Luận văn sư phạm Ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu đến sự sinh trưởng và hàm lượng Prolin của hạt đậu tương nảy mầm trong dung dịch đường Saccarôzơ

LỜI CẢM ƠN Để hồn thành khóa luận này, em nhận bảo, hướng dẫn tận tình thầy giáo PGS.TS Nguyễn Văn Mã, thầy cô giáo khoa Sinh – KTNN, động viên, giúp đỡ gia đình, bạn bè suốt thời gian thực khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Nguyễn Văn Mã, Khoa Sinh – KTNN, Trung tâm Hỗ trợ Nghiên cứu Khoa học Chuyển giao công nghệ, Thư viện trường ĐHSP Hà Nội giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để em hồn thành tốt khóa luận Trong q trình thực hiện, nhiều hạn chế, đề tài nghiên cứu em không tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận bảo, đóng góp ý kiến thầy cô giáo bạn sinh viên để đề tài em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, Ngày 28 tháng năm 2010 Sinh viên Nguyễn Thị Thanh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Kết nghiên cứu đề tài đảm bảo tính xác, khách quan, trung thực không trùng lặp với tác giả khác Hà Nội, Ngày 28 tháng năm 2010 Sinh viên Nguyễn Thị Thanh MỤC LỤC Mở đầu 1 Lí chọn đề tài Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu 2.1 Mục đích nghiên cứu 2.2 Nhiệm vụ nghiên cứu Ý nghĩa lí luận thực tiễn đề tài Nội dung Chương Cơ sở lí luận vấn đề nghiên cứu 1.1 Vai trò nước thực vật 1.2 Vai trò nước nảy mầm đậu tương 1.3 Prolin vai trò prolin thực vật 1.3.1 Bản chất hoá học prolin 1.3.2 Vai trò prolin 1.4 Tình hình nghiên cứu đậu tương, prolin ảnh hưởng áp suất thẩm thấu thực vật 10 Chương Đối tượng phương pháp nghiên cứu 14 2.1 Đối tượng nghiên cứu 14 2.2 Phương pháp nghiên cứu 14 2.2.1 Phương pháp xác định áp suất thẩm thấu 14 2.2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 15 2.2.3 Phương pháp xác định tiêu nghiên cứu 16 2.2.3.1 Xác định tỉ lệ nảy mầm 16 2.2.3.2 Xác định tiêu sinh trưởng mầm 16 2.2.3.3 Phân tích hàm lượng prolin mầm 17 2.2.4 Phương pháp xử lí thống kê kết thực nghiệm 18 Chương Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến sinh trưởng hàm lượng prolin mầm đậu tương 19 3.1 Tỉ lệ nảy mầm đậu tương 19 3.2 Sự sinh trưởng thân rễ mầm 22 3.3 Khối lượng tươi khối lượng khô mầm 28 3.4 Hàm lượng prolin mầm 33 Kết luận 36 Tài liệu tham khảo 37 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Đậu tương, đỗ tương hay đậu nành (Glycinemax) loại thuộc họ Đậu (Fabaceae) Đậu (Fabales) trồng có giá trị Hàm lượng chất dinh dưỡng có đậu tương cao Trong hạt, hàm lượng protein chiếm tới 40% khối lượng khơ hạt, thành phần chứa nhiều axit amin khác nhau, có số axit amin không thay cần thiết thể: lơxin, izolơxin, valin, metionin, triptophan,… Đây nguồn protein thực vật có giá trị cao cung cấp cho người động vật Trong hạt đậu tương chứa nhiều ngun tố khống: Fe, Ca, P, Mg, S thành phần chất xơ tốt cho tiêu hóa Vitamin đậu tương có nhiều loại khác nhau, đáng kể vitamin nhóm B: B1, B2, B6 ngồi có vitamin E, axit pholic So với loại đậu khác đậu tương có chứa axit béo thiết yếu cao Tổng số chất béo chiếm khoảng 18%, thành phần cacbonhiđrat chiếm 31% Ngồi ra, đậu tương chứa số thành phần có lợi cho sức khỏe người phytosterols, lecithin, isoflavons phytoestrogen…[19] Sản phẩm từ đậu tương sử dụng đa dạng dùng trực tiếp hạt thô chế biến thành đậu phụ, ép thành dầu đậu nành, làm nước tương, sữa đậu nành, bánh kẹo,…[17] đáp ứng nhu cầu đạm phần ăn hàng ngày người gia súc Theo nghiên cứu nhà khoa học Mĩ Hàn Quốc cho thấy: ăn nhiều sản phẩm từ đậu tương giúp ngăn ngừa nhiều bệnh ung thư ung thư