Danh gia chat luong va kha nang chiu han cua motso giong lua can Ha Giang

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Từ thực trạng đang mất dần nguồn gen lúa cạn, đến nay đã có nhiều công trình sƣu tập đánh giá khả[r]

(1)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn

-

NGÔ VĂN DƢƠNG

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG VÀ KHẢ NĂNG

CHỊU HẠN CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA CẠN HÀ GIANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

(2)

-

NGÔ VĂN DƢƠNG

ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG VÀ KHẢ NĂNG

CHỊU HẠN CỦA MỘT SỐ GIỐNG LÚA CẠN HÀ GIANG

Chuyên ngành : Sinh học thực nghiệm Mã số: 60.42.30

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học:TS NGUYỄN LAM ĐIỀN

(3)

Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nghiên cứu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố

Tác giả

(4)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Lam Điền tận tình hƣớng dẫn, bảo tạo điều kiện giúp đỡ tơi hồn thành cơng trình nghiên cứu

Tơi xin cảm ơn KTV Cao Phƣơng Thảo (phịng Thực vật học), KTV Đào Thu Thủy (phịng thí nghiệm Cơng nghệ tế bào), CN Nguyễn Ích Chiến (phịng thí nghiệm Di truyền học Công nghệ gen), Khoa Sinh- KTNN, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Thái Nguyên) giúp đỡ tơi q trình hồn thành luận văn

Tơi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Trƣờng Đại học Sƣ phạm - Đại học Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm thầy cô giáo, cán khoa sinh - KTNN, Ban giám hiệu Trƣờng THPT Bắc Sơn, Sở GD&ĐT Thái Nguyên tạo điều kiện giúp đỡ q trình học tập hồn thành luận văn

Tơi xin cảm ơn động viên, khích lệ gia đình, bạn bè đồng nghiệp suốt thời gian làm luận văn

Tác giả luận văn

(5)

MỞ ĐẦU………

Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu lúa………

1.1.1 Nguồn gốc phân loại lúa………

1.1.2 Giá trị kinh tế lúa………

1.1.3 Tình hình sản xuất lúa giới Việt Nam………

1.1.4 Thành phần hoá sinh hạt lúa 10

1.1.5 Đặc điểm sinh học lúa cạn……… 11

1.2 Hạn chế chịu hạn thực vật……… 13

1.2.1 Khái niệm về hạn……… 13

1.2.2 Tính chịu hạn tác động hạn đến thực vật……… 14

1.2.3 Cơ sở sinh lý, sinh hoá và di truyền của tính chịu hạn ở lúa……… 16

1.2.4 Nghiên cứu khả chịu hạn lúa……… 21

1.3 Ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thức vật vào việc đánh giá khả chống chịu lúa……… 22

1.3.1 Hệ thống nuôi cấy……… 22

1.3.2 Một số thành tựu đánh giá khả chớng chịu chọn dịng tế bào soma bằng kỹ thuật nuôi cấy in vitro……… 23

Chƣơng 2 VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CƢ́U 2.1 Vật liệu và địa điểm nghiên cƣ́u……… 25

2.1.1 Vật liệu thực vật……… 25

2.1.2 Hóa chất thiết bị 25

2.1.3 Địa điểm nghiên cứu 26

2.2 Phƣơng pháp nghiên cƣ́u 27

2.2.1 Phƣơng pháp phân loại giống lúa cạn ……… 26

(6)

2.2.5 Phƣơng pháp xử lý số liệu tính tốn kết quả……… 33

Chƣơng 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Phân loại, đặc điểm hình thái của các giống lúa………… 34

3.1.1 Phân loại các giớng lúa……… 34

3.1.2 Đặc điểm hình thái giống lúa……… 35

3.2 Đánh giá chất lƣợng hạt……….……… 37

3.2.1 Đánh giá chất lƣợng hạt phƣơng diện cảm quan……… 37

3.2.2 Đánh giá chất lƣợng hạt phƣơng diện hóa sinh 38

3.3 Đánh giá khả chịu hạn giống lúa……… 42

3.3.1 Khả chịu hạn giống giai đoạn nảy mầm… 42

3.3.2 Khả chịu hạn giống giai đoạn mạ……… 51

3.4 Khả chịu han giống lúa nghiên cứu giai đoạn mô sẹo 59

3.4.1 Thăm dị khả tạo mơ sẹo, tốc độ sinh trƣởng khả tái sinh giống lúa nghiên cứu……… 59

3.4.2 Độ nƣớc mô sẹo……… 60

3.4.3 Khả chịu nƣớc mô sẹo……… 61

3.4.4 Tốc độ sinh trƣởng mô sẹo sau sử lý thổi khô……… 62

3.4.5 Khả tái sinh từ mô sẹo sau xử lý thổi khô……… 63

3.4.6 Xác định nhanh sức sống tế bào mô sẹo phƣơng pháp nhuộm TTC 64 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ……… 67

(7)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 1.1 Diện tích, xuất sản lƣợng lúa toàn Thế giới giai đoạn từ

1970 đến 2007

Bảng 1.2. Diện tích, suất sản lƣợng lúa 10 nƣớc có sản lƣợng lúa hàng đầu giới năm 2007

Bảng 1.3 Tình hình sản xuất xuất lúa gạo Việt Nam giai đoạn 1990 – 2007

Bảng 2.1 Các giống lúa cạn sử dụng làm vật liệu nghiên cứu……… 25

Bảng 3.1 Phân loại giống lúa nghiên cƣ́u……… 34

Bảng 3.2 Đặc điểm hình thái khối lƣợng 1000 hạt giống lúa 35

Bảng 3.3 Một số chỉ tiêu chất lƣợng hạt của giống lúa……… 37

Bảng 3.4 Hàm lƣợng protein, đƣờng tan của các giống lúa (% khối lƣợng khô) 39

Bảng 3.5 Hàm lƣợng axit amin dƣ̣ trƣ̃ hạt giống lúa (g axit amin /100g mẫu) 40

Bảng 3.6 Thành phần lƣợng axit amin protein hạt giống lúa (g axit amin/ 100g protein) 41

Bảng 3.7 Thành phần hàm lƣợng axit amin không thay hạt của giống lúa (g axit amin/ 100g protein) 41

Bảng 3.8 Hoạt độ -amylase giai đoạn hạt nảy mầm xƣ̉ lý sorbitol 5% ( ĐVHĐ/mg hạt nảy mầm)……… 43

Bảng 3.9 Hàm lƣợng đƣờng tan giố ng lúa xƣ̉ lý sorbitol 5% giai đoạn nảy mầm(%)……… 45

Bảng 3.10 Tƣơng quan giƣ̃a hoạt đô enzyme α-amylase với hàm lƣợng đƣờng tan giống lúa……… 46

(8)

nảy mầm giống lúa……… 50

Bảng 3.14 Tỷ lệ thiệt hại hạn giống lúa giai đoạn mạ (%)……… 52 Bảng 3.15 Khả giữ nƣớc giống lúa (%)……… 53 Bảng 3.16 Chiều dài rễ tại các thời điểm gây hạn của các giống lúa giai đoạn mạ

(cm)……… 54

Bảng 3.17 Chỉ số chịu hạn tƣơng đối giống lúa giai đoạn mạ……… 56 Bảng 3.18 Hàm lƣợng proline giống lúa giai đoạn mạ (mM/g khối lƣợng

tƣơi)……… 58

Bảng 3.19 Thăm dò khả tạo mô sẹo, tốc độ sinh trƣởng khả tái sinh

của giống lúa……… 60

(9)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình 3.1 Hình thái hạt giống lúa nghiên cứu……… 36 Hình 3.2 Hàm lƣợng axit amin khơng thay giống lúa nghiên cứu

với tiêu chuẩn của FAO……….……… 42

Hình 3.3 Sự biến động hoạt độ enzyme α-amylase của các giớng lúa ……… 44 Hình 3.4 Định tính hoạt độ enzyme α-amylase của các giống lúa……… 44 Hình 3.5 Sự biến động hàm lƣợng đƣờng tan giống lúa giai đoạn nảy

mầm……… ……… 45

Hình 3.6 Sự biến đợng hoạt đợ của enzyme protease của các giớng

lúa……… 47

Hình 3.7 Ảnh định tính hoạt độ enzyme protease giống lúa………… 48 Hình 3.8 Hàm lƣợng protein giống lúa giai đoạn nảy mầm……… 49 Hình 3.9 Tỷ lệ thiệt hại hạn của các giống lúa giai đoạn mạ……… 52 Hình 3.10 Chiều dài rễ của các giớng lúa ở giai ngày hạn……… 54 Hình 3.11 Đồ thị hình rada biểu thị khả chịu hạn giống lúa giai

đoạn mạ……… 55

Hình 3.12 Ảnh giống lúa trƣớc sau ngày gây hạn giai đoạn mạ…… 57 Hình 3.13 Sự biến động hàm lƣợng proline giai đoạn mạ giống lúa… 58 Hình 3.14 Tốc độ nƣớc mô sẹo giống lúa sau xử lý thổi khơ… 60 Hình 3.15 Khả sống sót mô sẹo sau xử lý thổi khơ (%)………… 62 Hình 3.16 Tốc độ sinh trƣởng tƣơng đối mô sẹo sau tuần nuôi cấy……… 62 Hình 3.17 Khả tái sinh từ mơ sẹo sau xử lý thổi khơ……… 63 Hình 3.18 Đánh giá khả chịu nƣớc mô sẹo giống lúa cạn…… 64 Hình 3.19 Khả phục hồi tái sinh sau thổi khô giống lúa cạn

(10)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ATPaza Adenosin triphosphatase (Enzym phân giải ATP giải phóng lƣợng) ADN Deoxyribose Nucleic Acid

AFLP Amplified Fragment Length Polymorphism (Tính đa hình chiều dài phân đoạn đƣợc nhân bản)

ASTT Áp suất thẩm thấu

2,4D Axit 2,4 – Dichlorphenoxyacetic

cADN Complementary ADN (ADN bổ sung đƣợc tổng hợp nhờ enzym phiên mã ngƣợc từ ARN thông tin)

CS Cộng

CSCHTĐ Chỉ số chịu hạn tƣơng đối ĐVHĐ Đơn vị hoạt độ

ĐVMS Đơn vị mô sẹo

EDTA Ethylene Diamin Tetraaxetic Acid HSP Heat shock protein (Protein sốc nhiệt)

IRRI International Rice Research Institute (Viện nghiên cứu lúa quốc tế) Kb Kilobase

MS Murashige Skoog (Môi trƣờng theo Murashige Skoog)

LEA Late Embryogenesis Abundant protein (Protein tổng hợp với số lƣợng lớn giai đoạn cuối q trình phát triển phơi)

PCR Polymerase Chain Reaction (Phản ứng chuỗi polymerase)

RAPD Random Amplified Polymorphism ADN (Phân tích ADN đa hình đƣợc nhân ngẫu nhiên)

RFLP Restriction Fragment Length Polymorphism (Phân tích chiều dài phân đoạn ADN cắt hạn chế)

(11)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU

1 Lý chọn đề tài

Lúa ( oryza Sativa L.) nguồn lƣơng thực chủ yếu nửa dân số

trên giới Ở Việt Nam, lúa nơng nghiệp có vị trí quan trọng kinh tế quốc dân Nghề trồng lúa Việt Nam có từ cổ xƣa trung tâm đa dạng lúa trồng [52] Hiện hay 60% dân số nƣớc ta sống nghề trồng lúa , nên lúa không có ý nghĩa vế mặt an ninh lƣơng thực mà có giá trị mặt kinh tế cho nông dân trồng lúa đặc biệt quan trọng những bà dân tộc miền núi Nƣớc ta có địa hình phức tạp 3/4 lãnh thổ đồi núi, địa hình chia cắt diễn biến khí hậu phức tạp, lƣợng mƣa phân bố không giữa vùng miền năm [8], nên hạn có thể xảy mùa nào, vùng năm

Lúa loài trồng mẫn cảm với điều kiện ngoại cảnh chịu hạn [40] Những yếu tố sinh thái bất lợi tác động lên trình sinh trƣởng phát triển lúa nhƣ lƣợng mƣa nhiệt độ, ánh sáng không thuận lợi Trên giới, hàng năm hạn có thể làm giảm tới 70% suất trồng nói chung [68] Ở

Việt Nam, hàng năm trung bình khoảng 30 vạn lƣơng thực thiên tai, đó hạn đƣợc xem nhân tố chình làm giảm xuất lúa [1] Bên cạnh lúa nƣớc, lúa cạn chiếm vị trí quan trọng nơng dân, đặc biệt dân miền núi Lúa cạn phân bố vùng núi, địa hình đồi dốc Việt Nam lúa cạn phân bố chủ yếu vùng Tây Bắc, Đơng Bắc Bộ Tây Ngun, nơi có địa hình đồi núi, mƣa nhiều nhƣng lƣợng mƣa phân bố không dẫn đến hạn cục xảy thƣờng xuyên Do đó việc nghiên cứu tính chịu hạn nâng cao khả chịu hạn cho lúa cạn thực tiễn quan trọng đƣợc nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu [1], [40]

(12)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn dần, diện tích trồng lúa bị thu hẹp Vì sƣu tập tuyển chọn giống lúa cạn có chất lƣợng tốt, khả chống chịu cao làm sở cho chọn tạo giống trở thành vấn đề cấp thiết

Xuất phát từ những lý trên, lựa chọn đề tài: “Đánh giá chất lƣợng khả chịu hạn số giống lúa cạn Hà Giang”

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá chất lƣợng khả chịu hạn giống lúa cạn trồng tỉnh Hà Giang 3 Nội dung nghiên cứu

- Phân loại giống lúa nghiên cứu

- Đánh giá chất lƣợng hạt giống lúa nghiên cứu - Đánh giá khả chịu hạn giai đoạn hạt nảy mầm

(13)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Giới thiệu lúa

1.1.1 Nguồn gốc phân loại lúa

Cây lúa (Oryza sativa L) đƣợc gọi lúa châu Á nó đƣợc hố từ lúa dại ba trung tâm vùng Đông Nam Á: Assam (Ấn Độ), biên giới Thái Lan – Myanmarr, Trung du Tây Bắc Việt Nam [30] Theo tài liệu Trung Quốc khoảng năm 2800 – 2700 TCN, Trung Quốc có nghề trồng lúa [6] Markey De Candolle, Roievich cho nguồn gốc lúa trồng Miền Nam Việt Nam Campuchia [30] Có tài liệu lại cho nguồn gốc lúa Miền Nam Việt Nam Campuchia [22], [30] Có giả thuyết lại cho tổ tiên lúa Oryza

là hoang dại siêu lục địa Gondwana cách 130 triệu năm phát tán khắp châu lục trình trôi dạt lục địa [60] Gutschin cho nôi nghề trồng lúa chân dãy Himalaya đổ xuống vùng đồng Bengale, Assam, Thái Lan vùng có nhiều loại lúa hoang dại giống lúa trồng phong phú [6]

Tuy có nhiều tài liệu khác nhau, khảo cổ chứng minh nguồn gốc khác lúa nhƣng đa số tài liệu cho nguồn gốc lúa vùng đầm lầy Đông Nam Á, có thể thuộc nhiều quốc gia khác nhau, sau đó khí hậu nhiệt đới nóng ẩm lúa lan rộng vùng khác [22], [30]

Lúa thuộc ngành thực vật có hoa (Angios Permes), lớp mầm (Mono Cotyledones), hòa thảo có hoa (Graminales), họ hòa thảo (Graminae), lúa trồng

thuộc chi Oryza (có 24 48 nhiễm sắc thể), có 23 loài phân bố khắp giới

trong đó có hai loài lúa trồng Loài Oryza sativa L trồng phổ biến giới

phần lớn tập trung Châu Á bao gồm ba loài phụ: Japonica phân bố những nơi

có vĩ độ cao (Bắc Trung Quốc, Nhật Bản, Triều Tiên), chịu rét cao, chịu sâu bệnh

Indica( đƣợc trồng nƣớc nhiệt đới cận nhiệt đới nhƣ Việt Nam, Thái Lan,

Ấn Độ, Mianma), có đặc điểm hạt dài, thân cao, mềm dễ đổ, chịu sâu bệnh, xuất thấp, mẫn cảm với ánh sáng Javanicacó đặc điểm trung gian, hạt dài, dày

