Nghiên cứu lựa chọn giống bầu (Lagenaria siceraria) chịu mặn làm gốc ghép cho dưa hấu (Citrullus lanatus)

1. Lý do chọn đề tài Những thiệt hại do điều kiện bất lợi của môi trường, ví dụ như khô hạn, ngập úng, mặn, phèn, nóng, lạnh… đã ảnh hưởng lớn đến quá trình sản xuất các sản phẩm nông nghiệp của thế giới nói chung và của Việt Nam nói riêng. Mặn ảnh hưởng rất lớn đến năng suất cây trồng. Đã có nhiều nghiên cứu ở các mức độ khác nhau chẳng hạn như nghiên cứu chuyển gen, lai tạo các giống cây trồng để tạo ra các giống mới, thích nghi với điều kiện bất lợi của môi trường mà vẫn cho năng suất ổn định. Một trong những phương pháp được ứng dụng là sử dụng giống cây ghép trong quá trình tạo giống và sản xuất. Sử dụng giống cây ghép là một trong các kỹ thuật cốt yếu trong sản xuất một số loại rau ở nhiều vùng trên thế giới, trong đó gốc ghép là một giống cây có khả năng chịu mặn tốt 11, 28, 29, 34. Kỹ thuật ghép lần đầu tiên được ứng dụng tại Hàn Quốc và Nhật Bản trong những năm 20 ở dưa hấu ghép trên gốc bầu. Hiện nay, hơn 95% dưa hấu và dưa thơm (oriental melon) sản xuất ở Nhật Bản, Hàn Quốc và Đài Loan được ghép trên gốc bầu hoặc bí 38, 50, 64. Dưa hấu ghép đã bước đầu du nhập và được trồng ứng dụng ở một số vùng của nước ta. Kỹ thuật ghép dưa hấu trên gốc bầu từ Trung Quốc được một số nông dân huyện Cao Lộc tỉnh Lạng Sơn ứng dụng sản xuất cây ghép cho nông dân trong vùng. Để hạn chế dưa hấu chết, nông dân tỉnh Long An cũng tiến hành ghép dưa hấu trên gốc bầu để sản xuất cây giống dưa hấu. Với hình thức sản xuất tự phát, công tác tuyển chọn giống gốc ghép đặc biệt đối với cây giao phấn trong họ bầu bí chưa được chú ý. Tỉ lệ sống và khả năng sinh trưởng của cây ghép do nông dân tự sản xuất không đồng đều và còn phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện tự nhiên. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng, bầu bí có khả năng chịu được độ mặn cao, bộ rễ lan rộng nên thích nghi cao với điều kiện của khí hậu nhiệt đới gió mùa. Đây là ưu điểm có thể khai thác dùng làm gốc ghép cho sản xuất dưa hấu ở vùng đất nhiễm mặn 47, 51. Xuất phát từ những lí do trên, chúng tôi đã chọn đề tài: “Nghiên cứu lựa chọn giống bầu (Lagenaria siceraria) chịu mặn làm gốc ghép cho dưa hấu (Citrullus lanatus)”.

PHẦN I MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Những thiệt hại điều kiện bất lợi môi trường, ví dụ khô hạn, ngập úng, mặn, phèn, nóng, lạnh… ảnh hưởng lớn đến trình sản xuất sản phẩm nông nghiệp giới nói chung Việt Nam nói riêng Mặn ảnh hưởng lớn đến suất trồng Đã có nhiều nghiên cứu mức độ khác chẳng hạn nghiên cứu chuyển gen, lai tạo giống trồng để tạo giống mới, thích nghi với điều kiện bất lợi môi trường mà cho suất ổn định Một phương pháp ứng dụng sử dụng giống ghép trình tạo giống sản xuất Sử dụng giống ghép kỹ thuật cốt yếu sản xuất số loại rau nhiều vùng giới, gốc ghép giống có khả chịu mặn tốt [11], [28], [29], [34] Kỹ thuật ghép lần ứng dụng Hàn Quốc Nhật Bản năm 20 dưa hấu ghép gốc bầu Hiện nay, 95% dưa hấu dưa thơm (oriental melon) sản xuất Nhật Bản, Hàn Quốc Đài Loan ghép gốc bầu bí [38], [50], [64] Dưa hấu ghép bước đầu du nhập trồng ứng dụng số vùng nước ta Kỹ thuật ghép dưa hấu gốc bầu từ Trung Quốc số nông dân huyện Cao Lộc tỉnh Lạng Sơn ứng dụng sản xuất ghép cho nông dân vùng Để hạn chế dưa hấu chết, nông dân tỉnh Long An tiến hành ghép dưa hấu gốc bầu để sản xuất giống dưa hấu Với hình thức sản xuất tự phát, công tác tuyển chọn giống gốc ghép đặc biệt giao phấn họ bầu bí chưa ý Tỉ lệ sống khả sinh trưởng ghép nông dân tự sản xuất không đồng phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên Nhiều nghiên cứu rằng, bầu bí có khả chịu độ mặn cao, rễ lan rộng nên thích nghi cao với điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa Đây ưu điểm khai thác dùng làm gốc ghép cho sản xuất dưa hấu vùng đất nhiễm mặn [47], [51] Xuất phát từ lí trên, chọn đề tài: “Nghiên cứu lựa chọn giống bầu (Lagenaria siceraria) chịu mặn làm gốc ghép cho dưa hấu (Citrullus lanatus)” Mục tiêu nghiên cứu - Xác định số tiêu sinh trưởng, sinh lý, hóa sinh giống bầu - So sánh, đánh giá khả chịu mặn giống bầu nghiên cứu - Lựa chọn giống bầu chịu mặn tốt làm gốc ghép cho dưa hấu Nội dung nghiên cứu - Thu thập giống bầu tiến hành gieo trồng - Xác định số tiêu sinh lí, hóa sinh, sinh trưởng giống bầu điều