Nghiên cứu ảnh hưởng của một số loại hạt nano kim loại đến quá trình nảy mầm ở hạt đậu tương Glycine max L Merr

Nghiên cứu ảnh hưởng của một số loại hạt nano kim loại đến quá trình nảy mầm ở hạt đậu tương Glycine max L Merr Nghiên cứu ảnh hưởng của một số loại hạt nano kim loại đến quá trình nảy mầm ở hạt đậu tương Glycine max L Merr luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN * - PHẠM THỊ HÒE NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ LOẠI HẠT NANO KIM LOẠI ĐẾN QUÁ TRÌNH NẢY MẦM Ở HẠT ĐẬU TƢƠNG (GLYCINE MAX (L.) MERR) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN * - PHẠM THỊ HÒE NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ LOẠI HẠT NANO KIM LOẠI ĐẾN QUÁ TRÌNH NẢY MẦM Ở HẠT ĐẬU TƢƠNG (GLYCINE MAX (L.) MERR) Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60420114 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hướng dẫn khoa học : TS Trần Mỹ Linh PGS.TS Nguyễn Lai Thành Hà Nội - 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi, hướng dẫn khoa học TS Trần Mỹ Linh PGS.TS Nguyễn Lai Thành Các nội dung nghiên cứu, kết đề tài trung thực chưa cơng bố hình thức Luận văn sử dụng thông tin, số liệu từ báo nguồn tài liệu tác giả khác có trích dẫn thích nguồn gốc đầy đủ Nếu có gian lận tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung luận văn Học viên Phạm Thị Hòe LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Trần Mỹ Linh (Viện Hóa sinh biển – Vện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam) PGS.TS Nguyễn Lai Thành (Khoa Sinh học – Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN) tận tình bảo, truyền đạt cho em kiến thức kinh nghiệm làm việc, giúp em khắc phục khuyết điểm để thực tốt đề tài nghiên cứu Xin cảm ơn nguồn kinh phí từ dự án KHCN trọng điểm cấp Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam mã số VAST.TĐ.NANO-NN/15-18 “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano nơng nghiệp” PGS TS Nguyễn Hồi Châu làm chủ nhiệm Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo, cô giáo khoa Sinh học, trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội trang bị kiến thức cho em suốt trình học tập Em xin gửi lời cảm ơn đến TS Nguyễn Tƣờng Vân ThS Nguyễn Chi Mai cán Phòng Tài nguyên Sinh Vật - Viện Hóa sinh biển – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam bên cạnh giúp đỡ, hỗ trợ em thời gian em thực đề tài nghiên cứu Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè ngƣời thân bên cạnh quan tâm, động viên tinh thần tạo điều kiện tốt suốt trình em học tập thực luận văn Hà Nội, ngày tháng năm Học viên Phạm Thị Hòe MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC HÌNH vi BẢNG KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vii MỞ ĐẦU Chƣơng - TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung đậu tƣơng 1.1.1 Các thời kỳ sinh trưởng phát triển đậu tương 1.1.2 Giá trị kinh tế đậu tương 1.1.3 Tình hình sản xuất đậu tương Việt Nam 1.2 Vai trò nguyên tố vi lƣợng phát triển trồng 1.2.1 Vai trò sắt phát triển trồng 10 1.2.2 Vai trò đồng phát triển trồng 11 1.2.3 Vai trò kẽm phát triển trồng 11 1.2.4 Vai trò coban phát triển trồng 12 1.3 Công nghệ nano ứng dụng nông nghiệp 12 1.3.1 Giới thiệu chung công nghệ nano 12 1.3.2 Hạt nano kim loại 14 1.3.3 Nghiên cứu ứng dụng công nghệ nano – hạt nano kim loại nông nghiệp 14 Chƣơng - VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1 Vật liệu 22 2.2 Hóa chất, thiết bị dụng cụ 22 2.2.1 Hóa chất 22 2.2.2 Thiết bị 22 2.2.3 Dụng cụ vật tư tiêu hao 23 ii 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu 23 2.3.1 Khử trùng hạt giống 23 2.3.2 Chuẩn bị dung dịch hạt nano kim loại 24 2.3.3 Xử lý hạt đậu tương với dung dịch hạt nano kim loại 24 2.3.4 Phân tích tiêu hình thái 24 2.3.5 Đánh giá ảnh hưởng hạt nano kim loại đến khả phân bào đỉnh sinh trưởng rễ 25 2.3.6 Đánh giá ảnh hưởng hạt nano kim loại đến trình nảy mầm đậu tương mức độ phân tử 26 2.3.7 