hoocmon gây ra: ung thư vú, ung thư tuyến tiền liệt hay ung thư đường ruột, số bệnh liên quan đến gan, mật, kiểm sốt thể trạng, phòng ngừa bệnh tiểu đường, béo phì lỗng xương [4] Cũng họ Đậu khác, bên cạnh giá trị dinh dưỡng cao, đậu tương có tác dụng tốt việc cải tạo đất, tạo suất cho trồng khác Điều có hoạt động cố định nitơ loài vi khuẩn Rhizobium sống cộng sinh nốt sần rễ Chúng cung cấp đạm cho đất làm cho đất trở nên tơi xốp, màu mỡ đồng thời lượng protein hạt phận khác đậu tương cao trồng khác Mặt khác, đậu tương có thời gian sinh trưởng ngắn, lại thích ứng với nhiều phương thức canh tác như: luân canh, xen canh…nên nâng cao hệ số sử dụng đất trồng tăng hiệu kinh tế đơn vị diện tích canh tác [3] Về nguồn gốc, đậu tương coi trồng cổ nhân loại, xuất phát từ loại đậu tương dại thân mảnh dạng leo, tên khoa học G.sofa Sied & Zuc (T Hymovitz 1970) vùng Mãn Châu (Trung Quốc) Sau diện tích gieo trồng đậu tương mở rộng phạm vi toàn giới Hiện đậu tương trồng 200 quốc gia, chủ yếu tập trung số nước: Hoa Kỳ, Trung Quốc Ấn Độ [1] Ở Việt Nam, từ thời vua Hùng ông cha ta biết trồng sử dụng nhiều loại đậu có đậu tương Hiện nay, đậu tương coi trồng nông nghiệp quan trọng, đứng sau lúa ngô Tuy nhiên, diện tích gieo trồng suất đậu tương nước ta hạn chế Diện tích gieo trồng dao động khoảng vài trăm nghìn ha, suất trung bình khoảng 57% suất đậu tương bình qn tồn giới Nước ta nằm khu vực khí hậu có tiềm sản xuất đậu tương cho suất cao tồn cầu [2] Tuy nhiên, địa hình nước ta phức tạp, 3/4 đồi núi, diện tích đất canh tác chiếm 21% tổng diện tích, diện tích đất màu mỡ khơng nhiều, diện tích đất bị nhiễm mặn lớn (ước tính có khoảng 54 triệu đất đai Đông Nam Á Việt Nam bị nhiễm mặn) Ở vùng đất này, áp lực thẩm thấu lớn, làm cho trồng khó hút nước, nên thường không sinh trưởng phát triển bình thường Do đó, việc lựa chọn giống trồng có khả chống chịu tốt cho suất cao vùng đất gặp nhiều khó khăn Vì vậy, nghiên cứu khả chống chịu trồng nói chung đậu tương nói riêng việc làm có ý nghĩa quan trọng sản xuất nông nghiệp Việt Nam Điều khơng góp phần làm tăng suất trồng mà mở rộng diện tích đất canh tác nơng nghiệp nước ta Khả chống chịu trồng điều kiện khắc nghiệt nhà khoa học nước quan tâm nghiên cứu Trên sở tính mẫn cảm loại trồng khác với điều kiện ngoại cảnh, giai đoạn định, nhà khoa học xác định khả chống chịu số trồng khác nhau: khả chịu nóng, chịu lạnh, chịu hạn, chịu mặn Trong đó, khả chống chịu giai đoạn nảy mầm đặc biệt quan tâm, giai đoạn đầu tiên, giai đoạn tạo tiền đề cho sinh trưởng phát triển thể non Trên đối tượng đậu tương, có số nhà khoa học nghiên cứu như: Sheila A.Blackman, Miquel Ribas – Carbo, Finnegan…[29], [33] tìm hiểu ảnh hưởng thiếu nước đến q trình quang hợp, hơ hấp, sinh trưởng Ở Việt Nam, có số tác giả nghiên cứu đậu tương như: Nguyễn Huy Hồng, Trần Đình Long, Nguyễn Văn Mã, Trần Thị Phương Liên…[7],[8], [9], [10], [11], [12], [13], [14] với vấn đề đánh giá khả chịu hạn, quang hợp, chất lượng hạt, chọn tạo giống Tuy nhiên, số lượng cơng trình nghiên cứu ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến đậu tương chưa nhiều Và nghiên cứu dừng lại việc đánh giá ảnh hưởng áp suất thẩm thấu định Cho đến chưa có cơng trình nghiên cứu đánh giá cách tổng thể mức độ ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến sinh trưởng đậu tương Xuất phát từ lí trên, chúng tơi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến sinh trưởng hàm lượng prolin hạt đậu tương nảy mầm dung dịch đường saccarôzơ” Mục đích nhiệm vụ nghiên cứu 2.1.Mục đích nghiên