kiện gây mặn Ý nghĩa đề tài - Ý nghĩa lí luận: Đề tài nghiên cứu tiếp tục bổ sung cho lý thuyết khả chịu mặn thực vật nói chung bầu nói riêng - Ý nghĩa thực tiễn: Các nghiên cứu đề tài sở cho hướng chọn tạo giống chống chịu điều kiện mặn Kết nghiên cứu góp phần xác định giống bầu có khả chịu mặn tốt để làm gốc ghép cho dưa hấu Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu chung bầu 1.1.1 Nguồn gốc, phân loại đặc điểm hình thái bầu Cây bầu (Lagenaria siceraria), thuộc họ Bầu bí (Cucurbitaceace), Sổ (Dilleniales) - có nguồn gốc từ châu Mỹ Đặc điểm bầu: có tua phân nhánh, thân phát triển mạnh có tính phân nhánh lớn canh tác phải bấm ngọn, làm giàn Lá mềm mọc cách có phiến tròn, gân hình chân vịt, cuống thường chia thùy chân vịt, kèm Thân thường phủ lông cứng, non Bộ rễ bầu phát triển, lan rộng, có khả nhiều rễ bất định đốt, hoa đơn tính, hay khác Hoa to với cánh màu trắng, hoa có bầu noãn hạ, hoa đực có cuống dài, hoa thụ phấn nhờ gió côn trùng Quả có hình dạng kích thước khác nhau, thường hình trụ, dài 50 - 100 cm, có hình nậm rượu, dài bí đao, vỏ màu lục nhạt, vỏ thường cứng rắn, vỏ dầy mọng nước, hóa xốp Hạt có mầm dầy chứa nhiều dầu, nội nhũ [35] - Bầu Sao: hình trụ, dài 40 - 60 cm, vỏ màu xanh nhạt điểm đốm trắng Bầu Sao thích nghi với điều kiện đất rộng nên trồng phổ biến bầu Thước Một số nơi trồng bầu Sao bò đất, bầu cho quả ngắn Bầu Sao chứa nhiều hạt, hạt già màu nâu sậm với nhiều lông tơ trắng - Bầu Thúng hay bầu Nậm: có hình dáng nậm rượu với phần phình to, nhiều ruột hạt nên người tiêu dùng ưa chuộng - Bầu Trắng: Trồng phổ biến Tiền Giang vùng phụ cận thành phố Hồ Chí Minh Bầu cho ngắn, từ 30 - 40cm, hình trụ Bầu Trắng sai quả, từ 30 - 40 quả/cây, phẩm chất ngon Bầu leo giàn hay bò lan mặt đất [51], [64] 1.1.2 Nhu cầu nước, nhiệt độ, ánh sáng, đất chất dinh dưỡng bầu - Nhiệt độ: Bầu thích nghi với điều kiện nóng ẩm, nhiệt độ thích hợp ban ngày 220C – 280C, ban đêm 180C Cây bầu không chống chịu với sương muối Các thời kỳ sinh trưởng phát triển khác đòi hỏi nhiệt độ không khí đất định - Ánh sáng: Bầu ưa sáng, cường độ ánh sáng tối thiểu để sinh trưởng 2.000 - 3.000 lux, chịu ảnh hưởng quang chu kỳ Ngày dài, khí hậu nóng thích hợp hình thành hoa đực làm chậm xuất hoa Ở cường độ ánh sáng thấp hơn, hô hấp gia tăng quang hợp bị hạn chế, tiêu phí chất dinh dưỡng hô hấp cao lượng vật chất tạo quang hợp, sinh trưởng - Nước: Yêu cầu nước trình dinh dưỡng không giống Khi hoa đậu phát triển lúc cần nhiều nước nhất, đất khô hoa non dễ rụng; đất thừa nước, hệ thống rễ bị tổn hại trở nên mẫn cảm với sâu bệnh Lượng nước tưới thay đổi tùy thuộc vào liều lượng phân bón mật độ trồng - Đất chất dinh dưỡng: Cây bầu trồng nhiều loại đất khác thích hợp đất thịt pha cát, nhiều mùn hay đất phù sa, đất bồi giữ ẩm thoát nước tốt chứa tối thiểu 1,5% chất hữu Đất chua phải bón thêm vôi Cây bầu thích hợp với nhiều loại đất tốt đất thoát nước, giàu mùn pH từ 5,5 - 6,8 [1], [9] 1.2 Tính chống chịu với tác nhân mặn thực vật Cơ thể môi trường có mối quan hệ chặt chẽ với Hoạt động sống thực vật phụ thuộc vào yếu tố môi trường Trong trình sống, thực vật hình thành nhu cầu xác định môi trường sống, đồng thời thể thực vật tạo khả thích nghi với nhân tố biến đổi Khả thích nghi thể tác nhân môi trường đa dạng phong phú Bằng cách biến đổi hình thái, giải phẫu trao đổi chất, thực vật tránh tác nhân bất lợi môi trường Tùy đặc điểm loài, giống mà chúng có phản ứng khác với stress môi trường với mức độ thiệt hại khác như: số loài không bị ảnh hưởng nhiều, số loài bị tổn thương số loài lại bị chết [13], [21], [22] 1.2.1 Cơ chế chịu mặn cấp độ phân tử Đất mặn chứa nhiều ion Na+, Cl-, sunfat, borat, liti… Các ion gây độc cho Những đặc điểm giúp cho thực vật thích nghi với điều kiện mặn như: phát triển tuyến muối Limonium sp., phát triển tế bào mô biểu bì chứa không bào dự trữ muối Mesembryanthemum crystallium, dẫn đến tăng cường lượng nước sử dụng có hiệu phát triển theo hướng quang hợp C4 Ở lúa nước, nồng độ muối đất cao làm giảm diện tích [10], [27] Muối tích tụ già, già cuộn lại, héo chết dần mang theo lượng muối định Những lúa chịu mặn lại non có hàm lượng muối Nồng độ muối môi trường cao làm ức chế hấp thụ nước, ảnh hưởng đến khả đóng mở khí khổng lượng khí CO hấp thụ vào tế bào cây… gây tổn thương mô tế bào thực vật Những thay đổi trao đổi chất