da Xanh 3 tháng tuổi trong tự nhiên, sau khi hoa nở hoàn toàn (tháng 3/2007)

Ảnh 3.6 Trái Bưởi Da Xanh 6,5 tháng tuổi (tháng 7/2007)

iol

Ảnh 3.7 Trái Bưởi Da Xanh 6,5 tháng tuổi (tháng 7/2007)

Ảnh 3.8 Hoa Bưởi Da Xanh ngay sau khi thụ phấn nhân tạo với hạt phấn Budi Long

được cho vào môi trường MS không đường iT

Anh 3.9 Lat ct ngang qua vòi nhụy Bưởi Da Xanh để thấy các khe nuốm (nơi ống,

35

phẩn sẽ dĩ vào vôi nhụy)

Ảnh 3.10, Hạt phần Dưới Lông nẫy mẫm trên nướm của hoa Bưởi Da Xanh 2 giờ sau

thụ phấn

Anh 3.11 Hat phan Bưởi Lông sau 2 giờ thụ phấn với Bưởi Da Xanh

Ảnh 3.12 Lát cất dọc qua vòi nhụy (ở khoảng giữa vòi) của Bưởi Da Xanh để thấy ống

33

Anh 3.13 Lát cắt đọc qua vòi nhụy của Bưởi Da Xanh (ở khoảng giữa vòi) để thấy ống

phan dang tăng trưởng sau 12 giờ tự thụ phần

phấn dang tăng trưởng sau12 giờ thụ phấn chéo với hạt phấn Bưởi Da Xanh khác 34 Ảnh 3.14, Lát cắt dọc qua vòi nhụy của Bưởi Da Xanh (khoảng giữa vòi) để thấy ống

phần dang tăng trưởng sau 12 giờ thụ phấn chéo với hạt phấn Bưởi Lông 34

Ảnh 3.15 Lát cắt dọc vòi nhụy của Bưởi Da Xanh (ở khoảng giữa vòi) để thấy khơng cD

có sự di chuyển của ống phấn trong bầu nhuy sau 12 giờ cắt bỏ nhị dực

Trang 10

vi

noãn trái Budi Da Xanh 12 gid sau thy phan với Bưởi Lông

Ảnh 3.16, Lát cắt dọc

cho thấy sự di chuyển của ống phấn vào trong bầu noãn

Ảnh 3.17 Lát cắt ngang bầu noãn Bưởi Da Xanh tự thụ phấn sau 48 giờ cho thấy các

triển

túi phôi không phá

Ảnh 3.18 Hoa lười Da Xanh sau 48 giờ thụ phấn trong phịng thí nghiệm

Ảnh 3.19, Lát cắt ngang bầu noãn của Bưởi Da Xanh dược tự thụ phấn 1 tuần tuổi cho

„37

thấy một số phôi không phát tri

Ảnh 3.20 Lát cắt ngàng bầu noãn của Bưởi Da Xanh dược thụ phấn chéo với Bưởi

Lông 1 tuần tuổi

Anh 3.21 Lat cit ngang bau non Budi Da Xanh được thụ phấn chéo với Budi Long |

238

tuổi cho thấy túi phôi phát triển

39

à không phát triển của Bưởi Da Xanh L tuần

„39

cây Bưởi Da Xanh khác với một số túi phôi phát triển và không phát triển

Ảnh 3.24 Chỉ tiết một túi phôi phát t

tuổi thụ phẩn chéo với hạtphấn của một cây Bưởi Da Xanh khác

Ảnh 3.25 Một túi phôi trồng rỗng, không phát triển của Bưởi Da Xanh 1 tuần tuôi 40

Ảnh 3.26.Trái Bưởi Da Xanh dược tự thụ phấn 6 tháng tuổi 54 Ảnh 3.27 Trái Bưởi Da Xanh được thụ phần chéo 6 tháng tuổi 54 Ảnh 3.28 Trái Bưởi Da Xanh dược thụ phấn voi Budi Léng 6 thang tudi 55 Ảnh 3.29 Trái Bưởi Da Xanh cắt nhị đực 6 tháng tuổi không hột 55

Ảnh 3.30 Trái Bưởi Da Xanh trong tự nhiên 6 tháng tuổi nhiều hột

Ảnh 3.31 Trái Bưởi Da Xanh khi xử lý GA3 (20mg/U 6 tháng tuổi

Ảnh 3.32 Trái Bưởi Da Xanh khi xử lý NAA (20mg/1) 6 tháng tu

Trang 11

vii

ái Bưởi Da Xanh được thụ phần với cam xoàn, 6 tháng tuổi

Ảnh 3.34 1

Trang 12

viii

DANH MUC BANG

chùm bông (kể từ sau sự nở hoa hoàn

2126

Bảng 3.1 Số trái Bưởi Da Xanh còn lại trên |

toàn)

Bảng 3.2

sau sự gây thụ phần (tự thụ phần, thụ phấn chéo, thụ phấn với Bưởi Lông)

3.3 Cường dộ hô hấp của hoa và trái Bưởi Da Xanh (tmol/Oz/g/giò) theo thời 42

lệ phôi trụy trong I lát cắt ngang ở vùng giữa trái Bưởi Da Xanh 1 tuần

Al

Bang

gian, bắt dầu từ khi hoa nở (0) dến ngày 21

Bảng 3.3a Dudng kinh của trái Bưởi Da Xanh theo thời gian

Bảng 3.4 Hoạt tính của AIA ở các nghiệm thức theo thời gian, bắt đầu từ khi hoa nở

(t0) dén „44

ác nghiệm thức theo thời gian, bắt đầu từ khi

„45

Bảng 3.5 loạt tính của zeatin (mg/1) ở

họa nở (0) dến ngày 21

Đăng 3.6 Hoạt tính của GÀ; ở các nghiệm thức theo thời gian, bất dầu từ khi hoa nở

(0) dến ngày 21 dữ 46

Đảng 3.7 Hoạt tính của AAB ở các nghiệmthức theo thời gian, bắt đầu từ khi hoa nở

(=0) đến ngày 21 : 7 „47

Bang 3.8 Tỷ lệ trái còn lại của Bưởi Da Xanh ở các điều kiện thụ phẫn khác nhau 48

Bang 3.9 Tỷ lệ hột trong trái bưởi da xanh sau 3 tháng

Bang 3.10.Ty I tai Budi Da Xanh còn lại ở các điều kiện thụ phần khác nhau 49

Bảng 3.11 Tỷ lệ số hột trên trái và trung bình khối lượng của trái bưởi da xanh 6 tháng

tuổi trên vườn bưởi 5 năm tuổi Pel

Bảng 3.12 Tỷ lệ trái còn lại của Bưởi Da Xanh theo thời gian sau khi xử lý các chất

điều hòa tăng trưởng thực val

Bảng 3.13 Tỷ lệ hột trong trái bưởi da xanh và trọng lượng trung bình của trái sau 6

53

Trang 13

ix

DANH MUC HÌNH

¡nh 1.1 Nguyên tắc hoạt động của sự tự bat hop thé bao tir

inh1.2 Nguyên tắc hoạt động của sự bất tương hợp kiểu giao từ

Trang 14

“ MO DAU

Trai Huái Dạ Nanh nêu có nhiều hột sẽ là một trở ngặi lớn vẻ mặt tiểu đùng dù

có nhiều chất dịnh dưỡng, Vì thể, những nhà khoa học và những nhà làm vườn ln

ln tìm cách phát triển cây trồng không hột từ rất lâu, đặc biệt là đối với các cây thuộc

chi Citrus (Raza et al., 2003)

