Ảnh hưởng của ánh sáng xanh lơ đến sự tăng trưởng và tích lũy flavonoid của cây húng quế (Ocimum basilicum L.) in vitro

Cây Húng quế là một loại rau gia vị và dược liệu được trồng phổ biến ở Việt Nam, các hợp chất tạo mùi vị của cây này như phenolics và flavonoid được quan tâm. Nghiên cứu so sánh việc tăng trưởng của cây Húng quế in vitro dưới ánh sáng xanh lơ gồm LED 440, 450 hoặc 460nm với đèn huỳnh quang để tìm hiểu sự thay đổi hình thái, sinh khối cây, trao đổi khí trong quang hợp, hàm lượng sắc tố, đường, tinh bột và tích lũy flavonoid ở lá sau 4 tuần.

Vietnam J Agri Sci 2020, Vol 18, No 2: 130-137 Tạp chí Khoa học Nơng nghiệp Việt Nam 2020, 18(2): 130-137 www.vnua.edu.vn ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG XANH LƠ ĐẾN SỰ TĂNG TRƯỞNG VÀ TÍCH LŨY FLAVONOID CỦA CÂY HÚNG QUẾ (Ocimum basilicum L.) In Vitro Nguyễn Thị Thu Thảo1, Trần Hồi Ngun1, Đỗ Thường Kiệt1,2, Phan Ngơ Hoang1* Khoa Sinh học - Công nghệ sinh học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM TT Nghiên cứu Ứng dụng Công nghệ cao Nông nghiệp, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên * Tác giả liên hệ: pnhoang@hcmus.edu.vn Ngày nhận bài: 24.10.2019 Ngày chấp nhận đăng: 02.04.2020 TÓM TẮT Cây Húng quế loại rau gia vị dược liệu trồng phổ biến Việt Nam, hợp chất tạo mùi vị phenolics flavonoid quan tâm Nghiên cứu so sánh việc tăng trưởng Húng quế in vitro ánh sáng xanh lơ gồm LED 440, 450 460nm với đèn huỳnh quang để tìm hiểu thay đổi hình thái, sinh khối cây, trao đổi khí quang hợp, hàm lượng sắc tố, đường, tinh bột tích lũy flavonoid sau tuần Kết quả, tăng trưởng đèn huỳnh quang LED 450nm có lóng thân ngắn, số tổng diện tích cao so với tăng trưởng LED 440 hay 460nm; sinh khối khơ tích lũy rễ tất LED xanh giảm so với đối chứng Ánh sáng LED 440 hay 460nm thúc đẩy gia tăng sinh khối khô thân, ánh sáng xanh 450nm lại giúp tích lũy sinh khối Cường độ quang hợp lá, hàm lượng chlorophyll a, đường, tinh bột hàm lượng hợp chất phenol ánh sáng xanh lơ (440, 450 460nm) giảm so với đối chứng Tuy nhiên, ánh sáng 450nm giúp trì tỷ lệ chlorophyll a/b, carotenoid flavonoid cao tương đương so với đối chứng Từ khóa: Flavonoid, hợp chất phenol, LED xanh, Ocimum basilicum L, quang hợp The Effects of Blue Led Light on the Growth and Flavonoid Accumulation of Basil (Ocimum basilicum L.) In Vitro ABSTRACT Basil is widely cultivated in Vietnam and mostly used for spice and medicinal purposes In this study, in vitro basil plants were cultivated under three blue LED light conditions (440, 450, and 460nm, respectively) by using fluorescent lamps as the control After four weeks, the morphology, biomass, gas exchange in photosynthesis, chlorophyll, total sucrose, starch, phenol compounds and total flavonoid content of the plants were determined Under the fluorescent light or blue LED of 450nm, the stem height was lower, but the number of leaves was greater, and the total leaf area was higher than those of plants grown under blue LEDs (440 and 460nm) Root dry mass percentage of the plants under blue LEDs decreased compared to that of the control Blue LED at 440 and 460nm increased the percentage of stem dry mass, whereas blue LED light (450nm) increased the percentage of leaves dry mass Monochromatic blue