thường dẫn đến gia tăng số chất liên quan đến điều chỉnh áp suất thẩm thấu tế bào glyxin betain, prolin, ectoin… Tuy nhiên, điều chỉnh đòi hỏi tăng cường enzim đường tổng hợp chuyển hóa chất Sự điều tiết ion liên quan đến số lượng nhỏ gen Khoảng 21000 gen Arabidopsis thực chức chủ yếu trình phát triển cá thể thực vật, hình thành hoa, phát triển hạt, có số lượng nhỏ gen phản ứng với điều kiện mặn [22], [24] Trong vùng bị mặn muối kéo dài ven biển, có khả chịu mặn thích nghi với môi trường sống có thay đổi sâu sắc trình trao đổi chất có chế chống chịu thích hợp Các biến đổi thường theo hướng sau đây: - Loại bỏ dạng oxi hoạt hóa sinh điều kiện mặn Tăng cường chất điều chỉnh áp suất thẩm thấu Kiểm soát hấp thụ ion Na+, K+, Ca2+ hấp thụ nước Sinh tổng hợp số protein có khả chống chịu mặn 1.2.1.1 Loại bỏ dạng oxy hoạt hóa Trong môi trường mặn, hạn lạnh, tế bào thực vật bị nước tạo nhiều dạng oxi hoạt hóa tế bào Dạng oxi hoạt hóa có tác động lớn đến tế bào thể thực vật: làm khí khổng đóng lại; gây tổn thương cho đại phân tử lipit, protein màng tế bào; gây tổn thương ADN; làm thất thoát chất ion K+ gây chết tế bào - Dạng oxi hoạt hóa tác động lên tế bào: gây tổn thương cho đại phân tử như: lipit protein màng tế bào, tạo gốc tự do, làm tổn thương màng tế bào chất, làm thay đổi lưu chuyển ion, ức chế hoạt tính bơm H+, tăng độ thấm màng, suy giảm khả màng tăng lượng ion Ca2+ vào tế bào - Dạng oxi hoạt hóa tác động gây tổn thương lên ADN: làm đột biến ADN đoạn hiệu ứng di truyền bất lợi khác; tác động lên lục lạp hệ quang hợp cách làm giảm cường độ phiên mã, dịch mã rubisco Nếu trồng thích nghi với điều kiện mặn muối phát triển bình thường, ngược lại, khô héo chết - Dạng oxi hoạt hóa tác động lên lipit: gây tổn thương cho màng, làm khả kiểm soát tính thấm màng - Dạng oxi hoạt hóa tác động lên protein: làm biến đổi điểm đặc biệt nhạy cảm, vị trí amino axit định hoạt tính protein, làm ngắt đoạn chuỗi peptit, thay đổi điện tích Các protein chức sinh học cuối chúng trở thành điểm “nóng” proteaza dễ nhận biết phân hủy - Tác dụng dạng oxi hoạt hóa : nhiên, dạng oxi hoạt hóa có hại Dạng oxi hoạt hóa tế bào sản sinh mầm bệnh xâm nhập để tiêu diệt tế bào gây bệnh kết hợp với enzim chống oxi hóa dạng tín hiệu, hoạt hóa phản ứng thể để kháng bệnh Như vậy, dạng oxi hoạt hóa sinh đa số gây hại cho trồng Do đó, hệ thống bảo vệ trồng nhằm loại bỏ dạng oxi hoạt hóa thực nhờ chất chống oxi hóa tồn bào quan Các chất bao gồm enzim hợp chất chống oxi hóa chất enzim Các chất chống oxi hóa mặt tất vị trí tế bào mà phụ thuộc vào hệ thống bảo vệ loài khác nhau, chúng biểu bào quan định Các enzim chất chống oxi hóa chất enzim hầu hết bào quan phân bố khác nhau: chủ yếu tập trung không bào (73%) lục lạp (17%), sau đến tế bào chất (5%), apoplast (4%) ti thể (1%) Hầu chúng nhân tế bào [22] 1.2.1.2 Tăng cường chất điều chỉnh áp suất thẩm thấu Sự tăng cường áp suất thẩm thấu phát thấy nhiều trường hợp hạn hán, mặn muối lạnh giá Mặn muối bên môi trường tạo nồng độ dung dịch cao, giữ lại nước nước hấp thụ vào tế bào thực vật, gây khan nước trầm trọng tế bào Sự tăng cường chất điều chỉnh áp suất thẩm thấu prolin, chuyển hóa dạng mono xacarit, polyol cảm ứng điều kiện Đặc biệt điều kiện mặn, thực vật tăng cường tổng hợp glyxin betain Glyxin betain tăng đến nồng độ 45mM để chống chịu mặn Chúng dễ dàng tổng hợp từ chất có lượng đáng kể trình trao đổi chất nhờ điều tiết hệ enzim Glyxin betain tổng hợp từ colin qua hai phản ứng xúc tác nhờ colin monoxygenaza betain andehyt dehydrogenaza 1.2.1.3 Các protein kiểm soát hấp thụ ion Na+, K+, Ca2+ hấp thụ nước Đối với chịu mặn, việc kiểm soát hấp thụ ion nước đóng vai trò then chốt việc hạn chế xâm nhập ion Na + Cl- Vận chuyển nước ion qua màng protein phức hệ protein đảm nhiệm Cơ chế kiểm soát việc gia tăng biểu hoạt hóa protein phức hệ protein phức tạp tiến hành theo nhiều bước Trên màng tế bào có hệ thống chất làm nhiệm vụ vận chuyển ion chất hữu nhỏ khác qua màng Các chất vận chuyển bao gồm bơm, chất mang kênh vận chuyển Các bơm enzim dạng ATPaza vận chuyển proton H+ Na+ qua màng tế bào Các proton thường vận chuyển thụ động qua màng tế bào Các chất mang ion chất hòa tan nhỏ qua màng tế bào theo hướng vào nguyên sinh chất gọi chất mang chiều, khỏi nguyên sinh chất gọi chất mang ngược chiều Chất mang protein phức hệ protein