Nghiên cứu động thái huỳnh quang và quang hợp của một số giống đậu đen chịu thiếu nước khác nhau khi gây hạn ở giai đoạn cây non và ra hoa

B ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỞNG ĐẠI HỌC s PHẠM HẢ NỘI ĐÀM THỊ THÙY • NGHIÊN CỨU ĐỘNG THÁI HUỲNH QUANG VÀ QUANG HỢP CỦA MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU ĐEN CHỊU THIẾU NƯỚC KHÁC NHAU KHỈ GÂY HẠN Ở GIAI ĐOẠN CÂY NON VÀ RA HOA Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60 42 01 14 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC • • • Người hướng dẫn khoa học: PGS TS Nguyễn Văn Mã HÀ NỘI, 2015 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài luận văn này, xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc tới PGS TS Nguyễn Văn Mã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt trình thực đề tài luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy, cô giáo Ban Chủ nhiệm khoa Sinh - KTNN, Ban giám hiệu, Phòng Sau đại học, Cán thư viện trường Đại học Sư phạtn Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn ThS La Việt Hồng ThS Ong Xuân Phong - Phòng thí nghiệm Sinh lí thực vật, Trung tâm Hỗ trợ Nghiên cứu Khoa học Chuyển giao Công nghệ - trường ĐHSP Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi thiết bị, phương tiện để hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè, người đồng nghiệp động viên, góp ý cho thời gian qua Một lần cho phép bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất giúp đỡ quý báu Hà Nội, tháng năm 2015 Học viên Đàm Thị Thùy LỜI CAM ĐOAN Đây đề tài nghiên cứu khoa học thực hướng dẫn khoa học PGS TS Nguyễn Văn Mã Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận văn trung thực, chưa công bố công trình khoa học khác thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với nội dung đề cập luận văn Hà Nội, ngày 18 tháng 07 năm 2015 Học viên Đàm Thị Thùy MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Ý nghĩa lý luận thực tiễn NÔI DUNG • Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU .5 1.1 Cây đậu đen 1.1.1 Đặc tính sinh học đậu đen ì 12 Giá tn đậu đen .7 1.2 Tác hại hạn tính chịu hạn thực vật .13 1.2.1 Hạn hình thức hạn ảnh hưởng đến thực vật 13 2 Ảnh hưởng hạn đến thể thực vật 15 1.2.3 Tính chịu hạn thực vật 17 1.2.4 Ảnh hưởng hạn đến sinh trưởng đậu đen 20 1.2.5 Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng thiếu nước họ Đậu nói chung đậu đen nói riêng 21 1.3 Huỳnh quang diệp lục quan hệ huỳnh quang diệp lục với chế độ nước thực vật 24 1.3.1 Huỳnh quang diệp lục 24 1.3.2 Mối quan hệ huỳnh quang diệp lục chế độ nước 27 1.4 Quang họp quan hệ quang họp vói chế độ nước thực vật 28 1.4.1 Quang họp thực vật .28 1.4.2 Mối quan hệ quang họp với chế độ nước 32 Chương VẬT LỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN cứu 34 2.1 Đối tượng nghiên cứu 34 2.2 Phương pháp nghiên cứu 34 2.2.1 Thời gian địa điểm nghiên cứu 34 2.2.2 Bố trí thí nghiệm 35 2.2.3 Phương pháp phân tích tiêu 37 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN cứu VÀ THẢO LUẬN 42 3.1 Kết nghiên cứu lựa chọn giống đậu đen chịu thiếu nước khác 42 3.2 Động thái huỳnh quang diệp lục giống đậu đen có khả chịu thiếu nước khác 43 3.2.1 Ở giai đoạn non 43 3.2.2 Ở giai đoạn hoa .55 3.3 Ảnh hưởng thiếu nước đến khả quang họp đậu đen 65 3.3.1 Ảnh hưởng thiếu nước đến hàm lượng diệp lục 65 3.3.2 Động thái cường độ quang hợp cácgiống đậu đen có khả chịu hạn khác 78 KẾT LUÂN VÀ KIẾN NGHI 87 • • TÀI LIÊU THAM KHẢO 88 PHULUC • • DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thành phàn dinh dưỡng lOOgam đậu đen Bảng 1.2 Thành phần acid amin lOOgam đậu đ en Bảng 1.3 Khoáng chất đậu đen 11 Bảng 1.4 Vitamin có đậu đen 11 Bảng 1.5 So sánh thành phần dinh dưỡng ngũ cốc 13 Bảng 3.1 Khả nảy mầm số giống đậu đen nghiên cứu 42 Bảng 3.2 Giá trị huỳnh quang ổn định (F0) giống đậu đen chịu thiếu nước khác giai đoạn non 45 Bảng 3.3 Giá trị huỳnh quang cực đại (Fm) giống đậu đen chịu thiếu