Budi Da Xanh là cây ăn trấi thuge chi Citrus có giá trị đình dưỡng và kinh tế rất

cao, Trong tự nhiên, trái Bưởi Da Xanh không hột, íLhột hay nhiều hột Để hột dược

tạo thành thì thực vật phải trải qua quá trình thụ phấn, thụ tỉnh và sự phát triển phơi Và

diều gì ấy ra nếu phơi đó không dược tạo thành hoặc bị trụy, không phát triển? Câu

trả lời chắc chấn là, khơng có hột tạo thành Theo nhận xét của những nhà trồng trọt,

trái Dười Da Xanh có nhiều hột khi trong vườn có trồng xen các giống cam, quýt hay

bưởi trái khá

- Ngược lại, trái íL bay hồn tồn khơng có hột khi vườn bưởi chỉ toàn là

Bưởi la Xanh,

Vì thế, trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành phân tích các q trình tự thụ

Ất bỏ bao

phấn, thụ phấn chéo với Bưởi Da Xanh hay với một giống bưởi khác và sự

phần của Bưởi Da Xanh nhằm làm tăng lượng trái Bưởi Da Xanh không hột, đáp ứng

Trang 15

iy

CHUONG 1 TONG QUAN TAI LIEU

II GIOL THIEU CHUNG VỀ CAY BUOI DA XANH CITRUS MAXIMA

(BURM.) MERR

1.1.1 Phân loại, nguồn gốc phát triển

Bưởi Da Xanh có tên khoa học 1A Citrus maxima (Burm.) Merr (Mabberley,

1997; Phạm Hoàng Hộ, 1999), họ Rutaceae, là loại cây cho trái đặc sản nổi tiếng của tỉnh Bến Tre và vùng đồng bằng sông Cửu Long Bưởi Da Xanh có nguồn gốc

từ Ap Thanh Sơn, xã Thanh Tân, huyện Mỏ Cày, tình Bến Tre, được ông Nguyễn

Văn Luông trồng từ 3 hột vào những năm 1940 (theo tài liệu của Sở Nông nghiệp

và phát triển nông thôn Bến Tre trên website thông tin kinh tế-xã hội tỉnh Bến

Tre)

1.1.2 Dic diém sinh hoe va gid tri dinh dưỡng, kinh tế

Theo Viện Cây ăn quả miền Nam, giống Bưởi Da Xanh ruột đỏ của Bến

Tre chống chịu được bệnh vàng lá khá hơn các giống cây có múi khác Cây Bưởi

Da Xanh trưởng thành cao khoảng 3 - 5 mớt, các cây chiết và ghép cho trái sau khoảng 2,5 - 3,5 năm trồng Mùa thu hoạch rải rác quanh năm và thường tập trung

vào các thắng 8 - L1 hàng năm, năng suất trên 100 trái / cây / năm Trái Bưởi Da

Xanh có trọng lượng khoảng 1,5kg, thịt trái có tỷ lệ trên 55%, ngọt (độ Brix: 9,5~

12%), màu hồng, giòn, nhiều nước, vị ngọt, thơm và chứa nhiều hạt (10-30 hat /

sùi (Võ Hữu

trái), Khi bưởi chín, các hạt tỉnh dầu trên vỏ quả nở to, vỏ quả

Thoại và es, 2007)

Bưởi da xanh có giá trị cao về dinh dưỡng và y học Trong 100 g bưởi ăn

được, có 59 calo, nhiều chất khoáng như Ca (30 mg), P (21mg), Fe (0,7 mg) va

nhiều loại vitamin như C, A, B1, B2 Ăn bười hỗ trợ sức khỏe con người, giúp dễ

Trang 16

“Trên 10 năm qua, Bưởi Da Xanh ln có giá cao, từ 10.000 đồng/kg trở lên

Vào thời kỳ cho trái ồn định từ năm thứ 4 và thứ 5 trở đi, năng suất trái trên 15

tắn/ha Các hộ trồng Bưởi Da Xanh có thụ nhập trên 150 triệu đồng/ha

12 SỰ HÌNH THÀNH GIÁO TU

Chu trình sống là một chuỗi quá trình tăng trưởng và phát triển khơng hồn

Thực vật có thể khởi sự

nghịch và liên tiếp mà mọi sinh vật đều phải thực hiệ

chủ trình từ hạt, hạt lên mẫm tạo cây mắm, cây mẫm lớn thành cây âu niên, cây âu ập chủ trình kế tiếp (Mai Trần Ngọc

niên trưởng thành tạo hoa, trái và hạt dễ t

Tiếng, 2001)

1.2.1 Sự hình thành hạt phần

Bao phấn gồm tái phấn, bên trong túi phần chứa một khối các tế bào mẹ hạt

phần lưỡng bội Mỗi tế bào mẹ hạt phấn giảm phân tạo bồn tế bào đơn bội Lúc này (còn được gọi là các tiểu bào từ) có vách dính vào

dau các tế bảo đơn bộ

nhậu, liên lạc trao đổi đình dưỡng qua cẩu liên bảo Các tiểu bảo tử này có nhân to

ở giữa, tế bào chất dậm đặc và không có khơng bào Khơng bảo xuất hiện khi

chuẩn bị vào sự phân nhân Lúc này, không bảo phát triển và đẩy nhân về sát

màng Sau đó, nhân của tiểu bào tử phân chia cho nhân sinh dưỡng và nhân sinh

dục, tiếp đó tế bảo chất phân chia và hình thành vách để tạo ra hai tế bào không,

dầu nhau: một tế bảo lớn có nhân hình cầu là tế bào sinh dưỡng; một tế bào nhỏ dính vào thành trong của tiểu bảo tử và có nhân hình bầu dục là tế bảo sinh dục

(Opik, 2005)

1.2.2 Sự thành lập túi phôi

hai lớp tế bảo bảo vệ gọi là túi bào tử cái Thường phụ thuộc vào lồi, có một hoặc

hai bầu noãn sinh ra từ giá nỗn Có một lỗ mở nhỏ ở cuối bầu noãn gọi là lỗ noãn

Đến trong bầu noãn, tế bào mẹ bảo tử cái phát triển, giảm phân và tạo ra bến đại

bào tử đơn bộ

Trang 17

nhân để tạo một túi phôi có § nhân hay 7 tế bảo: 3 tế bảo đối cầu, 1 tế bảo trung

tâm với 2 nhân, 1 tế bào trứng và 2 tế bào kém (Wilson er al., 2004)

Các tế bào đối cầu nằm xa lỗ nỗn nhất, bị thối hóa trước hay ngay sau sự

có thể thay đổi do sự phan chia DNA hay phan

thụ tỉnh Số lượng tế bào đối

bào, ví dụ bắp có tới 20 tế bảo đối cầu và mỗi tế bào đối cầu có đến 4 nhân Tế bào

ất dinh dưỡng, và là trung điểm để

dối cầu giúp túi phôi phát triển do chứa nhiều c|

dit dinh dưỡng từ hợp điểm di vào túi phôi TẾ bào trung tâm là tế

vận chuyên c

bào lớn nhất trong túi phôi với hai được bao bọc bởi tế bảo chất và không bảo

chứa vitamin, muối khoáng, dường (Ramin, 2004)

Tế bào trứng có nhân to và có tính phân cực cao, phát triển mạnh ở phía lỗ

nỗn TẾ bảo trứng khi còn non chứa nhiều bảo quan, nhưng khi trưởng thành

chứa ít hệ Golgi, t¡ thể, lưới nội chất và lạp thể TẾ bào kèm thường có đời sống

ngắn Một trong hai tế bảo tiêu biển trước khi ống phần vào túi phơi, tế bào cịn lại

thối hóa sau sự thụ tỉnh Tế bào kèm có thể phỉnh to để hấp thu chất dinh dưỡng,

mộc đài hay tiết chất nị

hay kéo dài Vai trò của tế bảo kèm là giúp ống phá

È tế bảo uting (Leonore ef al.,1993)