Các kênh vận chuyển nước chất ion K+, Ca2+ ion thành dòng Aquaporin, protein chuyển nước qua màng đóng vai trò quan trọng việc kiểm soát hấp thụ nước qua màng tế bào điều kiện bình thường gặp hạn, lạnh, mặn… P-ATPaza protein có khoảng lượng phân tử khoảng 100kDa Hoạt tính enzim chịu mặn tăng gặp điều kiện mặn Đây bơm proton H+ qua màng sinh chất Vận chuyển ion K+ qua màng tế bào nhờ có chất mang kênh vận chuyển K+ xảy thường xuyên Ion K + có lượng đáng kể tế bào chất đóng vai trò quan trọng dinh dưỡng cây, điều tiết phát triển trình sinh lý Ion Na + xâm nhập vào tế bào qua kênh vận chuyển K+ Ion Na+ từ nguyên sinh chất vào không bào nhờ có chất mang đối chiều Na +/H+ Protein xúc tác cho phản ứng thay chuyển ion Na+ H+ qua màng đóng vai trò quan trọng việc điều hòa pH nguyên sinh chất tế bào, nồng độ Na + sức căng tế bào Hoạt tính chất mang đối chiều Na +/H+ tăng gặp mặn phát thấy mô tế bào, không bào song song với hoạt tính ATPaza Đây chế điều tiết nồng độ ion Na + nguyên sinh chất: nồng độ ion Na+ lên cao, ion Na+ vận chuyển vào không bào dự trữ, không gây độc cho tế bào ảnh hưởng đến trình trao đổi chất khác Enzim Ca2+-ATPaza phân bố màng nguyên sinh chất, lưới nội chất, vỏ lục lạp màng không bào Dạng Ca 2+-ATPaza màng nguyên sinh có khối lượng phân tử khoảng 130kDa có vùng gắn calmodulin Calmodulin thụ thể đơn giản gắn với ion có chất protein khối lượng phân tử khoảng từ 15-17kDa Calmodulin hoạt hóa cho enzim Ca 2+-ATPaza Ca2+ATPaza lưới nội chất có khối lượng phân tử khoảng 110kDa Enzim dạng không phụ thuộc vào calmodulin Bơm Ca 2+ phần lớn theo hướng chuyển ion Ca2+ khỏi nguyên sinh chất Ion Ca 2+ vận chuyển qua màng tế bào nhờ kênh vận chuyển đặc hiệu Tăng lượng ion Ca 2+ tế bào cải thiện khả chịu mặn cây: làm tăng pH không bào, hoạt hóa chất mang đối chiều Na+/H+ Việc kiểm soát nghiêm ngặt nồng độ ion Ca 2+ nguyên sinh chất bào quan không bào, ti thể lưới nội bào chứng tỏ vai trò quan trọng ion khả phản ứng chịu mặn Như vậy, yếu tố mặn muối gây tượng hạn sinh lý cho Phản ứng chống chịu hoạt hóa qua đường dẫn truyền tín hiệu trường hợp gặp hạn Các chịu mặn có gen điều hòa chống chịu Các gen chia thành nhóm khác trao đổi photphoinosit, sinh tổng hợp chất điều hòa áp suất thẩm thấu, giải độc oxy hoạt hóa, chuyển chất qua màng, trao đổi chất hoocmon truyền tín hiệu phản ứng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất lợi hạn, mặn… [22] 1.2.2 Cơ chế chịu mặn mức độ thể Cơ chế chịu mặn bao gồm nhóm sau: • Hiện tượng ngăn chặn muối: Cây không hấp thu lượng muối dư thừa nhờ khả hấp thu có chọn lọc • Hiện tượng tái hấp thu: Cây hấp thu lượng muối thừa tái hấp thu mạch libe, Na+ không chuyển vị đến chồi thân • Chuyển vị từ rễ đến chồi : Tính chịu mặn phối hợp với mức độ cao điện phân rễ lúa, mức độ thấp điện phân chồi, làm cho chuyển vị Na+ trở nên từ rễ đến chồi • Hiện tượng ngăn cách từ đến lá: Lượng muối dư thừa chuyển từ non sang già, muối định vị già chức năng, chuyển ngược lại • Chống chịu mô: Cây hấp thu muối ngăn cách không bào lá, làm giảm ảnh hưởng độc hại muối hoạt động sinh trưởng • Ảnh hưởng pha loãng: Cây hấp thu muối làm loãng nồng độ muối nhờ tăng cường tốc độ phát triển nhanh gia tăng hàm lượng nước chồi Tất chế nhằm hạ thấp nồng độ Na + mô chức năng, làm giảm tỉ lệ Na + /K+ chồi (< 1) [38], [41], [44], [45], [48] Axit abxixic (ABA) xem yếu tố quan trọng trồng phản ứng với stress gây mặn, nhiệt độ cao Do ABA xem gen cảm ứng (inducible genes) chế chống chịu mặn trồng [21] G Joshi (1975), Phan Nguyên Hồng (1991) dựa vào khả điều chỉnh muối thể chia thực vật chịu mặn thành ba nhóm: - Nhóm cản muối (salt-excluding) gồm họ Đước (Rhizophoraceae) 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt Trần Thị Ba, Trần Thị Kim Ba, Phạm Hồng Cúc (1999), Kĩ thuật trồng rau, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Trần Thị Ba, Nguyễn Bảo Vệ, Võ Thị Bích Thủy (2004), Nâng cao phẩm chất dưa hấu mùa mưa biện pháp phù liếp liều lượng phân đạm, Tạp chí nghiên cứu khoa học, Đại học Cần Thơ, 16b, tr.68-88 Vũ Kim Bảng, Lê Doãn Diên (Chủ biên), Nguyễn Đặng Hùng, Ngô Xuân Mạnh, Nguyễn Thị Ngọc Tầm, Vũ Thị Thư (1993), Hóa sinh thực vật, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Lê Trần Bình, Lê Thị Muội (1998), Phân lập gen chọn dòng chống chịu ngoại cảnh bất lợi lúa, Nhà xuất Đại học quốc gia Hà