light reduced photosynthetic rate, chlorophyll a, sucrose, starch, and phenol compounds content of leaves However, blue LED light (450nm) maintained the carotenoid and flavonoid contents, chlorophyll a/b ratio in leaves which were rather high in comparison with the fluorescent light of the control Keywords: Blue LED, Flavonoids, Ocimum basilicum L., phenol compounds, photosynthesis ĐẶT VẤN ĐỀ Cây Húng quế (Ocimum basilicum L.) có nguồn gốc từ châu Á châu Phi, ngày trồng phổ biến Việt Nam loại rau gia 130 vị Theo thuốc đông y, hợp chất thứ cấp phenol, flavonoid loại có ý nghĩa cao điều trị viêm, ung thư (Đỗ Tất Lợi, 2004; Cardoso & cs., 2017; Trettel & cs., 2017) Hợp chất thứ cấp thực vật tổng Nguyễn Thị Thu Thảo, Trần Hồi Ngun, Đỗ Thường Kiệt, Phan Ngơ Hoang hợp từ lượng tiền chất trình biến dưỡng sơ cấp, đặc biệt, sản phẩm có nguồn gốc từ q trình quang hợp Ánh sáng xanh lơ (bước sóng từ 400-500nm) vừa nguồn lượng cho hoạt động quang hợp, vừa đóng vai trị tín hiệu cho cử động q trình quang phát sinh hình thái thực vật (Lin & cs., 2013; Bùi Trang Việt, 2016) Việc nghiên cứu tác động ánh sáng xanh lơ lên trình quang hợp, tổng hợp sản phẩm sơ cấp thứ cấp ngày quan tâm bên cạnh số công bố liên quan lĩnh vực vài đối tượng Tuy nhiên, gần đây, nghiên cứu dừng việc tìm hiểu hiệu ứng phối hợp ánh xáng xanh lơ đỏ tỷ lệ khác thực vật (Pennisi & cs., 2019; Carvalho & cs., 2016; Jensen & cs., 2018; Piovene & cs., 2015; Naznin & cs., 2019) Trong đó, vai trị đặc hiệu ánh sáng xanh lơ bước sóng riêng lẻ khác trình sinh lý thực vật chưa làm rõ Nghiên cứu thực nhằm tìm hiểu tác động ánh sáng LED xanh bước sóng khác lên biểu hình thái, hoạt động quang hợp, tích lũy số sản phẩm biến dưỡng sơ cấp thứ cấp Húng quế in vitro tươi khô (KLT, KLK), hàm lượng đường, tinh bột, phenol tổng số flavonoid xác định sau tuần VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP Trong đó, A663, A646, A470 số OD đo máy quang phổ 10mL dịch chứa sắc tố 2.1 Vật liệu Cây Húng quế (Ocimum basilicum L.) in vitro tuần tuổi có nguồn gốc từ hạt, tăng trưởng mơi trường MS (Murashige & Skoog, 1962) với đa lượng giảm 50%, đường 30 g/L, agar g/L, phịng ni cấy: 27 ± 2C, ẩm độ 65 ± 5%, đèn huỳnh quang, cường độ ánh sáng 50 µmol photon/m2/giây, quang kì 12/12 2.2 Phương pháp Khảo sát ảnh hưởng ánh sáng LED xanh lên in vitro Cây Húng quế in vitro tuần tuổi theo dõi tăng trưởng nguồn sáng huỳnh quang (đối chứng) LED xanh bước sóng 440, 450 460nm, cường độ ánh sáng 50µmol photon/m2/giây, quang kì 12/12 Hình thái cây, khối lượng Xác định cường độ quang hợp Các vị trí thứ (tính từ gốc) in vitro sau tuần tăng trưởng điều kiện chiếu sáng khác cô lập xác định cường độ quang hợp máy đo oxygen (nguồn sáng LED trắng, cường độ 50µmol photon/m2/giây, nhiệt độ 27°C) Cường độ quang hợp tính dựa gia tăng lượng oxygen buồng đo theo thời gian (µmol O₂/cm2/phút) Ly trích xác định hàm lượng sắc tố: 0,05g tươi nghiền 10mL aceton, vortex (1 phút) ly tâm 4.000 vòng/phút (10 phút), thu dịch nổi; lặp lại lần Tổng dịch trích giữ lạnh 4C điều kiện tối xác định mật độ quang bước sóng 470, 646 663nm (Spectrophotometer UV-VIS12, MRC), hàm lượng sắc tố (mg/g TLT) tính theo công thức Welburn (1994): Hàm lượng chlorophyll a (Ca) = 12,21.A663 2,81.A646 Hàm lượng