'TƯỢNG THỤ PHÁN VÀ THỤ TINH

Hiện tượng thụ phấn và thụ tỉnh là những tiến trình phát triển độc dáo dẫn

đến sự phát sinh phôi, sự trưởng thành của bầu nỗn và hình thành hột (Lantin œ:

al., 1999) 1.3.1.Hiện tượng thụ phấn + Sự tự bất hợp

Sự giao giữa các giống và giữa các loài thường bị loại trừ; sự giao trong

loài nói chung có thể xảy ra, nhưng thường hạt phấn của một hoa không thể nẫy

mắm trên nướm của chính hoa ấy, Đó là hiện tượng tự bất hợp, tên gọi chung cho

vài cơ chế di truyền ở thực vat hat kin để ngăn ngừa sự tur thy tinh (Takayama va

Trang 18

để nhiều kiểu gen, và là một trong những nguyên nhân giúp thực vật hạt kín phát

tí

n rộng khắp hành tỉnl#

Về mặt di truyền, sự tự bất hợp dược kiểm soát bởi một hoặc nhiều locus da alel, và phụ thuộc vào một loạt tương tác phức tạp giữa phấn hoa và nhụy hoa

Mặc dù chức năng của sự tự bất hợp cuối cùng là ngăn ngừa sự thụ tỉnh, nhưng thực vật có hoa có nhiều cơ chế để loại bỏ phần hoa tự bất hợp (Silva va Goring,

2001) Cơ chế tự bắt hợp dược nghiên cứu nhiều nhất là ngăn chặn sự nẩy mầm

của hạt phấn trên nướm hoặc sự kéo dải của ông phấn trong voi nhụy, Những cơ

chế này dựa vào sự tương tác protein-protein, và mỗi cơ chế dược kiểm soát bởi

một locus riêng, được gọi là § Ở những lồi khác nhau, locus § có nhiều alel (Charlesworth ef al., 2005),

Có 2 kiểu tự bất hợp:

~ Kiểu tự bắt hợp thể bào tử xảy ra khi tập tính của hạt phấn được xác định

bởi kiểu gen của cây mẹ (thể bào tử) Sự tăng trưởng của hạt phần bị cản, ở mức

nướm, khi một trong các alel của kiểu gen cha được tìm thấy trong kiểu gen mẹ (Hiscock va Tabah, 2003; Ockendon, 1974) Do đó, hạt phấn 8; được tạo ra bởi

cha mẹ 8,8; sẽ không thể nây mầm trên nướm nhụy có mang kiểu gen S¡ 8; (hình

2) `

Sy S20 St $2 Sy S2

t9 ®

S182 $153 5384

Hình 1.1 Nguyên tắc hoạt động của sự tự bắt hợp thể bào tử

Loeus § gồm một nhóm 3 loei liên kết chặt chẽ: SLG (S-locus glycoprotein)

mã hóa một phần thụ quan trên vách tế bào của nướm nhụy; S& (S-receptor

Trang 19

p—— Ợ

Rich protein) mã hóa một chất dẫn truyền được tiết ra ở các thụ quan (Takayama và Isogai , 2005)

- Kiểu tự bất hop thé giao tir x ay khi tap tính của hạt phấn được xác định

bởi kiểu gen của chính nó (thể giao tử đực); sự tăng trưởng của Ông phân bị cản

nếu alel chung có trong hạt phấn: đầu ống phẫn bất thường, phông lên và đôi khi

bị vỡ (Bùi Trang Việt; 2000)

Hai co chế khác nhau của tự bất hợp kiểu giao tử dược mô tả chỉ tiết ở mức

độ phân từ như sau:

- Cơ chế RNAz xuất hiện cách nay khoảng 90 triệu năm (Bachs và

Holsinger, 2002; Igic và Kohn, 2001) [rong cơ chế này, sự kéo dài của ống phần

bị ngăn cản khi nó đi chuyển được khoảng 1/3 doạn dường trong vòi nhụy

(Franklin-Tong và Eranklin, 2003) RNAz của thể giao tử cái, gọi là S-RNAZ,

phân hủy rRNA bên trong ống phần làm cho sự kéo dài của ống phẫn bị ngăn cán

va hat phan chét (MeCiure e# af.,1989; Franklin-Tong và Franklin, 2003)

- Cơ ché glycoprotein $: Sy ting trưởng của hạt phấn bị giới hạn ở những

phat nd năm trên nướm nhụy (Eranklin-Tong và Franklin, 2003) Yếu tố quyết

định cái là một phân tử ngoại bào, nhỏ, có mặt ở nướm nhuy; yếu tố quyết định

dực ià một vải thụ quan trên màng tê bào,

ương tác giữa yếu tố quyết dịnh đực

và yếu tổ quyết dịnh cái chuyên một tín hiệu của tế bào tới ống phắn, tạo nên một dòng Ca"”, Diễu này gây trở ngại cho việc tập trung Ca”” nội bào trong ống phần cần thiết cho sự kéo dài ống phấn (Franklin-Tong øí a/., 1993; Franklin-Tong et

al., 1997; Pranklin-Tong ef al., 2002)

Dòng ion Ca”” ngăn cản sự kéo dai ống phấn trong vòng 1 đến 2 phút

(Franklin-Tong va Franklin, 2003) Tiếp theo, protein P26 trong tế bào chất bị

kiềm hãm bởi sự phosphoryl hóa (Rudd ø/ a/, 1996) Có sự khử polymer và việc

tổ chức lại của các vì sợi actin của ống phan (Geitmann ef al., 2000; Snowman et

Trang 20

phẩn bắt dầu vỡ từng mảnh và cuối cùng (10-14 giờ) xảy ra sự chet te bdo

(Franklin-Tong và Lranklin ,2003; Thomas va Franklin-Tong, 2004)

locus § có

Có thể nói, sự tự bất hợp kiểu giao tử hoạt động theo nguyên

rất nhiều dạng, nhiều alel trong quần thể; sự bất tương hợp được kiểm soát bởi alel và do đó, hạt phần sẽ mọc trên bất kỳ nhụy hoa nào

nó (Hình 2)

$ don trong hat phan don bộ

mà có chứa aleL giống

Š 52 Sy 52

D9

Sy s

si RF

Ì (

Hình! ắc hoạt dộng của sự bất tương hợp kiểu giao từ

Nguyên

— £

s3 Sự thụ phẩn:

'Thụ phấn là quá trình chuyển hạt phấn từ bao phần đến nướm nhụy của một

hoa Dựa vào nơi dến của hạt phấn, có 2 hiện tượng thụ phấn chính: tự thụ phấn và

thụ phấn chéo

“Tự thụ phấn là sự chuyển hạt phần từ bao phấn đến nướm của cùng một hoa

(đối với hoa lưỡng tính) hay đến nướm của hoa khác trên cùng một cây (đối với

hoa đồng chu) ‘Ty thụ phấn chỉ có thể xảy ra khi sự mở bao phấn và sự cảm thụ hạt phấn của nướm nhụy xảy ra dông thời (có nghĩa là nhị và nhụy phải chín cùng

một lúc)