(14)

gluberrima S đƣợc trồng với diện tích nhỏ thuộc Tây Phi Sự tiến hóa

lúa gắn liền với tiến hóa loài ngƣời đặc biệt châu Á [61]

Theo điều kiện sinh thái, lúa chia làm hai loại, lúa cạn lúa nƣớc Lúa cạn, đƣợc trồng vào mùa mƣa đất cao, đất thoát nƣớc tự nhiên, những chân ruộng không đắp bờ không có bờ không có nƣớc dự trữ bề mặt

Theo nghiên cứu nhiều tác giả lúa cạn lúa nƣớc biến đổi thành những giống lúa có khả trồng đƣợc những vùng khô hạn, có khả sinh trƣởng phát triển bình thƣờng ruộng có nƣớc Đây đặc tính nơng học lúa cạn, khác với trồng khác

Hiện có thể chia lúa cạn thành hai nhóm:

Nhóm lúa cạn cổ truyền, bao gồm những giống lúa cạn địa phƣơng, thích nghi cao tồn lâu đời, tính chống chịu cao, nhiên giống lúa có hạn chế xuất thấp

Nhóm lúa không chủ động nƣớc sống nhờ nƣớc trời Loại đƣợc phân bố những nƣơng bằng, chân đồi thấp cố độ dốc dƣới 5o

Đây những giống lúa cạn lai tạo, có khả chịu hạn những giai đoạn sinh trƣởng định, hiệu xuất sử dụng nƣớc tiềm năng xuất cao [16]

Năng xuất giống lúa cạn thƣờng thấp hai nguyên nhân chủ yếu: Giống xấu đất nghèo dinh dƣỡng, phát triển những vùng dân trí thấp điều kiện canh tác [16] Tuy xuất lúa cạn khơng cao, trung bình đạt 15 tạ/ha, nhƣng lúa cạn góp phần vào tổng sản lƣợng lúa cách đáng kể (từ 20% - 40% những vùng sản xuất lƣơng thực khó khăn), góp phần giải lƣơng thực chỗ cho nhân dân, giảm đƣợc công vận chuyển chủ động lƣơng thực khoảng thời gian định, phù hợp với điều kiện nhiều địa phƣơng

1.1.2 Giá trị kinh tế lúa

(15)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn những năm gần với sụ phát triển khoa học kỹ thuật công tác chọn tạo giống canh tác, phân bón xuất chất lƣợng lúa gạo không ngừng tăng lên [6]

Trên giới khoảng 40% dân số coi lúa gạo lƣơng thực chính, tới 25% dân số sử dụng lúa gạo 1/3 phần ăn hàng ngày Ở Việt Nam 100% dân số sử dụng gạo làm lƣơng thực Trong lúa gạo chứa đầy đủ thành phần dinh dƣỡng nhƣ tinh bột (62,5%), protein (7-10%), lipit (1-3%), xenlulo (10,9%), nƣớc 11% [22] Ngoài gạo cịn chứa số chất khống vitamin nhóm B, axit amin thiết yếu nhƣ lizin, triptophan, threonin… chất lƣợng gạo thay đổi theo thành phần axit amin, điều phụ thuộc vào giống [58] Do thành phần chất dinh dƣỡng tƣơng đối ổn định cân đối nên lúa gạo đƣợc sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực nhƣ:

- Lúa gạo đƣợc chế biến thành 200 món ăn khác [16], [61]

- Lúa gạo đƣợc dùng làm thức ăn cho gia súc với lƣợng lớn Ở nƣớc phát triển lƣợng lúa gạo dành cho chăn nuôi chiếm tỷ lệ cao

- Lúa gạo nguyên liệu nhiều ngành công nghiệp nhƣ: công nghiệp chế biến thức ăn gia súc, sản xuất bánh kẹo, sản xuất rƣợu bia…

Sản phẩm phụ lúa đƣợc sử dụng nhiều lĩnh vực khác Tấm đƣợc dùng để sản xuất rƣợu, cồn axeton, phấn viết mịn… Cám đƣợc dùng để sản xuất thức ăn tổng hợp, sản xuất vitamin nhóm B, chế tạo sơn cao cấp, làm nguyên liệu chế tạo xà phòng… Vỏ trấu để sản xuất nấm men làm thức ăn gia súc, vật liệu đóng lót hàng, vật liệu độn phân hữu cơ, làm chất đốt… Rơm rạ dùng cho công nhiệp sản xuất giấy, catông xây dựng, đồ gỗ gia dụng Gạo mặt hàng xuất làm tăng thu nhập quốc dân, góp phần ổn định an ninh lƣơng thực nhân loại [21], [61]

1.1.3 Tình hình sản xuất lúa giới Việt Nam 1.1.3.1 Tình hình sản xuất lúa gạo giới

(16)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn nƣớc Diện tích trồng lúa biến động đạt khoảng 152.000 triệu ha, suất bình quân xấp xỉ 4,0 tấn/ha [61] Châu Á khu vực có diện tích trồng lúa lớn Thế giới chiếm 90%, Châu Phi 3,6%, Nam Mỹ 3,1%, Bắc Mỹ Trung Mỹ 1,3% [59]

Bảng 1.1 Diện tích, xuất sản lƣợng lúa toàn Thế giới

giai đoạn từ 1970 đến 2007

Năm (triệu ha) Diện tích Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (triệu tấn)

1970 133,10 23,8 316,38

1980 144,76 27,4 396,87

1990 146,98 35,3 518,23

2000 154,11 38,9 598,97

2001 151,97 39,4 598,03

2002 147,96 39,1 577,99

2003 149,20 39,1 583,00

2004 151,02 40,3 608,37

2005 153,78 40.2 618,53

2006 156,30 41,21 644,10

2007 156,59 41,50 651,70

(Nguồn: Số liệu thống kê FAOSTAT, 2008 [64])

Bảng 1.1 thể hiện, diện tích canh tác lúa có xu hƣớng tăng Song tăng mạnh vào thập kỷ 60, 70 kỷ XX sau đó tăng chậm dần có xu hƣớng ổn định vào những năm đầu kỷ XXI Về suất lúa đơn vị diện tích có chiều hƣớng tƣơng tự Trong thập kỷ cuối kỷ XX suất lúa tăng gấp lần từ: 23,8 tạ/ha năm 1970 đến 38,9 tạ/ha năm 2000, sau đó suất lúa tăng nhƣng chậm dần Đến năm 2007 sản lƣợng lúa toàn giới 651,70 triệu

(17)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn có khoa học kỹ thuật phát triển, suất cao hẳn Điều đƣợc chứng minh qua số liệu thống kê 10 nƣớc có sản lƣợng lúa đứng đầu giới (FAOSTAT, 2008) [64]

Bảng 1.2 Diện tích, suất sản lƣợng lúa 10 nƣớc có sản lƣợng lúa hàng đầu giới năm 2007

Tên nƣớc (triệu ha) Diện tích Năng suất (tạ/ha) Sản lƣợng (triệu tấn)

Trung Quốc 29,49 63,41 187,04

Ấn Độ 44,00 32,07 141,13

Inđônêxia 12,16 46,89 57,04

Băngladesh 11,20 38,84 43,50

Việt Nam 7,30 48,68 35,56

Thái Lan 10,36 26,94 27,87

Myanma 0,82 39,76 32,61

Philippin 4,25 37,64 16,00

Brazin 2,90 38,20 11,09

Nhật Bản 1,67 65,37 10,97

(Nguồn: Số liệu thống kê FAOSTAT, 2008)

(18)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 Myanma (0,82 triệu ha) Về sản lƣợng Trung Quốc đứng đầu 187,04 triệu đứng thứ 10 Nhật Bản 10,97 triệu

Bên cạnh lúa nƣớc, lúa cạn chiếm tỉ lệ đáng kể chiếm 15% sản lƣợng gạo Thế giới Lúa cạn đƣợc trồng khắp Châu Á, Châu Phi, Châu Mỹ La Tinh Diện tích trồng lúa Thế giới khoảng 148 triệu (năm 1991), đó 19 triệu lúa cạn: Châu Á có 12 triệu ha, Châu Mỹ La Tinh 3,3 triệu ha, Châu Phi 2,5 triệu ha, suất bình quân đạt tấn/ha [76]

1.1.3.2 Tình hình sản xuất lúa gạo Việt Nam

Việt Nam 10 nƣớc sản xuất lúa gạo lớn giới Năm 1980 diện tích trồng lúa 5,6 triệu ha, sản lƣợng 23,5 triệu Đến năm 2007 diện tích trồng lúa 7,30 triệu ha, suất đạt 36,56 triệu

Việt Nam nƣớc nông nghiệp , đó nghề trồng lúa đóng vai trò chủ đạo cấu trồng, nên lúa có ý nghĩa quan trọng kinh tế , xã hội nƣớc ta Nằm vùng nhiệt đới nóng ẩm, lƣợng xạ mặt trời cao đất đai phù hợp cho trồng lúa nên Việt Nam có thể trồng nhiều vụ lúa năm với nhiều giống khác Cùng với việc áp dụng biện pháp chọn , tạo giống có suất, chất lƣợng cao và khả chống chịu tốt nên sản lƣợng lúa gạo nƣớc ta không ngừng tăng lên, góp phần quan trọng đƣa bình quân lƣơng thực đầu ngƣời tăng lên Năm 1994 bình quân lƣơng thực đầu ngƣời nƣớc ta đạt 359 kg/ngƣời/năm nhƣng đến năm 2005 tăng lên 476 kg

Mặc dù diện tích trồng lúa nƣớc ta giai đoạn 1990 -2007 không tăng nhƣng sản lƣợng và lƣợng gạo xuất không ngừng tăng đƣợc thể bảng 1.3 [39], [62]

Năm 1990 Việt Nam xuất gạo đƣợc 1,62 triệu tấn, đến năm 2000 đạt 3,50 triệu Năm 2007 Việt Nam có sản lƣợng gạo xuất lớn đạt 5,23 triệu giữ vững nƣớc xuất gạo lớn thứ hai Thế giới

(19)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn gia năm 2009 xuất, sản lƣợng giá trị xuất gạo Việt Nam giữ mức ổn định có thể đạt 5,3 triệu (theo dự báo FAO)

Bảng 1.3.Tình hình sản xuất xuất lúa gạo Việt Nam giai đoạn 1990 - 2007

Năm Diện tích (triệu ha)

Năng suất (tấn/ha)

Sản lƣợng (triệu tấn)

Xuất (triệu tấn)

1990 6,042 3,18 19,225 1,62

1995 6,765 3,68 24,964 2,04

2000 7,666 4,24 32,530 3,50

2003 7,452 4,63 34,568 3,92

2004 7,444 4,86 36,158 4,00

2005 7,430 4,82 35,800 5,16

2006 7,3248 4,89 36,200 5,18

2007 7,1838 4,95 36,890 5,23

(Nguồn: Niên giám thống kê Việt Nam, 2008 [39],[62]) 1.1.3.3 Tình hình sản xuất lúa cạn giới và ở Việt Nam

Tổng diện tích lúa cạn ở thế giới khoảng 18,960 triệu , chiếm 13% diện tích trồng lúa thế giới , suất bình quân đạt 1tấn/ha [74] Tuy diện tích không lớn, song nó đóng vai trò rất quan trọng thiếu đƣợc nhân dân vùng núi cao, vùng sâu, vùng xa

(20)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Ở Việt Nam diện tích lúa cạn chiếm 7,5% diện tích trờng lúa, đƣợc phân bớ ở tỉnh miền núi phía Bắc (210.000 ha), vùng duyên hải Trung Bộ (77.000 ha), vùng Cao Nguyên (128.000 ha), vùng Đông Nam Bộ (233.000 ha) số tỉnh đồng bằng Sông Cƣ̉u Long (2.000 ha) [21]

1.1.4 Thành phần hoá sinh hạt lúa

Trong hạt lúa khô có 1,79 – 3,07 % lipit, 5,5 – 13% protein, 62,40 – 82,51%, tinh bợt, 5,7% tro và 0,48 – 1,19% đƣờng Ngồi cịn chứa số chất khống vitamin, vitamin nhóm B nhƣ: B1, B2, B6, PP lƣợng vitamin B1 0,45mg/100g hạt, đó phôi chiếm 47%, vỏ cám 34,5%, hạt gạo chỉ có 3,8% nên xát kĩ hàm lƣợng B1 hạt gạo thấp [20], [21], [22], [43]

Lipit chủ yếu tập trung vỏ gạo Nếu gạo xay có hàm lƣợng lipit 2,02% khối lƣợng khơ gạo xát lƣợng lipit cịn 0,52% Hàm lƣợng lipit liên quan đến chất lƣợng hai phƣơng diện giá trị dinh dƣỡng giá trị bảo quản Hàm lƣợng lipit cao bảo quản phức tạp [13], [63]

Tinh bột chiếm tỷ lệ cao thành phần vật chất khô hạt lúa, chiếm 62,4 – 82,51%, nó nguồn chủ yếu cung cấp calo [20] Tinh bột đƣợc cấu tạo amylose amylopectin Amylose có cấu tạo mạch thẳng có nhiều gạo tẻ, độ dẻo thấp Amylopectin có cấu tạo mạch nhánh có nhiều gạo nếp tạo nên độ dẻo đặc trƣng cơm [11], [15]

(21)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Trong lúa nƣớc hàm lƣợng protein chiếm từ 5,50 – 10,77%, giống lúa cạn hàm lƣợng cao từ 8,00 – 11,62%, lúa nếp cao lúa tẻ lúa thơm cao lúa thƣờng Hàm lƣợng protein hạt lúa khơng cao nhƣng protein dễ tiêu hố hấp thu với ngƣời vật nuôi Trong hạt lúa protein có 17 loại axit amin đó có các axit amin không thay : valine, lơxin, isolơxin, metionin, phenylalanin, lizin, threonin [13]

Kỹ thuật điện di cho phép phân tách hỗn hợp phức hệ protein thành những tiểu phần khác dựa nguyên tắc tốc độ dịch chuyển khác theo khối lƣợng tiểu phần đó Dựa vào băng điện di có thể so sánh thành phần điện di giữa mẫu nghiên cứu, xác định tính đa dạng sinh học sở phân tích đa hình protein [33], [34]

Khi nghiên cứu đặc điểm sinh hoá giống lúa cạn địa phƣơng cho thấy giống lúa nghiên cứu có số băng điện di khác dao động từ 17- 20 băng, đó cao giống nếp lai tẻ 20 băng Điều chứng tỏ hàm lƣợng tiểu phần protein hạt giống lúa nếp lai tẻ cao so với giống lúa khác [58] Nghiên cứu thành phần hoá sinh hạt số giống lúa cạn trồng phổ biến Bắc Kạn Cao Bằng, kết phân tích thành phần điện di protein dự trữ hạt xác định đƣợc khác số lƣợng băng điện di giữa giống (17- 21 băng), protein dự trữ hạt biểu tính đa hình [37]

1.1.5 Đặc điểm sinh học lúa cạn

Thời gian sinh trƣởng phát triển lúa kể từ tra hạt đến thu hoạch gồm thời kỳ Thời kỳ sinh trƣởng sinh dƣỡng, thời kỳ sinh trƣởng sinh thực, thời kì hình thành hạt chín (IRRI 1991)[76]

(22)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Thời kỳ sinh trƣởng sinh thực Cây lúa hình thành hoa, tập hợp hoa thành bơng lúa, thời tiết thuận lợi số hoa bơng lúa hình thành tối đa tạo điều kiện để có nhiều hạt bơng [76]

Thời kỳ chín, hoa lúa đƣợc thụ tinh xảy trình tích lũy tinh bột phát triển hồn thiện phôi (nếu dinh dƣỡng đủ, thời tiết tốt, không sâu bệnh) – hình thành hạt – sản phẩm chủ yếu lúa cao [76]