nước khác giai đoạn non 48 Bảng 3.4 Hiệu suất huỳnh quang biến đổi (Бут) giống đậu đen chịu thiếu nước khác giai đoạn non 52 Bảng 3.5 Huỳnh quang ổn định (Fo) giống đậu đen chịu thiếu nước khác giai đoạn hoa 56 Bảng 3.6 Huỳnh quang cực đại (Fm) giống đậu đen chịu thiếu nước khác giai đoạn hoa 59 Bảng 3.7 Hiệu suất huỳnh quang biến đổi (Буш) giống đậu đen chịu thiếu nước khác giai đoạn hoa 62 Bảng 3.8 Sự biến động hàm lượng diệp lục tổng số của3 giống đậu đen chịu hạn điều kiện gây hạn giai đoạn non 67 Bảng 3.9 Sự biến động hàm lượng diệp lục liên kết giống đậu đen chịu hạn khác giai đoạn n o n 70 Bảng 3.10 Hàm lượng diệp lục tổng số giống đậu đen chịu hạn khác giai đoạn h o a 73 Bảng 3.11 Sự biến động hàm lượng diệp lục liên kết giống đậu đen chịu hạn khác giai đoạn hoa 76 Bảng 3.12 So sánh hàm lượng diệp lục tổng số diệp lục liên kết giai đoạn non hoa giống đậu đen chịu hạn khác 78 Bảng 3.13 Anh hưởng thiếu nước đến cường độ quang hợp giống đậu đen chịu hạn khác giai đoạn non 79 Bảng 3.14 Anh hưởng thiếu nước đến cường độ quang hợp giống đậu đen chịu hạn khác giai đoạn hoa 83 Bảng 3.15 So sánh cường độ quang hợp pha gây hạn giống đậu đen chịu hạn khác giai đoạn non hoa 86 Bảng 3.16 So sánh cường độ quang hợp pha phục hồi giống đậu đen chịu hạn khác giai đoạn non hoa 86 DANH MỤC BIẺU ĐỒ, ĐỒ THỊ VÀ HÌNH ẢNH Hình 3.1 Huỳnh quang ổn định (F0) giống đậu đen chịu thiếu nước khác giai đoạn non 44 Hình 3.2 Huỳnh quang cực đại (Fm) giống đậu đen chịu hạn giai đoạn non 49 Hình 3.3 Hiệu suất huỳnh quang biến đổi (Fvm) 3giống đậu đen chịu thiếu nước khác giai đoạn non 51 Hình 3.4 Huỳnh quang ổn định (F0) giống đậu đen chịu hạn khác giai đoạn hoa 55 Hình 3.5 Giá trị huỳnh quang cực đại (Fm) giống đậu đen chịu hạn khác giai đoạn hoa 60 Hình 3.6 Hiệu suất huỳnh quang biến đổi (Буш) giống đậu đen chịu thiếu nước khác giai đoạn hoa 63 Hình 3.7 Sự biến động hàm lượng diệp lục tổng số giống đậu đenchịu hạn điều kiện gây hạn giai đoạn non 66 Hình 3.8 Sự biến động hàm lượng diệp lục liên kết giống đậu đenchịu hạn khác giai đoạn non 69 Hình 3.9 Hàm lượng diệp lục tổng số giống đậu đen chịu hạn khác giai đoạn hoa 72 Hình 3.10 Sự biến động hàm lượng diệp lục liên kết 3giống đậu đen chịu hạn khác giai đoạn hoa 75 Hình 3.11 Ảnh hưởng thiếu nước đến cường độ quang hợp giống đậu đen chịu hạn khác giai đoạn non 80 Hình 3.12 Anh hưởng thiếu nước đến cường độ quang hợp giống đậu đen chịu hạn khác giai đoạn hoa 82 PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Cây đậu đen (Vigna cylindrỉca) loại lương thực thuộc họ Đậu (Fabaceae) loại có giá trị kinh tế cao Hàm lượng chất hạt đậu đen cao: protein 21,93%, gluxit 3,28%, lipit 1,52% chất khoáng 3,58%, dẫn xuất protein chiếm 53,25% Thân đậu đen có chứa nhiều đạm tới 0,28% tính theo khối lượng khô, chế biến thành thức ăn gia súc thành phân xanh Đậu đen thuộc họ Đậu nên sau vụ để lại cho đất lượng đạm đáng kể, lượng đạm đậu đen cố định đến 30 - 60 kg N/ha Đậu đen có nguồn gốc Châu Phi, từ lan sang Trung Á, Ấn Độ nhiều nước khác châu Á Hiện đậu đen trồng khắp vùng nhiệt đới cận nhiệt đới Châu Á, Châu Phi, Nam Mỹ kể Hoa Kỳ Nước ta có hệ sinh thái đa dạng, khí hậu miền không giống Hơn nữa, năm gần diễn biến khí hậu ngày phức tạp, lượng mưa phân bố không vùng thời kỳ năm nên hạn hán nắng nóng kéo dài Hạn hán đất bạc màu gây không khó khăn cho sinh trưởng đậu đen vi sinh vật cộng sinh với chúng Hạn hán ảnh hưởng đến trình sinh lý, sinh hóa hoạt động enzym, gia tăng phân giải hợp chất phân tử cao, đặc biệt gây tổn thương máy quang hợp làm ảnh hưởng đến cường độ quang hợp , hạn hán yếu tố hạn chế suất chủ yếu đậu đen Nhu cầu xã hội đậu đen lớn, việc thâm canh tăng suất cho đậu đen cần thiết Các nhà khoa học đầu tư nghiên cứu, chọn tạo giống mới, sử dụng phân bón hợp lý, cải tiến biện pháp kỹ thuật Gần đây, vấn đề nghiên cứu khả chống chịu hạn họ Đậu nói chung giống đậu đen nói riêng thu hút ý nhiều nhà khoa học Nhiều ý