cứu Đánh giá mức độ ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến khả sinh trưởng prolin mầm đậu tương 22 Nhiệm vụ nghiên cứu Xác định tiêu sinh trưởng (tỉ lệ nảy mầm, chiều dài thân, rễ mầm, khối lượng tươi, khối lượng khô) prolin mầm đậu tương gieo dung dịch đường có áp suất thẩm thấu khác Ý nghĩa lí luận thực tiễn đề tài - Bổ sung thêm nguồn tư liệu nghiên cứu tiêu sinh trưởng hàm lượng prolin giai đoạn nảy mầm đậu tương - Bước đầu đánh giá mức độ ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến sinh trưởng hàm lượng prolin đậu tương giai đoạn nảy mầm - Bổ sung thêm nguồn tư liệu nghiên cứu, tạo sở tiền đề để nhà chọn tạo giống lựa chọn giống trồng thích hợp nhằm nâng cao suất trồng nông nghiệp, mở rộng diện tích gieo trồng đậu tương vùng đất nhiễm mặn NỘI DUNG CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Vai trò nước thực vật Nước chất thiếu cấu trúc tế bào thực vật Hàm lượng nước đa số thực vật đạt từ 70 – 80% Ở loài rau, nước chiếm 90% khối lượng tươi Còn số quan hạt, bào tử chứa nước chúng trì khả nảy mầm lâu Sự kết hợp phân tử nước yếu tố cấu trúc tế bào định độ bền vững, rắn mơ, trì hình dạng cấu trúc tế bào toàn thể, tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động sống Nước trực tiếp tham gia vào hoạt động sinh lí, sinh hóa thực vật, môi trường cho phản ứng hóa học diễn tế bào thể, dung môi nhiều chất, hầu hết phản ứng hóa sinh tế bào thực vật xảy mơi trường nước Trong q trình trao đổi chất lượng, nước tham gia nguyên liệu Trong trình quang hợp, nước cung cấp H+ để NADP+ thành NADPH thông qua phản ứng quang phân li nước Nước tham gia vào nhiều phản ứng sinh hóa q trình hơ hấp hiếu khí, thủy phân hợp chất cao phân tử thiết cần có mặt nước Chính vậy, cần giảm lượng nước nhỏ tế bào gây nên thay đổi đáng kể hoạt động trao đổi chất Từ đó, ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển Bên cạnh đó, nước có vai trò hiđrat Nó hấp phụ bề mặt hạt keo (protein, axit nucleic) bề mặt màng sinh học (màng sinh chất, màng không bào, màng bào quan) tạo thành lớp nước mỏng bảo vệ cho cấu trúc sống tế bào Nước có vai trò quan trọng việc điều hòa ổn định nhiệt độ giúp q trình sinh lí, sinh hóa thể diễn bình thường điều kiện nhiệt độ cao Do nước có tỷ nhiệt cao bay nhiệt độ kể nhiệt độ 00C Khi thiếu nước thường thay đổi hình thái, mơ sức căng, bị héo, tế bào giảm hàm lượng nước tự do, màng sinh chất chuyển từ sol sang gel, tính thấm tế bào rễ thay đổi, hoạt động enzim thủy phân giảm mạnh, tổng hợp ADN bị giảm sút, chí bị phân giải Nhiều phản ứng xảy điều kiện thiếu ơxi lỗ khí đóng dẫn tới việc hình thành nhiều sản phẩm độc như: axit lactic, etanol, axetalđehit, amoniac,… tế bào giảm khả tích lũy ATP Ngồi ra, nước góp phần tích cực việc đảm bảo mối liên hệ khăng khít thể với mơi trường Sự thiếu nước làm cho lỗ khí đóng, làm giảm lượng CO2 xâm nhập vào khiến cho hoạt động quang hợp giảm sút, thiếu nước giảm vận chuyển sản phẩm quang hợp từ đến quan, phận khác cây, giảm việc gắn Cacbon vào hợp chất Quá trình tổng hợp protein bị giảm tăng cường phân giải axit nucleic bị thiếu nước Đặc biệt, bị thiếu nước đột ngột lại nguy hiểm chúng làm rối loạn trình trao đổi chất, gây hậu nghiêm trọng, làm chết cây, chưa bị héo hoàn toàn Nhu cầu nước thực vật thay đổi tùy theo loài, tuỳ vào giai đoạn sinh trưởng Và sinh trưởng phát triển diễn bình thường cung cấp đủ nước 1.2 Vai trò nước nảy mầm đậu tương Đậu tương trồng có nhu cầu nước cao, trình sinh trưởng cần lượng nước mưa vào khoảng 350 – 600 mm Hệ số phân tán khoảng 600 – 1000 