Thời gian sinh trƣởng phát triển lúa cạn giao động từ đến tháng Đặc điểm hình thái lúa gồm phần chính, rễ, thân, Rễ lúa gồm loại (rễ mầm, rễ phụ, rễ bất định), rễ mầm hình thành từ rễ phôi tồn - ngày sau đó rụng đi, rễ phụ hình thành từ đốt thân lúa phát triển nhanh thành rễ chùm làm nhiệm vụ hút chất dinh dƣỡng phục vụ cho đời sống lúa, rễ bất định loại rễ phụ hình thành từ đốt phía cao thân chúng tham gia phần vào hút chất dinh dƣỡng Số lƣợng rễ, số lông rễ, độ lớn rễ phụ thuộc vào giống, những giống lúa cạn có số lƣợng rễ, độ lớn, độ dài đặc biệt có độ dày vỏ rễ lớn nhiều so với lúa nƣớc Điều đó giúp lúa cạn có rễ ăn sâu phát triển tốt điều kiện khô hạn [21]

Trong số tính trạng rễ đƣợc nghiên cứu tính trạng tổng chiều dài rễ có mối liên quan chặt chẽ đến tính chịu hạn lúa nƣơng Khả thu thập nƣớc cung cấp đủ nƣớc thông qua rễ tới phận điều kiện khó khăn nƣớc đƣợc coi tiêu quan trọng để đánh giá tính chịu hạn [30]

Thân lúa: Có thân giả thân thật Thân giả bẹ kết hợp với tạo thành (thời kỳ lúa gái) Thân thật hình thành lúa vƣơn đốt, phần cuối thân lúa (IRRI, 1991) [76]

(23)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Lúa cạn có dày hơn, hô hấp nhiều nhƣng giữ nƣớc tốt Trên bề mặt có nhiều lông có thể hấp thụ sƣơng đêm Đặc điểm giống lúa cạn độ ẩm đất giảm cuộn lại khí khổng đóng lại để giảm nƣớc [78] Việc đóng mở khí khổng đƣợc điều khiển thông qua điều chỉnh áp suất thẩm thấu hormon ABA (acid Abscisic) [40]

Bơng lúa, có nhiều hình dạng khác (bông thẳng, cong đầu, cong trịn) Bơng lúa đƣợc phát triển từ cuối đốt cuối thân, trải qua thời kỳ phân hóa, trổ, phơi màu, thụ phấn, chín sữa, chín sáp chín hoàn toàn [6]

Tóm lại, đời sống lúa, yếu tố cấu thành xuất đƣợc xác định giai đoạn sinh trƣởng xác định:

- Số bông/m2 đất phụ thuộc vào mật độ cấy (mật độ tra hạt), khả đẻ nhánh hữu hiệu, đƣợc định giai đoạn đầu

- Số hạt/bơng đƣợc định thời kỳ làm địng

- Tỷ lệ hạt đƣợc định vào trƣớc, sau trỗ

- Khối lƣợng 1000 hạt giống định, nhƣng lƣợng xạ mặt trời kỳ sau trỗ, đặc biệt nƣớc dinh dƣỡng có ảnh hƣởng định đến tính trạng

Các điều kiện thời tiết, chăm sóc, phân bón có ảnh hƣởng đến yếu tố suất Hiểu biết mối quan hệ đó điều mấu chốt cần thiết để tác động biện pháp kỹ thuật, nhằm nâng cao suất lúa có hiệu

1.2 Hạn chế chịu hạn thực vật 1.2.1 Khái niệm hạn

Hạn thực vật khái niệm dùng để thiếu nƣớc môi trƣờng gây nên suốt cả quá trình hay tƣ̀ng giai đoạn , làm ảnh hƣởng đến sinh trƣởng và phát triển của

(24)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Theo Robert và CS (1991) hạn đƣợc xem nhân tố gây thiệt hại lớn nhất đối với suất lúa Trên thế giới , thiệt hại khô hạn hàng năm gây đối với sản x́t lúa khoảng 1,024 triệu đơla [88]

1.2.2 Tính chịu hạn tác động hạn đến thực vật 1.2.2.1 Tính chịu hạn thực vật

Mỗi loài trồng có giới hạn định nhân tố sinh thái môi trƣờng nhƣ: nhiệt độ (nóng, lạnh), nƣớc, phèn, độ mặn… Nếu ngồi giới hạn đó, nhân tố sinh thái có thể gây hại, cản trở cho sinh trƣởng phát triển dẫn đến giảm suất sinh học [1]

Trong những nhân tố sinh thái mơi trƣờng nƣớc nhân tố giới hạn quan trọng trồng, sản phẩm khởi đầu, trung gian cuối q trình chuyển hố sinh hố diễn thể thực vật Nƣớc môi trƣờng để phản ứng trao đổi chất diễn ra, nhƣ nƣớc có ý nghĩa sinh thái sinh lý định đời sống thực vật Thiếu nƣớc trƣớc tiên ảnh hƣởng đến cân nƣớc cây, từ đó ảnh hƣởng đến chức sinh lý nhƣ quang hợp, hơ hấp, dinh dƣỡng khống đó ảnh hƣởng đến sinh trƣởng phát triển thực vật Mức độ tổn thƣơng trồng thiếu nƣớc gây có nhiều mức độ khác nhƣ: chết, chậm phát triển hay phát triển tƣơng đối bình thƣờng Những có khả trì phát triển cho suất tƣơng đối ổn định điều kiện khô hạn gọi chịu hạn Khả thực vật có thể giảm thiểu mức độ tổn thƣơng thiếu hụt nƣớc gây gọi tính chịu hạn [1]

(25)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.2.2.2 Các nguyên nhân gây hạn

* Hạn khơng khí

Hạn khơng khí thƣờng có đặc trƣng nhiệt độ cao (390

- 420) độ ẩm thấp (<65%) Hiện tƣợng này thƣờng gặp ở nhƣ̃ng tỉnh Miền Trung nƣớc ta vào nhƣ̃ng đợt gió Lào vùng Bắc Bộ vào cuối thu , đầu đông Hiện tƣợng này cũng xuất hiện ở một số nƣớc thế giới nhƣ gió Chamsin ở Israel , gió Mistral miền nam nƣớc Pháp…làm ảnh hƣởng nghiêm trọng đến một số loại trồng nhƣ phong lan, cam, chanh, đậu tƣơng [7]

Hạn không khí ảnh hƣởng trực tiếp lên phận mặt đất nhƣ hoa, lá, chồi non…Đối với thƣ̣c vật nói chung và lúa nói riêng thì hạn khơng khí thƣờng gây tƣợng o tạm thời, nhiệt độ cao, ẩm độ thấp làm cho tốc độ thoát nƣớc nhanh vƣợt quá mƣ́c bình thƣờng , lúc đó rễ hút nƣớc không đủ để bù đắp lại lƣợng nƣớc , lâm vào trạng thái mất cân bằng về nƣớc Mƣ́c độ phản ƣ́ng của đối với sƣ̣ mất nƣớc sẽ tuỳ thuộc vào giai đoạn phát triển của chúng Riêng đối với lúa hạn gây ảnh hƣởng nghiêm trọng đặc biệt vào thời kỳ bắt đầu hình thành các quan sinh sản cho đến lúc kết thúc q trình thụ phấn Hạn khơng khí gây hại giai đoạn lúa phơi màu chí gây nên mùa nếu gặp phải đợt nhiệt độ cao và độ ẩm không khí thấp (mặc dù nƣớc đất không thiếu ) làm cho hạt phấn không có kh ả nẩy mầm , trình thụ tinh không xẩy và hạt bị lép [7]

* Hạn đất

(26)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn đất tác động trƣ̣ c tiếp lên bộ phận rễ của làm ảnh hƣởng rất lớn đến quá trình sinh trƣởng và phát triển của chúng [7]

* Hạn toàn diện

Hạn toàn diện tƣợng có hạn đất hạn khơng khí xẩy mợt lúc Trong trƣờng hợp với nƣớc khơng khí làm cho hàm lƣợng nƣớc lá giảm nhanh dẫn đến nồng độ dịch bào tăng lên , mặc dù sƣ́c hút nƣớc tƣ̀ rễ của cũng tăng nhƣng lƣợng nƣớc đất đã cạn kiệt không đủ cung cấp cho Hạn toàn diện thƣờng dẫn đến tƣợng héo vĩnh viễn , không có khả phục hồi [7]

Ở nƣớc ta , hiện tƣợng hạn toàn diện thƣờng xẩy ở các tỉnh miền Trung (Nghệ An, Quảng Trị…) gây nên thiệt hại đá ng kể về suất lúa vào các tháng cuối hè

1.2.2.3 Tác động hạn đến thực vật

Ảnh hƣởng hạn trƣớc hết nƣớc tế bào mô Bất kỳ sƣ̣ mất nƣớc nào cũng dẫn đến sƣ̣ vi phạm chế độ nƣớc và gây sƣ̣ thiếu hụt nƣớc tế bào Sƣ̣ thiếu hụt nƣớc càng lớn thì ảnh hƣởng càng xấu Thiếu nƣớc nhẹ chỉ ảnh hƣởng đến quá trình sinh trƣởng Thiếu nƣớc nặng gây nên biến đổi hệ keo nguyên sinh chất kéo theo quá trình già hoá tế bào, làm cho bị héo Khi bị khô nguyên sinh chất bị đƣ́t vỡ học dẫn đến tế bào bị tổn thƣơng chết [7]

1.2.3 Cơ sở sinh lý, sinh hoá và di truyền của tính chịu hạn ở lúa 1.2.3.1 Cơ sở sinh lý tính chịu hạn

Để chống lại khô hạn thực vật có những biến đổi sinh lý, hoá sinh nhằm không để nƣớc Có hai chế bảo vệ thực vật tồn môi trƣờng thiếu nƣớc chế tránh nuớc chế chịu nƣớc Cơ chế tránh nƣớc liên quan đến đặc điểm cấu trúc hình thái rễ [1]

(27)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn nƣớc, có hệ mơ bì phát triển hạn chế nƣớc thoát nƣớc Cơ chế tránh nƣớc phụ thuộc vào khả thích nghi đặc biệt cấu trúc hình thái rễ, chồi nhằm giảm nƣớc cách tối đa [1], [40]

Trong điều kiện khô hạn, áp suất thẩm thấu dịch bào đƣợc điều chỉnh tăng lên, giúp cho tế bào thu nhận đƣợc những phân tử nƣớc ỏi cịn lại đất Bằng chế nhƣ vậy, thực vật có thể vƣợt qua đƣợc tình trạng hạn cục [86]

Cơ chế chịu nƣớc liên quan đến những thay đổi sinh hoá diễn tế bào, nhằm sinh tổng hợp chất bảo vệ nhanh chóng bù lại thiếu hụt nƣớc Tự điều chỉnh áp suất thẩm thấu nội bào cịn thơng qua tích luỹ chất hồ tan, protein, axit amin ví dụ nhƣ axit amin prolin, mannitol, fructose, K+

, enzym phân hủy gốc tự do… Sự điều chỉnh áp suất thẩm thấu có hai chức năng:

- Giữ lấy nƣớc vào tế bào ngăn chặn xâm nhập ion Na+ - Thay vị trí nƣớc nơi xảy phản ứng sinh hoá, tƣơng tác với lipit protein màng, ngăn chặn phá huỷ màng phức protein [1] 1.2.3.2 Cơ sở sinh hoá tính chịu hạn

Thành phần hố sinh hạt nhƣ: Hàm lƣợng protein, đƣờng tan, enzym, thành phần axit amin,… không sở để dánh giá chất lƣợng hạt mà tiêu liên quan đến khả chống chịu trồng [25], [26], [49]

Trong thể thực vật, đƣờng tập chung nhiều thành tế bào, mô nâng đỡ, mơ dự trữ, sản phẩm q trình quang hợp tế bào Đƣờng có nhiều vai trò quan trọng thể sống, đó cung cấp lƣợng cho thể, cấu trúc tạo hình, góp phần bảo vệ tƣơng tác đặc hiệu cho tế bào… Theo nhiều nghiên cứu, hàm lƣợng đƣờng tan có liên quan trực tiếp đến khả chống chịu trồng Đuờng tan chất tham gia điều chỉnh áp suất thẩm thấu tế bào Những nghiên cứu thấy rằng, tăng áp suất thẩm thấu tế bào thông qua phân tử đƣờng tan làm tăng khả chống chịu trồng [29], [41], [65]

(28)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn hình thái, hố sinh hạt số giống lạc, nhận thấy có mối tƣơng quan thuận giữa hàm lƣợng đƣờng tan, protein, hoạt độ enzym với khả chịu hạn [24], [45] Trên đối tƣợng đậu tƣơng, Hà Tiến Sỹ (2007) đánh giá khả chịu hạn số giống đỗ tƣơng địa phƣơng tỉnh Cao Bằng giai đoạn mầm nhận thấy khả chịu hạn giống có tƣơng quan thuận với tỷ lệ tăng hàm lƣợng đƣờng tan, hoạt độ enzym amylase [46]

Axit amin prolin có vai trị quan trọng điều hồ áp suất thẩm thấu tế bào, đồng thời nó axit amin ƣa nƣớc có khả giữ lấy nƣớc cho tế bào, ngăn chặn xâm nhập ion Na+

, tƣơng tác với protein lipit màng, ngăn chặn phá huỷ màng phức protein khác Các kết nghiên cứu cho thấy trồng gặp hạn giảm tổng hợp protein tăng tổng hợp prolin [50], [66], [85] Sự gia tăng hàm lƣợng prolin thực vật gặp phải điều kiện bất lợi nhƣ hạn, mặn, nóng… có liên quan đến gen tổng hợp prolin gen điều khiển trình vận chuyển prolin Khi môi trƣờng đất thiếu nƣớc đến mức áp suất thẩm thấu tế bào cạnh tranh đƣợc với áp suất thẩm thấu đất gen tham gia vào q trình tổng hợp prolin đƣợc hoạt hố, xúc tiến cho việc tổng hợp prolin vận chuyển prolin đến mô, tế bào có nhu cầu Khi tình trạng bình thƣờng (khơng chịu tác động stress mơi trƣờng) prolin đƣợc chuyển hố thành glutamat Cịn rơi vào tình trạng thiếu nƣớc hạn glutamat đƣợc chuyển hoá thành prolin [87], [90]

(29)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn enzym quan trọng trình thuỷ phân tinh bột thành dextrin mantose Sự tăng hoạt độ α – amylase làm tăng hàm lƣợng đƣờng tan vì làm tăng áp suất thẩm thấu tế bào nên khả chịu hạn tăng lên [17]

Ngoài có nhiều cơng trình nghiên cứu vai trị axit abscisic (ABA) [91] Skiver Mundy (1990) nghiên cứu xác định chức số gen việc giải mã protein chế biểu gen thực vật gặp cân thẩm thấu xử lý ABA

Nhƣ chế chịu hạn thực vật phức tạp không liên quan đến đặc điềm hình thái giải phẫu mà liên quan đến những thay đổi thành phần hoá sinh tế bào điều chỉnh gen liên quan đến tính chịu hạn thực vật

1.2.3.3 Cơ chế phân tử tính chịu hạn

Để khai thác tối đa tiềm giống trồng cần nắm vững phản ứng giống trồng điều kiện ngoại cảnh Phản ứng trồng đa dạng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, đó có kiểu gen mức độ khắc nghiệt điều kiện ngoại cảnh bất lợi Biểu trình việc sinh tổng hợp loạt chất tế bào liên quan đến điều hoà áp suất thẩm thấu tế bào Đƣợc quan tâm nghiên cứu nhiều protein sản phẩm trình biểu gen

Sự biểu gen liên quan đến stress phụ thuộc vào khả nhận biết stress Bằng chứng tăng cƣờng chất điều khiển phản ứng trồng stress Ví dụ nhƣ ABA, axit jasmonic, ethylen, Ca++