kiến cho rằng, để đảm bảo suất cho đậu đen vấn đề quan trọng tìm hiểu khả chịu hạn giống khác để lựa chọn giống có suất lại có khả chịu hạn cao để gieo trồng vùng khô hạn vào thời vụ khô hạn Để chọn giống đậu đen phù hợp với nhiều vùng đất khô hạn phải tìm hiểu đặc tính sinh lý chúng Trong huỳnh quang diệp lục cường độ quang hợp thông số phản ánh trạng thái máy quang hợp điều kiện bất lợi môi trường Do phương pháp phân tích huỳnh quang diệp lục cường độ quang hợp giúp đánh giá, tuyển chọn trồng có sức chống chịu tốt cho vùng khô hạn Ở nước ta diện tích trồng đậu đen phân tán, nhiều vùng đất gieo trồng đậu đen thường gặp hạn hán nên ảnh hưởng lớn đến suất sản lượng Do nghiên cứu tìm hiểu chất khả chịu hạn trồng nói chung đậu đen nói riêng ngày mở rộng Với tiến khoa học kĩ thuật, nhà khoa học sâu vào tìm hiểu chế sinh lý liên quan đến tính chịu hạn thực vật như: ảnh hưởng thiếu nước đến trình hô hấp quang hợp [38], [39], kỹ thuật phân tích huỳnh quang diệp lục [36] Việc tìm hiểu huỳnh quang diệp lục quang hợp đậu đen trình gây hạn nhằm làm rõ chất phản ứng đậu đen trình bị khô hạn, để từ đánh giá khả chịu hạn tìm kiếm giải pháp nâng cao khả chịu hạn đậu đen Liên quan đến đề tài nghiên cứu có số công trình như: Nguyễn Văn Mã, Ngô Đức Dương, Nguyễn Huy Hoàng, đánh giá khả chịu hạn số giống đậu tương [7] Ảnh hưởng hạn sinh lý đến số tiêu sinh hoá giai đoạn nảy mầm số giống lạc (Nguyễn Thị Thu Ngà, Nguyễn Thị Tâm) [22] Ảnh hưởng hạn sinh lý đến số tiêu 80 Hình 3.11 Ảnh hưởng thiếu nước đến cường độ quang họrp giống đậu đen chịu hạn khác giai đoạn non Phân tích thay đ ổi cường độ quang hợp trình bày bảng 3.13 hình 3.11 cho thấy: Ở pha g â y hạn: Cường độ quang hợp giốn g có chiều hướng giảm so với đối chứng N gày ứ on g trình gây hạn, giốn g A PN - 82 có cường độ quang họp lô thí nghiệm giảm nhẹ so vớ i lô đối chứng G iống V N - 84 M V 01 có cường độ quang họp không giảm so vớ i đối chứng N gày thứ 2, lượng nước ứ on g đất giảm so vớ i ngày thứ cường độ quang hạp giống đậu đen lô thí nghiệm giảm nhiều Cường độ quang hợp giốn g A P N - 82 lô thí nghiệm đạt 76,6% so vớ i đối chứng, giống V N - 84 đạt 82,3% , giống M V01 đạt 83,5% so vớ i đối chứng N gày thứ cường độ quang họp lại tăng nhiều so v ó i ngày thứ lô thí nghiệm lô đối chứng G iống A P N - 82 đạt 84,4% , giốn g V N - 84 81 đạt 89,1% , giống M V 01 đạt 90,7% so với đối chứng Sự tăng lên đột ngột nhiệt độ cường độ ánh sáng trời trước lúc đo cường độ quang họrp tăng cao so vớ i ngày trước (phụ lục 1) Cường độ ánh sáng lớn làm cho cường độ quang hợp tăng lên N gày cuối pha gây hạn cường độ quang họp giốn g giảm nhanh, giống A PN - 82 đạt 61,9% , V N - 84 đạt 69,8% , giốn g M V01 đạt 79,9% so vớ i đối chứng Trong pha gây hạn, giốn g có cường độ quang hợp biến đổi nhiều A P N - 82, tiếp V N - 84, giốn g có cường độ quang họp biến đổi M V O l Ở ph a phục hồi: Khi tưới nước lại cường độ quang hợp giốn g đậu đen có chiều hướng tăng dần N gày tưới nước trở lại, giống bắt đầu phục h ồi m áy quang hợp Cường độ quang họp giống A P N - 82 đạt 68,2% , giống V N 84 đạt 83,2%, giống M V01 đạt 84,9% so với đối chứng N g y thứ , cường độ quang hợp giống đậu đen nghiên cứu có chiều hướng ngày thứ Cường độ quang hợp giốn g lô thí nghiệm tăng, giốn g A PN - 82 đạt 71,5% , giống V N - 84 đạt 85,9% , giốn g M V01 đạt 90,5% so vớ i đối chứng Đ ến ngày thứ 3, giống A PN - 82 đạt 74,6% , giốn g V N - 84 đạt 89,0% , giốn g M V01 đạt 91,8% Khi tưới nước lại khả phục h ồi giống đậu đen M V 01 tốt, điều chứng tỏ giống đậu đen M V01 giốn g có khả chịu hạn so vớ i giốn g A P N - 82 V N - 84 Từ kết thấy: nước nguyên liệu tham gia trực tiếp quang hạp Qua quang phân ly nước cung cấp H+ e , để thực trình photphoryl hoá tạo ATP tổng hợp N A D P H cung cấp cho pha tối để khử CƠ tạo sản phẩm quang hợp Trong pha tối, nước đóng vai trò làm 82 nguyên liệu để đồng hoá C Đ iều chứng tỏ hạn làm cho m áy quang hợp bị tổn thương từ ảnh