Thụ phấn chéo là sự chuyển hạt phấn đến hoa của một cây khác trong cùng

một loài Thụ phấn chéo cịn có nghĩa rộng hơn là sự thụ phấn giữa hai hoa khác

nhau trên cùng một cây (tính thụ phấn khác hoa cùng gốc) hoặc giữa hai hoa trên

Trang 21

thông thường có kiều gen giống nhau; thụ phấn chéo chỉ xảy ra với hai cây khác

nhau, cùng loài hay khác loài Tuy nhiên các nhà sinh thái cho rằng tính thụ phấn

khác hoa cùng gốc hay sự giao phấn đều cần những yếu tố sinh thai giống nhau Sự thụ phấn chéo

cho sự chuyển hạt phấn, nên chúng được xem là cùng một loại thường giúp cây da dạng hơn về mặt đi truyền

Ở nhiều thực vật như gai đầu hay liễu với hoa đơn tính, việc thụ phấn chéo

trở nên bắt buộc Tuy nhiên, ở những thực vật có hoa lưỡng tính, thích hợp cho việc tự thụ phan, thi có những cơ chế ngăn ngừa sự tự thụ phấn (Bhojiwani S.S va

Bhatnagar S.P., 1999)

¡ trên nướm nhụy là có sự tạo hạt,

- Sự tự vô sinh: Không phải lúc nảo hạt phấn re

do sự tăng trưởng ống phấn sau sự tự thụ phấn bị cản ở phần giữa của vòi nhụy

hay hạt phấn khơng có khả năng nảy mầm trên nướm nhụy của chính nó Tat ca

những thực vật này có hạt phấn không thể gãy ra sự thụ tỉnh trên cùng một hoa vì

sự tự vô sinh của hạt phần hay còn gọi là sự tự không tương hợp;

- Sự trưởng thành của cơ quan dực và cái không cùng lúc ngăn cần sự tự thụ phần,

khí nướm nhụy có khả năng cảm thụ hạt phấn (nhị chín

do bao phần mở ước

trước nhụy) hay nướm nhụy mắt khả năng cảm thụ hạt phẩn khi có sự mở bao

phấn (nhụy chín trước nhị)

~ Tính bắt tự phối: Ở một vài hoa lưỡng tính, cấu trúc của cơ quan dực và cái ngăn

chướng, nướm nhụy nhô ra muộn hơn chỉ nhị để

cần sự tự thụ phấn Ở hoa

ngăn ngừa hạt phần rơi trên nhụy của nó

~ Tính khác vời nhụy hay vòi nhạy bị so le: chiều dài của vòi nhụy và chiều

dải của chỉ nhị và hạt phấn từ một hoa có thể gây ra sự thụ phấn hiệu quả trên

Trang 22

+ Sự mở bao phấn

Bao

Sự trưởng thành và khô của bao phan rất cần cho sự mở bao pha

phần chín, mở ra ở một giới hạn nhiệt độ và độ âm nhất định Sự nứt bao phấn

gồm hai bước phân biệt: sự tạo các lớp cơ hoe day xung quanh bao phan trừ một

vùng khe nứt, và sự mở bao phần thật sự khi các lớp này trở nên hoạt động và tạo

lực ép làm dứt gãy vách bao phần dọc theo khe nứt s* Sự tường tác của hạt phấn và nhụy hoa

Khi tiếp xúc với dầu nhụy, hạt phấn khô bắt dầu hấp thu nước, kéo dài và tạo dng phan

inh sản hữu tính ở thực vật hạt kín cho thấy sự tương tác giữa sự

ell, 1992)

tăng trưởng của ống phấn và cấu trúc của vòi nhụy (Rus

Khi hạt phẫn dến tương tác với nướm nhụy, nó bám chặt, khử nước và nây

mắm Kết quả là tế bào ống phấn mang những tỉnh bào đến túi phơi và trứng trong

nỗn,

Hạt phẩn có một vách ngồi có bề mặt xốp chứa những chất có vai trò giúp

thuận lợi cho sự xâm nhập của hạt phấn vào trong vòi nhụy Sự có mặt của các

cnzyme ở vách ngoài của hạt phấn làm thay dỗi chất nền ngoại bảo của nướm

m nhập vào trong nhuy hoa (Wheeler ef al., 2001) Khi nhụy, cho phép hat phan x

hạt phấn bị khử nước, tế bảo chất của tế bào ống phấn trở nên hoạt động, và một

vải sen như là MAP kinaz hoạt động một cách hiệu quả (Hebele-Bors e/ aÍ,

2001) Nhiều gen cần thiết cho quá trình này mầm cũng được phiên mã Sau khi

khử nước, hạt phần phát triển từ những lỗ hỏng hay vùng hẹp trong vách để tạo ra

một ống phấn

$* Sự nẫy mam của hạt pl

Khi rơi trên nướm của nhụy cái, hạt phấn néy mam can hydrate hóa trong

vài giây đến vài phút Ông phấn thoát ra khỏi lỗ trên hạt phấn và được bao phủ

Trang 23

10

này có thể dung hợp với màng tế bao để cung cấp nguyên liệu tạo vách, rất cần

cho quá trình tăng trưởng): khơng bào lớn thì ở vùng trên của ống phấn Dễ giới

han té bao chat dé

ving hgon ctia éng phan tăng trưởng, các nút callose được tạo

thành ở những khoảng cách nhất định Kết quả là một ống phấn hoàn chỉnh sẽ có

nhiều ngăn Các nút này bắt nguồn từ vách bên trong của ống phấn, dần

ta và bịt kín lại

Sự tăng trưởng của ông phan

“Trong suốt quá

ình tăng trưởng củ

ống phấn, bầu nhụy đóng một vai trị

ích cực trong việc dịnh hướng và nuôi dưỡng ống phấn (Cheung, 1996) Tế bảo

ống phấn là tế bào thực vật phát triển nhanh nhất với tốc độ 1 en/giờ, bằng cách

tăng trưởng đầu mút lạo ra vách và mảng mới ở phía trước nó Dặc biệt, nó chứa

những tỉnh bào bên trong khi tăng trưởng và hướng tới bau noãn Tế bào dng pha

và các tỉnh bảo di chuyển cùng với si

2000)

tăng trưởng và phát triển của dầu mút (Lord,

$—`- Sự dị chuyên của ơng phân vào bầu nỗn dên túi phôi

Đầu ông phấn vào voi nhụy, đưa 2 tỉnh trùng phối hợp với 2 tế bào ứng

cho ra trứng và phối nhũ, Có 3 kiêu di

ào bầu noãn của ống phẫn: qua lỗ noãn

(porogamy), qua diễn hợp (chalazopamy) và qua cán phôi hay vỏ bầu noãn

(mesogamy) (Bhojiwani va Bhatnagar, 1999)

Lat phan hinh tron, chita 3 té bao: té bao dinh dưỡng lớn nhất, có nhiệm vụ ni hai tỉnh trùng, tỉnh trùng | và tỉnh trùng 2 Cả 3 nhân nằm trong tế bảo chất

của hạt phấn cùng với các ribosome, các chất dự trữ các hệ Golgi va ty thé Hat

shin được bao bởi 1 lớp màng tế bào chất và một vách phấn hoa gồm 3 thành

phân: vách trong, vách ngoài và một lớp khác Lớp ngoài thường nứt tạo một rảnh

Trang 24

iW

hạt phẩn: túi phấn có 2 lớp màng bao quanh: một là tầng nuôi và một là vách nứt

Trong quá trình phát triển 2 màng này bị ép vào nhau và bị hủy di

Túi phấn nứt do 1 phần nằm giữa 2 bao phấn, 1 bên nửa túi phần gãy sau

dó Lớp biểu bì cũng gãy và để lại 1 khe nứt và hạt phấn thốt ra nơi đó như qua 1

cửa nhỏ, Vì hạt phấn là kết quả của gián phân giảm nhiễm của tế bào túi phần nên

chỉ chứa n nhiễm thể trong mỗi nhân nên ta gọi hạt phần thuộc giao tử thực vật

xuất phát từ thể bào tử thực vật

Các ống phấn di chuyển vào túi phôi qua lỗ noãn (Russell, 1993) Lúc này,

ống phấn gồm 2 tỉnh tử và một lượng lớn tế bào chất Tế bào chất dược giữ lại trong ống phấn sau này bị thối hóa một cách nhanh chóng Hai tỉnh từ của Ống