,… Mức độ biểu số gen tăng lên, số yếu hẳn Điều hoà biểu gen gặp stress đƣợc tăng cƣờng nghiên cứu giai đoạn khác nhau: trƣớc phiên mã sau phiên mã [25]

(30)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn chất đặc biệt quan tâm đến protein sốc nhiệt (heat shock protein - HSP) đó có chất môi giới phân tử - MGPT (molecular chaperone), Ubiquitin,…

Protein sốc nhiệt hầu hết loại thực vật nhƣ: lúa mỳ, lúa gạo, đậu nành, hành tỏi, … chúng chiếm 1% protein tổng số loài thực vật HSP đƣợc tổng hợp tế bào gặp điều kiện cực đoan nhƣ hạn, nhiệt độ cao, độ muối cao Sự suất HSP có chức ngăn cản sửa chữa phá huỷ stress nóng mở rộng ngƣỡng với chống chịu nhiệt độ cao Trong tế bào thực vật, HSP tế bào chất tập chung thành hạt sốc nhiệt (Heat Shock Granules – HSG) Ngƣời ta cho HSG gắn kết ARN – polymease để ngăn cản phiên mã tổng hợp mARN trình bị stress nóng Sau sốc nóng HSG phân tán liên kết dày đặc với ribosome hoạt động sinh tổng hợp protein [25]

Dựa vào khối lƣợng phân tử HSP đƣợc chia thành nhóm: HSP110, HSP100, HSP90, HSP70, HSP60, HSP8,5 Trong đó nhóm HSP70 HSP60 có đại diện chất MGPT, HSP8,5 (Ubiquitin) có chức bảo vệ cho tế bào nhƣng MGPT, chúng có hoạt tính protease thực chức phân giải protein khơng có hoạt tính enzym, ngăn chặn protein gây độc cho tế bào Ubiquitin có khối lƣợng phân tử thấp, chịu ảnh hƣởng nhiệt độ nên chúng có vai trò tự sửa chữa gặp yếu tố cực đoan nhiệt độ cao

MGPT làm nhóm gồm nhiều loại protein khác nhƣng chúng có chức tham gia tạo cấu trúc không gian cho protein tế bào MGPT đƣợc tăng cƣờng tổng hợp điều kiện cực đoan nhu cầu cấp thiết tế bào tác động nhiệt độ

Các nhóm HSP90, HSP100 có tính bảo thủ cao, có hoạt tính ATPase Một số tìm thấy tế bào bình thƣờng, nhƣng phần lớn chúng sinh gặp điều kiện ngoại cảnh bất lợi nhƣ hạn, nóng, lạnh Chức chúng ngăn chặn co cụm protein tái hoạt hoá protein biến tính [25], [32]

(31)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn nhóm protein quan trọng liên quan đến điều kiện nƣớc tế bào Nhóm gen mã hố loại protein LEA cịn đóng vai trị quan trọng tính chịu khơ hạn hạt Khi điều kiện nƣớc xảy ra, LEA tham gia vào bảo vệ màng tế bào, cô lập ion, ổn định pH tế bào [25], [27], [32]

Nghiên cứu tính chịu hạn mặt sinh lý, hoá sinh, cấu trúc tế bào nhận thấy loạt những biến đổi sâu sắc tất mức độ khác giai đoạn phát triển khác Điều đó chứng tỏ tính chống chịu đa gen, tức nhiều gen định, biểu giai đoạn phát triển khác Ngày thực tế chƣa tìm đƣợc gen thực định tính chịu hạn mà tìm thấy gen liên quan đến tính chịu hạn

1.2.4 Nghiên cứu khả chịu hạn lúa

Nghiên cứu khả chịu hạn lúa thu hút đƣợc nhiều tác giả quan tâm Silva Cs (1986) nghiên cứu đặc điểm hình thái rễ lúa nhận thấy tổng chiều dài rễ có liên quan chặt chẽ đến tính chịu hạn lúa nƣơng [84] Sau đó nghiên cứu đặc điểm sinh lý, hoá sinh liên quan đến khả chịu hạn lúa đƣợc quan tâm

Đinh Thị Phòng (2001) chọn, tạo đƣợc giống lúa DR1 DR2 cho suất cao, ổn định, có khả chịu hạn, chịu lạnh hẳn so với giống lúa gốc phƣơng pháp chọn dòng tế bào soma [40] Bằng xử lý mô sẹo lúa tuần tuổi bằng NaCl, Lê trần Bình Cs (1998) chọn đƣợc hai dòng lúa có khả chịu muối C0 C8 [1] Lê Xuân Đắc (1998) xử lý lạnh hai giống lúa C71 TK90 nhiệt độ 1±0,50

C thu đƣợc số dòng lúa có khả chịu lạnh [5] Nguyễn Thu Hoài (2005) nghiên cứu khả chịu hạn số giống lúa cạn địa phƣơng thu thập Bắc Kạn, Cao Bằng, Sơn La so sánh đƣợc khả chịu hạn giống lúa để làm vật liệu khởi đầu cho việc chọn, tạo giống lúa [17] Cũng theo hƣớng nghiên cứu Bùi Thị Thu Thuỷ (2006) đánh giá đƣợc khả chịu hạn giống lúa CR203, U17, KD18, BT [54]

(32)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Từ thực trạng dần nguồn gen lúa cạn, đến có nhiều công trình sƣu tập đánh giá khả chịu hạn, đặc điểm hình thái, hóa sinh giống lúa nhằm bảo tồn nguồn gen q Đó cơng trình nghiên cứu Nguyễn Thu Hà Cs (2003) 47 giống lúa cạn sƣu tập tỉnh phía Bắc [14], Trần Văn Thuỷ (1999) đánh giá nguồn gen lúa Tây Ngun [53] Các cơng trình nghiên cứu Đỗ Thị Dƣơng (2001) [11], Nguyễn Thị Hải Yến (2002) [58], Vì Thị Xuân Thủy (2008) [61], Nguyễn Đức Hoàng (2008) [18] nghiên cứu đặc điểm sinh hóa hạt, phân tích đa hình protein hạt khả chịu hạn giống lúa 1.3 Ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thức vật vào việc đánh giá khả năng chống chịu lúa

1.3.1 Hệ thống nuôi cấy

Kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật có thể đƣợc sử dụng để đánh giá khả chống chịu của trồng ở nhiều mƣ́c độ khác nhƣ mƣ́c gen, mƣ́c tế bào riêng rẽ, loại mô , quan nuôi cấy phân lập và hoàn chỉnh Sƣ̉ dụng kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thƣ̣c vật có thể nghiên cƣ́u một cách đơn độc hay tổ hợp tác động bất lợi mà tự nhiên khó thực đƣợc , qua đó cho phép tìm hiểu và xác định bản chất sinh học của tính chống chịu [1]

(33)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn biến đổi di truyền phong phú lại có ý nghĩa chọn giống nhƣ vật liệu di truyền của đó trở nên phong phú [1]

Hiện ngƣời ta đã tái sinh đƣợc hoàn chỉnh tƣ̀ mô sẹo với hiệu suất rất cao ở nhiều loại trồng có ý nghĩa kinh tế nhƣ : lúa nƣớc, lúa mì, lúa mạch, th́c lá, củ cải đƣờng, mía, ch́i, đu đủ

1.3.2 Một số thành tựu đánh giá khả chống chịu chọn dòng tế bào soma bằng kỹ thuật nuôi cấy in vitro

Nhƣ̃ng yếu tố bất lợ i của môi trƣờng nhƣ nhiệt độ cƣ̣c đoan (nóng, lạnh), lƣợng mƣa không phù hợp (hạn), độc tố đất gây phèn (nhôm, pH thấp), mặn (muối NaCl)…là nhƣ̃ng yếu tố gây hạn chế tới suất trồng

Kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào th ực vật đạt đƣợc những thành công định việc nghiên cƣ́u khả chống chịu của trồng nhƣ : chịu hạn [40], [41], chịu lạnh [5], chịu nhiệt độ cao [48], chịu muối NaCl [29]

Innis M.A., Gelfand D.H.,Sninsky J.J, White T.J (1990) tiến hành gây mất nƣớc mô sẹo lúa và đã nhận thấy ABA là chất làm tăng khả giƣ̃ nƣớc và chịu mất nƣớc của mô sẹo lúa Nồng độ ABA thích hợp cho việc tiền xƣ̉ lý mô sẹo lúa là 10-5M và thời gian xƣ̉ lý là đến ngày [77]

Bằng kỹ thuật nuôi cấy mơ sẹo in vitro, Nguyễn Hồng Lộc CS (1992) đã thu đƣợc dòng thuốc chịu NaCl 1%, dịng trì khả chịu NaCl sau 18 tháng nuôi cấy môi trƣờng không có NaCl hệ thứ (R1) [29]

Lê Xuân Đắc (1998), xử lý lạnh giống lúa 71 TK 90 nhiệt độ 10C0,50C thu đƣợc dịng lúa trì khả chịu lạnh có triển vọng làm giống [5]

(34)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nguyễn Hoàng Lộc (1992) sƣ̉ dụng kỹ thuật nuôi cấy mô sẹo kết hợp với việc tiền xƣ̉ lý bằng ABA , manitol và saccharose đã thu đƣợc các dòng mô thuốc lá SC, SC2, SC3 có khả chịu nƣớc 90% trọng lƣợng tƣơi [29]

Nguyễn Thị Tâm (2004), bằng phƣơng pháp x lý mô sẹo giống lúa CR203, CS4, Ml107, 79-1, CN2, ĐH60 nhiệt độ cao (400C, 420C) đã tạo đƣợc 197 dòng mơ có khả chịu nóng 520 dịng xanh [48]

(35)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Chƣơng VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CƢ́U

2.1 Vật liệu địa điểm nghiên cứu 2.1.1 Vật liệu thực vật

Sử dụng giống lúa sƣu tầm Huyện Bắc Quang, tỉnh Hà Giang (Tên giống lúa theo tên địa phƣơng) bao gồm: Ngái nỏ, Khẩu tán, mang, Khẩu đen, Shan râu đƣợc trình bày bảng 2.1

Bảng 2.1 Các giống lúa cạn sử dụng làm vật liệu nghiên cứu

Stt Kí hiệu mẫu Tên địa phƣơng Địa điểm thu mẫu

1 NN Ngái nỏ Bắc Quang - Hà Giang

2 KT Khẩu tán Bắc Quang - Hà Giang

3 KM Khẩu mang Bắc Quang - Hà Giang

4 KĐ Khẩu đen Bắc Quang - Hà Giang

5 SR Shan râu Bắc Quang - Hà Giang

2.1.2 Hóa chất thiết bị

Hoá chất: Hóa chất sử dụng đƣợc mua nƣớc Anh, Đức, Trung Quốc gồm: Ethanol, agarose, Na2HPO4.12H2O, axit citric, NaOH, NaCl, CuSO4, Na2CO3, C4H4O6KNa.4 H2O, thuốc thử foling, petroleum ether, SDS, acrylamide, axit sunfosalysilic, loại đệm phosphat citrat, tinh bột chuẩn, K3[Fe(CN)6], Fe2(SO4)3, H2SO4,gelatin, 2,4D (Axit Dichlorphenoxyacetic), -NAA (Axit Naphthylacetic), kinetin, chất khoáng đa lƣợng , vi lƣợng, vitamin, prolin chuẩn, tinh bột chuẩn, toluen, nhiều hóa chất thông dụng khác

Thiết bị: Các thiết bị đƣợc sử dụng để phân tích tiêu gồm: Máy phân tích axit amin tƣ̣ động – HP aminno Quan SeriesII (Hewlett Parkard), máy Quang phổ UVvis Cintra 40 (Australia), điện di protein hãng Biorad (Mỹ), cân phân tích điện tử (Thụy Sỹ, Anh), máy ly tâm lạnh hãng Hittich (Đức), máy đo pH (Metter Toledo), tủ lạnh sâu -850

(36)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.1.3 Địa điểm nghiên cứu

Các tiêu đƣợc nghiên cứu phân tích đƣợc thực Phịng thí nghiệm Thƣ̣c vật học , Di truyền học, Công nghệ tế bào Công nghệ gen Khoa Sinh- KTNN, trƣờng Đại học Sƣ phạm- Đại học Thái Nguyên

2.2 Phƣơng pháp nghiên cƣ́u

2.2.1 Phƣơng pháp phân loại giống lúa cạn

Phân loại lúa nếp , lúa tẻ dựa theo phản ứng bắt màu với dung dịch KI 1% theo Lƣu Ngọc Trình, 1997 [56]

Phân loại lồi phụ dựa theo tỷ lệ dài /rộng khả bắt màu với thuốc thử phenol 10% vỏ hạt thóc theo phƣơng pháp của Chang (1976) [70]

Đánh giá tính trạng hình thái hạt thóc, đặc điểm chất lƣợng hạt gạo xay theo tiêu chuẩn IRRI [76]

2.2.2 Phƣơng pháp hóa sinh

2.2.2.1 Phương pháp phân tích hóa sinh ở giai đoạn hạt tiềm sinh

(1) Xác định hàm lượng protein : Hàm lƣợng protein tan đƣợc xác định theo

phƣơng pháp Lowry đƣợc mô tả tài liệu của Phạm Thị Trân Châu và Cs (1997) [3]

Hạt thóc đƣợc bóc vỏ, nghiền mịn, sấy đến khô tuyệt đối 1050

C Cân 0,05g mẫu cho vào eppendorf, thêm 1,5 ml đệm chiết phostphat citrat pH=10, lắc bằng voltex 10 phút, để qua đêm nhiệt độ 40

C, đem ly tâm 12000 vịng/phút 40 C 30 phút, rời thu lấy dịch để làm thí nghiệm Thí nghiệm lặp lại lần

Dịch chiết đƣợc định mức lên 5ml bằng dung dịch đệm ph osphat citrat (pH=10) đo phổ hấp thụ máy U Vvis Cintra bƣớc sóng 750nm với thuốc thử foling

Hàm lƣợng protein đƣợc tính theo công thƣ́c : X (%) = A HSPL

m

 

100 % (2.1) Trong đó: X: hàm lƣợng protein (% khối lƣợng khơ)

(37)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn HSPL: hệ số pha loãng

m: khối lƣợng mẫu (mg)

(2) Xác định hàm lượng đường tan : Hàm lƣợng đƣờng đƣợc xác định theo

phƣơng pháp vi phân tích đƣợc mơ tả tài liệu Phạm Thị Trân Châu Cs (1997) [3]

Mẫu đƣợc bóc vỏ, sấy khô tuyệt đối 1050

C Cân 0,5g mẫu nghiền 4ml

nƣớc cất Ly tâm 12000 vòng/phút 40

C 30 phút, thu dịch Hàm lƣợng đƣờng tan đo phổ hấp thụ bƣớc sóng 585 nm Hàm lƣợng đƣờng tan đƣợc tính dựa đờ thị đƣờng ch̉n glucose

Tính kết tính theo cơng thƣ́c:

X (%) = a b HSPL m

 

(%) (2.2)

Trong đó: X: hàm lƣợng đƣờng tan (% khối lƣợng chất khô) a: mật độ quang đo đƣợc máy bƣớc sóng 585nm

b: số ml dịch chiết HSPL: hệ số pha loãng m: khối lƣợng mẫu (mg)

(3) Phương pháp xác định thành phần axit amin

Hàm lƣợng axit amin đƣợc xác định máy HP - Amino Quant sƣ̉ dụng ortho- phtalandehyt tạo dẫn xuất đối với các axit amin bậc – fluoreryl- metyl- clorofomat đối với các axit amin bậc Mẫu đƣợc xƣ̉ lý theo phƣ ơng pháp thủy phân pha lỏng theo hƣớng dẫn sƣ̉ dụng máy phân tích axit amin tƣ̣ động

2.2.2.2 Đánh giá khả chịu hạn sinh lý thông qua phân tích một số chỉ tiêu sinh hóa ở giai đoạn hạt nảy mầm

(38)

(2) Xác định hoạt độ của enzym - amylase

Xác định hoạt độ enzym - amylase theo phƣơng pháp Heilken đƣợc mô tả tài liệu Nguyễn Lân Dũng (1979) [10]