chlorophyll b (Cb) = 20,13.A646 5,03.A663 Hàm lượng carotene tổng cộng CCar = (1000.A470 - 3,27.Ca -104.Cb )/198 Ly trích, định lượng đường tinh bột lá: 0,05g tươi nghiền 20mL ethanol tuyệt đối, đun cách thủy 15 phút ly tâm với tốc độ 4.000 vòng/phút (5 phút), thu dịch Phần lắng sau ly tâm lặp lại lần bước: hòa với 20mL ethanol 80%, đun cách thủy 15 phút, ly tâm 4.000 vòng/phút (5 phút) thu dịch Tồn dịch trích cạn, sau thêm nước cất để đủ 50mL Lấy 1mL dịch pha loãng thực phản ứng màu với 1mL phenol 5%, 5mL acid sulfuric đo mật độ quang bước sóng 490nm Hàm lượng đường tổng số (mg/g KLK) mẫu xác định dựa đường chuẩn sucrose Phần lắng (cặn) sau ly tâm (trong phương pháp ly trích đường nêu trên) sấy 131 Ảnh hưởng ng ccủa a ánh sáng xanh llơ đến n tăng trưởng ng tích lũy ũy flavonoid c a húng qu quế ế (Ocimum Ocimum basilicum L.) in vitro khô 70C, C, thêm 2mL mL nước cấtt đun cách th thủy 15 phút H Hỗn hợp p đư thêm 2mL mL HClO4 7,2N, vortex, đun cách th thủy y 15 phút Sau đó, hỗn h nh hợp đượcc thêm nư nước cấtt cho đ đủ 10mL mL,, ly tâm 4.000 vòng/phút (5 phút) thu d dịch nổ ổi Phần n bã ti tiếp tục đượcc b bổ sung 2mL mL HClO4 4,6N lặp l lạii bướcc đun cách th thủy, y, ly ttâm âm Tồn b dịch ch trích đư cạ ạn 5mL,, thêm nước nư c ccất cho đủ 50 50mL Sử dụng ng 1mL dịch ch pha loãng để thựcc hi phản ứng ng màu v vớii 1mL phenol 5% 5mL axit sulfuric đ đậm đặc; c; đo mật m độ quang bướcc sóng 490 490nm Hàm lư lượng ng tinh bột b t m mẫu xácc đ định ng cách so sánh với v đường ng chu chuẩn glucose (Coombs & cs., 1987) Ly trích đ định nh lư lượng ng phenol tổng t số lá: Dùng 0,05g tươi đư đượcc nghiền nghi n 1mL methanol 70%, đun cách th thủy y 10 phút 70C, C, ly tâm 4.000 vòng/phút (5 phút), thu dịch d i Ph Phần lắng (cặn) n) đư giữ lạ ại lặp lạii s ly trích llần Tổng dịch ch n đượợc định mứ ức 50mL b methanol 70% S Sử dụ ụng 0,4mL dịch d ch trích b bổ sung 1mL mL Folin 10%, 1mL nước nư cất, t, 1,6 1,6mL Na2CO3 7,5%, ủ hỗn nh hợp tốii (30 phút) đo mật độ quang bướớc sóng 765nm nm Hàm lư lượng phenol tổng ng ssố m mẫu đượcc xác định đ dựa a đường ng chu chuẩn n axit galic (Baba & Malik, 2015) Ly trích đ định nh lư lượng ng flavonoid tổng t ng ssố: Mẫu u đư sấy y khơ hồn tồn bảo b o qu quản bình hút ẩm, lấ 0,01g khô nghiền nghi n 1mL mL ethanol 80%, gia nhiệ ệt ng lị vi sóng từ t đến n giây (60(60-65C), C), ly tâm 4.000 vòng/phút (5 phút), thu dịch d ch n Phần n lắng l (cặn) n) đư lặp lại ly trích lầ lần Tất dịch d ch trích đư chuyển qua đĩa petri ccạn, cặ ặn đượcc hòa tan 10mL mL methanol tuyệt đối i Lượng Lư g flavonoid mẫu u đư thể hi n thông qua giá trị tr OD bước sóng 257nm 257 (Victório & cs., 2009) Xử lý số liệệu: Tất thí nghiệm nghi m đư lặp lạii với v mẫu/ u/ nghi nghiệm thức c Số S liệu u ghi nhận nh từ thí nghiệm nghi m đư xử lý ng phần ph mềm Microsoft Office Excel 2010 thống th ng kê b chương trình SPSS 20.0 cho Windows indows Sự S phân hạng, ng, chia nhóm theo cơng thức th c Duncan dựa d nh ng khác bi biệtt có ý nghĩa mứ ức p = 0,05 (p: probability) đư biểu u hi ng mẫu m tự khác kèm theo sau ssố ố trung bình KẾT K QUẢ 3.1 Ảnh hưởng ng c a ánh sáng LED xanh lên tăng trưởng trư ng Húng quế qu in vitro Về hình thái, Húng quế qu in vitro tăng trưở ởng dướii ánh sáng hu huỳnh