Nội Bùi Chí Bửu (2003), Cơ sở di truyền tính chống chịu thiệt hại từ môi trường, Nhà xuất Nông Nghiệp Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng (1992), Hóa sinh học, Nhà xuất Giáo dục Phạm Thị Trân Châu, Nguyễn Thị Hiền, Phùng Gia Tường (1998), Thực hành hóa sinh học, Nhà xuất Giáo dục Nguyễn Tề Chỉnh (1984), “ Đặc điểm giải phẫu gỗ số loài rừng ngập mặn”, Hội thảo khoa học Hệ sinh thái rừng ngập mặn Việt 65 Nam lần thứ nhất, Hà Nội 27-28/XII/1984, Tập 2, tr.234-251, Nhà xuất Giáo dục Phạm Hồng Cúc (2002), Kĩ thuật trồng dưa hấu, Nhà xuất Nông nghiệp, Thành phố Hồ Chí Minh 10 Nguyễn Hữu Cường, Nguyễn Thị Kim Anh, Đinh Thị Phòng, Lê Thị Muội, Lê Trần Bình (2003), Mối tương quan hàm lượng prolin tính chống chịu lúa, Tạp chí Công nghệ sinh học, 1(1), tr.85 11 Hoàng Công Đãng (1995), “ Kết gieo ươm số loài nước mặn Quảng Ninh”, Hội thảo khoa học phục hồi quản lý hệ sinh thái rừng ngập mặn Việt Nam, Đồ Sơn 8-10/X/1995, tr.20-.25, Nhà xuất Giáo dục 12 Phạm Quang Hà (2007), Nghiên cứu xây dựng môi trường đất mặn, đất phèn Việt Nam, Báo cáo khoa học Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, Hà Nội 13 Trần Văn Hai (2005), Hóa bảo vệ thực vật, Nhà xuất Đại học Cần Thơ 14 Điêu Thị Mai Hoa, Trần Thị Thanh Huyền (2007), Sự biến đổi hàm lượng amino acid prolin rễ đậu xanh tác động stress muối NaCl, Báo cáo khoa học Hội nghị toàn quốc, Nghiên cứu khoa học sống, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật, tr.482-485 15 Điêu Thị Mai Hoa, Nguyễn Thị Thu Hương, Bùi Văn Thắng (2005), Sự biến đổi hàm lượng acid amin prolin mầm đậu xanh bị hạn, Báo cáo khoa học Hội nghị toàn quốc Nghiên cứu khoa học sống, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật, tr.482- 483 16 Điêu Thị Mai Hoa, Nguyễn Phương Thảo, Lê Thị Thanh Hiếu (2011), Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu cao đến nảy mầm, hoạt tính enzim -amilaza tích lũy prolin mầm đậu xanh, Tạp chí Khoa học Đại học Sư phạm Hà Nội, 3(56), tr 106-114 17 Phan Nguyên Hồng (1991), Sinh thái thảm thực vật rừng ngập mặn Việt Nam, Luận án Tiến sĩ khoa học,Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Hà Nội, tr.95-147 66 18 Phan Nguyên Hồng, Hoàng Công Đãng (1999), “ Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng bần chua vườn ươm”, Hội thảo khoa học Quản lý sử dụng bền vững tài nguyên môi trường hệ sinh thái rừng ngập mặn, tr.89-118, Nhà xuất Đại học Sư phạm Hà Nội 19 Trần Thị Thanh Huyền, Chu Thị Ngọc, Trịnh Thị Thu Phương (2010), Đánh giá khả chịu hạn 20 giống vừng, Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội, Khoa học tự nhiên công nghệ 26, số 2S (2010), tr.145-151 20 Nguyễn Đạt Kiên, Điêu Thị Mai Hoa (2005), Khả quang hợp số giống đậu xanh điều kiện gây hạn, Báo cáo khoa học hội nghị toàn quốc 2005, Nghiên cứu khoa học sống, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật, tr.399- 601 21 Trần Đăng Kế, Nguyễn Như Khanh (2000), Sinh lí học thực vật, Nhà xuất Giáo dục 22 Trần Thị Phương Liên (2000), Protein tính chống chịu thực vật, Nhà xuất Khoa học tự nhiên công nghệ Hà Nội 23 Trần Thị Phương Liên, Nông Văn Hải, Lê Thị Muội (2003), Protein số giống đậu tương có khả chịu nóng, chịu hạn khác nhau, Tạp chí Công nghệ sinh học 1(1), tr.95-100 24 Trần Thị Phương Liên, Lê Thị Muội, Bùi Mạnh Cường (2005), Nghiên cứu gen mã hóa dehidrin- protein chống nước ngô đậu tương, Những vấn đề nghiên cứu cứu khoa học sống, Nhà xuất Khoa học kĩ thuật tr.1288- 1291 25 Nguyễn Văn Mã, Nguyễn Thị Minh Ngọc (2005), Hàm lượng prolin trình sinh trưởng đậu tương, Báo cáo khoa học Hội nghị toàn quốc 2005 Nghiên cứu khoa học sống, NXB Khoa học kĩ thuật, tr.342- 344 26 Nguyễn Duy Minh, Nguyễn Như Khanh (1982), Thực hành sinh lí thực vật, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội 67 27 Nguyễn Mười (1983), Một số đặc tính đất chua mặn miền Bắc quan hệ chúng với suất lúa xuân, Tạp chí khoa học kĩ thuật Nông nghiệp, Hà Nội, 9, tr.24-27 28 Phạm Phước Nhẫn, Phạm Minh Thùy (2011), Ảnh hưởng mặn vai trò natri silicat lúa giai đoạn mạ, Tạp chí khoa học, Đại học Cần Thơ, 19b, tr.187-196 29 Mai Thành Phụng (1994), Một số biện pháp sử dụng đất phèn nặng để trồng lúa vùng Đồng Tháp Mười, Luận án Phó Tiến sỹ Khoa học Nông nghiệp, Viện Khoa học Kỹ Thuật Nông Nghiệp Miền Nam, TP Hồ Chí Minh 30 Đinh Thị Phòng (2001), Nghiên cứu khả chịu hạn