Hoạt độ enzym - amylase đƣợc xác định dƣ̣a lƣợng tinh bột bị enzym thủy phân thời gian 30phút 300

C Giá trị mật độ quang đƣợc đo bƣớc sóng 560nm máy quang phổ UVvis Cintra 40

Nguyên tắc : Dựa vào tính chất hòa tan enzym - amylase dung dịch đệm phosphat 0,2 M pH = 6,8

Hạt thóc nẩy mầm bóc vỏ , cân khối lƣợng, nghiền đệm phosphat 0,2M pH = 6,8, ly tâm 12000 vòng/phút 15 phút 40C, thu dịch để xác định hoạt đợ enzym Thí nghiệm phân tích hoạt độ enzym - amylase đƣợc tiến hành với ống thí nghiệm ống kiểm tra , chất tinh bột 1% đo máy quang phổ ở bƣớc sóng 560nm Hoạt độ enzym - amylase đƣợc tính dƣ̣a đồ thị đƣờng chuẩn xây dƣ̣ng bằng tinh bột

Hoạt độ enzym - amylase đƣợc tính theo cơng thức: A (ĐVHĐ/ mg) = (C2 C )1 HSPL

h

 

(2.3)

Trong đó: A: hoạt độ enzym - amylase (ĐVHĐ/mg)

C2: lƣợng tinh bột còn lại của mẫu thí nghiệm (mg/ml) C1: lƣợng tinh bột còn lại của mẫu kiểm tra (mg/ml) h: khối lƣợng mẫu (mg)

HSPL: hệ số pha loãng

Định tính hoạt đợ enzym - amylase :

Thành phần hỗn hợp dịch: Thạch agar 2%, tinh bột 1% nƣớc cất Cho hỗn dịch vào bình tam giác đun cách thuỷ cho tan thạch , đổ vào đĩa petri dày 4mm để nguội, đục lỗ đƣờng kính 9mm Nhỏ 100µl dịch chiết chứa enzym vào lỗ, để tủ lạnh qua đêm để enzym khuyếch tán, chuyển sang tủ ấm 300

C 24giờ Nhuộm bằng lugol 5phút tráng lại NaCl 1N

(39)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hàm lƣợng đƣờng tan đƣợc xác định nhƣ mô tả mục 2.2.2.1

(4) Xác định hoạt độ enzym protease

Hoạt độ enzym protease xác định theo phƣơng pháp Anson theo mô tả của Nguyễn Văn Mùi (2001) [36]

Hạt thóc nẩy mầm bóc vỏ , cân khối lƣợng , nghiền đệm phosphat (pH=6,5), ly tâm 12000 vòng/phút 15 phút 40C, dịch thu đƣợc sử dụng làm thí nghiệm Thí nghiệm phân tích hoạt độ enzym protease đƣợc tiến hành với ống thí nghiệm ống kiểm tra đo máy quang phổ ở bƣớc sóng 750nm Hoạt độ enzym protease đƣợc tính dƣ̣a đồ thị đƣờng chuẩn xây dƣ̣ng bằng tyrozin Hoạt độ enzym protease tính theo công thƣ́c:

(n k) D HSPL

ĐVHĐ/ mg

T m

   

 (2.4)

Trong đó: n: Chỉ số đo đƣợc bƣớc song 750nm ống thí nghiệm (mg/ml) k: Chỉ số đo đƣợc bƣớc song 750nm ống kiểm tra (mg/ml) D: số ml dịch chiết

HSPL: hệ số pha loãng m: khối lƣợng mẫu (mg)

T: thời gian ủ enzym với chất (phút)

Định tính hoạt độ enzym protease: Tiến hành tƣơng tƣ̣ nhƣ định tính hoạt độ enzym - amylase, chất là gelatin 1%

(5) Xác định hàm lượng protein tan

Hàm lƣợng protein tan đƣợc xác định nhƣ mô tả ở mục 2.2.2.1

2.2.3 Đánh giá khả chịu hạn ở giai đoạn mạ bằng phƣơng pháp gây hạn nhân tạo

Phƣơng pháp đánh giá khả chịu hạn ở giai đoạn mạ đƣợc tiến hành theo Lê Trần Bình và Cs (1998) [1]

(40)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Thời gian đầu tƣới nƣớc cho đủ ẩm , đƣợc thật tiến hành gây hạn nhân tạo đánh giá khả chịu hạn giống lúa Theo dõi các chỉ tiêu liên quan đến khả chịu hạn trƣớc và sau gây hạn nhƣ sau:

(1) Khối lƣợng tƣơi của rễ, thân lá

(2) Khối lƣợng khô của rễ , thân lá các mẫu đƣợc sấy khô tuyệt đối ở 1050C đến khối lƣợng không đổi

(3) Xác định khả giữ nƣớc qua giai đoạ n xƣ̉ lý bởi hạn Khả giƣ̃ nƣớc đƣợc tính theo công thƣ́c:

100

(%) x

W W W

kxl xl

 (2.5)

Trong đó: W: khả giữ nƣớc sau xử lý hạn (%) Wxl : khối lƣợng tƣơi của sau xƣ̉ lý hạn (g) Wkxl : khối lƣợng tƣơi không xử lý hạn (g) (4) Xác định số chịu hạn tƣơng đối giống theo công thức:

1

S sin (an.bn+bn.cn+ cn.dn +dn.en+ + kn.an)

  (2.6)

Trong đó: S : số chịu hạn tƣơng đối

: góc tạo hai trục mang trị số liền  = 3600/9 a,b,c,d….k là các chỉ tiêu theo dõi

n : kí hiệu giống nghiên cứu

(5) Xác định tỷ lệ thiệt hại hạn gây đƣợc theo công thức:

0

n b

TH (%)

nc

 (2.7) Trong đó: TH: tỷ lệ thiệt hại hạn gây (%)

b: trị số thiệt hại cấp n0: số của mỗi cấp thiệt hại c: trị số thiệt hại cấp cao n: tổng số xƣ̉ lý

(41)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn (6) Xác định hàm lƣợng prolin

Xác định hàm lƣợng prolin theo phƣơng pháp của Bate L.S cộng (1973) [67]

* Chuẩn bị mẫu: Tiến hành tƣơng tự mục 2.2.3

* Tiến hành tách chiết prolin: Rễ, thân lá của các giống ở các thời điểm ngày, ngày, ngày, ngày, ngày gây hạn, cân khối lƣợng 0,3 gram mẫu Thêm 10ml dịch chiết axit sunfosalisilic %, ly tâm lạnh 7000 vòng/phút 20 phút lọc qua giấy lọc Lấy 2ml dịch chiết cho vào bình, bổ sung 2ml axit axetic 2ml dung dịch ninhidrin, sau đó ủ nƣớc nóng 1000

C giờ, ủ tủ đá phút Bổ sung vào bình 4ml toluene, lắc lấy phần dịch có màu hồng Đo phổ hấp thụ ở bƣớc sóng 520nm Hàm lƣợng prolin đƣợc xác định máy theo đồ thị chuẩn

Hàm lƣợng prolin đƣợc tính theo công thƣ́c:

(%) AxHSPL 100

X x

m

 (2.8)

Trong đó: X: hàm lƣợng prolin (%)

A: nồng độ thu đƣợc đo máy quang phổ HSPL: hệ số pha loãng

m: khối lƣợng mẫu (mg) 2.2.4 Phƣơng pháp nuôi cấy in vitro

2.2.4.1 Tạo mô sẹo từ hạt lúa - Khử trùng hạt

Hạt lúa đƣợc bóc vỏ trấu khử trùng phút cồn 700

, 25 phút nƣớc giaven 60%, lắc nhẹ, rƣ̉a sạch bằng nƣớc cất vô trùng - lần, sau đó chuyển hạt lên đĩa petri có trải giấy lọc vô trùng

- Tạo mô sẹo

(42)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ánh sáng đèn phịng ni cấy với cƣờng độ 2000lux, thời gian chiếu sáng 8/24 giờ, nhiệt độ 250

C ± 10C

Đánh giá tỉ lệ tạo mô sẹo sau tuần nuôi cấy giống theo công thức: Ci (%)=

Ncp

X 100 (2.9) Nt

Trong đó : Ci: Tỷ lệ tạo mô sẹo (%)

Ncp: Số hạt tạo mô sẹo Nt: Tổng số hạt nuôi cấy 2.2.4.2 Phương pháp xử lý thổi khô mô sẹo

Mô sẹo sau tuần nuôi đƣợc cắt thành nhƣ̃ng khối mô có kích thƣớc khoảng 3mm x 3mm Đặt những khối mô lên đĩa petri có lót giấy vô trùng thổi khô bằng luồng khí vô trùng của box cấy ở các ngƣỡng thời gian khác Xác định độ mất nƣớc của mô sẹo sau 2, 4, giờ xƣ̉ lý thổi khô liên tục

Độ nƣớc mô sẹo sau xử lý thổi khơ đƣợc tính theo cơng thức: WL (%)=

Wf - Wd

x 100 (2.10) Wf

Trong đó : WL: Độ nƣớc (%)

Wf: Khối lƣợng mô tƣơi (mg)

Wd: Khối lƣợng mô sau thổi khô (mg)

2.2.4.3 Chọn lọc mô sẹo sống sót sau xử lý và tái sinh

Cấy mô sẹo sau xử lý nƣớc lên môi trƣờng tái sinh (MS bản + 2% saccharose + 0,8% agar + mg/l kinetin + 0,2mg/l NAA, pH=5,8) Mật đợ cấy 20 mơ/bình Ni dƣới ánh sáng đèn neon phòng nuôi cấy với cƣờng độ 2000lux, thời gian chiếu sáng 8/24 giờ Nhiệt độ phòng nuôi 250C ± 10C

Tỷ lệ mô sẹo sống sót đƣợc đánh giá sau tuần nuôi theo công thƣ́c: Sv (%)=

Nvs

(43)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Trong đó: Sv: Tỷ lệ mô sống sót (%)

NSV: Số mô sống sót

Nt: Tổng số mô xƣ̉ lý

Tỷ lệ tái sinh đƣợc đánh giá sau tuần nuôi theo công thƣ́c: RC (%) =

Nr

x 100 (2.12) NSV

Trong đó: Rc: Tỷ lệ tái sinh Nsv: Số mô sống sót Nr: Số mô tái sinh

2.2.4.4 Xác định nhanh sức sống tế bào và mô bằng phƣơng pháp nhuộm TTC

Hạt giống lúa đƣợc sƣ̉ dụng làm nguyên liệu tạo mô sẹo nhƣ mục 2.2.2.1 Sau đó tiến hành xƣ̉ lý thổi khô ở ngƣỡng thời gian giờ

Xác định sức sống tế bào mô sẹo p hƣơng pháp nhuộm TTC theo Towill và CS (1975) [89] Cân 0,6 gam TTC pha loãng 25ml nƣớc cất Dung dịch MS pha lỗng 10 lần Cân 30 mg mơ sẹo cho vào ống nghiệm , thêm 0,5ml dung dịch MS pha loãng 10 lần và 0,25ml dung dịch TTC , để 12 giờ tối ở nhiệt độ 250

C Sau đó dùng pipet gạn bỏ phần dung dịch , rƣ̉a lần bằng nƣớc cất rồi cho thêm ml cồn 90%, thuỷ phân nhiệt độ 600

C thời gian giờ Dung dịch thu đƣợc đem đo bƣớc sóng 485 nm Đối chứng mô sẹo giống không qua xƣ̉ lý thổi khô

2.2.5 Phƣơng pháp xử lý số liệu tính tốn kết

(44)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Chƣơng KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 Phân loại, đặc điểm hình thái của các giống lúa 3.1.1 Phân loại các giống lúa

Hạt giống lúa đƣợc tiến hành phân loại theo nếp/tẻ dựa vào phản ứng bắt màu với dung dịch KI 1% theo Lƣu Ngọc Trình [56], phân loại loài phụ dựa vào tỷ lệ dài/rộng hạt thóc khả bắt màu thuốc thử phenol 10% theo Chang [70], kết đƣợc trình bày bảng 3.1

Bảng 3.1 Phân loại giống lúa nghiên cƣ́u Ký

hiệu mẫu

Lúa nếp/tẻ

Phân loại theo dài/ rộng

Phân loại theo bắt màu

phenol Kết luận chung loại phụ D/R

( mm ) Loài phụ

Bắt màu

phenol Loài phụ

NN Tẻ 2,69 Japonica - Japonica Japonica

KT Tẻ 2,45 Japonica - Japonica Japonica

KM Tẻ 2,40 Japonica - Japonica Japonica

KĐ Tẻ 2,57 I/J + Indica Indica

SR Tẻ 2,48 I/J + Indica Indica

(D: Dài hạt thóc (mm); R: Rộng hạt thóc(mm); (+) Bắt màu phenol (-) Không bắt màu phenol; I/J: Khơng phân biệt đƣợc lồi phụ)

Qua bảng 3.1cho thấy, giống lúa đều là lúa tẻ Căn vào tỷ lệ chiều dài

và chiều rộng hạt thóc giớng có giống thuộc loài phụ Japonica

giống không thể xác định đƣợc Kết phù hợp với kết luận nhiều tác giả : chỉ vào tỷ lệ dài/rộng để phân biệt lồi phụ khó thiếu xác, khó có thể khẳng định đƣợc loại lúa tỷ lệ dài/rộng nằm khoảng 2,3- 3,0 [56]

Căn cƣ́ vào khả bắt màu với thuốc thử phenol 10%, kết phân loại xác định đƣợc giống lúa cạn có giống thuộc loài phụ Indica và giống

(45)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn biết gần giống lúa quỹ gen lúa cạn phong phú Tuy nhiên, số giống thuộc loài phụ Japonica có thể cịn có giống tḥc loài

phụ Javanica, theo phƣơng pháp có thể phân biệt đƣợc lúa Indica và lúa

Japonica

Từ kết nhận thấy , giống lúa cạn sƣu tập đƣợc các giống đều lúa tẻ Trong đó có giống thuộc loài phụ Indica và giống thuộc loài phụ

Japonica , giống thu thập đƣợc huyện Bắc Quang, tỉnh Hà Giang

3.1.2 Đặc điểm hình thái các giớng lúa

Hình thái kích thƣớc hạt thóc đặc tính quan trọng chọn giống lúa Chúng tiến hành phân tích đặc điểm hình thái kích thƣớc giống lúa dƣ̣a theo phƣơng pháp cho điểm của IRRI [76] Kết quả đƣợc trình bày

ở bảng 3.2

Bảng 3.2 Đặc điểm hình thái khối lƣợng 1000 hạt giống lúa Chỉ tiêu

Giống

Râu đầu hạt

Màu râu

Màu vỏ trấu

Tỷ lệ dài/rộng hạt thóc

(mm)

Hình dạng

hạt thóc 1000 hạt (g) Khối lƣợng

NN 0 2,68 34,660,44

KT 0 1,97 32,780,25

KM 5 2,91 29,330,38

KĐ 10 3,52 30,480,36

SR 3,29 31,340,27

(46)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình 3.1.Hình thái hạt giống lúa nghiên cứu

Về độ phủ lông vỏ trấu , giống lúa thu thập đƣợc có giống nhẵn là giống NN,KM, KĐ và giống có lông sống vỏ trấu là KT và RS Vỏ trấu nhẵn không có lông bao phủ phù hợp với thị hiếu ngƣời tiêu dùng các giống có lông bao phủ

Tính trạng có râu, màu sắc râu phụ thuộc vào điều kiện môi trƣờng [6] Trong giống có giống NN KT là không có râu đạt điểm 0, giống KM KĐ râu dài 5mm đạt điểm giống SR râu dài 9mm đạt điểm Sƣ̣ đa dạng về chiều dài râu chƣ́ng tỏ các giống nghiên cƣ́u có kiểu gen khác