Phương pháp xử lý số liệu 32 Chƣơng - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 3.1 Ảnh hƣởng hạt nano kim loại đến tỷ lệ nảy mầm tốc độ nảy mầm hạt đậu tƣơng 33 3.2 Ảnh hƣởng hạt nano kim loại phát triển rễ mầm đậu tƣơng 35 3.3 Ảnh hƣởng hạt nano kim loại đến phát triển chồi mầm đậu tƣơng 38 3.4 Ảnh hƣởng hạt nano kim loại đến khả phân bào đỉnh sinh trƣởng rễ 40 3.5 Ảnh hƣởng số hạt nano kim loại đến mức độ methyl hóa DNA đậu tƣơng 41 3.5.1 Tách chiết DNA tổng số 41 3.5.2 Phân tích mức độ methyl hóa mẫu rễ mầm 18 43 3.5.3 Phân tích mức độ methyl hóa mẫu rễ mầm 48 44 3.6 Ảnh hƣởng hạt nano kim loại đến biểu số gen liên quan đến trình nảy mầm hạt đậu tƣơng 46 3.6.1 Tách chiết RNA tổng số 46 iii 3.6.2 Ảnh hưởng hạt nano kim loại đến biểu số gen liên quan đến trình nảy mầm hạt đậu tương 48 KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 53 iv DANH MỤC BẢNG Bảng Tình hình sản xuất đậu tương Việt Nam giai đoạn 2011-2016 Bảng Các thiết bị sử dụng đề tài .23 Bảng Nồng độ dung dịch nano kim loại sử dụng nghiên cứu .24 Bảng Thơng tin gen đích mồi sử dụng phản ứng RT-PCR .31 Bảng Thành phần phản ứng RT-PCR .32 Bảng Chu trình nhiệt phản ứng RT-PCR .32 Bảng Ảnh hưởng nFe, nCu, nZnO nCo đến tỷ lệ nảy mầm hạt đậu tương 34 Bảng Ảnh hưởng nFe, nCu, nZnO nCo đến chiều dài rễ mầm đậu tương 36 Bảng Ảnh hưởng nFe, nCu, nZnO nCo đến chiều dài chồi mầm đậu tương 38 Bảng 10 Ảnh hưởng hạt nFe, nCu, nZnO nCo đến trình phân bào tế bào đỉnh sinh trưởng rễ mầm đậu tương 41 Bảng 11 Kết đo quang phổ mẫu DNA tách từ mẫu rễ mầm 18 42 Bảng 12 Kết đo quang phổ mẫu DNA tách từ mẫu rễ mầm 48 43 Bảng 13 Mức độ methyl hóa DNA mẫu rễ mầm 18 43 Bảng 14 Mức độ methyl hóa DNA mẫu rễ mầm 48 44 Bảng 15 Kết đo quang phổ mẫu RNA tách từ mẫu rễ mầm 18 47 Bảng 16 Kết đo quang phổ mẫu RNA tách từ mẫu rễ mầm 48 47 v DANH MỤC HÌNH Hình Các mốc q trình nảy mầm đậu tương: hạt hút đủ nước, hạt bắt đầu nứt vỏ nảy mầm, phát triển rễ mầm (radicle), trụ mầm (hypocotyl) mầm (cotyledons) tách ra, chồi mầm xuất Hình Đường chuẩn định lượng cytidine mẫu phân tích 28 Hình Đường chuẩn định lượng 5-methylcytidine mẫu phân tích 28 Hình Hình thái rễ mầm đậu tương lơ thí nghiệm 37 Hình Hình thái chồi mầm đậu tương lơ thí nghiệm .39 Hình Hình thái nhiễm sắc thể kì phân chia tế bào đỉnh sinh trưởng rễ mầm đậu tương lô đối chứng .40 Hình Ảnh điện di DNA tổng số mẫu rễ mầm đậu tương thời điểm 18 (A) 48 (B) sau xử lý hạt 42 Hình Ảnh điện di RNA tổng số mẫu rễ mầm đậu tương thời điểm 18 (A) 48 (B) sau xử lý hạt .46 Hình Kết phân tích mức độ biểu gen nghiên cứu mẫu rễ mầm 18 49 Hình 10 Kết phân tích mức độ biểu gen nghiên cứu mẫu rễ mầm 48 50 vi BẢNG KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Viết đầy đủ cDNA Complementary Deoxyribonucleic Acid CTAB Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide DNA Deoxyribonucleic Acid DNase Deoxyribonuclease dNTP Deoxyribonucleoside triphosphate EDTA Ethylenediamine tetra acetic acid HPLC High-performance liquid chromatography Kb Kilobase MWNT Multi walled carbon nanotubes mRNA messenger RNA NOM Natural Organic Material RNA Ribonucleic Acid RNase Ribonuclease RT-PCR Reverse transcription polymerase chain reaction TAE Tris Acetate EDTA Taq Thermus aquaticus UV Ultraviolet XDR X-Ray Diffraction vii ... tài ? ?Nghiên cứu ảnh hƣởng số loại hạt nano kim loại đến trình nảy mầm hạt đậu tƣơng (Glycine max (L. ) Merr) ” thực nhằm mục tiêu đánh giá tác động bốn loại hạt nano kim loại (Fe, Cu, ZnO, Co) đến. .. PHẠM THỊ HÒE NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ LOẠI HẠT NANO KIM LOẠI ĐẾN QUÁ TRÌNH NẢY MẦM Ở HẠT ĐẬU TƢƠNG (GLYCINE MAX (L. ) MERR) Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60420114 LUẬN VĂN THẠC... pháp xử l? ? số liệu 32 Chƣơng - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 3.1 Ảnh hƣởng hạt nano kim loại đến tỷ l? ?? nảy mầm tốc độ nảy mầm hạt đậu tƣơng 33 3.2 Ảnh hƣởng hạt nano kim loại