chọn dòng chịu hạn lúa công nghệ tế bào thực vật, Luận án Tiến sĩ Sinh học, Viện Công nghệ Sinh học, Hà Nội 31 Đinh Thị Phòng, Nguyễn Hoàng Tỉnh, Chu Hoàng Hà, Lê Trần Bình, Lê Thị Muội (1999), Đánh giá số đặc điểm hóa sinh của dòng lúa tái sinh từ mô sẹo, xử lí nước, Tạp chí Khoa học Công nghệ 37(2), tr.29-35 32 Nguyễn Bích Thu (2005), Những nghiên cứu đất đất phèn, mặn Việt Nam vùng ĐBSCL, Báo cáo tổng hợp, Viện Thổ nhưỡng Nông hóa, Hà Nội 33 Võ Minh Thứ (1999), Nghiên cứu so sánh số tiêu sinh lý, sinh hóa giống lúa chịu mặn khác ảnh hưởng mặn NaCl mặn có xử lý KClO3, Luận án Tiến sĩ sinh học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 170 trang 34 Lê Văn Tiềm, Phân tích đất trồng, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội 35 Trần Thế Tục (1998), Cây ăn quả, Nhà xuất Nông nghiệp, Thành phố Hồ Chí Minh Tài liệu Tiếng Anh 36 Ahmad S., Wahid A., Rasul E (2004), “Comparative, orphological and physiological responses of green gam genotypes to salinity applied at different growth stages”, Bot Bull Acad Sin 46, pp.135-142 68 37 Alpaslan M and Gunes (2001), “Interactive effects of boron and salinity stress on the growth, membrane permeability and mineral composition of tomato and cucumber plants”, Plant and Soil, 236(1), pp.123-128 38 Al-Rawi I.M.T., Abdelc, (2001), “Seed germination in response to osmosic stress”, Journal of Biodiversity and Eviroment Sciences, 1, pp.1-15 39 Amal M., El-Shraiy, M A Mostafa, Sanaa A Z S M A Shehata, (2011), “Alleviation of Salt Injury of Cucumber Plant by Grafting onto Salt Tolerance Rootstock”, Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 5(10), pp.1414-1423 40 Anthraper A., Dubois J.D, (2003), “ The effect of NaCl on growth, N fixation and percentage total nitrogen in Leucaena Leucoceplala, American Journal of Botany, 90(5), pp.683-692 41 Aziz I., Khan M.A., (2001), “Effect of seawater on the growth, ion content and water potential of Rhizophota mucronatalam”, Journal of Plant., 114, pp.369-373 42 Bates L.S., Waldren R.P., Teare I.D (1973), “ Rapid determination of free proline for water stress studies”, Plant and Soil, 39, pp.205-207 43 Buchanan B.B (2000), Biochemistry and Molecular Biology of Plant, 41, pp.235-241 44 Chapman V.J., (1975), “The salinity problem in general is importance and distribution with special reference to natural halophytes” In: Plant in saline environment, ed By Poljakoff- Mayber and Gale, pp.7-24 45 Clough B.F (1984), “Growth and salt balance of mangroves Avicennia marina (Forsk)” In: Relation to salinity, J Plant physoil, 8, pp.419-430 46 Delauney A.J., Verma D.P.S (1993), “Prolin biosynthesis and osmoregulation in plant”, Plant J, 4, pp.215-223 47 Duan J.J., Guo S.R., Fan H.F., Kang Y.Y., (2006), “Effects of salt stress on proline and polyamine metabolisms in the root of cucumber seedlings”, Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica, 26(12), pp.2486-2492 48 Dubey R.S., (1997), “Photosynthesis in plants under stressful conditions in M Pessaraki”, Handbook of photosynthesis, Marcel Dekker, New York, pp.859-875 69 49 Farsiani A., Ghobadi M.E., (2009), “Effects of PEG and NaCl stress on two Cultivars of Corn at Germination and Early Seeding Stages”, World Academy of Science, Engineering and Technology, 57, pp.282-289 50 Fatih K., Halit Y., Nebahat S., Zehra G., 2012, “Roostock potential of Turkish Lagenaria siceraria germplasm for watermelon: plant growth, yied and quality”, Turk Agric, 36, pp.167-177 51 Halit Y., Veli Uygur, (2009), “Plant Growth and Mineral Element Content of Different Gourd Species and Watermelon under Salinity Stress”, Turk Agric, 33, pp.65-77 52 Hogarth P.J., (1999), The Biology of Mangroves, Oxford University Press, pp.10-19 53 Huang Y., Zhu J., Zhen A., W.J Wang, (2009), “ Protective role of proline against salt stress is partially related to the improvement of water status and peroxidase enzyme activity in cucumber, Soil and Science and Plant Nutrition, 55(5), pp.698-704 54 Joshi G.V (1976), Photosynthesis under saline conditions, Final report on the P L 480 project, Kolhepur (India), Shiraji Univ., 195pp 55 Kulkarni M., Desh pande D., (2007), “Invitro screening of tomato genotypes for drought resistance using polyethylene glycol”, Journal Biotechnology, 6(6), pp.691-696 56 Nash D., Paleg L.G., Wiskich