So sánh ảnh hưởng của xử lý ethrel, đất đèn đến ra hoa trái vụ, sinh trưởng, phát triển quả, năng suất và hàm lượng một số chất trong quả cây dứa

B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC s PHẠM HÀ NỘI ■ • ■ • TẠ THÙY TRANG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NaCl TỚI ĐÔNG THÁI TÍCH LŨY MÔT SỐ CHẤT TRAO ĐỔI, HOẠT Đ ộ ENZYM CHỐNG OXY HÓA Ở MẦM ĐÃU TƯƠNG LUẬN VÃN THẠC SĨ SINH HỌC • • • HÀ NỘI, 2015 B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC s PHẠM HÀ NỘI ■ • ■ • TẠ THÙY TRANG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NaCl TỚI ĐÔNG THÁI TÍCH LŨY MÔT SỐ CHẤT TRAO ĐỔI, HOẠT Đ ộ ENZYM CHỐNG OXY HÓA Ở MẦM ĐÃU TƯƠNG Chuyên ngành : Sinh học thực nghiệm Mã số : 60 42 01 14 LUÂN VĂN THAC SĨ SINH HOC • • • HÀ NỘI, 2015 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, xin chân thành cảm ơn PGS TS N guyễn Vãn M ã tận tình bảo, hướng dẫn tạo m ọi điều kiện giúp hoàn thành công trình nghiên cứu Tôi xin trân trọng cảm ơn tập thể thầy, cô thuộc khoa Sinh - Kỹ thuật Nông nghiệp, cán Trung tâm Hỗ trợ N ghiên cứu Khoa học Chuyển giao Công nghệ - Trường ĐH Sư Phạm Hà N ội giúp đỡ, đóng góp nhiều ý kiến quý báu tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian học tập nghiên cứu trường Tôi xin chân thảnh cảm ơn NCS N guyễn Thị Thao - Trường Đ ại học Sư phạm H N ội nhiệt tình giúp đỡ suốt trình thực đề tài Tôi xin gửi đến gia đình bạn bè, người bên cạnh, ủng hộ động viên suốt trình học tập nghiên cứu khoa học lời biết ơn chân thành sâu sắc Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2015 Tác giả Tạ Thùy Trang LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực không trùng lặp với đề tài khác Tôi xin cam đoan m ọi thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày tháng 12 năm 2015 Tạ Thùy Trang B Ả N G KÝ H IỆ U C Á C C H Ữ Y IÉ T T Ắ T ROS : Các dạng oxy hoạt hóa SOD : Superoxit dỉsm utaza CAT : Catalaza POD : Peroxidaza MỤC LỤC Lời cảm ơn Lời cam đoan Bảng ký hiệu chữ viết tắt M ục lục D anh m ục bảng D anh m ục hình M Ở Đ Ầ U 1 Lý chọn đề t i M ục đích nghiên c ứ u 3 N hiệm vụ nghiên c ứ u Đ ối tượng phạm vi nghiên c ứ u 4.1 Đối tượng nghiên cứu 4.2 Phạm vỉ nghiên c ứ u N hững đóng góp m i Chương TỔ N G Q U A N TÀ I L IỆ U 1.1 M ột số đặc điểm sinh trưởng m ầm đậu tư n g Ả nh hưởng nhiễm m ặn đến sinh trưởng, phát triển tính chống chịu m ặn thực v ậ t 1.2.1 Đ ất nhiễm m ặn 1.2.2 Ảnh hưởng nhiễm mặn đến sinh trưởng, phát triển thực v ậ t .7 1.2.3 Tính chống chịu mặn thực v ậ t 10 Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng nhiễm m ặn khả chịu m ặn đậu tư n g 13 1.4 V trò prolin, glyxin betain ữong chống chịu sữess thực v ậ t 15 1.4.1 Vai trò prolin chống chịu stress thực vật 15 1.4.2 Vai trò glyxỉn betain chống chịu stress thực vật .17 1.5 V trò enzym superoxit dism utaza, catalaza, peroxidaza chống chịu stress thực v ậ t 19 1.5.1 Vai trò enzym superoxỉt dismutaza chống chịu stress thực v ậ t 20 1.5.2 Vai trò enzym catalaza chống chịu stress thực v ậ t 21 1.5.3 Vai trò enzym peroxidaza chống chịu stress thực vật 22 C hương Đ Ố I TƯ Ợ N G VÀ PH Ư Ơ N G PH Á P N G H IÊ N c ứ u 24 2.1 Đ ối tượng nghiên c ứ u 24 2.2 Phương pháp nghiên c ứ u 24 2.2.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 24 2.2.2 Phương pháp phân tích tiêu .25 2.2.3 Phương pháp xử lỷ số liệu 32 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO L U Ậ N 34 3.1 Ả nh hưởng N aC l tới động thái tích lũy prolin, glyxin betain mầm đậu tư n g 34 3.1.1 Ảnh hưởng NaCl tới động thái tích lũy prolin mầm đậu tư n g 34 3.1.2 Ảnh hưởng NaCl tới động thái tích lũy glyxin betain mầm đậu tương 40 3.2 Ả nh hưởng N aC l tới động thái hoạt độ enzym superoxit dism utaza, catalaza, peroxidaza m ầm đậu tư n g 45 3.2.1 Ảnh hưởng N aCl tới động thái hoạt độ enzym superoxit dỉsmutaza mầm