phần thường thay đổi về hình dạng, chúng là các tế bảo có màng bao bọc và chứa

các bảo quan

1.3.2 Sự thụ tỉnh

Ở thực vật có hoa, thụ tỉnh là một nét đặc trưng của sự phát triển sinh sản

(Raghavan, 2003)

wr thy tinh duge Nawaschin tim ra vao nim 1898 Dé su thy

tỉnh thành cơng, chu trình tế bào của giao tử đực và giao tử cái phải xảy ra đồng `

thời Đa số động vật đều trải qua sự dung hợp giao tử ở pha G1 của chủ trình tố

bảo, Cịn ở thực vật có hạt, ở những loài khác nhau, chúng dung.hợp ở cả pha GÌ

và G2 (Weterings va Russell, 2004)

Một linh trùng thụ tỉnh với tế bào trứng trong túi phôi để tạo thành hợp từ,

một tỉnh trùng khác kết hợp với nhân sinh dưỡng dễ tế bào

ao thành nội nhũ - mộ

đặc biệt nuôi dưỡng phôi phát triển, sự thụ tỉnh cũng kích thích sự phát triển của

mô vỏ hạt và trái quan trọng trong sự phát triển của hạt, Khoảng hai dến ba ngày

sau khi thụ tinh, nhụy hoa bắt dầu thon đài và phông to lên giúp cho sự tăng rộng của bầu noãn Đài hoa và cánh hoa héo rũ và rụng, hoàn thành chức năng của

Trang 25

12

Trong bầu noăn, phơi biệt hóa và tăng rộng qua một loạt các giai đoạn phát

triển được gọi chung là“gự phát sinh phôi Tế bảo trứng thụ tỉnh, phát triển qua

nhiều giai đoạn khác nhau khoảng 20 ngày tạo thành hạt Sau khi sự thụ phấn

thành công, sự thụ tỉnh khởi sự chương trình phát triển dẫn đến sự trưởng thành

của bầu noãn và sự tạo hạt

1.4 Sự phát triển của phôi

Sự thụ tỉnh gây ra bốn quá trình đồng thời ở cây có hoa: sự sinh trưởng của

nội nhũ tam bội như một mô dinh dưỡng cần cho phôi, sự tạo phôi, sự phát triên

của vỏ hạt, và sự phát triển của mô quả chung quanh hạt dang phát triển

Sự phát triển của nội nhũ xảy ra trước sự phát triển của phôi Trong nội

nhũ, sự phân chia nguyên nhiễm nhanh chóng cho phép mô ch trữ phát triển

nhanh hơn phôi nhiều Quá trình “đành dụm thức ăn” bắt dầu, bảo đảm cùng cấp nhiều thức ăn cho cây phôi Nội nhữ hấp thu các chất dinh dưỡng dễ phân phối cho noãn qua xylem và phloem của cây cha mẹ Ở cỏ và nhiều dơn tử điệp khác, nội

nhữ là thành phần lớn nhất của hạt chín Ngược với đơn tử diệp, da số phôi của song lử điệp tiêu thụ nội nhũ trong khi phát triển, và các chất dinh dưỡng dự trữ

e l màn: (N

suyên Dình Giậu, 2000)

Sự phn chia nguyên nhiễm của hợp từ lưỡng bội sinh ra phôi của đơn tử

diệp hoặc song tử diệp Phôi lớn lên từ các tế bảo ở đầu trên của hợp tử Cuống,

noãn là một cột các tế bảo nối phôi với vách noãn, sinh ra từ các tế bào ở dầu đối

diện Sự phân bào nguyên nhiễm vẫn tiếp tục ở cả hai nhóm tế bào Cuống nỗn ni phơi do các chất dinh dưỡng đi từ tế bào cuống noãn và từ nội nhũ đến các tế

bảo của phôi (3hojiwani S.S.ø/ ø., 1999)

Các tế bào trong giai đoạn phơi cầu phân hóa thảnh các tế bào bên trong và các tế bào bên ngoài Các tế bào bên ngoài nhỏ tạo thành biểu bì của phơi Một số

Trang 26

13

hai vùng nổi lên ở dinh phôi, trên tượng tẳng non, làm phôi có hình dạng giống

trái tim, và sẽ tạo ra hai lá mâm

1.5 Nguồn gốc của trái và hộ

$ Trái có hột

Bầu nỗn cho ra trái, vách của bầu nỗn cho các mơ vỏ trái; tuy nhiên theo

nghia rong, t

ái bao gồm cả hột Noãn là nguồn gốc của hột, được tạo bởi một nhụ mô dồng nhất, 2n, gọi là phơi tâm

Nỗn cầu thụ tỉnh cho hợp tử, nguồn gốc của phôi; nhân 3n từ sự đụng hợp

với tỉnh tử còn lại với 2 nhân trung tâm cho phôi nhũ Noãn gắn lên giá noãn nhờ

cuống noãn; vùng gắn noãn trên cuống noãn gọi là rốn noãn, nơi mà hột chín tách

rời khỏi trái

Phôi nhũ phát triển nhờ phôi tâm và phôi phát triển nhhờ tiêu hóa phơi nhũ,

trong sự biến đổi này, các vỏ noãn biển thành vỏ hột Toàn bộ các tổ chức vỏ hột

tụo nên nhân trải

“Tùy theo trạng thái của sự thủy giải phôi tâm bởi phôi nhũ và của sự thủy giải phôi nhũ bởi phôi, người ta phân biệt 3 kiểu hột:

~ Nếu sự thủy giải phôi tâm bởi phơi nhũ khơng hồn tồn, phần cịn lại của

phơi tâm được gọi là ngoại nhũ

~_ Trong nhiều trường hợp, phơi tâm biến mắt hồn tồn, do đó, hột khơng có ngoại nhữ, chỉ có phơi nhũ Khi ấy phôi thường có kích thước nhỏ hoặc rất

nhỏ, hột có phơi nhũ

- Phdi có thể thủy giải hồn tồn phơi nhữ trong sự trưởng thành của hột Khi

ấy các tử diệp của phơi có kích thước rất lớn vì tích lũy các chất dự trữ

Trang 27

14

Trị

itrinh san

Là trái phát triển không qua sự thụ tỉnh, nên trái không có hột (Spiegel-Roy

va Goldschmidt, 1996)

Sy thy nh nói chung là một điều kiện tiên quyết cho việc đậu trái, và thiếu

sy thy tinh bầu noãn về sau chắc hẳn bị giảm khả năng Tuy nhiên lai có nhiều

thực vật tạo ra trái không hột Việc tạo ra trái không hột được gọi là trái trình sản,

Việc dậu trị

mà không căn có sự kích thích từ bên ngồi thì được gọi là trái tự

trinh sản

“Thuật ngữ trái trình sản có kích thích dùng dể mô tả những trường hợp

phải cần một vài loại kích thích mới tạo được trái trình sản Ở trái trình sản có kích

thích, sự thụ phân, sự nay mam eta hat phan và sự tăng trưởng của ống phấn mà

không có sự thụ tính, cần có những kích thích dù để đậu trái không hạt Vì vậy sự

tự thụ phấn dược áp dụng như là một kích thích đủ ở kỉ

ú di truyền tự không

tương hợp để tạo trái không hột Áp dụng GA3 thay cho sự thụ phấn clementine

và C reticulata tao duge trai trình sản, khơng hột Trong một vài trường hợp trái

trình sản do sự bất tương hợp võ sinh ở cơ quan cái (Washington navel orange,

Marsh seecless grapefruit Một vài

ây trồng có hạt có khả năng tạo trái trình sân Đặc biệt là loại tự không tượng hợp, Ở miệt vài loại Citeus có vảy rả hiện tượng

hợp tử bị trụy sau thự tỉnh,

g ‘ ta ¬ ee

Trái tầng trưởng nhành sau quá trình thụ phần và thụ nh, Pay nhiều, đột

Khi trải được tạo thành d là hiện tượng tạo trải dơn tính trong tự nhiền (trái không,

hệt như chuối cam, nhớ), Người ta cũng có thể tạo trái này khi xử lý auxin (Bùi Trang Việt, 2000)

sˆ Hoạt động của hormone trong sự phát triển trái

Hormone thục vật hay còn gọi là các chất điều hòa tăng trường thực vật là

các chất hữu cơ có bản chất hóa học khác nhau được tổng hợp với I lượng rất nhỏ ở các cơ quan, bộ phận nhất định của cây và dược chuyển dến cơ quan, bộ phận

khác trong cây, tham gia diều hòa các hoạt động sinh lý, các quá trình sinh trưởng

Trang 28

l§

và hột dang phát triển là nguồn giàu các chất điều

Từ lâu, người ta biết ring t

hòa tăng trường thực vật Nói chung, lúc khởi dầu sự phát triển trái, hàm lượng các

chất kích thích tăng trưởng cao, và sau đó là hàm lượng các chất cản tăng trưởng

(Bùi Trang Việt, 2002)

Trong sự tăng trưởng và phát triển của tế bào trứng để tạo phôi, sự phát triển của

nhié

tế bào phôi nhũ đã giúp sự tăng trưởng phdi nhii ra Các chất diều hòa tăng

trưởng thực vật tác động đến quá trình tăng trưởng trái và phát triển phôi một cách

chuyên biệt Hột là trung tâm tổng hợp các hormone tăng trưởng thực vật trong các

giai đoạn phát triên trái và hột

—Auxin

Sự thụ phấn khởi phát sự tăng trưởng bầu noãn (sự đậu trái), nhờ auxin của

hạt phẩn Sau sự thụ tỉnh, sự tăng trưởng trái tùy thuộc vào auxin được sản xuất

trong hột dang phát triển: phôi nhũ cung cấp auxin trong giai doạn dầu; phôi đang,

phát triển là nguồn auxin chủ yếu cho các giai đoạn sau Như vậy auxin được tạo

ra từ hạt phấn, phôi nhũ và phôi (Bùi Trang Việt, 2002)

Ở vài loài, xử lý auxin trên hoa không thụ phấn giúp sự tạo trái không hột (sự trinh

sản)

Auxin tự

giúp phân chia và tăng rộng tế bảo, nó kết hợp với cytokine, giberellin sẽ hoạt hóa

coi là hormone quan trọng trong vấn để tăng trưởng trái Auxin nhiều enzyme trong quá trình sinh tổng hợp các cấu trúc và thành phần của trái: vỏ trái, điệp lạp, acid hữu cơ, các hợp chất thứ cấp Auxin của hạt phấn khởi phát sự

tăng trưởng của bầu noãn

Hàm lượng auxin trong hột có 2 dinh quan trọng: một ở giai doạn tăng trưởng,

trái nhanh lần 1, tương ứng với sự phát triển nhân noãn hay nội nhũ; một ở giai

đoạn tăng trưởng tr

chậm (trung quả bì và nội quả bì khơng gia tăng thể tích),

tương ứng với sự phát triển nội nhũ tối đa là sự phát triển phôi Nhiều tác giả ủng

Trang 29

16

thích tăng trưởng các mơ nảy đã chuyển sang chấp nhận quan điểm: auxin, hay nói

rộng ra, các chất điều hòa tĩng trưởng trong hột, có vai trị huy dộng các sản phẩm

quang hợp, và do đó giúp trái tăng trưởng cạnh tranh với những cơ quan dinh quang hợp giúp 8 8

dưỡng, riêng auxin ở các nằng độ thấp cần cho sự tăng trưởng và phát

— Acid abcisic

cao vào cuối giải doạn phát triển trái và hột Acid

Hăm lượng acid abeisie

abeisie có thể đổi nhanh thành các dạng chuyển hóa như acid phaseic hay acid

dihydrophaseie (Bùi Trang Việt, 2002) Vào khoảng 1⁄3 dầu của sự phát triển hột,

sie kích thích giai doạn trưởng thành của phôi Phôi

sự tăng hàm lượng acid abi ụ iS 8

acid abcisie giảm khi sự khử nước bắt dau

tiếp tục phát triển ïn vivo và hàm lượng,

Acid abcisic kich thich sự tăng trưởng của phôi non và sự tích tụ các chất dự trữ,

ø tính bền cla vai MRNA Trong chừng,

bằng cách kích thích sự sao chép và

mye nào đó, người ta cho rằng, nếu giberelin chuyên biệt trong sự nảy mẫm thì

ang Việt, 2002)

acid abcisie chuyên biệt trong sự sinh phôi (Bui T — Cytokynin

CytoRinin có nhiều trong chóp rễ, mơ đang tăng trưởng và hot dang nay mim,

Trong, cây, cytokinin kich thích các quá

2ytokinin dị chuyển không phân eị

:h thích sự phân chia tẾ bảo, tăng trưởng sự ngủ của

trình biển dưỡng, nói chúng,

úp sự phân bảo, đặc biệt là trong giai đoạn trái mới

hột và làm chậm lão suy, thành lập

Hoạt tính eytokynin cao trong phôi ở giai đoạn phát triển sớm của trái, sau đó

Trang Việt, 2000) Ở trái bơ (avocado), nội nhũ

giảm khi trái tăng trưởng (B

cùng với vỏ hột và phôi là nơi dự trữ chính eytokinin trong giai đoạn tăng trưởng

sớm sau sự đậu trái Nội nhũ biến mắt khi trái tăng trưởng nhanh, lúc ấy hoạt tính

citokynin của vỏ hột cịn cao, của phơi thì giảm bớt Hàm lượng cytokinin trong

vỏ hột thay đổi theo tuổi sinh lý của trái, không theo mùa Sự kiện vỏ hột nhãn và

sim mau trong giai doan phat triển sớm của trái, liên quan trong sự rụng trái non,

Trang 30

1?