g nước/1 g chất khơ Trong q trình sinh trưởng nhu cầu nước tăng dần Hàng loạt tiêu sinh trưởng suất như: chiều cao cây, số đốt, kích thước thân, số hoa, tỉ lệ đậu quả, số hạt trọng lượng hạt…đều có tương quan với độ ẩm đất, đặc biệt tỉ lệ nảy mầm Nảy mầm giai đoạn quan trọng chu trình sinh trưởng phát triển thực vật nói chung đậu tương nói riêng Q trình nảy mầm diễn mạnh mẽ tạo sở thuận lợi cho sinh trưởng phát triển sau Quá trình nảy mầm diễn với nhiều biến đổi sinh lí, sinh hóa hạt với tốc độ cao để chuẩn bị cho hình thành Đậu tương mầm nên nảy mầm hạt đậu tương gồm pha sau: Pha trương hạt Pha hình thành hoạt hóa enzim Pha tích lũy chất dinh dưỡng Pha động viên chất dinh dưỡng xác định chất hữu đặc trưng cho thể giai đoạn nảy mầm Sự nảy mầm bắt đầu hấp thụ nước nhờ chế hút trương hạt làm hạt trương lên, hạt chuyển từ trạng thái ngủ nghỉ sang trạng thái sinh trưởng mạnh Trong hạt, bắt đầu tăng tính thủy hóa keo ngun sinh chất, giảm tính ưa mỡ độ nhớt keo dẫn đến biến đổi sâu sắc đột ngột trình trao đổi chất hạt liên quan đến nảy mầm Đặc trưng tăng mạnh mẽ hoạt tính enzim thủy phân phân giải polisaccarit, protein chất phức tạp khác thành chất đơn giản, dẫn đến thay đổi hoạt động thẩm thấu Các sản phẩm thủy phân dùng làm nguyên 10 Bảng 3: Sự sinh trưởng rễ mầm Đơn vị: mm Ptt AK02 Ngày NC atm atm atm atm atm atm atm 54,8  0,8 54,0  0,3 52,7  0,4 47,0  0,6 45,3  0,8 36,7  0,9 41,2  0,5 36,7  0,4 % so ĐC 100 98 96 85 81 74 65 63 atm atm 10atm 11atm 32,2  0,2 28,4  0,6 * 14,3  0,3* 12,3  0,1* 58 50 25 21 Ngày DT96 126,7  0,3 113,3  0,6 102,4  0,9 89,2  0,5 82,1  0,7 68,2  0,2 57,4  0,8 47,7  04 % so ĐC 100 89 80 70 65 54 45 38 39,3  0,6* 30,2  0,4 16,8  0,5* 14,5  0,3* 30 23 13 11 Ngày 219,7  0,3 186,5  0,9 158,3  0,7 126,7  0,6 112,3  0,8 106,7  0,5 95,6  0,7 68,2  0,4 - % so ĐC 100 85 72 57 51 48 43 31 48,7  0,1 35,3  0,2* 17,3  0,5* 15,5  0,9* 22 15 Ngày 64,2  0,2 62,1  0,8 58,7  0,7 56,1  0,3 48,9  0,6 45,7  0,5 43,2  0,4 38,1  0,4 % so ĐC 100 96 91 87 75 70 67 59 35,5  0,2 31,6  0,3* 15,7  0,1* 13,2  0,7* 54 48 23 20 Ngày 135,2  0,5 121,7  0,3 108,3  0,4 92,1  0,6 87,4  0,9 72,1  0,8 58,3  0,7 45,5  0,4 % so ĐC 100 89 80 68 64 53 43 33 Ngày 221,3  0,6 189,2  0,8 163,7  0,5 134,8  0,4 121,2  0,3 108,3  0,2 97,3  0,1 72,1  0,7 - % so ĐC 100 85 74 61 55 49 44 33 41,2  0,1 32,1  0,2* 17,2  0,3* 15,1  0,2* 30 23 13 11 49,8  0,8 37,2  0,9 18,5  0,4* 16,3  0,5* 22 17 Trong đó: (-): thể sai khác khơng có ý nghĩa thống kê; (*): thể sai khác có độ tin cậy ≥ 95% 26 Hình 3.1: Đồ thị thể sinh trưởng rễ mầm AK02 Chiều dài (mm) 250.00 Ngày 200.00 Ngày Ngày 150.00 100.00 50.00 0.00 NC 10 11 Ptt(atm) Hình 3.2: Đồ thị thể sinh trưởng rễ mầm DT96 27 Trong điều kiện, áp suất thẩm thấu cao sinh trưởng rễ mầm DT96 tốt AK02 Như vậy, áp suất thẩm thấu cao môi trường kìm hãm sinh trưởng rễ mầm Sự sinh trưởng rễ mầm thể khả hút nước mầm chống chịu với điều kiện khắc nghiệt, nên giống đậu có khả sinh trưởng rễ mầm mạnh chống chịu với điều kiện áp suất thẩm thấu cao tốt 3.3 Khối lượng tươi khối lượng khơ mầm Trong q trình nảy mầm hạt, nước giữ vai trò đặc biệt quan trọng, tác nhân hoạt hoá enzim thuỷ phân mơi trường phản ứng tham gia vào q trình phân giải chất trung gian phục vụ cho việc tổng hợp chất hữu cơ, cung cấp lượng kiến tạo tế bào mô Khối lượng tươi khô mầm kết trình sinh tổng hợp giai đoạn đầu sinh trưởng mầm đậu tương Khối lượng tươi biểu khả hút nước, đồng thời đóng vai trò định khối lượng khơ mầm Khối lượng khô mầm thể hàm lượng chất mà hạt tích luỹ suốt giai đoạn