đậu tương 45 3.2.2 Ảnh hưởng NaCl tới động thải hoạt độ enzym catalaza mầm đậu tương .49 3.2.3 Ảnh hưởng NaCỈ tới động thái hoạt độ enzym peroxỉdaza mầm đ ậu tương 53 3.3 Ả nh hưởng N aC l tới sinh trưởng m ầm đậu tư n g 57 3.3.1 Ảnh hưởng N aCl tới tỷ lệ nảy mầm mầm đậu tư n g 57 3.3.2 Ảnh hưởng N aCl tới khả sinh trưởng m ầm 59 K ẾT L U Ậ N 67 K ết lu ậ n 67 K iến n g h ị 68 DANH M ỤC CÁC TÀI LIỆU THAM K H Ả O 69 PH Ụ LỤC DANH M ỤC BẢNG Bảng 3.1 Ả nh hưởng N aC l tới động thái tích lũy prolin m ầm đậu tương ong đầu gây m ặn (ịig /g ) 36 Bảng 3.2 Ả nh hưởng N aC l tới động thái tích lũy prolin m ầm đậu tương ong ngày gây m ặn (ịig /g ) 36 Bảng 3.3 Ả nh hưởng N aC l tới động thái tích lũy glyxin betain m ầm đậu tương đầu gây m ặn (m g/g) .41 Bảng 3.4 Ả nh hưởng N aC l tớ i động thái tích lũy glyxin betain m ầm đậu tương ngày gây m ặn (m g /g ) 41 Bảng 3.5 Ả nh hưởng N aC l tớ i động thái h o ạt độ enzym SOD m ầm đậu tương đầu gây m ặn (U /g ) 46 Bảng 3.6 Ả nh hưởng N aC l tới động thái hoạt độ enzym SOD m ầm đậu tương ngày gây m ặn (U /g ) 46 Bảng 3.7 Ả nh hưởng N aC l tới động thái h o ạt độ CAT m ầm đậu tương đầu gây m ặn (U /g ) .50 Bảng 3.8 Ả nh hưởng N aC l tới động thái h o ạt độ CAT m ầm đậu tương ngày gây m ặn ( U /g ) .50 Bảng 3.9 Ả nh hưởng N aC l tới động thái hoạt độ enzym POD m ầm đậu tương đầu gây m ặn (U /g ) 54 Bảng 3.10 Ả nh hưởng N aC l tới động thái hoạt độ enzym POD m ầm đậu tương ngày gây m ặn (U /g ) 54 Bảng 3.11 Ả nh hưởng N aC l đến tỷ lệ nảy m ầm đậu tương (% ) 57 Bảng 3.12 Ả nh hưởng nồng độ N aC l đến khối lượng tươi m ầm đậu tương ( g ) 60 Bảng 3.13 Ả nh hưởng nồng độ N aC l đến khối lượng khô m ầm đậu tương ( g ) 62 Bảng 3.14 Ả nh hưởng nồng độ N aC l đến chiều dài m ầm đậu tương (m m /m ầ m ) 64 DANH MỤC HÌNH H ình 1.1 Sơ đồ tác động m uối tới thực v ậ t 10 H ình 1.2 Sơ đồ phản ứng chịu m uối thực v ậ t 12 H ình 1.3 V trò sinh lý prolin điều kiện s tre s s 17 H ình 1.4 M ô hình chống chịu stress thực vật glyxin b e ta in .19 H ình 3.1 Đồ thị ảnh hưởng N aC l tới động thái tích lũy prolin m ầm đậu tương đầu gây m ặ n 37 H ình 3.2 Đồ thị ảnh hưởng N aC l tới động thái tích lũy prolin m ầm đậu tương ngày gây m ặ n 37 H ình 3.3 Đ thị ảnh hưởng N aC l tới động thái tích lũy glyxin betain m ầm đậu tương đầu gây m ặ n 42 H ình 3.4 Đ thị ảnh hưởng N aC l tới động thái tích lũy glyxin betain m ầm đậu tương ngày gây m ặ n 42 H ình 3.5 Đồ thị ảnh hưởng N aC l tới động thái h o ạt độ enzym SOD m ầm đậu tương đầu gây m ặ n 47 H ình 3.6 Đồ thị ảnh hưởng N aC l tới động thái h o ạt độ enzym SOD m ầm đậu tương ngày gây m ặn 47 H ình 3.7 Đồ thị ảnh hưởng N aC l tới động thái hoạt độ enzym CAT m ầm đậu tương đầu gây m ặ n 51 H ình 3.8 Đồ thị ảnh hưởng N aC l tới động thái h o ạt độ enzym CAT m ầm đậu tương ngày gây m ặ n 51 H ình 3.9 Đồ thị ảnh hưởng N aC l tới động thái h o ạt độ enzym PO D m ầm đậu tương đầu gây m ặ n 55 H ình 3.10 Đ thị ảnh hưởng N aC l tới động thái h o ạt độ enzym POD m ầm đậu tương ngày gây m ặ n 55 H ình 3.11 B iểu đồ ảnh hưởng N aC l đến tỷ lệ nảy m ầm đậu tư n g 57 H ình 3.12 B iểu đồ ảnh hưởng nồng độ N aC l đến khối lượng tươi m ầm đậu tư n g 60 H ình 3.13 B iểu đồ m ức độ suy giảm tích lũy chất khô m ầm ảnh hưởng đậu tương nồng độ N a C l .62 H ình 3.14 B iểu đồ ảnh hưởng nồng độ N aC l đến chiều dài m ầm đậu tư n g .64 49 lại làm thất thoát K + nhiều hơn, làm phá vỡ cấu trúc protein enzym , hoạt độ enzym SOD cao so với đối chứng, chứng tỏ m ầm có tiếp tục đáp ứng với stress nhằm làm giảm ROS có gốc 2’ dẫn tới giảm hoạt độ enzym SOD M ặt khác m ẫu M 0,3; MO,6 việc tăng gia tăng hoạt độ enzym SOD chậm giảm lại giảm nhẹ là nồng độ m uối tương đối thấp tác động m ặn chưa sâu sắc, m ầm thích ứng nhiều chế khác nhằm làm giảm ROS M ầu MO,9 thể khả hoạt động enzym SOD huy động cao