hưởng đến cường độ quang hợp giống Còn on g pha phục hồi, khả quang họp tăng lên, chứng tỏ nước nhân tố quan trọng cây, thiếu nước m ọi hoạt động bị giảm sút, đặc biệt khả quang hợp Tuy nhiên, ảnh hưởng hạn hán làm cho m áy quang hợp b ị tổn thương nên pha phục h ồi khả quang hợp giống đậu đen thí nghiệm khó trở lại bình thường được, nên giống A PN - 82 chi đạt 88,6% , V N - 84 đạt 89%, giốn g M V01 đạt 91,9% so vớ i đối chứng 3.3.2.2 Ở giai đoạn hoa Cường độ quang hợp ảnh hưởng thiếu nước giống đậu đen A P N - 82, V N - 84, M V01 giai đoạn hoa thể bảng 3.14 hình 3.12 Hình 3.12 Ảnh hưởng thiếu nước đến cường độ quang hạrp giống đậu đen chịu hạn khác giai đoạn hoa 83 Bảng 3.14 Ảnh hưởng thiếu nước đến cường độ quang hợp giống đậu đen chịu hạn khác giai đoạn hoa (Đơn vị: ịẤmoỉ C 2/m s) % so ĐC TN TN ĐC hạn (A tTIỈ ) Ọ’ ± Tít ) 19,92“ ±0,39 20,72a ± 0,78 96,1 20,81“ ±0,48 ,lla± 0,67 98,5 19,62c ± 0,49 vớiĐC TN % so Ngày gây (X ± ĩĩg ) ( í ± rií y vói ĐC % so ĐC ™) (A ± m ) vớiĐC 19,92ab ± 0,62 98,4 17,12'±0,56 20,83a ± 0,53 82,1* 17,33c ± 0,21 20,83a± 0,56 83,1* 17,43b ± 0,65 19,13a± 0,57 91,0* 15,01” ±0,22 20,81a ± 0,63 72,1* 15,82b ± 0,15 20,91a± 0,38 75,6* 17,72b ± 0,45 20,63b ± 0,37 85,9* 14,51“ ±0,37 21,11* ± 0,34 68,7* 15,92“ ± 0,23 21,41“ ± 0,45 74,3* 16,73“ ±0,43 20,84ab ± 0,56 80,2* -Ngày TN ĐC TN ĐC TN ĐC phục hồi (X ± m ) (X ± m ) (^ ± m ) (í± ) (.? + m ) (Z ± m ) % so vớiĐC % so với ĐC % so vớiĐC 12,21a± 0,72 17,12a ± 0,13 71,3* 11,92“ ±0,29 15,72a± 0,67 75,7* 12,62a ± 0,42 16,91a± 0,46 79,5* 16,13b± ,ll 21,33b± 0,58 75,6* 17,93b ± 0,28 20,94b ± 0,89 85,6* 17,92b ± 0,39 19,82b ± 0,18 90,4* 16,91'± 0,17 21,21b± 0,38 79,7* 19,45c ± 0,17 21,23” ±0,37 91,6* 19,93“ ± 0,18 20,73° ± 0,79 96,1* Ghi chú: Dâu * chi sai khác có ý nghĩa thông kê công thức th í nghiệm với công thức đôi chứng So sánh công thức cuả giống, cột, pha, chữ khác thể sai khác có ý nghĩa a = 0,05 84 Phân tích thay đổi cường độ quang hợp trình bày bảng 3.13 hình 3.12 cho thấy: Ở ph a gây hạn: Cường độ quang hợp giống đậu đen lô thí nghiệm có chiều hướng giảm dần vào ngày cuối pha gây hạn N g y đầu tiên, lượng nước đất trồng đậu đen lô thí nghiệm đủ để diễn hoạt động sinh lý , hoá sinh bình thường nên cường độ quang hợp giống đậu đen thí nghiệm trạng thái bình thường, không khác so vớ i lô đối chứng N g y thứ ngày thứ lượng nước đất giảm đi, làm ảnh hưởng đến hoạt động sinh lý, hoá sinh Đ iều dẫn đến cường độ quang hợp giống đậu đen lô thí nghiệm bắt đầu giảm Cuờng độ quang hcrp giống A P N - 82 lô thí nghiệm ngày thứ đạt 82,1% , ngày thứ đạt 72,1% so với đối chứng Cường độ quang hợp giống V N - 84 lô thí nghiệm ngày thứ đạt 83,1% , ngày thứ đạt 75,6% Cường độ quang hợp giốn g M V01 lô thí nghiệm ứ on g ngày thứ đạt 91,0% , ngày thứ đạt 85,9% so v ó i đối chứng V ậy on g ngày thứ ngày thứ 3, giống có cường độ quang hợp giảm nhiều A PN - 82, tiếp V N - 84, giốn g có cường độ quang hợp giảm M V 01 N g y thứ 4, lượng nước ửong đất giảm nhiều làm cho cường độ quang hợp giống đậu đen lô thí nghiệm giảm nhiều pha gây hạn Cường độ quang hợp giống A P N - 82 đạt 68,7% , giốn g V N - 84 đạt 74,3% , giống M V01 đạt 80,2% so vớ i đối chứng Thiếu nước làm ảnh hưởng đến cường độ quang hợp giống đậu đen Trong giống chịu ảnh hưởng nhiều giốn g A PN - 82 tiếp giống V N - 84, giống M V 01 chịu ảnh hưởng hom giống Ở pha phục hồi: Cường độ quang hợp giống lô thí nghiệm có chiều hướng tăng Tuy nhiên vào ngày pha phục hồi, giá 85 trị cường độ quang hợp giống lô thí nghiệm lô đối chứng bị giảm rõ rệt Sự suy giảm đột ngột v ề cường độ quang hợp ngày thí nghiệm nhiệt độ cường độ ánh sáng ngày thứ pha phục hồi giảm mạnh (phụ lục 2), điều dẫn đến giá trị cường độ quang hcrp đo bị giảm đột ngột N gày thứ 2, nhiệt độ cường độ độ ánh sáng tăng cường độ quang họp tăng theo G iống A PN - 82 có cường độ quang hợp lô thí nghiệm đạt 75,6% , giống V N - 84 đạt 85,6% , giống M V01 đạt 90,0% so với đối