trung tâm sinh tổng hợp và dự trữ các cytokinin cho sự phát triển và nây mầm của

sau này [oạt tính của cytokinin con cao trong phôi khi trái chín và vỏ hột đã

nhãn Do đó, có thể trong giai đoạn phát triển sớm của trái, hột lệ thuộc vỏ trái về

như cầu cytokinin

— Giberelin

Nếu auxin va cytokinin gidu và dạt tới dinh trong giai đoạn phát triển sớm của trái (giai đoạn phân chia tế bào) thì giberelin nhiều trong giai doạn kéo dài tế bao

và dạt tới đình trước khi trái trưởng thành Ở một số trái, Giberelin đạt tới dinh vào

thời điểm đậu t

tới sự chín trái Thường giberelin làm chậm sự

trưởng thành và chín trái Ở trái mơ, hoạt tính giberelin rất cao, diều này khi

giberclin ngoại

sinh khơng kích thích tăng trưởng trái, ngược lại auxin có tác dụng

mạnh Ở một số trái, đơi lúc hoạt tính giberelin cao trong quả bì so với hột, k

người ta nghĩ rằng quả bì cũng có dủ khả năng tự cung cấp đủ hormone này (Lê

Trang 31

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

2.1 VAT LIEU

- Cay Bưởi Da Xanh 3 năm tuổi (trên vườn chuyên canh Bưởi Da Xanh) và 5

năm tuổi (tên vườn bưởi có trồng xen Dưới Lông và các loại bưởi khác) ở

Tiên Giang

Phân hoa Bưởi Lông ở giải doạn bao phần vừa mở,

Phân cam xoan và cam không hột ở giai doạn bao phân vừa mở, Hoa và trái Bưởi Da Xanh ở các giải đoạn khác nhau

chất diều hoà tăng,

sinh

~ Vật liệu dùng trong cát nghiệm do hoạt tính cá

trường thực vật:

tinh ALA

Y Digp tigu lia (Oryza sativa L.) trong sinh tric nghiém do hà và hogl tinh etia acid abcisie

¥ hia digp dura chudt (Cucwnis sativus L.) trong sinh trắc nghiệm do hoạt

tinh zeatin,

dich (Luctuca sativa L.) trong sinh trắc nghiệm

Ý Trụ hạ điệp cây mắm

do hoạt tinh GAs

2.2 PHƯƠNG PH ÁP

Quan sắt hiện tượng thụ phấn và phát triển trái ngoài thiên nhiên

- Quan sát sự phát triển của cây Bười Da Xanh ngoài thiên nhiên, sự dậu trái và

rụng trái theo thời gian, kể từ khi hoa nở (=0) bằng cách: đánh dấu trên 20 chùm còn lại và số hoa hay trái còn lại sau 1, 2 và 3 tuần

hoa và ghỉ nhận số u

Trang 32

19

2.2.2 Gây thy phdn in vitro va theo déi sy nấy mầm và thành lập của ống phấn

- Gây tự thụ phấn: Dùng bơng gịn lấy hạt phấn từ bao phấn và phết nhẹ lên

nướm của cùng hoa Bười Da Xanh

- Gây thụ phấn chéo cùng lồi: Dùng bơng gịn lấy hạt phấn từ bao phấn của một

hoa Bưởi Da Xanh, phết nhẹ lên nưởm của một hoa Bưởi Da Xanh khác (2 hoa

trên 2 cây khác nhau)

~ Gây thụ phần chéo khác loài: Dùng bơng gịn lấy hạt phần từ bao phần của hoa

Bưởi Lông, phết nhẹ lên nướm của hoa Bưởi Da Xanh

~ Cắt bỏ bao phần: dùng kẹp cắt bỏ tất cả bao phần của Bưởi Da Xanh

Các hoa Bưởi Da Xanh ở các cách gây thụ phấn khác nhau và cắt bỏ bao phần

được nuôi trên môi trường MS không đường Mỗi nghiệm thức dược lặp lại 10

lần, theo dõi sự nẫy mẫm của hạt phấn sau 2 giờ, và sự thành lập của ống phần sau

12 giờ

2.2.3 Quan sát hình thái giải phẫu và tính trung bình số phơi trụy/át

cắt

- Quan sát dưới kính hiễn vi quang học các lát cắt ngang, dọc qua vời nhụy

của hoa Bười Da Xanh sau 12 giờ thụ phấn, bầu noãn của trái Bưởi Da Xanh

sau 48 giờ thụ phấn và 1 tuần tuổi

~ Dếm số phôi trên 3 lát cắt ngang qua nỗn, để tính trung bình số phơi trụy

và số phơi phát triển bình thường

2.2.4 Do cường độ hô hấp

Cường dộ hô hấp của trái Bưởi Da Xanh vừa nở, sau 48 giờ và sau 3 tuần

được do bing may Hansatech ở nhiệt độ 25°C, và biểu hiện bằng lượng

mol/Os/g/giờ

2.2.5 Đo hoạt tính các chất điều hò

ăng trưởng thực vật

s UY TRÍCH VÀ PHÂN ĐỌAN

Các chất điều hòa tăng trưởng thực vật trọng trái Bưởi Da Xanh ở giai đoạn

Trang 33

20

au 3 tuần ở các nghiệm thức : tự thụ phấn, thụ phấn chéo với Bưởi Lông, thụ phần

~ hẻo với Bưởi Da Xanh và cắt bỏ nhị đực (hình 2.1) theo Yokota ef a/., 1980; -leidner, 1984; L,oveys và VadDfjk, 1988; Bùi Trang Việt, 1992

» SẮC KÝ

Dùng phương pháp sắc ký trên bản móng Silieagel Fas¿ (mã số 1.0554

led©), để phân tách các chất điều hòa tăng trưởng thực vật Dung môi di chuyển là

‘oroform: metanol; acid acetic (ty 1 80:15:5 theo thé tich), sự phân tích được thực

tên ở nhiệt độ 30°C, Vị trí au

id abcisic

in, à zeatin trên bản sắc ký được phát

on trực tiếp dưới ta UV 254nm so với các chuẩn là acid indol acetie (AIA), acid

wisic (AAB) và zcatn Với GA, bản sắc ký dược phun acid sunfurie: ctanol (ty

5; 95 theo thể tích), sấy ở 110°C trong 10 phút trước khi quan sát dưới tỉa UV

i4am sở với chuẩn là acid giberelie GAs (Yokota ¿/ a/., 1980) Hoạt tính các chất bu hoa ing trưởng thực vật được do ở các vị trí tương ứng với vị trí của chất

Trang 34

21

Dich trich metanol

Cô cạn Thêm 101

Dịch tan trong nước

pH2,5 “Trích ete mÌ nước (3 lan) Dich ete Cô cạn Sắc ký Sinh trắc nghiệm

ATA, acid abcisic

va GAs Ỷ Dịch nước pH? “Trích ete Ỷ Dịch ete Cô cạn Sắc ký y Sinh trắc nghiệm zeatin @ lần)

Trang 35

wm 8

»_ SINH TRAC NGHIEM

Đo hoạt tính cá chất diều hòa tăng trưởng thực vật dụ

g Việt, 1989),

nghiệm (Nguyễn Thị Ngọc Lang, 1970 trong Bui Tra

Hoạt tính AIA và acid abcisie được đo bằng sinh trắc nghiệm khú

u hia (Oryza sativa L.) HOt Ida dược gieo trên bông ấm trong tối ở nhiệt độ

30°C+2°C, sau 5 ngày tách lấy diệp tiêu trong phòng tối Khúc cắt diệp tiêu trong

các sinh trắc nghiệm được để trong tối, nhiệt dộ 30°C4:2°C và do chiều dài sai biệt

sau 24 giờ, Hoạt tính AIA trong mẫu tỷ lệ thuận với sự sai biệt chiều dài khúe cất

tính acid abcisic tỷ lệ

điệp tiêu so với đụng dịch chuẩn AIA tỉnh khiết Img/l HỊ

nghịch với sự sai biệt chiều dài khúc cắt diệp tiêu so với dung dịch chuẩn AAB

tỉnh khiết Img/1

Hoạt tính GÀ; được do bing sinh trắc nghiệm cây mầm xa lach (Lactuca

sativa L.) Gieo hột xà lách trên bông ẩm, ở nhiệt dộ 30”C+2C, sau | ngdy chọn

các hột có rễ mầm vừa lú ra khỏi vỏ Cây mầm xà lách trong các sinh trắc nghiệm

được dé dui ánh sáng liên tục 2500lux+500lux, nhiệt độ 30°C+2°C, đo chiều dài

sai biệt sau 72 giờ Hoạt tính GA; tỷ lệ thuận với chiều dài sai biệt tụ hạ diệp cây

mẫm sơ với chuẩn là nước cất và GA; tỉnh khiết 10mg/1

Hoạt tính zcatin dược do dựa trên sự tăng trọng lượng của tử diệp dưa chuột

(Cuetmis sativws L.) Liột đưa chuột được gieo trong tối trên bông ẩm, nhiệt độ

30°C

trong các sinh trắc nghiệm được dễ dưới ánh sáng liên tục 2500]ux + 500lux, nhiệt