Hình dạng hạt thóc tính trạng quan trọng chọn tạ o giống lúa Hạt giống lúa tẻ thon dài đƣợc ƣa chuộng Hình dạng hạt giống lúa nghiên cƣ́u đều có dạng thon dài Trong đó giống KT đạt điểm 5, giớng NN KM đạt điểm 2, cịn giống lại đạt điểm Nhƣ vậy hình dạng của các giống lúa phù hợp với thị hiếu ngƣời tiêu dùng xuất

Khối lƣợng 1000 hạt thóc tính trạng khơng phụ thuộc vào kiểu gen mà cịn phụ thuộc vào mơi trƣờng, mùa vụ Đồng thời tiêu quan trọng cấu thành suất [46] Dẫn liệu bảng 3.2 cho thấy , khối lƣợng 1000 hạt giống đều cao biến động tƣ̀ 29,33g đến 34,66g đó giống NN cao nhất và giống KM thấp nhất Khối lƣợng 1000 hạt cao nghĩa hạt mẩy, chắc, gieo cấy mầm khỏe, sức sống cao

KT SR

(47)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Kết phân tích đặc điểm hình thái, kích thƣớc khối lƣợng hạt giống lúa cạn địa phƣơng theo tiêu chuẩn IRRI cho thấy tính đa dạng giống lúa cạn thể màu sắc vỏ trấu, râu đầu hạt, khối lƣợng 1000 hạt… Đây sở cho việc sàng lọc giống lúa có đặc tính tốt, đáp ứng đƣợc nhu cầu, thị hiếu ngƣời tiêu dùng

3.2 Đánh giá chất lƣợng hạt

3.2.1 Đánh giá chất lƣợng hạt phƣơng diện cảm quan

Một số tiêu đánh giá chất lƣợng hạt phƣơng diện cảm quan đƣợc nghiên cƣ́a theo phƣơng pháp cho điểm của IRRI [76] Kết quả đƣợc trình bày ở bảng 3.3

Bảng 3.3 Một số chỉ tiêu chất lƣợng hạt của các giống lúa

Giống nội nhũ Dạng Độ bạc bụng nội nhũ Chiều dài gạo xay Hình dạng gạo xay Màu vỏ cám Hƣơng thơm

NN 2 2

KT 5 2

KM 1 2

KĐ 1

SR 1

Nội nhũ của hạt gạo chƣ́a các chất di nh dƣỡng có giá trị nhƣ tinh bột , protein, lipit, vitamin Dẫn liệu bảng 3.3 cho thấy, nội nhũ của giống khác , nhuộm nội nhũ bằng dung dịch I- KI 1% giống đều bắt màu xanh giống KĐ xanh đậm điểm 3, Hai giống NN, KT bắt màu xanh nhạt điểm giống bắt màu xanh nhạt điểm KM, SR

(48)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình dạng hạt gạo xay giống hình dạng hạt thóc hình dạng hạt gạo vỏ trấu khống chế nghiêm ngặt và vỏ trấu phủ kín sát với vỏ cám Màu vỏ cám gần giống màu vỏ trấu Chiều dài hạt gạo xay đều nằm khoảng 5,2mm đến 6,1mm tạo nên hình trịn bầu hạt gạo , chính là hình dạng phù hợp với thị hiếu tiêu dùng lúa tẻ Với hình dạng này rất có lợi khâu xay sát, đánh bóng hạt gạo bị gãy , vụn Các giống có độ thơm từ thơm đến thơm Độ thơm tiêu góp phần nâng cao giá trị giống lúa Đặc điểm quý nguồn gen tập đoàn lúa gạo nƣớc ta

Nhƣ vậy, nhƣ̃ng chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng hạt phƣơng diện cảm quan hạt gạo ảnh hƣởng đến giá trị dinh dƣỡng , tỷ lệ gạo/thóc sở thích ngƣời tiêu dùng xuất Trong đó xét phƣơng diện cảm quan giống NN, KT, KĐ có chất lƣợng tốt

3.2.2 Đánh giá chất lƣợng hạt phƣơng diện hóa sinh

3.2.2.1Hàm lƣợng protein, đƣờng tan hạt giống lúa

Hàm lƣợng protein, đƣờng tan hạt sở đánh giá chất lƣợng hạt giống lúa Để đánh giá chất lƣợng hạt của các giống nghiên cƣ́u , chúng tơi tiến hành phân tích hàm lƣợng protein , đƣờng tan hạt Kết quả đƣợc trình bày ở bảng 3.4

Protein là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lƣợng lúa , hàm lƣợng protein tỷ lệ thuận với chất lƣợng gạo So với các loại ngũ cốc khác thì hàm lƣợng protein của lúa thấp nhƣng là các protein dễ tiêu hóa và hấp thụ với thể ngƣời và động vật Qua bảng 3.4cho thấy hàm lƣợng protein của các giống lúa đều cao, dao động tƣ̀ 7,98% đến 9,18% Trong đó giống KT cao nhất (9,18%) tiếp đến giống KĐ , SR, NN và thấp nhất là giống KM (7,98%) Hàm lƣợng protein không chỉ là chỉ tiêu quan trọng để đán h giá chất lƣợng hạt mà còn là chỉ tiêu quan trọng đánh giá khả chống chịu [1], [11]

(49)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn đƣờng tan của các giống đều mức tƣơng đối thấp , cao nhất là giống KT 1,484% tiếp đến là giống KĐ (1,83%), SR (1,46%), NN (1,34%) thấp nhất là giớng KM (1,33%) Ngồi ra, đƣờng cịn có tác dụng bảo vệ, chống lại khô hạn nguyên sinh chất, điều chỉnh áp suất thẩm thấu dịch bào gặp điều kiện ngoại cảnh bất lợi

Bảng 3.4.Hàm lƣợng protein, đƣờng tan của các giống lúa (% khối lƣợng khô)

Giống Protein TS (%) Đƣờng tan (%)

NN 8,33  0,12 1,35  0,09

KT 9,18  0,05 1,84  0,10

KM 7,98  0,14 1,34  0,07

KĐ 9,08  0,20 1,83  0,11

SR 8,45  0,13 1,46  0,12

3.2.2.3 Hàm lƣợng axit amin hạt giố ng lúa

Thành phần axit amin tiêu quan trọng đánh giá chất lƣợng protein hạt Bằng cách sƣ̉ dụng phƣơng pháp phân tích hàm lƣợng axit amin hạt hệ máy HP - Amino Quant và dƣ̣a vào sắc ký đồ , xác đị nh đƣợc hàm lƣợng axit amin hạt (g axit amin/100g mẫu) đƣợc thể bảng 3.5

Chúng xác định đƣợc 17 loại axit amin hạt giống lúa Trong đó, không có tryptophan vì loại axit amin này bị phân hủy trình thủy phân bởi HCl 6N, cystein ở dạng hỗn hợp không phân tách đƣợc , glutamin asparagine chuyển hóa thành a xit glutamic và axit aspactic Kết quả thu đƣợc cho thấy hàm lƣợng các axit amin chƣ́a nhóm SH rất thấ p: metionin dao động tƣ̀ 0,03 đến 0,05g/100g mẫu cystein từ 0,18 đến 0,24g/100g mẫu Giống KM có hàm lƣợng axit amin chƣ́ a nhóm SH thấp nhất (0,23g/100g mẫu) cao nhất là giống KT (0,36g/100g mẫu)

Chất lƣợng của protein cũng đƣợc tính theo tỷ lệ của tƣ̀ng axit amin phân tƣ̉ protein ( g axit amin/ 100 protein) bảng 3.6

(50)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 3.5 Hàm lƣợng axit amin hạt dự trữ giống lúa

(g axit amin /100g mẫu)

STT Axit amin NN KT KM KĐ SR

1 Axit Aspatic 0,79 0,88 0,72 0,85 0,84

2 Axit Glutamic 1,27 1,56 1,33 1,59 1,33

3 Serin 0,45 0,48 0,42 0,50 0,26

4 Histidin 0,17 0,17 0,14 0,15 0,15

5 Glycin 0,37 0,36 0,37 0,40 0,39

6 Threonin 0,32 0,28 0,30 0,27 0,28

7 Alanin 0,56 0,63 0,53 0,65 0,61

8 Arginin 0,74 0,81 0,69 0,83 0,81

9 Tyrozin 0,37 0,36 0,32 0,40 0,40

10 Cystein + Cystin 0,24 0,31 0,18 0,19 0,24

11 Valin 0,60 0,64 0,55 0,63 0,62

12 Metionin 0,03 0,05 0,05 0,03 0,05

13 Phenylanin 0,49 0,56 0,47 0,55 0,52

14 Izolơxin 0,37 0,44 0,36 0,42 0,42

15 Lơxin 0,79 0,86 0,72 0,84 0,82

16 Lizin 0,23 0,21 0,21 0,19 0,19

17 Prolin 0,50 0,49 0,48 0,48 0,44

Tổng số 8,29 9,09 7,84 8,97 8,37

(51)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 3.6 Thành phần lƣợng axit amin protein hạt giống lúa

(g axit amin/100g protein)

STT Axit amin NN KT KM KĐ SR

1 Axit Aspatic 9,22 9,21 9,67 9,03 9,53

2 Axit Glutamic 21,23 24,11 20,45 25,56 27,19

3 Serin 3,87 3,51 3,55 4,04 4,92

4 Histidin 1,95 1,82 1,54 1,31 1,89

5 Glycin 3,65 3,89 3,86 3,45 3,65

6 Threonin 4,08 4,34 3,76 4,05 4,06

7 Alanin 6,12 5,32 5,98 6,15 6,65

8 Arginin 8,43 8,03 8,72 8,27 8,88

9 Tyrozin 2,98 2,87 3,03 4,11 4,28

10 Cystein + Cystin 2,16 2,34 2,15 2,78 2,93

11 Valin 6,34 6,88 5,94 6,93 6,37

12 Metionin 0,25 0,19 0,22 0,58 0,35

13 Phenylanin 6,13 6,21 6,87 6,91 6,18

14 Izolơxin 3,67 3,33 4,18 4,32 4,65

15 Lơxin 8,65 9,45 8,56 8,04 8,16

16 Lizin 3,12 2,86 2,14 2,38 3,02

17 Prolin 4,99 4,65 4,86 5,67 5,92

Tổng số 86,46 99,01 81,67 94,00 92,94 Bảng 3.7.Thành phần hàm lƣợng axit amin không thay hạt của các

giống lúa

(g axit amin/ 100g protein)

STT Axit

amin FAO NN KT KM KĐ SR

1 Thr 2,80 4,08 4,34 3,76 4,05 4,06

2 Val 4,20 6,34 6,88 5,94 6,93 6,37

3 Met 2,20 0,25 0,19 0,22 0,58 0,35

4 Phe 2,80 6,13 6,21 6,87 6,91 6,18

5 Iso 4,20 3,67 3,33 4,18 4,32 4,65

6 Leu 4,20 8,65 9,45 8,56 8,04 8,16

(52)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10

Thr Val Met Phe Iso Leu Lys

Axit amin H àm lƣ ợn g ax it am in k hô ng th ay th ế (% ) FAO NN KT KM KĐ SR

Hình 3.2 Hàm lƣợng axit amin không thay giống lúa nghiên cứu với tiêu chuẩn của FAO

Tƣ̀ kết quả phân tích một số chỉ tiêu về chất lƣợng hạt phƣơng diện cảm quan và hóa sinh của giống lúa nghiên cƣ́u có thể rút một số nhận xét sau:

(1) Các đặc điểm chiều dài, hình dạng hạt gạo, dạng nội nhũ, đợ bạc bụng, độ thơm của các giốn g lúa ít có sƣ̣ sai khác và đều phù hợp với thị hiếu tiêu dùng Kết hợp kết quả phân tích hàm lƣợng protein , đƣờng tan, nhận thấy giống KT có chất lƣợng gạo là tốt nhất tiếp đến là giống KĐ , SR, NN và kém nhấ t là giống KM

(2) Hàm lƣợng thành phần axit amin không thay hạt giống có threonin, valin, phenylalanin, lơxin có tỷ lệ cao tiêu chuẩn của FAO, methyonin lizin giống thấp tiêu chuẩn

3.3 Đánh giá khả chịu hạn của các giống lúa

3.3.1 Khả chịu hạn giống giai đoạn nảy mầm

3.3.1.1 Ảnh hưởng hạn sinh lý đến hoạt độ - amylase và hàm lượng đường của các giống lúa ở giai đoạn nảy mầm

(53)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn tăng hàm lƣợng đƣờng tinh bột bị thủy phân cung cấp lƣợng cho trình nảy mầm hạt Khi hoạt độ -amylase tăng lên, hàm lƣợng đƣờng tăng theo nên áp suất thẩm thấu tế bào tăng, nhờ đó mà thƣ̣c vật có khả chống lại sƣ̣ mất nƣớc ở giai đoạn nảy mầm Đây là điều rất có ý nghĩa với quá trình nảy mầm của hạt, nó đảm bảo cho phát triển mầm non điều kiện thiếu nƣớc Trên sở đó chúng tiến hành, đánh giá khả chịu hạn của các giống lúa thông qua sƣ̣ thay đổi hoạt độ của  - amylase và biến động hàm lƣợng đƣờng tan ở giai đoạn nảy mầm điều kiện gây hạn sinh lý cách bổ sung sorbitol 5%

Hoạt độ enzym α-amylase đƣợc xác định thông qua hàm lƣợng tinh bột bị thuỷ phân 300

C 30 phút, dựa vào đồ thị chuẩn tinh bột với giá trị OD đo bƣớc sóng 560nm Kết quả phân tích đƣợc trình bày ở bảng 3.8 hình 3.3

Qua sớ liệu bảng 3.8 hình 3.3, hoạt độ enzym α-amylase có sƣ̣ khác giƣ̃a các giống và thời gian gây hạn Xu hƣớng chung của sƣ̣ biến động này là hoạt độ enzym α-amylase tăng dần ngày gây hạn cao ngày hạn thứ 7, sau đó giảm dần ở ngày tuổi Tại thời điểm ngày tuổi hoạt độ enzym α-amylase cả giống đều tăng so với thời điểm ngày tuổi gây hạn sinh lý bằ ng sorbitol, sƣ̣ biến động này khác giƣ̃a các giống Trong đó giống NN tăng cao nhất 4,02 lần tiếp đến là KM (3,89 lần), KT (3,80 lần), KĐ (3,78 lần) tăng thấp nhất là giống SR 3,75 lần Sƣ̣ biến động cũng đƣợc thể hiện hình 3.4

Bảng 3.8.Hoạt độ -amylase giai đoạn hạt nảy mầm xƣ̉ lý sorbitol 5% (ĐVHĐ/mg hạt nảy mầm)

Ký hiệu mẫu

Hoạt độ enzym -amylase (ĐVHĐ/mg hạt nảy mầm)

(54)

1

Ngày

đv

hđ

/m

g h

ạt

nả

y m

ầm

NN KT KM KĐ SR

Hình 3.3 Sự biến động hoạt độ enzym α-amylase giống lúa

Kết quả nghiên cƣ́u cho thấy , sorbitol có ảnh hƣởng đến hoạt độ của enzym α-amylase ở giai đoạn nảy mầm của các giống lúa Sƣ̣ ảnh hƣởng của sorbitol đến hoạt độ enzym α-amylase của các giống lúa có sƣ̣ khác và phụ thuộc vào khả chịu hạn của tƣ̀ng giống Kết quả này cũng phù hợp với nhƣ̃ng nghiên cƣ́u đối tƣợng lạc [24], [38], [45], đậu tƣơng [28]

1 NN; KT; KM; KĐ; SR

Hình 3.4 Định tính hoạt độ enzym α-amylase của các giống lúa

A. hoạt độ enzym α-amylase ngày tuổi B. hoạt độ enzym α-amylase ngày tuổi

A B

1

3

4

5

1

2

3

(55)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hàm lƣợng đƣờng tan tế bào đóng vai trò quan trọng việc điều chỉnh áp suất thẩm thấu dịch bào gặp điều kiện ngoại cảnh bất lợi Vì vậy chúng khảo sát hàm lƣợng đƣờng ở giai đoạn nảy mầm với mục đích tìm mối liên quan đến kh ả chịu hạn giống lúa Kết quả nghiên cƣ́u đƣợc trình bày bảng 3.9 hình 3.5