chứng Đ ến ngày thứ pha phục hồi cường độ quang hợp giốn g có chiều hướng tăng ngày thứ G iống A PN - 82 đạt 79,7% , giốn g V N - 84 đạt 91,6% , giốn g M V 01 đạt 96,1% so với đối chứng Ở giai đoạn hoa, cường độ quang hợp giống A P N - 82 lô thí nghiệm b ị biến đổi nhiều nhất, tiếp đến giống V N - 84, cuối giốn g M V01 có cường độ quang hợp biến đổi Từ kết phân tích thấy cường độ quang họp lô thí nghiệm giống bị giảm pha gây hạn tăng lên tuới nước lại Cường độ quang họp giảm gây hạn nước dung m ôi hoà tan chất tạo m ôi truờng phản ứng thuận lợi hoà tan sản phẩm quang hợp N ếu ửong tế bào đồng hoá hàm lượng nước khoảng 40 - 50% trình quang hợp bị ngưng trệ Hơn nước cung cấp hidro để khử N A D P thành N A D PH qua phản ứng quang phân ly nước, nước liên quan đến trao đổi C 2, ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng cây, vận chuyển chất, hình thành m áy quang hợp, cung cấp nguyên liệu cho quang họp Thiếu nước lục lạp bị phân huỷ, tắc nghẽn vận chuyển chất N ước có vai trò gián tiếp đến quang hợp nhờ thoát nước m khí khổng m để CƠ khuyếch tán vào tế bào đồng hoá cung cấp cho để tham gia vào quang hợp 86 So sánh cường độ quang hợp giai đoạn nghiên cứu thấy pha gây hạn, giai đoạn non, cường độ quang hạrp giảm nhiều so với giai đoạn hoa; pha phục hồi, giai đoạn non tăng hom giai đoạn hoa Đ iều chứng tỏ giai đoạn non m áy quang hợp dễ b ị tổn thương giai đoạn hoa s ố liệu bảng 3.15 3.16 thấy: Bảng 3.15 So sánh cường độ quang hạrp pha gây hạn giống đậu đen chịu hạn khác giai đoạn non hoa Đơn vị: % so với Đ C Ngày gây APN - 82 V N -8 MV01 GĐ GĐ GĐ GĐ GĐ GĐ non hoa non hoa non hoa 94,2 96,1 94,0 98,5 99,4 98,4 76,6 82,1 82,3 83,1 83,5 91,0 84,8 72,1 89,9 75,6 90,7 85,9 61,9 68,7 69,8 74,3 79,9 80,2 hạn Bảng 3.16 So sánh cường độ quang hợp pha phục hồi giống đậu đen chịu hạn khác giai đoạn non hoa Đơn vị: % so với Đ C Ngày APN - 82 V N -8 MV01 phục GĐ GĐ GĐ G Đ GĐ GĐ non hoa non hoa non hoa 68,2 71,3 83,2 75,7 84,9 79,5 71,5 75,6 85,9 85,6 90,5 90,4 74,6 79,9 89,1 91,6 91,8 96,1 hồi 87 K Ế T L U Ậ N V À K IẾ N N G H Ị K ết luận N ghiên cứu động thái huỳnh quang diệp lục quang hợp giống đậu đen chịu hạn khác giai đoạn non hoa điều kiện thiếu nước rút kết luận sau đây: 1.1 Huỳnh quang diệp lục: Ở giai đoạn non hoa bị thiếu nước huỳnh quang ổn định tăng, huỳnh quang cực đại hiệu suất huỳnh quang ổn định giảm K hi cung cấp nước trở lại huỳnh quang ổn định giảm , huỳnh quang cực đại hiệu suất huỳnh quang ổn định tăng giống, song giốn g M V 01 biến động giống A P N - 84 biến động nhiều Ở giai đoạn non biến động nhiều giai đoạn hoa 1.2 Quang hợp: Hàm lượng diệp lục tổng số, diệp lục liên kết cường độ quang hợp giống bị hạn giảm , cung cấp nước lại chúng tăng lên giai đoạn non hoa song mức độ khác Ở giai đoạn non biến động nhiều hom giai đoạn hoa G iống M V01 biến động A PN - 82 biến động nhiều chứng tỏ giốn g M V01 có khả chịu hạn tốt ban đầu chọn K iến n gh ị Qua nghiên cứu, nhận thấy: G iai đoạn non dễ b ị tổn thương gặp điều kiện m ôi trường bất lợi giai đoạn hoa D o đó, trồng đậu đen nên cung cấp đủ nước cho giai đoạn non để không ảnh hưởng đến trình sinh trưởng G iống M V 01 giống có khả chịu hạn tốt giống lại nên trồng thử nghiệm giốn g vùng đất khô hạn làm nguyên liệu cho việc chọn, tạo giốn g đậu đen chịu hạn 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt N guyễn Hữu Cường, N guyễn Thị K im Anh, Đ inh Thị Phòng, Lê Thị M uội, Lê Trần Bình (2003), M ối tuơng quan hàm lượng proline tính chống chịu lúa, Tạp chí Công nghệ sinh học, số 1, tập Tr 85 - 95 N g ô Thế Dân, N guyễn Xuân H ồng, Đ ỗ Thị Dung, N guyễn Thị Chinh, Trần Đ ình Long, N guyễn Thị Đ ào, Phạm V ăn Toản, G ow da c L (2000), Kỹ thuật đạt suất lạc cao Việt Nam, N X B N ông nghiệp H N ội N guyễn Danh Đ ôn g (1988), Trồng đậu đen, đậu xanh, N xb N ôn g nghiệp H oàng Thị H (1996), Dinh dưỡng khoáng thực vật, N X B Đ H Q G Hà N ội Đ inh Thị Vĩrih Hà, N guyễn V ăn M ã (2008), Sự biến đổi hoạt độ enzym e proteaza, lipaza, am ilaza hạt đậu tương nảy m ầm điều kiện thiếu nước, Tạp chí Khoa học Công Nghệ, Tập , số 6, 51 - 58 Đ iêu Thị M H oa, N guyễn Thị Thu Hương, Bùi V ăn Thắng (2005), “Sự biến đổi hàm lượng acid amin proline m ầm đậu xanh bị hạn”, Báo cáo khoa học hội nghị toàn quốc nghiên cứu khoa học đời sổng, N X B Khoa học K ỹ thuật, tr, 531 - 533 N guyễn H uy H oàng (1995), “Đ ặc điểm di truyền, khả chịu hạn hoạt động quang họrp thời kì sinh trưởng phát trièn khác đậu xanh”, Tạp chí Sinh học, tập 17 (số 3) Đ ặng D iễm H ồng, V enediktov p s , Chemeric Y U : (1996), “Bản chất hoạt tính quang hệ II (PS II) tế bào Chlorella tối nhiệt độ cao”, Tạp chí Sinh học, tập 18 (2) trang - M ộng Hùng, D u y Nhất, N guyễn Trâm (1961), K ĩ thuật tăng suất đ ỗ đậu N xb N ôn g thôn 89 10 Trần Đ ăng Kế, N guyễn N hư Khanh (2006), Sinh lỷ học thực vật, N X B Giáo dục 11 N guyễn Đạt Kiên, Đ iêu Thị M H oa (2005), Khả quang hợp số giống đậu xanh điều kiện gây hạn, Báo cáo khoa học hội nghị toàn quốc 2005, N ghiên cứu khoa học sống, N X B Khoa học k ĩ thuật, tr 599 - 601 12 Trần Thị Phương Liên Huỳnh Thị Thu Huệ N ôn g V ăn Hải, Lê Thị M uội (2005), “A m ylaza hạt m ột số giống đậu tương chịu nóng m ột số giốn g đậu tương chịu hạn” Tạp Sinh học, tập 27 (số 1), trang - 13 Trần Thị Phương Liên (2010), Protein tính chổng chịu thực vật, N X B Khoa học tự nhiên C ông nghệ H N , Ừ.75 140 14 Đ ỗ Tất Lọi (2004), Những thuốc vị thuốc Việt Nam, N X B Y học 15 N guyễn V ăn Mã, La V iệt H ồng, Ong Xuân Phong (2013), Phương pháp nghiên cứu sinh lý học thực vật, N X B Đ ại h ọc quốc gia H N ội, tr 1 -1 16 N guyễn V ăn Mã, Cao B Cường (2006), “Sự quang hợp m ột số giống lạc khác nhau”, Tạp chí Sinh học, tập 28 (số ), trang 59 - 62 17 Chu V ăn M ần (2009), Tin học công nghệ sinh học, N xb Giáo dục V iệt Nam 18 Lê V ăn V iệt Mẩn cộng (2011), Công nghệ chế biến thực phẩm, N X B Đ ại học quốc gia TP HCM 19 Chu H oàng Mậu, N guyễn Thị V ân A nh (2005), “Khảo sát chất lượng hạt khả chịu hạn m ột số giống lúa cạn địa phương vùng núi phía B ắc”, Tạp chí Nông nghiệp PTNT, (17), tr - 20 Chu H oàng Mậu, N gô Thị Liêm , N guyễn Thị Tâm (2006), “Đánh giá khả chịu hạn m ột số giống lạc k ĩ thuật nuôi invitro”, H ội nghị Khoa học Công nghệ Toàn quốc 2006, N X B Khoa h ọc K ỹ thuật, te 202 -2 90 21 N guyễn V ăn M ùi (2007), Thực hành hoả sinh học, N X B Đ ại học Quốc gia H N ội, tr 108 - 1 2 N guyễn Thị Thu N gà, N guyễn Thị Tâm (2007), “Ảnh hưởng hạn sinh lý đến m ột số tiêu sinh hoá giai đoạn nảy m ầm m ột số giống lạc”, Tạp chí Nông nghiệp PTNT, (6), 44 - 39 Đ inh Thị Phòng, Đ ặng D iễm H ồng, Lê Trần Bình, Lê Thị M uội, (2004), “Đánh giá nhanh khả chịu hạn phương pháp đo huỳnh quang diệp lục lúa”, Tạp chí khoa học công nghệ, tập 18 ( số 2) trang 42 Hoàng M inh Tấn (chủ biên), V ũ Quang Sáng, N guyễn K im Thanh (2004), Giáo trình Sinh lý thực vật, N X B Đ ại học Sư phạm, H N ộ i, tr, 54 - 57, 133 ,3 327 Hoàng M inh Tấn, N guyễn Quang Thạch, Trần V ăn Phẩm (2000), Giáo trình Sinh lỷ học thực vật, N X B N ông nghiệp, Hà N ội N guyễn V ũ Thanh Thanh (2008), Nghiên cứu tính đa dạng di ừĩỉyền phân lập gen liên quan đến tính chịu hạn số giống đậu xanh (Vỉgna radỉata L, W ilczek), Luận án Tiến sĩ Sinh học, V iện C ông nghệ Sinh học, Hà N ội V ũ N g ọ c Thắng, N guyễn N g ọ c Tuất, N guyễn Thu H iền, N guyễn Quang D ũng, N guyễn V ăn Thắng, V ũ Đ ình Chính (2011), “Ảnh hưởng hạn đến khả nảy m ầm m ột số giốn g đậu x anh triển vọn g”, Tạp chí Khoa học Phát triển, Tập số 6, te - 86 B ùi Thị Thu Thuỷ, N guyễn Thị Tâm, N guyễn Mạnh Quỳnh (2 0 ), “Ảnh hưởng hạn sinh lý đến m ột số tiêu hoá sinh hạt nảy mầm m ột số giốn g lúa”, Tạp chí Nông nghiệp PTNT, 12(2), ứ 29 - 33 V ũ Thị Thu Thuỷ (2011), Tạo dòng chịu hạn phân lập gen cystatin liên quan đến tính chịu hạn lạc (Arachis hypogaea L), Luận án Tiến sĩ Sinh h ọc, Đ ại học Thái N guyên 91 30 Huỳnh Tuấn V ũ (2006), Đ ậu đen chữa đau lưng, giải độc, Tạp Y học, truy cập ngày 11 tháng 10 năm 2013, http://w w w tapchivduoc.com /dong-v /bai- thuoc-dan-gian/2959-dau-den-chua-dau-lung-giai-doc.htm1 Tiếng Anh 31 Ana Lopez, Tarek El - Naggr, Montserrat Duenas Teresa Ortega IsabelEstrella, Teresa Hernandez, M Pilar G osm ez - Serranillos, Olga M Palomino, M Emilia Carretero (2012), Effect o f Cooking and Germination on Phenolic Composition and Biological Properties o f Dark Beans, Food Chemistry 32 Dai, Mumper, R J (2010), "Plant Phenolics: Extraction, Analysis and Their Antioxidant and Anticancer P roperties”, M olecules, 15(10), 7313 7352 33 Fedina, and Popova, A V (1996) Photosynthesis, photorespừation and praline A ccum ulation in water stressed pea leaves Photosynthetica, 32: 312 -3 34 Glynn c Percivall and Colin N Sheriffs2 (2002), “Identification o f drought - tolerart w ood y perennials using chlorophyll fluorescence”, Journal o f Arboriculture (28) : September 35 J A de Ronde, R.N Laurie, T.Caetano M.M Greyliny, I K erepessi (2004), “Comparative Study betw een ừansgenic and non - transgenic soybean lines proved transgenic lines to be more drought tolerant”, Ephytica vol 138, page 123 132 36 M axw ell K , Johnson G N (2000) “Chlorophyll fluorescence - a practical guide” Journal o f Experimental Botany, 345, pp 659 668 37 M M D Heikal and M A Saddad (1981), A lleviation o f O sm otic Stress on Seed Germination and Seedling Growth o f Cotton, Pea and W heat b y Proline, Journal ofPhyton (Austria) V o l 22 Fasc 2: 275 287 92 38 Patrick B Morgan, Carl J B em acchi, D onald R Ort and Stephen P Elevantion o f O zone to A nalysis o f the E ffect o f season - Long Open soybean”, Plant physiology 135, p 2348 - 2357 39 M R.B Siddique, A Hammid, M S Islam (1999), “Drought stress effects on Photosynthetic rate and le a f gas exchange o f W h eat”, Botanical Buletin o f 40 P Fresco, F Borges, C D iniz, M P.M Marques (2006), “N ew Insights on the Anticancer Properties o f Dietary Polyphenols”, M edicinal Research Reviews, V ol 26, N o ,7 - 766 Academia Sinca 40, p 141 - 473 41 Povey M.I.W and Mason T.J (1998), “Ultrasound in food processing”, Blackie Academic & Professional, an imprint o f Thomson Science, 2-6 Boundary Row, London, U K , 282 pages 42 Shrifa.S.Abu - M uriefah (2008), “E ffect of drought stress on photosynthetri efficien cy o f G lycine m ax L plants” Journal, 3(3) 43 Thitipom Machikowa, Thanawit Kulrattanarak, and Sodchol Wonprasaid (2013), “Effects o f ultrasonic treatment on germination o f synthetic sunflower seeds”, Word Academy o f Science, Engineering and Technology 44 Zlatko S Zlatev, Ivan T Yordanov (2004), “Effects o f so il drought on phothosynthesis and cholorophyll fluorescence in bean plants”, Bulg J.Plant physiology, 30 (3 - ), p30 - 18 45 Whitsitt M S, Collins R.G and M ullet J.E (1997) “M odulation o f dehydrin tolerance in soybean seedling”, Plant physiology 114, p.917-925 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Bảng theo dõi nhiệt độ, độ ẩm, cường độ ánh sáng trưức đo huỳnh quang diệp lục cường độ quang hạrp giai đoạn non Cường độ ánh Ngày Nhiệt độ Độ ẩm không gây hạn (Độ C) khí (%) 29,7 78 13400 27,6 84 22800 28,9 85 21500 32,8 83 26300 Nhiệt độ Độ ẩm không (ĐỘC) khí (%) 30,6 81 28600 29,6 80 27400 26,4 79 22800 sáng (LUX) Cưõmg độ ánh Ngày phục sáng (LUX) hồi Phụ lục 2: Bảng theo dõi nhiệt độ, độ ẩm, cường độ ánh sáng trước đo huỳnh quang diệp lục cường độ quang họp giai đoạn hoa Cưòrng độ ánh Ngày Nhiệt độ Độ ẩm không gây hạn (Độ C) khí (%) sáng (LUX) 28,9 76 13400 29,6 64 21800 30,5 75 22100 28,8 73 20300 Nhiệt độ Độ ẩm không (Độ C) khí (%) Cưòrng độ ánh Ngày sáng phục (LUX) hồi 26,6 82 12600 29,6 85 22400 30,4 79 20800 [...]