+ diệp dưa chuột

2°C, khí rễ mâm vừa lú ra khỏi vỏ hột thu các tử diệp |

độ 30%C + 2C, đo trọng lượng sai biệt sau 48 giờ Hoạt tính zeatin tỷ lệ thuận với

ủa tử điệp dưa chuột so với chuẩn là nước cất và zeatin

trọng lượng sai biệ

Trang 36

23

( o # ;a00)

(2 2, 6, inh hưởng của các phương pháp thụ phấn khác nhau lên quá

trình đậu trái và tạo hột

- Công thức | (tyr thụ phần): dùng bông gòn lấy hạt phần từ bao phấn của một hoa Budi Da Xanh, phết nhẹ lên nướm của chính hoa Bưởi Da Xanh đó

- Cơng thức 2 (thụ phần chéo): dùng bơng gịn lấy hạt phấn từ bao phấn của một

hoa Bưởi Da Xanh, phết nhẹ lên nướm của một hoa Bười Da Xanh khác (2 hoa

trên 2 cây khác nhau)

- Công thức 3 (thụ phấn chéo với Bưởi Lơng): dùng bơng gịn lấy phấn hoa từ

bao phẫn của hoa Bưởi Lông, phết nhẹ lên nướm của hoa Bưởi Da Xanh

~ Cơng thức 4 (cất bư;bao phấn): dùng kẹp cắt bỏ tất cả nhị của hoa Bưởi Da Xanh, dùng bao P.E trùm lại và mở bao sau 48 giờ

- Công thức 5 (theo dõi ngoài tự nhiên): đánh dấu những hoa Bưởi Da Xanh mới

nở và đề thụ phân ngoài tự nhiên mà khơng có kiểm sốt

© Thi nghiém phụ: Thụ phấn chéo với cam: dùng bông gòn lấy phấn hoa từ

bao phấn của hoa cam, phết nhẹ lên nướm của hoa Bưởi Da Xanh

Mỗi nghiệm thức xử lý trên 5 bông, lặp lại 5 lần, ở 25 cây

Các công thức này được thực hiện*trên vườn bưởi 3 năm tuổi (chuyên canh

Bưởi Da Xanh) và vườn bưởi 5 năm tuổi ( có trồng xen Bưởi Lông và các giống

bưởi khác) ở Tiền Giang

2.2.7 Xử lý chất điều hòa tăng trưởng thực vật để kiểm sốt q trình

đậu trái và tạo hột

- Công thức 1: phun GAs (20mg/)) trực tiếp lên hoa Bưởi Da Xanh vừa nở - Công thức 2: phun NAA (20mg) trực tiếp lên hoa Bưởi Da Xanh vừa wb ane (GA; và NAA của nhà cung cấp Merck- Đức)

~ Công thức dối chứng: chuẩn (phun nước)

Trang 37

2.2.8 Xử lý số liệu thống kê

Số liệu trong bảng được xử lý thống kê bằng chương trình Statistical Program

Scientific Sy

em (SPSS), phign ban 11.5 ding cho Window:

Sự khác biệt có ý

nghĩa ở mức p = 0,05 (p: probability) của các giá trị dược biểu hiện bằng các mẫu

Trang 38

`"

CHƯƠNG 3 KẾT QUÁ VÀ THẢO LUẬN 3.1 KẾT QUÁ

3.1.1 Quan sắt hiện tượng ngoài thiên nhiên

Bưởi Da Xanh là giống bười cho trái quanh năm Mùa thuận cho hoa, trái nhiều nhất là

từ tháng 12 đến tháng 3

Cây cao khoảng từ 3 đến 5 mét, hoa có màu trắng muốt, là loại hoa lưỡng tính, mọc

thành từng chùm (ảnh 3.1, mỗi chùm có trung bình 6 đến 7 hoa, có tỷ lệ rụng nhiều

sau tuần 1 đến tuần 2, những tử tuần thứ 2 dến tuần thứ 3 thì rụng ít, số trái cịn lại

khoảng 3 trái/chùm và tương đối én định đến lúc trái thu hoạch Và tỷ lệ phần trăm tr:

đậu trên tuần cũng dần giảm, có sự khác biệt giữa các tuần (bảng 3.)

Nhị và nhụy hoa Bưởi Da Xanh hầu như chín cùng một lúc và gần như có chiều dài

tương đương nhau và dễ xảy ra trường hợp tự thụ phần ở loài này trong tự nhiên Khi

hoa vừa nở, có một mùi hương rất đặc biệt, thu hút nhiều côn trùng, dén thụ pl

nhụy tiết ra một chất nhầy.trong suốt, nơi dễ hạt phấn bám vào để bắt đầu quá trình thụ

phấn Khoảng 48 giờ sau khi hạt phấn bám vào nuốm nhụy thì cánh hoa bắt dầu héo rũ, giữa bầu nỗn và vịi nhụy bắt dầu hình thành vùng rụng, Khoảng 5 ngày sau đó thì

cánh hoa rụng xuống Vùng rung bẫu nỗn giữa vịi nhụy và bầu noãn của trái ngày

càng rõ hơn Khoảng 10 dén 14 ngày vòi nhụy rụng, cho một trái hoàn chỉnh 6 Budi

Da Xanh có 3 vùng rụng: ở cuống nơi tiếp xúc với thân cảnh (rụng trái), ngay vị tri

giữa trái và cuống trái (rụng trái), giữa vòi nhụy và bầu noãn của trái (ảnh 3.2)

Trái bưởi tăng trưởng nhanh từ tuần thứ nhất đến tuần 14 và tăng trưởng chậm lại cho đến tuần thứ 26 và từ tuần thứ 26 trở di gần như không tăng trưởng thêm nữa vì đến

tuần 26 (tháng thứ 6) bưởi bắt dầu chín và thời gian thu hoach từ 7 đến 8 tháng (ảnh

Trang 39

26

Budi Da Xanh c6 trong Itong khá lớn, khoảng 1.500 g/ưrái, vị ngọt không chua, múi

bưởi sắc hồng, tróc sạch vỏ, cầm khơng dính rít tay, khơng the Loại quả này có đặc

điểm

biệt là đù đã chín hay cịn xanh đều giữ sắc vỏ xanh, có thời gian bảo quản rất

lâu, khoảng 2 - 2,5 tháng

Bưởi Da Xanh trong tự nhiên có trái có nhiều hột, trái ít hột và có trái hồn tồn không

hột

Bảng 3.1, Số

ái Bưởi Da Xanh còn lại trên 1 chùm bông (kể từ sau sự nở hoa hoàn

toàn)

Thời gian (tuần) Số trái còn lại trên mỗi chùm 0 6,45 £ 0,53° 1 : 5,05 + 0,50 3,45 + 0,29" 2,85 + 0,23”

ti tố rung bình ong ốivớïc¿ điấc nhau Nhắc bi cố y nghĩa ở mức

Trang 40

27

Ảnh 3.2 Trái Bưởi Da Xanh 1 tuần tuổi trong tự nhiên, sau khi hoa nở hoàn toàn (chú