Bảng 3.9 Hàm lƣợng đƣờng tan giống lúa xử lý sorbitol 5% giai đoạn nảy mầm (%)

Ký hiệu

mẫu 1 ngày tuổi ngày tuổi Hàm lƣợng đƣờng tan (%) ngày tuổi ngày tuổi ngày tuổi NN 4,220,21 6,280,13 7,900,24 9,750,18 6,190,42 KT 4,180,34 6,150,65 7,380,18 8,860,53 6,430,39 KM 4,210,42 6,230,23 7,150,87 9,570,51 6,530,18 KĐ 4,150,13 6,420,14 7,130,53 8,470,18 6,340,42 SR 3,970,28 6,310,12 7,170,36 7,920,55 6,130,58 Kết quả bảng 3.9 hình 3.5cho thấy, quá trình nảy mầm của hạt ở các mẫu thí nghiệm hàm lƣợng đƣờng tan đều tăng theo quy luật chung là tăng tƣ̀ 1ngày tuổi đến ngày tuổi tăng cao thời điểm ngày tuổi sau đó bắt đầu giảm vào giai đoạn ngày tuổi Sƣ̣ biến động hàm lƣợng đƣờng tan các giống khác khác Tại thời điểm ngày tuổi, hàm lƣợng đƣờng tan giống NN cao nhất (tăng 2,31 lần) tiếp đến là KM, KT, KĐ và thấp nhất là SR (1,99 lần), sƣ̣ biến động này thể hiện ở hình 3.5

0 10 12

1

Ngày Hà m lƣ ợn g đƣ ờn g ta n (% m g hạ t nẩ y m ầm

) NN

KT KM KĐ SR

(56)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Khi tế bào mất nƣớc, chất hịa tan đƣợc tích lũy tế bào nhằm chống lại nƣớc tăng khả giữ nƣớc chất nguyên sinh Đây là một phƣơng thƣ́c thích nghi của thƣ̣c vật với stress của môi trƣờng [1], [40] Kết quả nghiên cƣ́u về hàm lƣợng đƣờng tan giai đoạn nảy mầm của các giống lúa gây hạn sinh lý bằng sorbitol 5% phù hợp với những nhận định

Bảng 3.10 Tƣơng quan giƣ̃a hoạt đô enzym α-amylase với hàm lƣợng đƣờng tan của các giớng lúa

Kí hiệu mẫu Phƣơng trình hồi quy Hệ số tƣơng quan (R)

NN Y = 0,75x+3,42 0,95

KT Y = 0,77x+3,48 0,94

KM Y = 0,86x+3,92 0,93

KĐ Y = 3,27x+1,44 0,94

SR Y = 0,71x+3,59 0,93

Khảo sát mối tƣơng quan giữa hoạt đ ộ enzym α-amyase và hàm lƣợng đƣờng tan đƣợc trình bày ở bảng 3.10 cho thấy hệ số tƣơng quan (R) giống lúa nằm khoảng 0,9 < R < Điều này chƣ́ng tỏ hàm lƣợng đƣờng tan và hoạt đô enzym α-amyase có mối tƣơng quan thuận chặt chẽ Hàm lƣợng đƣờng tan phụ thuộc tuyến tính vào hoạt độ của enzym α-amyase Hoạt độ enzym α-amylase cao hàm lƣợng đƣờng tan nhiều cung cấp cho trình nảy mầm hạt, sƣ̣ sinh trƣởng c mầm điều chỉnh áp suất thẩm thấu tế bào điều kiện cƣ̣c đoan

(57)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn giống có thay đổi hoạt độ enzym α-amylase và hàm lƣợng đƣờng tan khác liên quan đến khả chống chịu giống

3.3.1.2 Ảnh hưởng hạn sinh lý đến hoạt độ protease và hàm lượng protein của các giống lúa ở giai đoạn nảy mầm

Kết quả nghiên cƣ́u ảnh hƣởng của hạn sinh lý đến hoạt độ của protease ở giai đoạn nảy mầm của các giống lúa đƣợc trình bày ở bảng 3.11, hình 3.6 hình 3.7

Bảng 3.11.Hoạt độ protease giống lúa xử lý sorbitol % giai đoạn nảy mầm (ĐVHĐ/mg)

Hoạt độ enzymne protease (ĐVHĐ/mg)

1 ngày tuổi ngày tuổi ngày tuổi ngày tuổi ngày tuổi NN 0,260,23 0,390,32 0,530,14 0,780,46 0,450,21 KT 0,250,31 0,320,13 0,430,43 0,690,06 0,470,56 KM 0,240,26 0,380,34 0,500,43 0,720,51 0,500,12 KĐ 0,250,42 0,370,36 0,480,29 0,660,29 0,410,81 SR 0,260,18 0,350,11 0,500,39 0,550,09 0,410,67

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

1

Ngày tuổi H oạ t đ ộ pr ot ea se (Đ V H Đ ) NN KT KM KĐ SR

(58)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Qua số liệu bảng 3.11 cho thấy, hoạt độ enzym protease của mỗi giống biểu hiện khác , giống NN có giao động lớn tƣ̀ 0,26 ĐVHĐ/mg đến 0,78 ĐVHĐ/mg Sƣ̣ biến động hoạt độ của các giống tuân theo quy luật , tăng dần tăng dần theo ngày tuổi (tƣ̀ -7 ngày), nhƣng sau đó giảm thời gian gây hạn kéo dài (9 ngày tuổi) Tại thời điểm ngày tuổi hoạt độ giống NN cao là0,78 ĐVHĐ/mg, thấp nhất là giống SR đạt 0,55 ĐVHĐ/mg Nhƣng xét về tỷ lệ tăng giống so với trƣớc gây hạn sinh lý tỷ lệ tăng giống xếp thứ tự nhƣ sau NN KM tăng 3,00 lần, tiếp đến là giốn g KT tăng 2,76 lần, KĐ (2,64 lần), tăng thấp SR 2,11 lần

Hình 3.7 Ảnh định tính hoạt độ enzym protease của các giống lúa

A hoạt độ enzym protease ngày tuổi B hoạt độ enzym protease ngày tuổi

Trong giai đoạn nảy mầm xƣ̉ lý hạn sinh lý thì sƣ̣ biến động hoạt độ của protease sẽ làm tăng áp suất thẩm thấu của tế bào thông qua các phân tƣ̉ chất tan protein bị phân giải qua đó làm tăng tính chống chịu của trồng

Protein dƣ̃ trƣ̃ hạt là nguyên liệu cần thiết để cung cấp các chất đảm bảo cho hạt nảy mầm sinh trƣởng Phân tích sƣ̣ biến động protein của

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

(59)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn giống lúa thời điểm ngày, ngày, ngày, ngày, ngày tuổi gây hạn giai đoạn nảy mầm chúng thu đƣợc kết quả ở bảng 3.12 hình 3.8

Sớ liệu thu đƣợc ở bảng 3.12 cho thấy, hàm lƣợng protein tan giống lúa tăng từ giai đoạn ngày tuổi đến ngày tuổi, đến ngày tuổi hàm lƣợng protein tan bắt đầu giảm Giống có hàm lƣợng protein tan tăng cao nhất ở giai đoạn nảy mầm là NN với hàm lƣợng protein tan tƣơng ƣ́ng của ngày, ngày, ngày tuổi 1,15%, 1,84%, 2,19%, giảm ngày tuổi 1,47%, tƣ́c tăng tƣ̀ 1,15% đến 2,19% (tăng 2,00 lần) Giống có hàm lƣợng tăng thấp nhất là giống SR tƣ̀ 1,04% đến 1,40% (tăng 0,36 lần) Có thể xếp thứ tự tăng hàm lƣợng protein tan giống nhƣ sau: NN> KM>KT> KĐ>SR

Bảng 3.12 Hàm lƣợng protein tan giống lúa giai đoạn nảy mầm xƣ̉ lý sorbitol % (%)

Hàm lƣợng protein tan giống lúa(%)

1 ngày tuổi ngày tuổi ngày tuổi ngày tuổi ngày tuổi NN 1,900,19 2,20 0,21 3,510,11 3,990,11 2,800,75 KT 1,850,62 2,070,18 3,000,83 3,480,07 2,710,46 KM 1,950,42 2,110,36 3,210,16 3,880,55 2,780,11 KĐ 2,030,32 2,050,14 2,820,21 3,120,28 2,550,17 SR 1,940,12 2,020,81 2,890,37 2,710,19 2,030,34

0 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5

1

Ngày tuổi H àm lƣ ợn g pr ot ei n (% ) NN KT KM KĐ SR

(60)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Nhƣ vậy xƣ̉ lý hạn sinh lý bằng dung dịch sorbitol % hoạt độ protease và hàm lƣợng protein tan đạt đến một giới hạn nhất định tùy thuộc vào khả chịu hạn của giống Tăng hàm lƣợng protein tan dẫn tới tăng áp suất thẩm thấu của tế bào, làm tăng khả chống chịu

Phân tích mối tƣơng quan giƣ̃a biến độ ng hoạt độ của protease với sƣ̣ thay đổi hàm lƣợng protein tan giai đoạn nảy mầm của các giống lúa nghiên cƣ́u cho thấy, hàm lƣợng protein tan phụ thuộc tuyến tính vào hoạt độ protease Hệ sớ tƣơng quan giƣ̃a hàm lƣợng pr otein tan và hoạt đợ của enzym protease, phƣơng trình hồi quy phụ thuộc đó đƣợc trình bày bảng 3.13

Bảng 3.13 Tƣơng quan giƣ̃a hoạt độ protease với hàm lƣợng protein tan ở giai đoạn nảy mầm của các giớng lúa

Kí hiệu mẫu Phƣơng trình hồi quy Hệ số tƣơng quan (R)

NN Y= 4,28x+0,81 0,95

KT Y= 3,75x+1,00

0,95

KM Y= 4,30x+0,77 0,96

KĐ Y= 2,93x+1,24 0,93

SR Y= 3,37x+0,92 0,92

Tƣ̀ kết quả bảng 3.13 cho thấy, hàm lƣợng protein phụ thuộc chặt chẽ vào hoạt đ ộ protease , hệ số tƣơng quan (R) dao động tƣ̀ 0,92 đến 0,96 Hoạt độ protease càng cao thì lƣợng protein đƣợc hình thành quá trình phân giải proetin dƣ̃ trƣ̃ càng nhiều và cung cấp cho quá trình nảy mầm của hạt cũng nhƣ đ iều chỉnh áp suất thẩm thấu tế bào điều kiện nƣớc cực đoan

Qua phân tích các chỉ tiêu đánh giá khả chịu hạn của các giống lúa ở giai đoạn nảy mầm cho phép rút một số kết luận:

(61)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn (2) Hàm lƣợng đƣờng tan hoạt độ enzym α-amylase, hàm lƣợng protein tan hoạt độ enzym protease có mối tƣơng quan thuận chặt chẽ

(3) Ảnh hƣởng sorbitol 5% đến tiêu nghiên cứu cá c giống lúa giai đoạn hạt nảy mầm có khác biệt phụ thuộc vào khả chịu hạn giống Trong đó , tất tiêu theo dõi giống NN đạt mức cao , giống SR thấp nhất

(4) Khả chịu hạn c giống lúa nghiên cứu giai đoạn nảy mầm đƣợc sắp xếp theo thƣ́ tƣ̣ nhƣ sau: NN > KM > KT > KĐ > SR

3.3.2 Khả chịu hạn giống giai đoạn mạ

Chịu hạn trồng nói chung lúa nói riêng đặc biệt lúa cạn, tính trạng đa gen Những giống lúa có khả chịu hạn thƣờng có rễ khỏe, dài, mập Đây đặc điểm giúp lúa dễ dàng thu nhận đƣợc những phân tử nƣớc ỏi đất để trì sống Do đó, đặc điểm rễ những tiêu quan trọng việc tuyển chọn giống lúa chịu hạn [7] Đặc biệt những giống lúa cạn rẽ dài khỏe, mập những tiêu quan trọng giúp cho có khả chịu hạn tốt Ngồi khả chịu hạn cịn phụ thuộc vào khối lƣợng khô rễ, tỷ số chịu hạn những tiêu đƣợc nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu tính chịu hạn lúa [17], [55] Tỷ lệ chất khô lớn đồng nghĩa với khả tích lũy chất tan tế bào lớn Điều liên quan trực tiếp đến trình điều chỉnh ASTT tăng tính đàn hồi màng tế bào giúp cho trì sống lâm vào tình trạng thiếu nƣớc Chúng tơi tiến hành nghiên cứu số tiêu nhƣ: Khối lƣợng tƣơi rễ, khối lƣợng tƣơi thân lá, khối lƣợng khô rễ, khối lƣợng khô thân lá, chiều dài rễ, tỷ số chịu hạn (T = khối lƣợng khô rễ/khối lƣợng khô thân lá) mạ sau xử lý ngƣỡng thời gian gây hạn khác

(62)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 3.14 Tỷ lệ thiệt hại hạn giống lúa giai đoạn mạ (%) Ký hiệu

giống

Hạn ngày (%)

Hạn ngày (%)

NN 0,00 0,34 12,34 62,23 85,27

KT 0,12 1,34 18,61 76,55 92,54

KM 0,09 0,89 15,27 68,35 87,88

KĐ 0,23 2,05 20,12 79,25 95,19

SR 0,12 2,56 25,43 82,55 98,62

0 20 40 60 80 100 120

1

Thời gian gây hạn (ngày)

Tỷ lệ th iệ t h ại (% ) NN KT KM KĐ SR

Hình 3.9. Tỷ lệ thiệt hại hạn giống lúa giai đoạn mạ

Qua sớ liệu bảng 3.14 hình 3.9 cho thấy, sau ngày hạn giống NN không chịu ảnh hƣởng hạn Các giống nghiên cứu có tỷ lệ thiệt hại tăng dần theo thời gian KT tăng tƣ̀ 0,12% đến 92,54 % , giống KĐ tăng từ 0,23 % đến 95,19 % KM tăng từ 0,09 % đến 87,88 % Tỷ lệ thiệt hại NN thấp 85,27% ngày hạn, giống SR cao 98,62% Trong mỗi thời gian xƣ̉ lý hạn, tỷ lệ thiệt hại hạn gây có thể thể xếp thƣ́ tƣ̣ tƣ̀ cao xuống thấp là : NNKĐ  KT

(63)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.3.2.2 Khả giữ nước , chiều dài rễ của các giống lúa ở giai đoạn mạ dưới tác động hạn

Khả giƣ̃ nƣớc của các giống lúa dƣới tác đợng của hạn đƣợc tr ình bày bảng 3.15

Dƣới tác động hạn, hàm lƣợng nƣớc tế bào giảm gây tổn thƣơng chất nguyên sinh bào quan của tế bào , làm tổn thƣơng đến các quá trình sống của Ở giống khác có những phản ứng k hác để làm giảm tránh tổn thƣơng hạn Quan sát kết quả thí nghiệm cho thấy , ngày gây hạn thứ chƣa có ảnh hƣởng nhiều, đến ngày thứ có tƣợng cuộn lại héo số giống, khối lƣợng thân, bắt đầu giảm, đặc biệt giai đoạn 7, ngày gây hạn

Bảng 3.15 Khả giữ nƣớc giống lúa (%) Ký hiệu giống 1 ngày

(%)

3 ngày (%)

5 ngày (%)

7 ngày (%)

9 ngày (%)

NN 99,79 95,87 78,21 64,04 55,12

KT 99,12 94,11 70,75 58,46 50,85

KM 99,12 94,17 77,15 61,75 51,13

KĐ 98,92 93,54 68,74 54,19 48, 75

SR 98,55 93,18 68,24 52,49 44,37

Qua bảng 3.15 thấy , khả giữ nƣớc giống có khác

nhau qua các ngƣỡng gây hạn Khả giữ n ƣớc thời điểm ngày gây hạn , giống SR là 44,37 %, giống KĐ 48,75 %, KT 50,85 %, KM 51,13 % giống NN 55,12% Trong giống lúa nghiên cƣ́u , giống NN có khả giƣ̃ nƣớc tốt nhất qua các ngƣỡng, thấp nhất giống SR