nhất, nồng độ không cao gây độc nghiêm trọng cho tế bào, không thấp khiến m ầm dễ dàng thích ứng nên hoạt độ enzym SOD đạt giá trị cao hẳn m ẫu nồng độ lại K ết gia tăng hoạt độ enzym SOD nghiên cứu phù hợp với nhiều nghiên cứu nhà khoa học nước nước nhiều đối tượng thực vật (đậu tương, đậu hà lan, dâu tây, ) điều kiện bất lợi mặn, hạn, kim loại nặng, nhiệt độ cao hoạt tính sOD m ầm đậu tương ĐT22 tăng giúp làm giảm gốc 2*\ từ làm giảm phần nhiều tác hại ROS [2] [3] [22] [27] [31] [40] [42] [43] [47] [49] [61] 3.2.2 Ảnh hưởng N aC l tới động thái hoạt độ enzym catalaza mầm đậu tương Các chế làm giảm căng thẳng oxy hóa đóng m ột vai trò quan trọng toong chế chống chịu thực vật điều kiện bất lợi m ặn, hạn, nhiệt độ cao, kim loại nặng Trong đó, enzym catalaza (CA T) đóng vai trò xúc tác phản ứng phân giải peroxit hydro (H20 2) H 20 m ột dạng ROS sinh từ phản ứng phân hóa 2* hay trình hô hấp, trình phân giải axit oxalic , tượng tăng cường điều kiện bất lợi thực vật Do vậy, tăng cường sản sinh enzym CAT m ột tiêu quan trọng để đánh giá khả chống chịu gặp điều kiện bất lợi 50 Bảng 3.7 Ả nh hưởng N aC l tới động th i h o ạt độ CAT m ầm đậu tưirag tro n g đ ầu gây m ặn (U/g) M ầu Sau Sau Sau ĐC 5,345±0,372a 6,369±0,358b 7,233±0,363b M0,3 7,407±0,528a 9,176+0,495“ 11,569+0,401b MO,6 9,175+0,421“ 12,913+0,457" 14,973+0,244° MO,9 9,812+0,382* 11,404+0,127b 15,807+0,368c M l,2 6,923+0,148“ 9,437+0,201” 13,909+0,408° M l,5 6,239+0,476“ 6,980+0,310“ 10,569+0,235b M l,8 5,843±0,533a 6,716+0,431“ 11,043+0,299” B ảng 3.8 Ả nh hưởng N aC l tớ i ing th i h o ạt độ CAT m ầm đậu tvffng tro n g ngày gây m ặn (U/g) M âu N gày Ngày Ngày Ngày Ngày5 Ngày ĐC 5,345+0,372“ 8,002+0,417” 8,308±0,218b 8,304±0,104b 8,332±0,151b 8,466+0,19 l b M0,3 7,407+0,528“ 14,516+0,207“ 18,245+0,167e 14,286+0,315“ 10,175+0,232c 8,913±0,152b MO,6 9,175+0,421“ 17,210+0,105c 20,980+0,113e 19,912±0,085d ll,769±0,349b 10,069+0,297“ MO,9 9,812+0,382“ 17,266+0,144c 22,619±0,450d 2 ,lll± ,3 d 16,957+0,221c 12,724+0,391” M l,2 6,923+0,148a 15,062+0,405° 20,833+0,424° 19,074±0,490d 14,159+0,426° 9,639±0,167b M l,5 6,239+0,476“ 12,138+0,105c 15,761±0,277d 15,338±0,160d 12,576+0,23 l c 9,788±0,122b M l,8 5,843+0,533“ 10,617+0,163c 14,667±0,096d 10,041+0,270c 8,913±0,122ab 8,534±0,115b So sánh cõng thức đối chứng thí nghiệm, hàng, chữ khác (a,b,c,d,ej) thể sai khác có ý nghĩa thống kê mức a-0,05 51 u/g -Đ C -M0,3 -M O ,6 -MO,9 -Ml,2 -Ml,5 -Ml,s Hình 3.7 Đồ thi• ảnh hưởngs NaCl tới đông CAT • s thái hoat • đô • enzym •/ mầm đậu tưvng đầu gây mặn u/g -ĐC -M -M -M j9 -M l,2 -M l,5 -M l,8 Hình 3.8 Đầ thị ảnh hưởng NaCl tới động thái hoạt độ enzym CAT mầm đậu tương ngày gây mặn 52 Từ bảng số liệu 3.7 nhận thấy: Trong sau gây mặn, m ẫu đối chứng cung cấp đủ nước hoạt độ enzym CAT dao động khoảng 5,345U/g - 7,233U/g K hi bị tác động m ặn, hoạt độ enzym CAT mẫu đậu tương tăng so với đối chứng Sau gieo hạt hoạt độ enzym CAT tăng cao so với đối chứng Tuy nhiên sau gieo hoạt hoạt độ enzym CAT tăng chậm tăng lên rõ thời điểm sau gieo N hư có gia tăng hoạt độ enzym CAT rõ so với đối chứng diễn biến từ đến thay đổi Y gia tăng phụ thuộc vào nồng độ N aCl nghiên cứu, dễ nhận thấy m ẫu MO,9 có gia tăng hoạt độ enzym CAT cao Trong trình đáp ứng với stress, m ầm đậu tương có phản ứng nhanh chóng, tăng hoạt tính trình phân giải, tăng cường phản ứng gốc tự tăng cường hoạt độ enzym enzym chống oxy hóa (SOD, CAT ) Tuy nhiên giai đoạn đầu này, gia tăng chất có vai trò bảo vệ hay enzym chống oxy hóa chưa đạt giá trị tối đa, điều thường xảy giai đoạn sau giai đoạn thích ứng đặc thù trình đáp ứng với stress K et phân tích m ầm đậu tương Đ T22 ngày gây m ặn nồng độ N aC l khác trình bày toong bảng 3.8 M ẩu đối chứng cung cấp đủ nước nên m ầm có hoạt động sinh trưởng phát triển bình thường, hoạt độ enzym CA