nảy mầm Do đó, khối lượng tươi khơ tiêu sinh lí quan trọng phản ánh sinh trưởng mầm 3.3.1 Khối lượng tươi Tiến hành cân khối lượng tươi mầm vào ngày thứ ngày thứ sau hạt nảy mầm Kết thí nghiệm trình bày bảng Qua kết bảng cho thấy: khối lượng lươi mầm tăng dần từ ngày đến ngày Sự gia tăng thể rõ rệt áp suất thẩm thấu mơi trường thấp (1 - atm), từ atm trở lên gia tăng thể không rõ 28 Bảng 4: Khối lượng tươi mầm đậu tương Đơn vị: g AK02 Ptt DT96 ngày ngày nước cất 0,41  0,02 - 1,29  0,05 * 0,46  0,06 - 1,32  0,06 * 1atm 0,42  0,03 - 1,19  0,07 * 0,49  0,03 - 1,24  0,05 * 2atm 0,44  0,05 1,09  0,06 * 0,50  0,02 - 1,10  0,08 * 3atm 0,51  0,01 - 1,03  0,08 * 0,53  0,08 1,06  0,09 * 4atm 0,54  0,04 - 0,98  0,03 0,57  0,04 - 1,02  0,03 5atm 0,57  0,02 0,93  0,01 * 0,61  0,01 0,98  0,01 * 6atm 0,61  0,01 - 0,89  0,02 * 0,63  0,07 - 0,92  0,04 7atm 0,62  0,08 0,86  0,06 0,64  0,05 - 0,89  0,02 * 8atm 0,63  0,06 - 0,77  0,05 * 0,66  0,03 0,85  0,08 * 9atm 0,66  0,04 - 0,76  0,03 - 0,67  0,02 0,79  0,04 10atm 0,68  0,03 - 0,75  0,04 - 0,69  0,08 - 0,77  0,06 - 11atm 0,69  0,02 - 0,73  0,02 - 0,71  0,01 - 0,76  0,03 - - Trong đó: (-): thể sai khác khơng có ý nghĩa thống kê (*): thể sai khác với độ tin cậy ≥ 95% Trong ngày đầu tiên, khối lượng tươi không biến đổi nhiều áp suất thẩm thấu khác nhau, ngày thứ khối lượng tươi lại có xu hướng giảm dần áp suất thẩm thấu môi trường tăng, mức độ giảm rõ nét áp suất thẩm thấu thấp (từ – atm), áp suất thẩm thấu cao mức độ giảm chênh lệch khối lượng áp suất thẩm thấu gần Trong ngày nảy mầm, khối lượng tươi DT96 cao AK02 áp suất thẩm thấu thấp (1 – atm) sau chênh lệch không rõ ràng 29 Khối lượng (g) ngày 1.40 1.20 ngày 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 NC 10 Ptt (atm) 11 Hình 4.1: Biểu đồ biểu diễn thay đổi khối lượng tươi AK02 Khèi l­ỵng (g) 1.40 ngày 1.20 ngày 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 NC 10 11 Ptt (atm) Hình 4.2: Biểu đồ biểu diễn thay đổi khối lượng tươi DT96 30 Như vậy, ngày nảy mầm, khối lượng tươi biến đổi sau ngày khối lượng tươi lại có xu hướng giảm dần áp suất thẩm thấu môi trường tăng Điều này, chứng tỏ sinh trưởng mầm lúc hay áp suất thẩm thấu kìm hãm sinh trưởng mầm 3.3.2 Khối lượng khô Tiến hành cân khối lượng khô mầm vào ngày ngày thứ sau hạt nảy mầm Kết thí nghiệm trình bày bảng Kết bảng cho thấy: khối lương khô biến động không rõ ràng từ ngày đến ngày áp suất thẩm thấu khác Giữa giống đậu tương DT96 AK02 không thấy rõ khác biệt khối lượng khơ Điều chứng tỏ áp suất thẩm thấu có ảnh hưởng khơng lớn tới tích luỹ khối lượng khô giai đoạn nảy mầm đậu tương Bảng 5: Khối lượng khô mầm Đơn vị: g Ptt AK02 DT96 ngày ngày NC 0,147  0,011 - 0,152  0,022 - 0,158  0,031 - 0,160  0,041 - 1atm 0,152  0,120 - 0,160  0,050 - 0,162  0,010 - 0,165  0,020 2atm 0,161  0,030 - 0,170  0,041 0,166  0,051 0,170  0,012 - 3atm 0,173  0,012 0,176  0,060 - 0,173  0,010 - 0,180  0,021 - 4atm 0,180  0,021- 0,183  0,024 0,185  0,022 _ 0,185  0,030 - 0,190  0,011 - 5atm 0,193  0,041 0,200  0,053 6atm 0,210  0,032 - 0,213  0,041 - 0,220  0,041 - 0,226  0,022 - 7atm 0,220  0,011 - 0,226  0,031 0,230  0,030 0,233  0,011 8atm 0,226  0,020 0,230  0,011 9atm 0,233  0,042 - 0,238  0,022 - 0,198  0,030 _ 0,233  0,060 - 0,240  0,021 - 0,252  0,012 0,263  0,031 10atm 0,240  0,010 0,246  0,011 11atm 0,250  0,031 - 0,258  0,021 - 0,238  0,022 0,245  0,051 - 0,254  0,032 0,272  0,011 - Dấu (-): thể sai khác khơng có ý nghĩa thống kê 31 Khối lượng (g) ngày 0.250 ngày 0.200 0.150 0.100 0.050 0.000 NC 10 11 Ptt (atm) Hình 5.1: Biểu đồ biểu diễn biến thiên khối lượng khô AK02 Khối lượng (g) ngày 0.300 ngày 0.250 0.200 0.150 0.100 0.050 0.000 NC 10 11 Ptt (atm) Hình 5.2: Biểu đồ biểu diễn biến thiên khối lượng khô DT96 32 3.4 Hàm lượng prolin Cho đến có nhiều cơng trình nghiên cứu chi rằng: prolin chất có vai trò điều hoà áp suất thẩm thấu tế bào thực vật Hàm lượng prolin lá, rễ sống điều kiện khô hạn hay mô nuôi cấy môi trường có áp suất thẩm thấu cao tăng lên nhiều lần so với sống điều kiện bình thường [25], [29], [30] Do vậy, việc đánh giá biến đổi hàm lượng prolin mầm đậu tương hạt nảy mầm điều kiện áp suất thẩm thấu khác tiêu quan trọng để đánh giá ảnh hưởng áp thẩm thấu đến giai đoạn nảy mầm thực vật nói chung đậu tương nói riêng Tiến hành đo hàm lượng prolin mầm vào ngày 3, sau hạt nảy mầm Kết đo trình bày bảng Kết bảng cho thấy: hàm lượng prolin mầm tăng dần theo thời gian Trong đó, tăng nhanh áp suất thẩm thấu thấp (1 – atm), áp suất thẩm thấu cao hàm lượng prolin biến đổi Trong ngày, hàm lượng prolin tăng áp suất thẩm thấu tăng, riêng mẫu từ – 11 atm tăng ngày đầu (ngày 5), ngày sau prolin nhữg mẫu biến đổi không rõ rệt Ở áp suất thẩm thấu thấp ( từ – atm) hàm lượng prolin DT96 AK02 khơng có khác biệt rõ rệt áp suất thẩm thấu cao (từ 11 atm) hàm lượng prolin DT96 cao so với AK02 Như vậy, điều kiện áp suất thẩm thấu cao mầm đậu tương tăng cường tích luỹ hàm lượng prolin tích luỹ tỉ lệ thuận với gia tăng áp suất thẩm thấu Đặc biêt ngày đầu nảy mầm (ngày 3, 5) Kết phù hợp với đánh giá tác giả trước prolin [32] Nhưng ngày sau (ngày 7) biến đổi prolin mẫu có áp suất thẩm thấu cao (9 – 11 atm) không rõ rệt 33 Bảng 6: Hàm lượng prolin mầm đậu tương Đơn vị: mg/g Ptt ngày % so ĐC ngày NC 0,11  0,06 100 1atm 0,22  0,02 2atm AK02 % so ĐC ngày % so ĐC ngày % so ĐC ngày 0,28  0,07 100* 0,46  0,05 100 0,13  0,09 100* 200* 0,47  0,09 167* 0,69  0,08 150* 0,23  0,08 0,35  0,05 318* 0,76  0,13 271 0,96  0,13 208* 3atm 0,49  0,03 445* 0,83  0,08 296* 1,13  0,07 4atm 0,63  0,04 502 1,32  0,16 471* 5atm 0,86  0,12 572* 1,85  0,11 6atm 1,08  0,08 781* 7atm 1,17  0,06 8atm 1,84  0,09 DT96 % so ĐC ngày % so ĐC 0,32  0,12 100 0,67  0,15 100* 176* 0,49  0,14 153* 0,84  0,06 125* 0,37  0,08 284* 0,63  0,09 197* 1,22  0,18 206 245* 0,49  0,06 376 0,78  0,01 244 1,38  0,04 232* 1,67  0,17 363 0,65  0,05 500* 1,32  0,03 413* 1,56  0,13 349* 542 2,46  0,04 535* 0,88  0,04 676* 1,88  0,07 588* 2,34  0,09 427* 1,94  0,05 692* 2,82  0,09 613* 1,12  0,07 861 1,92  0,06 609* 2,86  0,03 510* 982 2,33  0,07 823* 3,42  0,05 743* 1,28  0,09 985* 2,39  0,04 747* 3,42  0,04 585 1672* 2,50  0,08 892* 3,96  0,08 860* 1,76  0,18 1353* 2,52  0,05 788* 3,92  0,15 510* - 2,38  0,16 1831* 2,86  0,16 894* 3,78  0,12 564 - 9atm 2,12  0,18 1927* 2,78  0,06 992* 3,74  0,12 813 10 atm 2,38  0,07 2072* 3,02  0,13 1078* 3,72  0,05 808 - 2,42  0,05 1862* 3,27  0,13 1021 3,72  0,11 562 - 11atm 2,52  0,11 2163* 3,23  0,12 1153* 3,76  0,16 817 - 2,88  0,13 2215* 3,32  0,08 1038* 3,76  0,07 561 - Trong : (-): thể sai khác khơng có ý nghĩa thống kê; (*): thể sai khác với độ tin cậy ≥ 95% 34 hàm lượng prolin (mg/g) 4.50 ngày 4.00 ngày 3.50 ngày 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 NC 10 11 Ptt (atm) Hình 6.1: Biểu đồ biểu diễn biến đổi hàm lượng prolin AK02 Hàm lượng prolin (mg/g) 4.50 4.00 ngày 3.50 ngày 3.00 ngày 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 NC 10 11 Ptt (atm) Hình 6.2: Biểu đồ biểu diễn biến đổi hàm lượng prolin DT96 35 KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu số tiêu sinh trưởng prolin giai đoạn nảy mầm giống đậu tương AK02 DT96 áp suất thẩm thấu khác rút số kết luận sau: Áp suất thẩm thấu có ảnh hưởng lớn tới sinh trưởng prolin giai đoạn nảy mầm, biểu là: giảm tốc độ tỉ lệ nảy mầm đậu tương, kìm hãm sinh trưởng thân rễ, hạn chế gia tăng khối lượng tươi ảnh hưởng tới tích luỹ khối lượng khơ mầm Áp suất thẩm thấu làm tăng cường tích luỹ prolin mầm, tích luỹ tỉ lệ thuận với gia tăng áp suất thẩm thấu, đặc biệt ngày đầu trình nảy mầm (ngày 5) Khi nghiên cứu trình nảy mầm đậu tương 12 áp suất thẩm thấu khác liên tiếp từ đến 12 atm, kết cho thấy áp suất thẩm thấu cao ảnh hưởng rõ rệt đến sinh trưởng prolin mầm Các áp suất thẩm thấu thấp (từ – atm) có ảnh hưởng hơn, áp suất thẩm thấu cao (từ – atm) mức độ ảnh hưởng nhiều hơn, áp suất thẩm thấu cao (từ – 11 atm) có ảnh hưởng mạnh mẽ tới sinh trưởng prolin mầm Trong đó, áp suất thẩm thấu 12 atm ức chế hoàn toàn khả nảy mầm sinh trưởng đậu tương Trên đối tượng nghiên cứu giống đậu tương DT96 AK02, kết cho thấy: điều kiện áp suất thẩm thấu cao DT96 có tốc độ nảy mầm nhanh (9 atm), tỉ lệ nảy mầm nảy mầm cao hơn, sinh trưởng tốt hơn, tích lũy prolin nhiều Điều chứng tỏ giống đậu tương chịu hạn tốt có khả chống chịu với áp suất thẩm thấu cao 36 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Phạm Văn Biên, Hà Hữu Tiến, Phạm Ngọc Quy, Trần Minh Tâm, Bùi Việt Nữ (1996) Cây Đậu Nành Nxb Nông nghiệp Tp Hồ Chí Minh Ngơ Thế Dân, Trần Đình Long, Trần Văn Lài, Đỗ Thị Dung, Phạm Thị Đào (1999) Cây đậu tương, Nxb Nông Nghiệp Hà Nội Đường Hồng Dật Cây đậu tương thâm canh tăng suất, đẩy mạnh phát triển Nxb Nông Nghiệp Hà Nội Tâm Diệu (1988) Đậu tương thật hoàn hảo, Nxb Hoa Sen Nguyễn Hữu Đống, Bùi Thị Kim Khánh, Trương Thị Bích Phương (2003) “Ảnh hưởng manitol đến tích luỹ prolin glucose liên quan đến khả điều chỉnh thẩm thấu nuôi cấy callus cà chua” Tạp chí Di truyền học Ứng dụng Điêu Thị Mai Hoa, Nguyễn Thị Thu Hương, Bùi Văn Thắng (2005) “Sự biến đổi hàm lượng axit amin prolin mầm đậu xanh bị hạn”, Thông báo khoa học Trường ĐHSP Hà Nội Tr.28-30 Nguyễn Huy Hoàng (1992), “Nghiên cứu khả chịu hạn giống đậu tương nhập nội miền Bắc Việt Nam”, Luận án PTS Nguyễn Huy Hoàng, Trần Đình Long (1992), “Đánh giá khả chịu hạn tập đồn đậu tương nhập nội” Viện KHKT Nơng Nghiệp Việt Nam, Tạp chí Nơng nghiệp Cơng nghiệp Thực phẩm Số tr 38 – 140 Nguyễn Huy Hoàng CS (1995), “Nghiên cứu so sánh động thái hình thành nốt sần số giống, dòng đậu tương chịu hạn điều kiện miền Bắc Việt Nam” Tạp chí Sinh học, 17(3) Tr 62- 64 10 Trần Văn Lài, Hoàng Minh Tâm (1997), “Nghiên cứu chọn tạo giống đậu đỗ biện pháp kĩ thuật thâm canh” Tạp chí Nơng nghiệp Cơng nghiệp thực phẩm số tr.20 – 33 37 11 Trần Thị Phương Liên, Nông Văn Hải, Lê Thị Muội (1996) “Nghiên cứu thành phần điện di protein số giống đậu tương có khả chịu hạn khác nhau” Tạp chí Sinh học ,18(4) Tr 15 – 19 12 Nguyễn Văn Mã (1990), “Khả chịu hạn đậu tương suất cao đất bạc màu” Báo cáo tổng kết đề tài KHCN cấp bộ, Mã số B96-41-01 13 Nguyễn Văn Mã (1995) “Khả chịu hạn đậu tương xử lí phân vi lượng thời điểm khác nhau” Tạp chí Sinh học, 17(3), tr.100102 14 Nguyễn Văn Mã, Phan Hồng Quân (2000), “Nghiên cứu số tiêu sinh lí, sinh hố đậu tương điều kiện gây hạn”, Tạp chí Sinh học 22(4) Tr.47-52 15 Đinh Thị Phòng (2001), “Nghiên cứu khả chịu hạn chọn dòng chịu hạn lúa cơng nghệ tế bào thực vật”, Luận án Tiến sĩ Sinh học, TTKHTN công nghệ Quốc gia, tr.6-80 16 Phạm Đồng Quảng (chủ biên), 575 Giống trồng nông nghiệp Nxb Nông nghiệp 17 Phạm Văn Thiều (1995), Cây đậu tương - kỹ thuật trồng chế biến sản phẩm, Nxb Nông nghiệp, 100 trang 18 Mai Quang Vinh, Ngô Phương Thịnh “Kết chọn tạo phát triển giống đậu tương chịu hạn chất lượng cao DT96”, Viện di truyền nông nghiệp Việt Nam 19 Thành phần hoá học hạt đậu tương http:// www.vi Wikipedia org.com 20 Giống đậu tương AK02 http:// khuyennong.mard.gov.vn 38 Tiếng Anh 21 Andreas J.Karamanos (1995) The involvement of proline and some metabolites in water stress and their importance as drought resistance indicators, Bugl J Plant Physiologi 22 Bates L.S (1973) Rapid determination of free protein for watertress studies, plant and soil 39, p.205 – 207 23 Fenando E.F Cecillia B, Miriam G and Juan A.G (2000), Affect of NaCl on gerination, grow and soluble sugar content in chenopodium quinoa Willd Seeds pp.27-34 24 Hinson K, E.E Harrtwig (1990), Sản xuất đậu tương vùng nhiệt đới, Nxb Đại học-GD chuyên nghiệp, Hà Nội 25 Jame A.Buna (2006) Leaf elongation in relation to leaf water potentian on soybean Journal of Experimental Botany 28(1), p.156-161 26 Karin Wisiol, Clepping of water stresed blue grama affect proline accumulation and productivity http://www.hort.purdue.edu/rhodcv/hort640c/proline/prooool.htm 27 Kishor P.B.K Hong Z, Miao G, Hu C, Verma D.P.S (1995) Over expression of Pyrroline- 5- carboxylate synthetase increase proline production and confer osmotolerance in transgenic plant Plant Physiol, 108.pp.1381394 28 Kozusko (1984), Xác định tính chịu hạn lấy hạt theo thay đổi thông số chế độ nước, NXB Leningrat, (Bản dịch từ tiếng Nga) 29 Miquel Ribas - Carbo, Nicolas L, Taylor, Larry Giles, Silviaa Busqets Patrick M Finnegan, David A (2005) Effects of Water stress on Respiration in Soybean Leaves, Plant Physiology 39 30 M.R.B Siddique, A Hamid, M.S.Islam (1999) Drought stress effects on photosynthetic rate and leaf gas exchange of wheat, Botanical Bulletin of Academica Sinica 40, p.141- 145 31 Nanjo T, Kobayashi M, Yoshiba, Sananda Y, Wada K, Tsukaya H, Kakubari Y, Yamaguchi – Shinozaki K, Biologucal functions of proline in morphogenetic and osmotolerance revealed in antisense transgenic Arabidopsis thaliana http://www.Soygenetics.org/articles/Sgu 2001- 011.htm 32 Proline, ornithine and arginine metabolism, Roles of proline in plant adaptation to environmental stress http://www.hort.purdue.edu/rhodcv/hort640c /proline/prooool.htm 33 Sheila A Blackman, Ralph L Obendorf, A.Carl Leopold (1992) Maturation proteins and sugars desiccation to lerance of developing soybean seeds, Plant Physiology 100, p.225-230 34 Volcova A.M (1984), Xác định khả chịu hạn, chịu nóng giống trồng phương pháp cho nảy mầm dung dịch đường saccarozơ xử lí nhiệt, Nxb Leningrat (Bản dịch từ tiếng Nga) 35 Zheng Yi- Zhi and LiTian, Changes of proline levels anh abscisic acid content in to lerant/Sensitive cultivars of Soybean under osmotic conditions http://www.Soygenetics.org/articles/sgu 2000-011.htm 40 ... Ngày 2, đậu tương nảy mầm áp suất thẩm thấu cao (từ - atm AK02 – atm DT96) Ngày 3, 22 hạt nảy mầm tới 11 atm, áp suất thẩm thấu lớn 12 atm đậu tương khơng nảy mầm Trong ngày, áp suất thẩm thấu tăng... tăng áp suất thẩm thấu Mỗi giống đậu tương có khả chống chịu áp suất thẩm thấu khác nên sinh trưởng thân thân mầm khác Tuy nhiên, áp suất thẩm thấu thấp ảnh hưởng đến sinh trưởng ít, nên sinh trưởng. .. atm, áp suất thẩm thấu ≥ 12 atm đậu tương khơng khả nảy mầm Trên sở đó, chúng tơi tiến hành thí nghiệm nghiên cứu sinh trưởng prolin đậu tương nảy mầm dung dịch đường với 12 áp suất thẩm thấu