nh quang ánh sáng xanh 450nm 450 có thân th thấp p hơn, số s lá/cây nhiều nhi tổng ng di diện n tích lớn l n rõ rệt r so với nhóm óm dư i ánh sáng xanh 440 460nm 460 (Bả ảng ng 1, Hình 1) Hình Cây Húng qu quế in vitro sau tuần n tăng trư trưởng ng dư i ngu nguồn n sáng huỳnh hu nh quang (A), LED xanh 440 (B), 450 (C) 460nm 460nm (D) 132 Nguyễn Thị Thu Thảo, Trần Hoài Nguyên, Đỗ Thường Kiệt, Phan Ngô Hoang Bảng Chiều cao cây, số cặp tổng diện tích sau tuần Nghiệm thức Chiều cao (cm) Huỳnh quang 4,5 bc Số cặp ± 0,4 9,5 ± 0,0 b 6,2 ± 0,0 a 10,4 ± 0,2 b 7,3 ± 0,2 4,0 ± 0,0 c 5,0 ± 0,0 a 4,0 ± 0,0 8,3 ± 0,4 Xanh 450nm 4,5 ± 0,5 Xanh 460nm 8,0 ± 0,0 a 5,0 ± 0,0 a Xanh 440nm Tổng diện tích (cm²) a b a b Ghi chú: Các số trung bình cột với mẫu tự khác khác biệt có ý nghĩa mức p = 0,05 Bảng Khối lượng tươi Húng quế in vitro sau tuần Khối lượng tươi (mg) Nghiệm thức Rễ Thân a 52,8 ± 4,6 b 59,5 ± 5,2 b 27,0 ± 3,7 Huỳnh quang 99,0 ± 9,2 Xanh 440nm 37,7 ± 3,7 Xanh 450nm 31,0 ± 3,2 Xanh 460nm b 23,3 ± 3,3 a a b a 53,6 ± 3,9 Lá Cả a 162,0 ± 9,3 313,8 ± 17,4 100,6 ± 4,8 b 197,8 ± 13,1 94,1 ± 7,1 b 152,2 ± 16,0 b bc 103,3 ± 9,3 a b c 180,3 ± 16,3 Ghi chú: Các số trung bình cột với mẫu tự khác khác biệt có ý nghĩa mức p = 0,05 Bảng Khối lượng khô Húng quế in vitro sau tuần Khối lượng khô (mg) Nghiệm thức Rễ Huỳnh quang Thân a 10,9 ± 1,2 10,2 ± 0,7 b Xanh 440nm 4,2 ± 0,4 Xanh 450nm 3,6 ± 0,3 Xanh 460nm 3,3 ± 0,4 Lá a 8,6 ab a 49,2 ± 2,6 b 27,7 ± 1,4 b 22,2 ± 1,6 b 26,8 ± 2,8 28,1 ± 1,3 ± 0,4 15,0 ± 0,9 b 4,6 ± 0,5 c 14,0 ± 1,0 b 8,1 ± 0,8 b 14,9 ± 1,7 a b b b Ghi chú: Các số trung bình cột với mẫu tự khác khác biệt có ý nghĩa mức p = 0,05 Bảng Tỷ lệ phần trăm sinh khối khô rễ, thân, so với sau tuần Phần trăm sinh khối khô (%) Nghiệm thức Rễ Thân Lá b 57,3 ± 1,8 a 53,9 ± 1,4 b 63,0 ± 1,1 a 56,7 ± 0,9 a 20,8 ± 1,2 b 31,2 ± 1,2 b 20,8 ± 1,1 b 31,0 ± 0,7 Huỳnh quang 21,9 ± 1,5 Xanh 440nm 14,9 ± 1,2 Xanh 450nm 16,3 ± 1,1 Xanh 460nm 12,4 ± 0,6 b b a b Ghi chú: Các số trung bình cột với mẫu tự khác khác biệt có ý nghĩa mức p = 0,05 Sau tuần, khối lượng tươi khô tăng trưởng ánh sáng xanh bước sóng khác giảm so với ánh sáng huỳnh quang cường độ 50µmol photon/m2/giây (Bảng 3) Dưới ánh sáng xanh tất bước sóng, giảm khối lượng tỷ lệ sinh khối khô rễ so với đối chứng huỳnh quang Ánh sáng LED xanh 440 460nm thúc đẩy tăng mạnh khối lượng khô thân, ánh sáng LED xanh 450nm giúp tăng mạnh phần trăm khối lượng khơ so với nghiệm thức cịn lại (Bảng 2, 4) 133 Ảnh hưởng ánh sáng xanh lơ đến tăng trưởng tích lũy flavonoid húng quế (Ocimum basilicum L.) in vitro 3.2 Ảnh hưởng ánh sáng LED xanh quang hợp Húng quế in vitro ánh sáng LED xanh 440 hay 460nm lại giảm so với đối chứng (Bảng 6) Các vị trí thứ (tính từ gốc), sau tuần tăng trưởng ánh sáng xanh 440, 450 hay 460nm có cường độ quang hợp tương đương giảm mạnh so với đối chứng (Bảng 5) 3.3 Ảnh hưởng ánh sáng LED xanh lên tích lũy hợp chất sơ cấp thứ cấp Hàm lượng chlorophyll a sau tuần tăng trưởng ánh sáng xanh giảm so với đèn huỳnh quang Đặc biệt, ánh sáng LED xanh 450nm có hàm lượng chlorophyll a giảm mạnh hàm lượng carotenoid tỷ lệ chlorophyll a/b trì tương đương so với đối chứng Trong đó, hàm lượng carotenoid tỷ lệ chlorophyll a/b Hàm lượng đường tinh bột sau tuần tăng