T biến động N hưng hoạt độ enzym CAT m ầm mẫu gây m ặn tăng theo thời gian cao so với đối chứng H oạt độ enzym CAT mẫu thí nghiệm đạt đỉnh thời điểm sau 72 gây nhiễm m ặn tức ngày thứ trình nhiễm mặn, m uộn so với enzym SOD H oạt độ CAT gia tăng tối đa m uộn hoạt độ enzym SOD tìm thấy m ẫu thí nghiệm nồng độ N aC l khác giải thích ban đầu gặp stress, 2’ nằm m àng ty thể sát với A DN nên chất dễ trở thành mục tiêu bị tương tổn, SODs hệ thống loại trừ gốc phản ứng sinh H 20 2, lượng SOD tăng lên để loại trừ gốc 2’ , dẫn tới làm tăng H 20 - thường nguyên nhân làm tăng lượng H 20 tế bào gặp stress N goài 53 trình hô hấp, phân giải axit oxalic tạo H 20 Để tránh tích tụ H 20 nồng độ cao làm oxy hóa xystein, m etionin, bất hoạt enzym chu trình Calvin gây chết tế bào m ầm cần tăng cường sản sinh enzym có khả loại trừ chất oxy hóa này, có CAT POD V ì hoạt độ enzym CAT tăng sau nhu cầu khử H20 lớn Tuy nhiên ngày nghiên cứu tiếp theo, hoạt độ enzym CAT giảm nhanh cao so với đối chứng, ngày thứ gây m ặn hoạt độ enzym CA T 8,913U/g - 12,724U/g V việc giảm nhanh hoạt độ enzym CAT phụ thuộc vào nồng độ NaCl Có lẽ lúc chế thích ứng đặc thù giúp m ầm cân dạng ROS dẫn tới trình sinh tổng hợp - phân giải trở nên ổn định nên lượng H 20 giảm m hoạt độ enzym CAT giảm giảm chậm (đối với mẫu M 0,3; MO,6; MO,9) Nồng độ N aC l 0,9% cho thấy khả hoạt động enzym CAT huy động cao Bên cạnh mẫu thí nghiệm nồng độ cao ( M l,2; M l,5; M l,8) tác động mặn nghiêm trọng hơn, dẫn tới sụt giảm CAT nhanh Từ kết thu nhận thấy điều kiện m ặn thúc đẩy sản sinh enzym chống oxy hóa CAT, phản ứng tiêu biểu giúp m ầm giải độc, cân oxy hóa - khử tế bào M ột số nghiên cứu đối tượng khác như: lúa, đậu xanh, lạc, đậu tương cho thấy điều kiện bất lợi có gia tăng hoạt độ enzym CAT [2] [3] [22] [31] [40] [42] [43] [47] [49] [61] 3.2.3 Ảnh hưởng N aC l tới động thái hoạt độ enzym peroxidaza mầm đậu tương Trong chế chống chịu thực vật, hoạt độ enzym peroxidaza (POD ) tìm thấy cao để bảo vệ chống lại căng thẳng oxy hóa POD xúc tác phản ứng oxy hoá khử chất hữu hay vô với việc sử dụng H 20 hay peroxit hữu chất nhận điện tử giảm độc cho tế bào, giúp thực vật chống chịu với điều kiện bất lợi m ôi trường V ới vai trò quan trọng động hệ thống chống oxy hóa thể thực vật, hoạt độ enzym POD cho m ột tiêu quan trọng đánh giá khả chống chịu thực vật 54 Bảng 3.9 Ả nh hưởng N aC l tó i động th i h o ạt độ enzym POD m ầm đậu tương tro n g gỉừ đ ầu gây m ặn (U/g) M ấu S au Sau Sau ĐC 0,580+0,016“ 0,662+0,009b 0,732+0,007c M0,3 0,591±0,021a 0,715+0,037b 0,800+0,01 I е MO,6 0,758+0,020" 0,886+0,028b 1,123+0,008° MO,9 l,082±0,013a l,092±0,029b 1,129+0,016bc M l,2 1,015+0,045" 1,021+0,018b 1,084+0,016° M l,5 0,820±0,011a 0,985±0,023b l,092±0,020c M l,8 0,777+0,016" 0,992+0,02 l b 1,055+0,025b Bảng 3.10 Ả nh hưởng cũa N aC l tớ i động th i h o ạt độ enzym POD m ầm đ ậu tuffng tro n g ngày gây m ặn (U/g) M ẫu Ngày Ngày Ngày Ngày Ngày Ngày ĐC 0,580+0,016“ 0,794+0,009b 1,472+0,051c 1,699+0,021d 2,011+0,046e 2,154+0,056е M0,3 0,591+0,021a 2,212±0,007b 4,359±0,058f 3,996+0,028de 3,277±0,030d 3,141±0,017c MO,6 0,758+0,020“ 2,454±0,007b 3,961+0,031“ 4,458±0,054de 4,083+0,020* 3,513+0,016° MO,9 1,082+0,013a 2,808±0,041b 5,065+0,135* 4,866+0,051* 4,698±0,039d 3,744±0,003c M l,2 1,015+0,045a 1,783+0,061b 4,147+0,006° 4,002±0,080e 3,612+0,045“ 3,069+0,004° M l,5 0,820+0,011“ l,415±0,013b 3,640+0,024“ 3,573±0,317d 3,045+0,006c 2,708±0,014c M l,8 0,777+0,016a 1,514+0,061b 3,068+0,047c 3,168+0,036e 2,663+0,024“ 2,406+0,070° So sánh công thức đoi chứng thí nghiệm, hàng, chữ khác (a,b,c,d,ej) thể sai khác cỏ ý nghĩa thống kê mức a-0,05 55 u/g Hình 3.9 Đồ thị ảnh hưởng NaCl tới động thái hoạt độ enzym POD mầm đậu tưvng đầu gây mặn u/g — ĐC -±-M0,6 -»«-MO,9 —I—Ml,8 Hình 3.10 Đầ thị ảnh hưởng NaCl tới động