... giống đậu đen chịu hạn Vì vậy chúng tôi chọn đề tài: “Nghiền cứu động thái huỳnh quang và quang hợp của một sổ giống đậu đen chịu hạn khác nhau khỉ gây hạn ở giai đoạn cây non và ra hoa làm chủ đề nghiên cứu 2 Mục đích nghiên cứu Tìm hiểu động thái huỳnh quang diệp lục và cường độ quang hợp của các giống đậu đen chịu hạn khác nhau trong quá trình gây hạn ở giai đoạn cây non và ra hoa 3 Đối tượng và. .. phạm vi nghiên cứu * Đối tượng nghiên cứu: trong đề tài này chúng tôi sử dụng 6 giống đậu đen: APN - 82, VN - 84, AG2003, BĐ14, MV01, Kalindi - 76 do Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam cung cấp *Phạm vỉ nghiên cứu: Động thái huỳnh quang diệp lục và cường độ quang hợp của một số giống đậu đen ở giai đoạn cây non và ra hoa 4 Nhiệm vụ nghiên cứu Khảo sát sơ bộ khả năng chịu hạn của một số giống đậu đen, ... chỉnh hoạt động của gen 1.2.4 Ảnh hưởng của hạn đến sự sinh trưởng của đậu đen Đối với cây đậu đen, nước có vai trò YÔ cùng quan trọng trong quá trình sinh trưởng, phát triển Nó có vai trò quyết định đến năng suất và chất lượng của đậu đen Đậu đen là loại cây trồng có khả năng chịu hạn tương đối cao ở một giai đoạn nhất định, khi cây đậu đen bị thiếu nước ở bất kì giai đoạn nào thì cũng gây ảnh hưởng đến... của đậu đen thay đổi theo từng giai đoạn sinh trưởng Ở giai đoạn sinh trưởng đầu tiên không có sự mẫn cảm đặc biệt với sự thiếu nước, giai đoạn hạt đâm tia xuống đất và giai đoạn quả già ít mẫn cảm hơn so với giai đoạn hoa nở rộ Khi cây đậu đen bị thiếu nước, trước hết ảnh hưởng tới sinh trưởng và phát triển, rõ nhất là giảm độ tăng trưởng của tế bào trên toàn bộ cây, ảnh hưởng tới quang hợp Thiếu nước. .. đủ nước 1.2.5 Tình hình nghiên cứu về ảnh hưởng của thiếu nước ở cây họ Đậu nói chung và đậu đen nói riêng Nghiên cứu tính chịu hạn của thực vật đối với điều kiện bất lợi của môi trường là một yêu cầu bức thiết Việc nghiên cứu về tính chịu hạn đã được tiến hành ở nhiều nước trên thế giới YỚi nhiều cây trồng khác nhau, trong đó các cây họ Đậu 22 Đối với thực vật và đặc biệt là họ Đậu, các nghiên cứu. .. đen, chọn ra 3 giống đậu đen có khả năng chịu hạn tốt, trung bình và yếu để tiến hành làm thí nghiệm Xác định động thái huỳnh quang diệp lục, cường độ quang hợp, hiệu suất quang hợp và hàm lượng diệp lục của lá đậu đen trong quá trình gây hạn ở thời kỳ cây non và ra hoa 4 5 Ý nghĩa lý luận và thực tiễn * Ỷ nghĩa lí luận: Tìm hiểu sâu về sự biến động huỳnh quang diệp lục và cường độ quang hợp trong... tổng hợp một số chất hình thành và tích luỹ nhiều khi hạn hán: prolin, nhóm amin bậc 4, một số đường Ở Việt Nam trong những năm qua, đã có rất nhiều công trình nghiên cứu tính chịu hạn của cây trồng như: đậu tương, lạc, lúa, đậu xanh nghiên cứu về đặc điểm di truyền, khả năng chịu hạn và hoạt động quang hợp ở các thời kỳ sinh trưởng và phát triển khác nhau của cây đậu xanh (Nguyễn Huy Hoàng) [7] Nghiên. .. sinh ở hạt nảy mầm của một số giống lúa (Bùi Thị Thu Thuỷ, Nguyễn Thị Tâm, Nguyễn Mạnh Quỳnh) [28] Khả năng quang hợp của một số giống đậu xanh trong điều kiện gây hạn (Nguyễn Đạt Kiên, Điêu Thị Mai Hoa) [11] Việc tìm hiểu sâu về sự biến động huỳnh quang diệp lục và cường độ quang hợp trong điều kiện thiếu nước để làm rõ thêm tác động của hạn hán tới hoạt động của bộ máy quang hợp để làm cơ sở cho... Anh hưởng của hạn sinh lý đến một số chỉ tiêu hoá sinh ở hạt nảy mầm của một số giống lúa (Bùi Thị Thu Thuỷ, Nguyễn Thị Tâm, Nguyễn Mạnh Quỳnh) [28] Tạo dòng chịu hạn và phân lập gen cystatin liên quan đến tính chịu hạn ở cây lạc (Vũ Thị Thu Thuỷ) [29] Khả năng quang hợp của một số giống đậu xanh trong điều kiện gây hạn (Nguyễn Đạt Kiên, Điêu Thị Mai Hoa) [11] và rất nhiều công trình nghiên cứu khác. .. cây đậu xanh (Nguyễn Huy Hoàng) [7] Nghiên cứu về hoạt độ enzym trong hạt ở một số giống đậu tương chịu nóng và một số giống đậu tương chịu hạn (Trần Thị Phương Liên, Huỳnh Thị Thu Huệ, Nông Văn Hải, Lê Thị Muội) [12] Nghiên cứu sự quang hợp ở một số giống lạc khác nhau (Nguyễn Văn Mã, Cao Bá Cường) [16] Mối tương quan giữa hàm lượng prolin và tính chống chịu ở cây lúa (Nguyễn Hữu Cường, Nguyễn Thị Kim