trưởng đèn huỳnh quang (đối chứng) cao so với ánh sáng LED xanh Dưới ánh sáng LED 450nm, có hàm lượng phenol tổng số giảm hàm lượng flavonoid cao tương đương so với đối chứng Trong đó, LED 440 hay 460nm lại làm giảm hàm lượng phenol tổng số flavonoid so với đối chứng (Bảng 7) Bảng Cường độ quang hợp Húng quế in vitro sau tuần Nghiệm thức Cường độ quang hợp (µmol O2/m /giây) a Huỳnh quang 5,5 ± 0,7 Xanh 440nm 2,5 ± 0,3 Xanh 450nm 1,4 ± 0,3 Xanh 460nm 2,0 ± 0,3 b b b Ghi chú: Các số trung bình cột với mẫu tự khác khác biệt có ý nghĩa mức p = 0,05 Bảng Hàm lượng sắc tố tỷ lệ chlorophyll a/b sau tuần Hàm lượng sắc tố (mg/g TLT) Nghiệm thức Tỷ lệ Chlorophyll a/b Chlorophyll a Chlorophyll b Carotenoid Huỳnh quang 14,76 ± 0,24 a 1,64 ab ± 0,01 4,56 ± 0,09 a 8,97 ± 0,11 Xanh 440nm 11,93 ± 0,12 c 1,66 ab ± 0,02 4,14 ± 0,10 Xanh 450nm 13,63 ± 0,11 b 1,52 ± 0,05 b 4,54 ± 0,11 Xanh 460nm 11,91 ± 0,08 c 1,75 ± 0,05 a 4,14 ± 0,21 a b 7,19 ± 0,08 a 9,03 ± 0,27 b 6,83 ± 0,17 b a b Ghi chú: Các số trung bình cột với mẫu tự khác khác biệt có ý nghĩa mức p = 0,05 Bảng Hàm lượng đường, tinh bột, phenol tổng số flavonoid sau tuần Hàm lượng (mg/g TLT) Nghiệm thức Đường Huỳnh quang a 23,75 ± 2,64 a 99,31 ± 7,56 b b 70,01 ± 5,45 Xanh 440nm 16,03 ± 0,38 Xanh 450nm 19,38 ± 1,06 Xanh 460nm Tinh bột b 18,30 ± 0,34 Hàm lượng phenol tổng số (µg/g TLT) a 0,96 ± 0,08 b 0,75 ± 0,04 b 0,85 30,03 ± 2,24 c 41,38 ± 3,45 16,00 ± 1,61 b 19,17 ± 1,67 c 56,47 ± 5,55 Flavonoid (giá trị OD257) b 16,14 ± 2,42 a b ab ± 0,04 b 0,80 ± 0,04 Ghi chú: Các số trung bình cột với mẫu tự khác khác biệt có ý nghĩa mức p = 0,05 134 Nguyễn Thị Thu Thảo, Trần Hoài Nguyên, Đỗ Thường Kiệt, Phan Ngô Hoang THẢO LUẬN Về mặt hình thái, Húng quế in vitro sau tuần tăng trưởng LED xanh bước sóng 440, 450, 460nm có biểu khác biệt phân thành hai nhóm: nhóm ánh sáng 450nm có kiểu tăng trưởng tương tự đối chứng nhóm có thân cao hơn, cặp lá, tổng diện tích nhỏ (dưới ánh sáng 440 460nm) (Hình Bảng 1) Theo công bố từ số nghiên cứu cho thấy ánh sáng xanh 450nm có tác động cản kéo dài lóng hoa cúc (Shimizu & cs., 2006); Sinapsis alba, xử lý ánh sáng xanh từ 0,75-2 ngày bổ sung ánh sáng xanh 16µmol photon/m2/giây, 11 ngày vào điều kiện đèn cao áp sodium (cường độ 280µmol photon/m2/giây) gây cản mạnh kéo dài lóng thân mầm (Casal & Smith, 1989) Trong nghiên cứu này, ánh sáng 450nm, Húng quế có lóng thân ngắn, nhiều tương tự đối chứng, nguồn sáng 440 hay 460nm, có xu hướng kéo dài lóng thân số Về sinh khối, so với ánh sáng huỳnh quang, ánh sáng xanh bước sóng 440, 450 460nm làm giảm khối lượng tươi khơ (giảm khoảng 50%) tồn cây, đặc biệt sụt giảm mạnh sinh khối rễ (từ 63% đến 77%) Theo Takemiya & cs (2005), Arabidopsis alba, ánh sáng xanh 470 cường độ 0,1 µmol photon/m2/giây tương tác với thể nhận ánh sáng phototropin để giúp gia tăng sinh khối (Suetsugu & cs., 2014) Phototropin thường tạo nhiều tế bào khí giúp thực vật đáp ứng với ánh sáng xanh điều tiết độ mở khí Ở đậu, khoảng bước sóng 275 đến 459nm với cường độ thấp từ 0,18 đến 1µmol photon/m2/giây giúp bão hịa độ mở khí Eisinger & cs (2000) cho rằng, tùy loại bước sóng, hiệu ứng khác ngưỡng tác động Ở Húng quế, chịu ảnh hưởng ánh sáng 440 460nm gia tăng tỷ lệ chất khô giảm mạnh trữ nước thân, tượng lại