thái hoạt độ enzym POD mầm đậu tương ngày gây mặn 56 Từ hai bảng số liệu 3.9: Trong điều kiện tưới nước bình thường, hoạt độ enzym POD đầu sau gieo tăng nhẹ Còn điều kiện mặn, hoạt độ enzym POD giống có gia tăng hoạt độ enzym POD cao so với đối chứng, nhiên mức tăng phụ thuộc vào nồng độ Ở thời điểm sau giờ, sau gieo hạt, hoạt độ POD có tăng diễn biến thay đổi thời điểm tăng rõ Điều chứng tỏ điều kiện m ặn m ầm đậu tương ĐT22 có phản ứng tích cực, tăng sản sinh enzym POD xúc tác phản ứng oxi hóa chất hữu hay vô với việc sử dụng H 20 hay peroxit hữu chất nhận điện tử, điều giúp giảm tác hại stress oxy hóa, giúp m ầm chống chịu với mặn Phân tích m ầm đậu tương Đ T22 ngày điều kiện gây mặn nồng độ N aC l khác nhau, thu kết trình bày bảng 3.10 Ở m ẫu đối chứng m ầm có hoạt động sinh trưởng phát triển bình thường, hoạt độ enzym POD biến động N hưng hoạt độ enzym POD mầm mẫu gây m ặn tăng theo thời gian cao so với đối chứng H oạt độ enzym POD gia tăng nhanh chóng ngày ngày Sau giảm dần cao so với đối chứng Sự tăng giảm hoạt độ enzym POD gia tăng phụ thuộc vào việc H 20 sinh nhiều từ phản ứng oxy hóa tác động ROS sinh stress oxy hóa, trình trao đổi chất điều kiện nhiễm mặn Bên cạnh đó, tăng giảm phụ thuộc vào nồng độ NaCl M ẩu MO,9 thể khả hoạt động enzym POD huy động cao m ầm đậu tương Đ T22 với stress mặn N hận thấy hoạt độ enzym CAT giảm nhanh, hoạt độ POD giảm chậm hơn, điều giải thích CAT không phân huỷ peroxit hữu cơ, tính đặc hiệu POD xúc tác phản ứng phân giải H 20 nồng độ thấp cao, nhóm tiếp tục hoạt động trì giảm chậm sau hoạt độ enzym CAT giảm H ơn nữa, gian bào có CAT, lục lạp CAT để phân hóa H20 m cần phải có kết hợp với hệ thống enzym POD Do thấy vai trò không nhỏ POD việc cân giảm bớt hình thành ROS 57 Từ kết thu nhận thấy điều kiện m ặn thúc đẩy sản sinh enzym chống oxy hóa POD , phản ứng tiêu biểu giúp m ầm giải độc, cân oxy hóa - khử tế bào [27] [31] [32] [40] [42] [43] [47] [49] [61] 3.3 Ảnh hưởng NaCl tới sinh trưởng mầm đậu tương 3.3.1 Ả nh hư ởng N a C l tới tỷ lệ nảy m ầm cửa mầm đậu tương Tỷ lệ nảy m ầm hạt đậu tương ngày nghiên cứu thể qua bảng 3.11: Bảng 3.11 Ảnh hưởng NaCl đến tỷ lệ nảy mầm đậu tương (%) M ẩu TN N gày N gày N gày ĐC 79,66 100,00 100,00 M 0,3 49,00 95,00 100,00 MO,6 30,33 86,67 100,00 MO,9 10,67 53,16 70,39 M l,2 - 27,06 52,17 M l,5 - 19,00 35,73 M l,8 - 2,33 7,30 % 100 100 20 M0,3 MO,6 MO,9 M l,2 M I,5M l,í ■ Ngày ■ Ngày ■ Ngày Hình 3.11 Biểu đồ ảnh hưởng NaCl đến tỷ lệ nảy mầm đậu tưvng 58 Từ kết bảng 3.11 cho thấy nồng độ N aC l khác có ảnh hưởng đến khả nảy m ầm giống đậu tương Đ T22 N ồng độ N aC l cao áp suất thẩm thấu m ôi trường tăng lên V ì vậy, khả hút nước hạt giảm nên khả nảy m ầm hạt nồng độ N aC l cao giảm nhiều so với đối chứng cung cấp đủ nước Sau gieo hạt ngày, nhận thấy: mẫu đối chứng tỷ lệ nảy mầm hạt đạt 79,66% Ở mẫu M l,2; M l,5; M l,8 hạt chưa có tượng nảy mầm Ở mẫu MO,9 có hạt nảy m ầm tỷ lệ nảy mầm thấp, đạt 10,67% Ở mẫu M 0,3 MO,6, nảy m ầm hạt đậu tương chậm so với đối chứng bị ảnh hưởng nhẹ áp suất thẩm thấu m ôi trường tăng lên Tuy nhiên khả nảy m ầm hạt đậu tương đạt từ 30,33% - 49% Có thể nhận thấy, tác động nồng độ N aC l cao 1,2 %; 1,5%; 1,8 %, tác động điều kiện mặn nhân tạo mạnh, khả hút nước hạt giảm, hạt khó nảy m ầm Còn với nồng độ thấp 0,3%, tỷ lệ nảy m ầm hạt cao, khoảng 49% 61,51% so với đối chứng, chưa thấy rõ ảnh hưởng điều kiện mặn nhân tạo đến khả nảy m ầm hạt Tiếp tục theo dõi nảy mầm hạt đậu tương đến ngày thứ toong gây mặn, nhận thấy: H ạt tất m ẫu nồng độ N aCl nghiên cứu nảy mầm Tuy nhiên nồng độ N aC l cao tỷ lệ hạt nảy m ầm thấp Ở mẫu M l,2; M l,5 M l,8 tỷ lệ nảy m ầm đạt thấp từ 2,33% - 27,06% Còn mẫu M 0,3; MO,6 tỷ lệ nảy m ầm đạt cao từ 53,16% - 95% Ở m ẫu MO,9 tỷ lệ hạt nảy m ầm đạt 53,16% , tỷ lệ ngày thứ cho thấy: thể rõ tác động