J.T (1982), Effect of proline, betaine and some other solutes on the heat stability of mitochondrial enzymes, Aust.J, Plant Physiol, 9, pp.47-57 57 Paleg L.G., Stewart G.R., Bradbeer J.W., (1984), “Proline and glycine betaine influence protein solvation”, Plant Physiol, 75, pp.974-978 58 Pandey R., Agarwal R.M (1998), “Water stress- indused changes in proline contents and nitrate reductase activity in rice under light and dark condition”, Physiol Mol Biol Plants, 4, pp.43-57 59 Rafiq Ahmad and Rizwana Jabeen, (2005), “Foliar spray of mineral elements antagonistic to sodium – a technique to induce salt tolerance in plants growing under saline conditions”, Park J Bot., 37(4), pp.913-920 70 60 Scholander P.E (1962), “Salt balance in mangroves”, Plant Physiology, 37, pp.722-729 61 Stewart G.R., Lee J.A (1974), “The role of proline accumulation in halaphytes”, Planta, 120, pp 279-289 62 Suriyan Cha-um, Kongaake Siringam, Niran Juntawong, Chalermpol Kirdmanee, (2010), “Water relations, pigment stabilization, photosynthetic abilities and growth improvement in salt stressed rice plants treated with exogenous potassium nitrate application”, International Journal of Plant Production, 4(3), pp.1735-6814 63 Syeed S., Khan N.A (2004) “Activities of carbonic anhydrase, catalase and ACC oxidase of mung bean (Vigna radiatae) are differentially affected by salinity stress”, Food, Argriculture & Environment, 2(2), pp.241-249 64 Tafouo V.D., S Braconnier, M.Kenn, Ndongo Din, J.R Priso, N.L Djiotie Amougou Ako, (2007), “Physiological and agronomical characteristic in Citrullus lanatus mansfeld, Cucurbita moschata and Lagenaria siceraria standl under salt stress”, African Crop Science Conference Proceedings, 8, pp.489-494 65 Taylor C.B (1996), “Proline and Water deficit: ups and downs”, Plant cell, 8, pp.1221-1224 66 UNESCO (1984), The mangrove ecosystem: research methods, Printed in the United Kingdom, 178pp 67 Veli Uygur and Halit Yetisir, (2006), “Phosphorous Uptake of Gourds Species and Watermelon under Different Salt Stress”, Journal of Agronomy, 5(3), pp.466-470 68 Victor Dersire Tafouo, Norbert Lidovic Djiotie, Martin Kenne, Ndongo Din, Jules Richard Priso, Siegfried Dibong Amougou Akoa, (2008), “Effects of salt stress on physiological and agronomic characteristic of three tropical cucurbit species”, Journal of Applisd Biosciences, pp.434-441 71 Phụ lục hình ĐC Gây mặn 100mM NaCl Gây mặn 150mM NaCl Gây mặn 200mM NaCl Giống bầu Trắng ngày thứ 15 ngày gây mặn 72 ĐC Gây mặn 100mM NaCl Gây mặn 150mM NaCl Gây mặn 200mM NaCl Giống bầu Nậm ngày thứ 15 ngày gây mặn 73 ĐC Gây mặn 100mM NaCl Gây mặn 150mM NaCl Gây mặn 200mM NaCl Giống bầu Nhật ngày thứ 15 ngày gây mặn 74 ĐC Gây mặn 100mM NaCl Gây mặn 150mM NaCl Gây mặn 200mM NaCl Giống bầu Sao ngày thứ 15 gây mặn 75 MỤC LỤC 76 DANH MỤC HÌNH, BẢNG TRONG LUẬN VĂN Danh mục hình Hình Giống bầu Trắng 20 Hình Giống bầu Nhật 20 Hình Giống bầu Nậm 21 Hình Giống bầu Sao 21 Hình Gieo hạt bầu rọ nhựa 23 Hình Thí nghiệm trồng bầu dung dịch thủy canh 23 Hình Tổng thể thí nghiệm 23 Hình Cây bầu trồng dung dịch NaCl nồng độ khác 32 Hình Biều đồ hàm lượng nước liên kết/lượng nước tổng số (%) 38 Hình 10 Hàm lượng diệp lục tổng số (mg/g) 41 Hình 11 Hàm lượng prolin (µg/g) giống bầu 150mM NaCl 45 77 Hình 12 Hàm lượng prolin (µg/g) giống bầu 200mM NaCl 45 Hình 13 Biểu đồ hàm lượng đường khử (mg/g) 48 Danh mục bảng Bảng Lượng nước mất/lượng nước tổng số (%) 34 Bảng 2: Hàm lượng nước liên kết/lượng nước tổng số (%)……………… 37 Bảng Hàm lượng diệp lục tổng số (mg/g) 40 Bảng Hàm lượng prolin (µg/g) 44 Bảng Hàm lượng đường khử (mg/g) 47 Bảng Hàm lượng đường tổng số (mg/g)……… 50 Bảng Khả sinh trưởng chiều cao thân (cm) 53 Bảng Khả sinh trưởng chiều dài rễ (cm) 55 Bảng Khối lượng tươi bầu (g) 57 Bảng 10 Khối lượng khô bầu (g) 60 78 Bảng 11 Số lượng chết rụng mức độ gây mặn (chiếc/cây) 63 79 [...]... NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu Chúng tôi tiến hành nghiên cứu trên 4 giống bầu: bầu Sao, bầu Nậm, bầu Nhật, bầu Trắng do Viện Nghiên cứu Rau quả - Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam cung cấp a Hạt giống b Cây con Hình 1 Giống bầu Trắng a Hạt giống b Cây con Hình 2 Giống bầu Nhật 20 a Hạt giống b Cây con Hình 3 Giống bầu Nậm a Hạt giống b Cây con Hình 4 Giống bầu Sao 2.2 Thời gian và địa điểm nghiên. .. đề kháng cho cây dưa hấu Trồng dưa hấu ghép trên gốc bầu bước đầu đã cho kết quả khả quan, thu lợi nhuận cao và hướng tới xây dựng thương hiệu cho quả dưa hấu Nước ta thuộc vùng nhiệt đới, nóng ẩm rất thuận lợi cho bệnh héo rũ do nấm Fusarium oxysporum phát triển Vì vậy, việc nghiên cứu áp dụng biện pháp ghép dưa hấu trên gốc bầu là một hướng mới và có triển vọng trong quá trình sản xuất dưa hấu 19 CHƯƠNG... Karaca tiến hành nghiên cứu trên 23 giống bầu làm gốc ghép cho dưa hấu đã cho thấy các cây ghép trồng trong điều kiện mặn có khả năng sinh trưởng tốt, năng suất và phẩm chất cao thể hiện: số lượng lá, khối lượng tươi và khối lượng khô của cây, khối lượng quả, hàm lượng chất dinh dưỡng có trong quả của cây dưa hấy ghép trên gốc bầu cao hơn hẳn so với cây dưa hấu không được tiến hành ghép [50] Rafiq Ahmad... trên cây dưa hấu Phương pháp này đã mở ra một hướng mới để phòng trừ các bệnh sinh ra từ đất đối với cây rau, bởi vì 68% các trường hợp bị bệnh của rau là bắt nguồn từ đất [51] Gốc ghép bầu giúp vỏ dưa hấu mỏng hơn gốc ghép là bí ngô Nhờ việc sử dụng giống bầu (Cucurbita ficifolia) làm gốc ghép cho dưa hấu mà diện tích cây dưa hấu ở Nhật Bản tăng 59% năm 1930 so với năm 1929 Hơn nữa, công nghệ ghép đã... Một số nghiên cứu và ứng dụng dưa hấu ghép 1.3.1 Một số nghiên cứu và sản xuất dưa hấu ghép trên thế giới Ghép là một kĩ thuật có từ rất lâu đời với các loại cây ăn quả Tuy nhiên, kĩ thuật ghép không được chú trọng trên cây rau làm gốc ghép, cho đến năm 1987 khi sản xuất rau bị ảnh hưởng nặng nề bởi các bệnh héo do vi khuẩn, nấm và tuyến trùng Nguời dân Nhật Bản và Hàn Quốc đã sử dụng phương pháp ghép. .. sinh trưởng của cây bầu không có sự khác biệt như rễ cây đều có màu trắng, lá vàng và lá chết ít, chiều cao của cây và chiều dài của rễ sai khác ít: khi nồng độ NaCl lớn hơn 200mM, số lượng cây bầu chết nhiều, rễ cây chuyển sang màu vàng và số lượng rễ ít Do vậy, chúng tôi chọn nồng độ NaCl 100mM, 31 150mM, 200mM để tiến hành nghiên cứu lựa chọn giống bầu chịu mặn làm gốc ghép cho dưa hấu NaCl 50mM NaCl... máy ghép dùng cho cây thuộc họ Bầu bí [50], [51] Hiện nay, một trong những phương pháp tích cực được Nhật Bản, Đài Loan, Hàn Quốc đã áp dụng thành công hơn 10 năm qua là biện pháp ghép cây con của dưa hấu lên gốc bầu bí, cây ghép đã đạt được những ưu điểm mà cây không ghép không có được 1.3.2 Một số nghiên cứu và ứng dụng dưa hấu ghép ở Việt Nam Sản xuất rau ở Việt Nam cũng đã biết đến phương pháp ghép. .. để cứu nguy cho 5.000 ha dưa hấu bị bệnh héo rũ do nấm Fusarium oxysporum [50] Để chống bệnh héo rũ do nấm Fusarium oxysporum gây hại dưa hấu, người ta đã ghép dưa hấu trên gốc bầu Sau đó lần lượt trên các cây trồng khác được ứng dụng rộng rãi như cà tím những năm 50, dưa leo những năm 17 60 và cà chua những năm 70 của thể kỉ XX Số liệu thống kê ở Nhật Bản cho thấy năm 1990 đã có 92% dưa hấu; 71,7% dưa. .. các giống ở công thức đối chứng và nồng độ 100mM NaCl không có sự sai khác rõ rệt có thể do các giống bầu chưa thể hiện rõ phản ứng thích nghi với độ mặn thấp Khi gây mặn ở 150mM NaCl, lượng nước mất đi của các giống có xu hướng giảm, hai giống bầu Nậm và bầu Sao có sự chênh lệch rõ rệt giữa lô thí nghiệm so với lô đối chứng (60,82% ở giống bầu Nậm đến 72,26% ở giống bầu Sao) Giống bầu Trắng, bầu Nhật... pháp ghép từ lâu với việc ghép dưa hấu lên gốc bầu bí Nguời dân các tỉnh Kiên Giang, Trà Vinh, Tiền Giang đã ghép dưa hấu trên gốc bầu để phòng tránh bệnh héo dây do nấm Fusarium hoặc Pythium Ghép dưa hấu đã được áp dụng tại Việt Nam từ năm 1988, chủ yếu ở Sóc Trăng không những nhằm mục đích kháng bệnh héo rũ mà còn tăng kích thước quả Theo Phạm Hồng Cúc và đồng tác giả (1990) cho biết bệnh héo rũ do ... gieo trồng - Xác định số tiêu sinh lí, hóa sinh, sinh trưởng giống bầu điều kiện gây mặn Ý nghĩa đề tài - Ý nghĩa lí luận: Đề tài nghiên cứu tiếp tục bổ sung cho lý thuy t khả chịu mặn thực vật... gây mặn 70 ngày, sau đánh giá ảnh hưởng muối đến trình sinh trưởng, sinh lí, sinh hóa dưa chuột ghép Trong điều kiện stress muối, trình sinh trưởng phát triển dưa chuột ghép bị ảnh hưởng so với... chất kích thích sinh trưởng làm giảm thiệt hại mặn đến trồng theo Lê Dụ (1973), xử lí Mo với NaCl 0,1% làm tăng số tiêu sinh lí, sinh hóa suất hạt đậu Hà Lan Xử lí phitohoocmon ngoại sinh bezilaminpurin