xảy chịu tác động từ nguồn ánh sáng 450nm Kết cho thấy, ánh sáng xanh 450nm làm nước nhanh thơng qua mở khí nhiều so với nguồn ánh sáng xanh khác Nghiệm thức ánh sáng xanh 440 hay 460nm, tỉ lệ chất khô thân cao ánh sáng xanh 450nm đối chứng, ánh sáng xanh 450nm có tác động giúp tích lũy vật chất lá, nhóm ánh sáng xanh cịn lại có xu hướng giúp hợp chất hữu cơ, chất thô tổng cộng dịch chuyển tích trữ thân Tác động khác ánh sáng xanh lên tích lũy sinh khối khơ nêu hồn tồn phù hợp với biến đổi hình thái tăng trưởng ánh xanh bước sóng khác (440, 450 460nm) Sản phẩm quang hợp yếu tố định hiệu suất tăng trưởng phát triển thực vật Ở thực vật bậc cao, ánh sáng đỏ, xanh lơ ảnh hưởng đến trình quang hợp rõ rệt Sắc tố đóng vai trị quan trọng khả hấp thu chọn lọc ánh sáng, ánh sáng khơng trực tiếp chlorophyll a hấp thu để phóng thích điện tử (e-) vào chuỗi quang hợp mà hệ thống sắc tố phụ phức hợp nhận ánh sáng hấp thu để lượng ánh sáng giảm dần qua hệ thống lọc sắc tố (Bùi Trang Việt, 2016) Cây Húng quế sau tuần tăng trưởng điều kiện có ánh sáng đơn sắc xanh có cường độ quang hợp giảm so với đèn huỳnh quang, giảm hàm lượng chlorophyll a ánh sáng đơn sắc xanh với thiếu ánh sáng với bước sóng khác (đặc biệt ánh sáng đỏ) nguyên nhân dẫn đến giảm cường độ quang hợp Trong đó, ánh sáng xanh 450nm lại giúp trì hàm lượng carotenoid tỉ lệ chlorophyll a/b không giảm so với huỳnh quang, điều kiện ánh sáng với cường độ thấp, tăng trưởng ánh sáng 450nm có khả thích nghi tốt ánh sáng 440 hay 460nm Trong nghiên cứu này, Húng quế in vitro ánh sáng huỳnh quang có hàm lượng đường tinh bột cao tăng trưởng ánh sáng LED xanh, tương tự giá trị sinh khối Do bị giảm hàm lượng chlorophyll a tác động nguồn sáng LED xanh thời gian dài dẫn đến giảm cường độ quang hợp nguyên nhân dẫn đến 135 Ảnh hưởng ánh sáng xanh lơ đến tăng trưởng tích lũy flavonoid húng quế (Ocimum basilicum L.) in vitro thiếu hụt lượng chất cho trình sinh tổng hợp, tích lũy đường tinh bột Wang & cs (2016) ghi nhận kết tương tự nghiên cứu tác động ánh sáng đơn sắc xanh đỏ xà lách Lactuca sativa Theo Roberts & Paul (2016), thay đổi chất lượng nguồn sáng ảnh hưởng đến phát triển, hình thái, sinh lý tổng hợp hợp chất thứ cấp Đối với Húng quế in vitro, ánh sáng xanh 440 hay 460nm làm giảm hàm lượng phenol tổng số flavonoid so với tăng trưởng ánh sáng huỳnh quang Ánh sáng xanh 450nm làm giảm hàm lượng phenol tổng số lại trì hàm lượng flavonoid mức cao tương đương so với ánh sáng huỳnh quang Như vậy, ánh sáng xanh 450nm có vai trị trì tổng hợp tích luỹ flavonoid, tích lũy flavonoid giúp bảo vệ, tăng thích nghi điều kiện có ánh sáng xanh 450nm thời gian dài Kết tương tự với nghiên cứu trước Trường sinh (Nascimento & cs., 2012), Đậu Đũa Đậu Cove (Khatab & ElKhawas, 2007) KẾT LUẬN Các tăng trưởng ánh sáng huỳnh quang LED xanh 450nm không tăng chiều cao ổn định số tổng diện tích so với LED 440 460nm Tỷ lệ sinh khối khô rễ giảm so với đối chứng ánh sáng xanh 440 460nm có phần trăm sinh khối khơ thân tăng cao; ngược lại ánh sáng 450nm lại tập trung gia tăng tỷ lệ sinh khối khô Ánh sáng LED xanh làm giảm cường độ quang hợp lá, giảm hàm lượng chlorophyll a, đường tổng số, tinh bột tổng số, lượng phenol tổng số so với đối chứng Tuy nhiên, ánh sáng 450nm giúp trì