m ặn m hạt có khả sinh trưởng m ức độ định chế thích ứng định Tỷ lệ nảy m ầm hạt tăng nhanh từ ngày đến ngày thứ m ẫu thí nghiệm V tiếp tục theo dõi nảy m ầm hạt đậu tương đến ngày thứ gây m ặn nhận thấy: Ở mẫu MO,9 tỷ lệ nảy m ầm hạt đạt 70,39% Ở mẫu M l,2 , tỷ lệ nảy m ầm hạt đậu tương có tăng so với ngày gieo 59 tăng chậm , nhiên đạt đến 52,17% Còn mẫu M l,8 tỷ lệ nảy m ầm thấp, đạt 7,30% so với đối chứng Các m ẫu M 0,3 MO,6 nảy m ầm 100% Có thấy qua ngày thứ 4, tỷ lệ hạt nảy m ầm tăng thêm tăng chậm, hạt chưa nảy m ầm trương nước to m ầm không làm nứt vỏ hạt để chồi Sang ngày thứ 6, hạt chưa nảy m ầm có lớp keo bao quanh bắt đầu có dấu hiệu bị hỏng V ới kết tỷ lệ nảy m ầm giống đậu tương Đ T22 mẫu thí nghiệm thể rằng: N aC l tác động tiêu cực kìm hãm nảy m ầm hạt V giải thích kết thí nghiệm sau: K hi nồng độ m uối m ôi trường cao ngăn cản làm giảm khả hút nước hạt làm chậm trình phân giải chất dự ữ ữ hạt khiến cho nguyên liệu, lượng cần thiết cho nảy m ầm chưa cung cấp đủ; song song với m ầm phải tăng cường tích lũy m ột số chất bảo vệ hoạt hóa enzym giúp m ầm phản ứng chống lại điều kiện bất lợi stress muối, m khả nảy m ầm giống đậu tương ĐT 22 mẫu thí nghiệm thấp so với m ẫu đối chứng 3.3.2 Ả nh hư ởng N a C l tới khả sinh trư ởng mầm 3.3.2.1 Ảnh hưởng NaCỈ tới khối lượng tươi khối lượng khô mầm đậu tương N ảy m ầm giai đoạn khởi đầu trồng, ữ o n g giai đoạn nước giữ vai trò vô quan trọng, ữ ao đổi chất xảy vô m ãnh liệt, phân giải tổng hợp chất tạo sở vật chất lượng giúp cho hình thành quan m ới mầm Sự nảy m ầm nhanh, tốt; m ầm khỏe tạo điều kiện ban đầu cho sinh trưởng phát triển sau K hối lượng tươi khô m ầm kết sinh tổng hợp giai đoạn đầu trình sinh trưởng m ầm đậu tương K hối lượng tươi phản ánh khả hút nước tổng hợp - phân giải chất dự trữ cung cấp cho trình nảy m ầm hạt đậu tương, đồng thời có vai trò định tới khối lượng khô mầm Khối lượng khô m ầm thể tích lũy chất m m ầm tích lũy suốt giai đoạn nảy mầm Sự suy giảm khối lượng khô hạt nảy m ầm m ột phần 60 thể giảm tích lũy chất dự trữ hạt thiếu nước, hoạt động m ột số enzym bị ngừng trệ làm giảm khả huy động chất dự trữ Do đó, khối lượng tươi khối lượng khô m ầm m ột số tiêu sinh lý quan ữọng phản ánh sinh trưởng mầm Khối lươns tươi K ết khối lượng tươi m ầm trình bày bảng 3.12 sau: Bảng 3.12 Ảnh hưởng nồng độ NaCl đến khối lượng tươi mầm đậu tưvng (g) N gày % so với N gày % so với (X ± m) đổi chứng ( X ± m) đổi chứng ĐC 0,465+0,003a 100,00 1,213+0,002b 100,00 M 0,3 0,441+0,001a 94,91 0,873+0,003b 71,97 MO,6 0,433+0,002a 93,19 0,573+0,002b 47,27 MO,9 0,404+0,001a 86,88 0,545+0,003b 44,96 M l,2 0,399+0,001a 85,81 0,490+0,001b 40,40 M l,5 0,390+0,002a 83,87 0,460+0,001b 37,95 M l,8 0,380+0,002a 81,72 0,458+0,002b 37,76 M ầu TN So sánh mẫu đổi chứng thí nghiệm, cột, chữ khác (a, b) thể sai khác có ỷ nghĩa thong kê mức a= 0,05 ■ N gày N gày ,4 0 M O ,6 M O ,9 M l,2 M l,5 Hình 3.12 Biểu đầ ảnh hưởng nồng độ NaCl đến khối lượng tươi mầm đậu tương 61 N gày thứ sau gieo hạt, m ẫu đối chứng, hạt hấp thụ đủ nước trình trao đổi chất m ầm đậu tương diễn m ạnh mẽ, cung cấp đủ lượng nguyên liệu cần thiết cho trình sinh tổng hợp chất tạo điều kiện cho sinh trưởng phát triển m ầm nên khối lượng tươi m ầm công thức đạt cao nhất, đạt 0,465 (g) N hưng m ẫu đậu tương chịu ảnh hưởng m ặn khối lượng tươi m ầm đạt từ 0,380 - 0,44 l(g ), so với đối chứng đạt từ 81,72 - 94,91% Chứng tỏ m ặn làm giảm khả sinh trưởng mầm N hận thấy khối lượng tươi giảm dần theo chiều nồng độ N aC l tăng N guyên gây m ặn ảnh hưởng áp suất thẩm thấu lớn, làm chậm trình nảy mầm, ảnh hưởng đến sinh trưởng khối lượng tươi mầm N gày thứ gây mặn: khối lượng tươi m ầm m ẫu đối chứng đạt giá trị cao l,213(g) H ạt m ẫu đối chứng hấp thụ đủ nước trình phân giải chất diễn thuận lợi cung cấp lượng nguyên liệu