hàm lượng carotenoid, tỷ lệ chlorophyll a/b, hàm lượng flavonoid cao tương đương với đối chứng Từ kết trên, ánh sáng LED xanh 450nm xem đóng vai trị quan trọng tập trung 136 lượng phát triển tích lũy flavonoid Húng quế in vitro LỜI CẢM ƠN Nhóm tác giả chân thành cảm ơn nguồn kinh phí hỗ trợ từ đề tài C2017-18-13 ĐHQG-HCM cấp; phịng thí nghiệm Trung tâm Nghiên cứu Ứng dụng Công nghệ cao Nơng nghiệp (RCHAA) phịng thí nghiệm Sinh lý thực vật, Khoa Sinh học - Công nghệ sinh học thuộc Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM TÀI LIỆU THAM KHẢO Baba S A & Malik S A (2015) Determination of total phenolic and flavonoid content, antimicrobial and antioxidant activity of a root extract of Arisaema jacquemontii Blume Journal of Taibah University for Science 9: 449-454 Bùi Trang Việt (2016) Sinh lý thực vật đại cương Nhà xuất Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh 753tr Casal J & Smith H (1989) Effects of blue light pretreatments on internode extension growth in mustard seedlings after the transition to darkness: Analysis of the interaction with phytochrome Journal of Experimental Botany 40(217): 893-899 Carvalho S.D., Schwieterman M.L., Abrahan C.E., Colquhoun T.A & Folta K.M (2016) Light quality dependent changes in morphology, antioxidant capacity, and volatile production in sweet basil (Ocimum basilicum) Frontiers in plant science 7: 1328 Cardoso N.N.R., Alviano C.S., Blank A.F., ArrigoniBlank M.D.F., Romanos M.T.V., Cunha M.M.L., Silva A.J.R.D & Alviano D.S (2017) Anticryptococcal activity of ethanol crude extract and hexane fraction from Ocimum basilicum var Maria bonita: mechanisms of action and synergism with amphotericin B and Ocimum basilicum essential oil Pharmaceutical Biology 55(1): 1380-1388 Coombs J., Hind G., Leegood R.C., Tieszen L.L & Vonshak A (1987) Techniques in bioproductivity and photosynthesis In: Measurement of starch and sucrose in leaves Pergamon press 169p Đỗ Tất Lợi (2004) Những thuốc vị thuốc Việt Nam Nhà xuất Y học, Hà Nội 1274tr Eisinger W., Swartz T.E., Bogomolni R.A & Taiz L (2000) The ultraviolet action spectrum for stomatal opening in broad bean Plant Physiology 122(1): 99-106 Nguyễn Thị Thu Thảo, Trần Hoài Nguyên, Đỗ Thường Kiệt, Phan Ngô Hoang Jensen N.B., Clausen M.R & Kjaer K.H (2018) Spectral quality of supplemental LED grow light permanently alters stomatal functioning and chilling tolerance in basil (Ocimum basilicum L.) Scientia Horticulturae 227: 38-47 Khatab H & El-Khawas S (2007) Comparative studies on the effects of differents light qualities on Vigna sinensis L and Phaseolus vulgaris L seedlings Research Journal of Agriculture and Biological Sciences (3): 790-798 Lin K.H., Huang M.Y., Huang W.D., Hsu M.H., Yang Z.W & Yang C.M (2013) The effects of red, blue, and white light-emitting diodes on the growth, development, and edible quality of hydroponically grown lettuce (Lactuca sativa L var capitata) Scientia Horticulturae 150: 86-91 Nascimento L.B.S., Leal-Costa M.V., Coutinho, Marcela M.A.S., Moreira N.S., Lage C.L.S., & Barbi N.S., Costa S S & Tavares E.S (2012) Increased antioxidant activity and changes in phenolic profile of Kalanchoe pinnata (Lamarck) Persoon (Crassulaceae) specimens grown under supplemental blue light Photochemistry and photobiology 89(2): 391-399 Naznin M.T., Lefsrud M., Gravel V & Azad M.O.K (2019) Blue light added with Red LEDs enhance growth characteristics, pigments content, and antioxidant capacity in lettuce, spinach, kale, basil, and sweet pepper in a controlled environment Plants 8(4): 93 Murashige T & Skoog F (1962) A revised medium for rapid growth and bio assays with Tobacco tissue cultures Physiologia plantarum 15: 473-497 Pennisi G., Blasioli S., Cellini A., Maia L., Crepaldi A., Braschi I., Spinelli F., Nicola S., Fernandez J.A., Stanghellini C., Marcelis L.F, Orsini1 F & Gianquinto1 G (2019) Unravelling the role of red: blue LED lights on resource use efficiency and nutritional properties of indoor grown sweet basil Frontiers in plant science 10: 305 Piovene C., Orsini F., Bosi S., Sanoubar R., Bregola V., Dinelli G & Gianquinto G (2015) Optimal red: blue ratio in led lighting for nutraceutical indoor horticulture Scientia Horticulturae 193: 202-208 Roberts M.R & Paul N.D (2006) Seduced by the dark side: integrating molecular and ecological perspectives on the influence of light on plant defence against pests and pathogens New Phytologist 170(4): 677-699 Shimizu H., Ma Z., Douzono M., Tazawa S., Runkle E.S & Heins R.D (2006) Blue light inhibits stem elongation of chrysanthemum Acta Horticulturae 711: 363-367 Suetsugu N., Takami T., Ebisu Y., Watanabe H., Iiboshi C., Doi M & Shimazaki K (2014) Guard cell chloroplasts are essential for blue lightdependent stomatal opening in Arabidopsis PloS one 9(9): e108374 Takemiya A., Inoue S., Doi M., Kinoshita T & Shimazaki K (2005) Phototropins promote plant growth in response to blue light in low light environments The Plant cell 17(4): 1120-1127 Trettel J.R., Gazim Z.C., Gonỗalves J.E., Stracieri J & Magalhães H.M (2017) Volatile essential oil chemical composition of basil (Ocimum basilicum L.‘Green’) cultivated in a greenhouse and micropropagated on a culture medium containing copper sulfate In vitro Cellular & Developmental Biology-Plant pp 1-10 Victório C.P., Lage C.L.S & Kuster R.M (2009) Flavonoids extraction from Alpinia zerumbet (Pers.) Burtt et Smith leaves using different procedures Eclética Química 35: 35-40 Wang J., Lu W., Tong Y & Yang Q (2016) Leaf morphology, photosynthetic performance, chlorophyll fluorescence, stomatal development of lettuce (Lactuca sativa L.) exposed to different ratios of red Light to blue light Frontiers in Plant Science 7, article 250 Wellburn A.R (1994) The spectral determination of chlorophylls a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution Journal of Plant Physiology 144(3): 307-313 137 ... hưởng ánh sáng xanh lơ đến tăng trưởng tích lũy flavonoid húng quế (Ocimum basilicum L.) in vitro 3.2 Ảnh hưởng ánh sáng LED xanh quang hợp Húng quế in vitro ánh sáng LED xanh 440 hay 460nm lại... K QUẢ 3.1 Ảnh hưởng ng c a ánh sáng LED xanh lên tăng trưởng trư ng Húng quế qu in vitro Về hình thái, Húng quế qu in vitro tăng trưở ởng dướii ánh sáng hu huỳnh nh quang ánh sáng xanh 450nm... trích đường nêu trên) sấy 131 Ảnh hưởng ng ccủa a ánh sáng xanh llơ đến n tăng trưởng ng tích lũy ũy flavonoid c a húng qu quế ế (Ocimum Ocimum basilicum L.) in vitro khô 70C, C, thêm 2mL mL