để tổng hợp chất C hịu tác động mặn, kìm hãm sinh trưởng m ầm dẫn đến khối lượng tươi m ầm giảm xuống 0,458 - 0,873(g), so với đối chứng đạt 37,76 - 71,97% K hối lượng tươi giảm dần theo chiều nồng độ N aC l tăng N hư điều kiện m ặn, khối lượng tươi m ầm giảm so với tưới nước bình thường Có thể giải thích: Trong điều kiện m ặn, m ặc dù chất dự trữ phân giải thiếu nước nên enzym trình tổng hợp m ới bị kìm hãm xu hướng tích lũy sản phẩm trình phân giải để tăng áp suất thẩm thấu, ảnh hưởng trình tổng hợp chất m ới dẫn đến ảnh hưởng sinh trưởng m ầm , khối lượng tươi m ầm công thức đối chứng cao nhất, m ức độ chịu ảnh hưởng m ặn khác m ẫu thí nghiệm nên khối lượng tươi m ầm giảm dần theo chiều nồng độ N aC l tăng Khối lương khô K et khối lượng khô m ầm trình bày bảng 3.13 sau: 62 B ân g 3.13 Ả n h h n g củ a n n g độ N aC l đến k h ố i lư ợ n g khô củ a m ầ m đ ậ u tư n g (g) M Đ SG M Đ SG tích lũy M ầu TN tích lũy N gày N gày ch ất khô ch ất khô (%) (%) ĐC 0,363+0,009a 0,00 0,530+0,026b 0,00 M0,3 0,347+0,007a 4,49 0,427+0,003b 19,49 MO,6 0,313+0,012a 13,69 0,403+0,015b 23,91 MO,9 0,283+0,009a 21,96 0,377+0,009b 28,92 Ml,2 0,250+0,012a 31,13 0,343+0,009b 35,23 Ml,5 0,227+0,015a 37,55 0,330+0,015b 37,74 M l,8 0,223+0,012a 38,48 0,323+0,012b 39,00 So sánh mẫu đổi chứng thí nghiệm, cột, chữ khác (a, b) thể sai khác có ỷ nghĩa thống kê mức a= 0,05 Ghi chủ: MĐSG mức độ suy giảm 45 % 40 35 30 25 20 15 10 ĐC M ,3 M M O,9 ■ N gày M l,2 M l,5 M l,8 ■ N g ày H ìn h 3.13 B iểu đ ầ m ứ c độ suy giảm tích lũy c h ấ t k h ô c ủ a m ầ m đ ậ u tư n g d i ả n h h n g củ a n n g độ N aC l 63 Từ bảng số liệu nhận thấy: Trong điều kiện cung cấp đủ nước, trình trao đổi chất m ầm đậu tương diễn m ạnh mẽ, trình phân giải tổng hợp chất m ới song song bổ sung cho giúp m ầm sinh trưởng tốt Chính khối lượng khô m ầm m ẫu đối chứng đạt giá trị cao tăng lên sau ngày thứ gieo hạt N gược lại điều kiện nhiễm m ặn khối lượng khô mầm giống đậu tương giảm so với đối chứng N gày thứ sau gieo, khối lượng khô m ầm m ẫu đối chứng 0,363(g) D ưới ảnh hưởng điều kiện nhiễm m ặn, khối lượng khô m ầm đạt từ 0,223 - 0,347(g), mức độ suy giảm tích lũy chất khô 4,49% - 38,48% K hối lượng khô m ầm đậu tương Đ T22 giảm theo chiều tăng lên nồng độ, tức nồng độ N aC l cao khối lượng khô m ầm giảm N goài ra, m ẫu M 0,3; MO,6 mức độ suy giảm tích lũy chất khô không nhiều Dễ thấy, ảnh hưởng m ặn nồng độ chưa rõ, m ầm có thích ứng tốt V nồng độ cao hơn, m ức độ suy giảm tích lũy chất khô m ầm đậu tương ĐT22 tăng lên, tỷ lệ thuận với gia tăng nồng độ NaCl N hư nồng độ N aCl 1,8%, mức độ suy giảm chất khô lên đến 38,48% N gày thứ sau gieo hạt, khả tích lũy chất khô m ẫu đối chứng trì cao nhất, khối lượng khô đạt 0,530(g) Ở m ẫu thí nghiệm lại, khối lượng khô m ầm tăng lên tăng chậm từ 0,323 - 0,427(g) thời gian nhiễm m ặn dài mức độ suy giảm tích lũy chất khô tăng lên từ 19,49 - 39,00 % Đ iều cho thấy, m ặn làm giảm khả tổng hợp chất m ới ảnh hưởng đến trình tích lũy chất khô m ầm Chứng tỏ ảnh hưởng làm giảm khả sinh trưởng m ặn đến m ầm đậu tương Đ T22 tăng lên theo thời gian gây nhiễm m ặn theo nồng độ m ặn tăng dần K hi áp suất thẩm thấu cao gây tượng hạn sinh lý cho m ầm đậu tương, tốc độ phân giải chất dự trữ giảm, khối lượng khô giảm Áp suất cao kìm hãm trình trao đổi chất m ầm đậu tương, trình phân giải chất dự trữ chậm nên không đủ lượng nguyên liệu sơ cấp cho trình tổng hợp chất Vì song song với việc giảm khối lượng khô sinh trưởng chậm m ầm đậu tương điều kiện áp suất cao [...]... còn ảnh hưởng đến các hoạt động sinh lý của cây như: - V iệc dư thừa m uối trong đất đã làm tăng áp suất thẩm thấu của dung dịch đất Cây lấy được nước và chất khoáng từ đất khi nồng độ m uối tan trong đất nhỏ hơn nồng độ dịch bào của rễ, tức áp suất thẩm thấu và sức hút nước của rễ cây phải lớn hơn áp suất thẩm thấu và sức hút nước của đất N ếu độ m ặn của đất tăng cao đến m ức sức hút nước của đất. .. lớn lên vi sinh vật có ữong đất quanh rễ và bên trong cây bị ảnh hưởng Lipm an và Sharp (1912) tìm ra N aC l ở nồng độ dưới 0,5% , gây ảnh hưởng đến quá trình cố định đạm của các vi khuẩn có nốt sần, còn N a 2S 0 4 thì thể hiện tính độc ở nồng độ 1,2% [41] Có thể dễ dàng nhận thấy, ảnh hưởng của đất nhiễm m ặn lên sự sinh trưởng và phát triển của thực vật là không nhỏ M ặn ảnh hưởng tiêu cực đến các giai... giai đoạn phát triển của cây trồng; kìm hãm sự sinh trưởng, từ đó làm giảm năng suất, chất lượng, sản lượng nông nghiệp Đặc biệt giai đoạn nảy m ầm và trong các giai đoạn đầu của thời kỳ sinh trưởng hầu hết thực vật nhạy cảm với độ m ặn của đất Các hạt nảy m ầm bị ảnh hưởng m ạnh bởi tác dụng thẩm thấu của các m uối, làm tăng tỷ lệ cây non bị chết và cây mọc không tốt [64] Sơ đồ tác động của m uối... là cây có tác dụng cải tạo đất, tăng năng suất cây trồng khác do hoạt động cố định nitơ của vi khuẩn Rhizobium cộng sinh trên rễ cây 2 Các nhà khoa học đã chú ý đi sâu vào hướng tìm hiểu ảnh hưởng của m uối đến các quá trình sinh lí, sự hình thành các chất có vai trò bảo vệ, tuy nhiên các nghiên cứu cho đến nay còn nhiều điều chưa làm rõ cơ chế ảnh hưởng của m uối, động thái tích lũy các chất trao... trúc của SOD: Hệ thống SOD được chia thành 3 nhóm chính là: Cu/Zn -SO D (M = 30 - 33kD a) có trong tế bào chất, m ột số có trong lục lạp thực vật bậc cao và giữa 2 m àng của ty thể; Fe -SO D (M =36-48kD a) có trong lục lạp, ngoài ra cũng có thông báo chúng có m ặt trong peroxysom và ty thể, M n -SO D (M =7594kD a) có trong ty thể + Lượng 0 2’ thường xuyên được sinh ra, tỷ lệ với cường độ hô hấp tế bào, trong. .. các chất trao đổi khác, kìm hãm sự vận chuyển tích cực của các chất đi qua m àng của tế bào rễ cây cũng như các tế bào [19] [21] Sự hút khoáng của rễ cây bị ức chế nên cây thiếu chất khoáng Do thiếu photpho nên quá trình photphoryl hoá bị kìm hãm và cây thiếu năng lượng 9 - Sự vận chuyển và phân bố các chất đồng hoá trong m ạch libe bị kìm hãm nên các chất hữu cơ tích luỹ trong lá ảnh hưởng đến quá... sức hút nước của rễ thì chẳng những cây không lấy được nước trong đất m à còn m ất nước vào đất gây nên hiện tượng hạn sinh lý Cây không hấp thu được nước nhưng quá trình thoát hơi nước của lá vẫn diễn ra làm m ất cân bằng nước gây nên hạn sinh lý V iệc tăng áp suất thẩm thấu trong đất m ặn quá m ức là nguyên nhân quan trọng nhất gây hại cho cây trồng trên đất m ặn Tỉ lệ nảy m ầm của hạt cây họ Đ ậu... sản Đặc biệt là sự xuất hiện của dịch bệnh và khan hiếm về lương thực, nước ngọt Đ ất m ặn là đất chứa m ột lượng m uối hòa tan trong nước ở vùng rễ cây làm thiệt hại đến sinh trưởng của cây trồng M ức độ gây hại tùy thuộc vào loài cây trồng, giống cây, thời gian sinh trưởng của cây, các yếu tố m ôi trường đi kèm Theo định nghĩa của hội khoa học M ĩ công bố thì đất m ặn là đất có độ dẫn điện EC cao hơn... ởng của nhiễm m ặn đến sinh trưởng, p h á t triển của thực vật Độ m ặn là m ột trong những yếu tố m ôi trường tàn bạo nhất hạn chế năng suất cây trồng bởi vì hầu hết các loại cây trồng nhạy cảm với độ m ặn do nồng độ cao của các m uối trong đất Đ ối với hầu hết cây trồng, tăng nguồn nước ngầm và tăng độ m ặn có tác động tiêu cực đến sự tăng trưởng thực vật và sự nảy m ầm hạt giống N hư độ mặn trong đất. .. khăn trong việc tìm và lấy nước từ đất M ức độ m uối cao có thể tạo ra sự m ất cân bằng các chất dinh dưỡng trong đất và m ột số m uối nhất định gây độc hại cho cây trồng H ậu quả tức thời của độ m ặn đến cây trồng không thích nghi với m uối bao gồm các hiện tượng như rụng lá, cháy lá, chậm phát triển, hạt giống nảy m ầm kém và chết cây [65] Phản ứng chung nhất của thực vật đối với m uối là làm giảm sinh