(64)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn độ mập số lƣợng rễ khác Trong giống nghiên cƣ́u thì giống NN có bộ rễ dài 9,87cm Giống có chiều dài rễ thấp nhất giống SR đạt 8,12cm

Bảng 3.16 Chiều dài rễ thời điểm gây hạn giống lúa giai đoạn mạ (cm)

Ký hiệu giống 1 ngày hạn 5 ngày hạn 9 ngày hạn

NN 7,12 0,34 8,56 0,26 9,870,1,6

KT 6,67 0,21 7,34 0,25 8,740,25

KM 7,050,57 7,87 0,42 9,160,34

KĐ 6,290,28 7,03 0,17 8,290,21

SR 6,110,87 6,82 0,28 8,120,15

Hình 3.10 Chiều dài rễ của các giống lúa ở giai ngày hạn

(65)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.3.2.3 Chỉ số chịu hạn tương đối giống lúa giai đoạn mạ

Theo dõi sƣ̣ sinh trƣởng của mỗi giống lúa ở giai đoạn mạ thời gian gây hạn nhân tạo sau ngày, ngày , ngày, ngày ngày chúng xác định tỷ lệ không héo, tỷ lệ phục hồi, tỷ lệ chất khô rễ sau hạn so với trƣớc hạn Ba tiêu tƣơng quan thuận với khả chịu hạn , số giống cao số chịu hạn tƣơng đối giống đó cao kh ả chịu hạn cao ngƣợc lại Chỉ số chịu hạn tƣơng đối giống lúa đƣợc trình bày

ở bảng 3.17

Qua bảng 3.17ta thấy, giống có khả chịu hạn khác cụ thể giống

NN có khả chịu hạn tốt nhất có số chịu hạn tƣơng đối 19689,12 tiếp đến giống KM(17880,22) KT(17765,12)KĐ(15892,32) chịu hạn SR số chịu hạn tƣơng đối 14963,28

Chỉ số chịu hạn tƣơng đối cịn đƣợc tính diện tích đồ thị hình rada (hình 3.11), đồ thị rada thể khả chịu hạn cảu giống lúa giai đoạn mạ thời điểm ngày, ngày ngày gây hạn Trong đó giống NN có diện tích rada lớn nhất có khả chịu hạn cao nhất , giống SR có diện t ích hình rada nhỏ nên khả chịu hạn kém nhất

0.00 50.00 100.00 150.00

1 ngày CKH (%)

1 ngày CPH (%) ngày CKR (%)

3 ngày CKH (%)

3 ngày CPH (%)

3 ngày CKR (%) ngày CKH (%) ngày CPH (%) ngày CKR (%)

ngày CKH (%) ngày CPH (%) ngày CKR (%)

9 ngày CKH (%) ngày CPH (%)

9 ngày CKR (%)

NN KT KM KĐ SR

(66)

Bảng 3.17 Chỉ số chịu hạn tƣơng đối giống lúa giai đoạn mạ

Ký hiệu giống

Xử lý ngày hạn Xử lý ngày hạn Xử lý ngày hạn Xử lý ngày hạn Xử lý ngày hạn Chỉ số chịu hạn

tƣơng đối CKH

%

CPH %

CKR (%)

CKH (%)

CPH (%)

CKR (%)

CKH (%)

CPH %

CKR (%)

CKH %

CPH %

CKR (%)

CKH %

CPH %

CKR (%)

NN 100,00 100 100,09 99,66 100 109,34 87,66 80,43 118,26 37,77 50,12 128,67 14,73 35,12 140,34 19689,12 KT 99,88 100 100,05 98,66 98,32 106,98 81,39 72,57 112,12 23,45 45,18 123,34 17,46 27,48 133,87 17765,12 KM 99,91 100 100,07 99,11 100 108,68 84,73 75,32 115,56 31,65 47,45 125,76 12,12 31,23 135,13 17880,22 KĐ 99,77 100 100,06 97,95 99,12 106,12 79,88 71,43 111,45 20,75 43,28 121,67 14,81 25,76 132,11 15892,32 SR 99,88 100 100,03 97,44 97,86 103,76 74,57 65,87 108,86 17,45 37,67 118,42 11,38 23,15 128,67 14963,28

(67)

Hình 3.12 Ảnh giống lúa trƣớc và sau ngày gây hạn giai đoạn mạ 3.3.2.4 Hàm lượng prolin giống lúa giai đoạn mạ

(68)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn cứu hàm lƣợng prolin thời điểm trƣớc sau gây hạn, kết đƣợc trình bày bảng 3.18 hình 3.13

Bảng 3.18 Hàm lƣợng prolin giống lúa giai đoạn mạ (mM/g khối lƣợng tƣơi)

Ký hiệu

giống Hạn ngày Hạn ngày Hạn ngày Hạn ngày Hạn ngày NN 0,960,03 1,56011 3,640,06 5,790,08 3,140,08 KT 0,990,05 1,230,07 3,230,03 5,150,06 2,890,07 KM 1,060,04 1,380,00 3,430,03 5,420,07 3,010,04 KĐ 0,870,02 1,210,09 3,190,08 4,690,09 2,610,01 SR 0,780,22 1,070,04 3,010,03 4,460,02 2,560,03

0

1

Ngày H àm lƣ ợn g pr ol in (m M /g am ) NN KT KM KĐ SR

Hình 3.13. Sự biến động hàm lƣợng prolin giai đoạn mạ giống lúa

Qua bảng 3.18 hình 3.13, ta thấy hàm lƣợng prolin giống lúa

(69)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn trồng gặp điều kiện hạn hán , phản ƣ́ng này giúp trì đƣợc áp lƣ̣c thẩm thấu và cấu trúc thành tế bào , đảm bảo sƣ̣ trao đổi nƣớc sống môi trƣờng khô hạn Ở giống lúa nghiên cƣ́u hàm lƣợng prolin tăng, gia tăng hàm lƣợng prolin giống lúa sau gây hạn chứng tỏ giống lúa có phản ứng cách tích cực trƣớc thay đổi môi trƣờng

Tƣ̀ các kết quả nghiên cƣ́u về khả chịu hạn của các giống lúa ở giai đoạn mạ có thể rút một số kết luận:

(1) Các giống lúa có phản ứng khác hạn , biểu hiện ở tiêu: tỷ lệ thiệt hại, khả giữ nƣớc qua giai đoạn xử lý hạn , chiều dài rễ số chịu hạn tƣơng đối giống lúa giai đoạn mạ Giống NN có số chịu hạn cao (19689,12) thấp giống SR (14963,28)

(2) Khả chịu hạn giống lúa liên quan đến hàm lƣợng prolin đƣờng tan Khi gặp hạn tăng cƣờng tổng hợp prolin giảm tổng hợp protein Sƣ̣ gia tăng hàm lƣợng prolin đƣờng tan có mối tƣơng quan thuận chặt chẽ với khả chịu hạn giống lúa giai đoạn mạ

(3) Tổng hợp các chỉ tiêu đánh giá khả chịu hạn của các giớng lúa thí nghiệm giai đoạn mạ, khả chịu hạn giống lúa có thể xếp theo thứ tự nhƣ sau: NN>KM >KT>KĐ>SR

3.4 Khả chịu hạn giống lúa giai đoạn mô sẹo

3.4.1 Thăm dị khả tạo mơ sẹo, tốc độ sinh trƣởng khả tái sinh của giống lúa nghiên cứu

Để đánh giá khả thích ứng giống hệ thống ni cấy mơ chúng tơi tiến hành thăm dị khả tạo mô sẹo, tốc độ sinh trƣởng khả tái sinh giống lúa nghiên cứu Kết đƣợc trình bày bảng 3.19

(70)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn phụ thuộc vào nguồn gốc mô sẹo [71], mức bội thể mô sẹo [82] Mô sẹo dạng phôi có nguồn gốc từ đỉnh sinh trƣởng mầm nên dễ tái sinh Mô xốp thƣờng xuất từ đỉnh rễ mầm khó tái sinh thành [51] Khả tạo mô sẹo tái sinh từ mô sẹo phụ thuộc vào kiểu gen [79] Tỷ lệ tạo mô sẹo không tỷ lệ thuận với tốc độ sinh trƣởng mô

Bảng 3.19 Thăm dị khả tạo mơ sẹo, tốc độ sinh trƣởng khả tái sinh giống lúa

TT Giống Tỷ lệ tạo mô sẹo (%) sau tuần

Tốc độ sinh trƣởng (ĐVMS/hạt/3 tuần)

Tỷ lệ tái sinh (%) sau tuần

1 NN 72,13 ± 1,8 2,1 ± 0,1 18,2 ± 0,6

2 KT 80,21 ± 0,8 2,2 ± 0,1 15,5 ± 0,4

3 KM 70,23 ± 1,7 1,9 ± 0,1 10,9 ± 0,5

4 KĐ 68,07 ± 1,5 1,6 ± 0,1 14,8 ± 0,2

5 SR 64,39 ± 1,3 2,0 ± 0,1 7,4 ± 0,2

3.4.2 Độ nƣớc mô sẹo

Sau xử lý thổi khô mô sẹo ngƣỡng thời gian 0, 2, 4, 6, liên tục luồng khí vơ trùng box cấy, theo dõi độ nƣớc mô sẹo giống lúa nghiên cứu chúng tơi thu đƣợc kết hình 3.14

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0h 2h 4h 6h 8h

Thời gian xử lý (h)

Tỷ lệ m ất nƣ ớc (% ) NN KT KM KĐ SR

(71)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Độ nƣớc mô sẹo tăng theo thời gian xử lý thổi khô giống Tốc độ nƣớc cao ngƣỡng 2, thổi khô: sau thổi khô giống nƣớc 45,67% - 60,13%, giống SR có độ nƣớc cao 60,13%, ngƣợc lại giống NN có độ nƣớc thấp 45,67% Tuy nhiên đến ngƣỡng 6h độ nƣớc giống lúa giảm dần gần nhƣ giống thí nghiệm độ nƣớc khơng giảm, cụ thể giống giảm cao SR (94,04%) giống giảm NN (88,32%) Nhƣ giống lúa nghiên cứu có độ nƣớc giảm theo tỷ lệ thuận Nhìn chung khơng có sai khác đáng kể tốc độ nƣớc giữa giống nghiên cứu Khả tạo mô sẹo độ nƣớc mô sẹo điều kiện thiếu nƣớc cực đoan những thông số phản ánh khả chống chịu giống giai đoạn mô sẹo [51]

3.4.3 Khả chịu nƣớc mô sẹo

Những tế bào có khả chịu nƣớc điều kiện thiếu nƣớc cực đoan những tế bào có khả chống chịu tốt [51] Sau xử lý thổi khô ngƣỡng khác từ đến mô sẹo bắt đầu hút nƣớc Sau đến ngày sinh trƣởng bình thƣờng Những mô sống sót có màu trắng ngà, sau tuần những mô sống sót sinh trƣởng mạnh có kích thƣớc lớn những khối mơ trƣớc lý Những khối mô bị chết có màu đen trắng, kích thƣớc nhỏ, biết đổi Khả chịu nƣớc mô sẹo đƣợc đánh giá thông qua tỷ lệ sống sót mô sẹo sau tuần nuôi phục hồi Kết đƣợc trình bày hình 3.15

(72)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 20 40 60 80 100 120

0h 2h 4h 6h 8h

Thời gian xử lý (giờ)

T ỷ lệ s ốn g só t ( % ) NN KT KM KĐ SR

Hình 3.15. Khả sống sót mô sẹo sau xử lý thổi khô (%) 3.4.4 Tốc độ sinh trƣởng mô sẹo sau sử lý thổi khô

Theo dõi khả sinh trƣởng mô sẹo sau xử lý thổi khô nuôi phục hồi tuần, kết đƣợc thể hình 3.16

0 0.5 1.5 2.5

0h 2h 4h 6h 8h

Thời gian xử lý (giờ)

T ốc đ ộ si nh tr ƣởn g (đ vm s/ m ô) NN KT KM KĐ SR

(73)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn phục hồi có mối tƣơng quan với khả chịu nƣớc mô sẹo, nhƣng lại tỷ lệ nghịch với thời gian xử lý thổi khô Theo Nguyễn Thị Tâm (2003), tiến hành xử lý mô sẹo số giống lúa nƣớc ngƣỡng nhiệt độ khác nhau, ngƣỡng thời gian khác cho thấy tốc độ sinh trƣởng mô sẹo tỷ lệ thuận với tỷ lệ sống sót mô [48] Kết nghiên cứu phù hợp với kết thu đƣợc qua nghiên cứu Lê Xuân Đắc (1998), Nguyễn Thị Thu Hoài (2005) [5], [17]

3.4.5 Khả tái sinh từ mô sẹo sau xử lý thổi khô

Khả tái sinh sây sau tuần nuôi cấy mô sẹo sống sót xử lý nƣớc đƣợc trình bày hình 3.17

0 10 20 30 40 50 60 70

0h 2h 4h 6h 8h

NN KM

SR

Thời gian xử lý (giờ) Tỷ lệ tái

sinh (%)

NN KT KM KĐ SR

Hình 3.17 Khả tái sinh từ mơ sẹo sau xử lý thổi khô

(74)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn (35,78%), KT (25,29%), KM (23,57%), hai giống cịn lại khơng cịn khả tái sinh Sau xử lý thổi khơ giống khơng cịn khả tái sinh Nhƣ vậy, khả tái sinh không phụ thuộc vào kiểu gen mà chịu ảnh hƣởng thời gian xử lý thổi khô mô sẹo

3.4.6 Xác định nhanh sức sống tế bào mô sẹo phƣơng pháp nhuộm TTC

Chúng sử dụng phƣơng pháp nhuộm TTC để đánh giá nhanh sức sống tế bào mô sẹo sau xử lý thổi khô Những tế bào sống sót bắt màu với thuốc nhuộm, tế bào chết không bắt màu, rửa mẫu với cồn 900

ở 600

C đến màu đỏ hết dung dịch Giá trị mật độ quang thu đƣợc đo bƣớc sóng 485nm phản ánh sức sống tế bào mô sẹo Kết đƣợc trình bày bảng 3.20 hình 3.18

Bảng 3.20 Kiểm tra sức sống giống lúa cạn phƣơng pháp nhuộm TTC

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Giá trị OD 485nm

NN KT KM KĐ SR

giống

4 thổi khơ Đối chứng

Hình 3.18 Đánh giá khả chịu nƣớc mô sẹo giống lúa cạn Giống Giá trị OD 485nm Tỷ lệ so với đối chứng

4 thổi khô Đối chứng

NN 0,25 ± 0,09 0,13 ± 0,01 1,92

KT 0,21 ± 0,02 0,15 ± 0,01 1,40

KM 0,14 ± 0,07 0,09 ± 0,01 0,16

KĐ 0,19 ± 0,04 0,14 ± 0,01 1,36

(75)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Kết bảng 3.20 hình 3.18 Cho thấy giống có giá trị mật độ quang cao so với đối chứng Đặc biệt giống NN có giá trị mật độ quang vƣợt xa so với đối chứng 1,92 lần So sánh với kết tỷ lệ mô sẹo sống sót mục 3.4.1 Thấy những giống có tỷ lệ mô sẹo sống sót cao thƣờng có giá trị mật độ quang cao so với đối chứng Có thể sau xử lý thổi khô lƣợng nƣớc tế bào giảm mạnh tế bào chƣa kịp phục hồi nên khả hấp thụ mật độ quang Kết phƣơng pháp nhuộm TTC phù hợp với kết phƣơng pháp xác định tỷ lệ sống sót mô sẹo Kết mà nghiên cứu sức sống tế bào mô sẹo phù hợp với kết nghiên cứu Đinh Thị Phòng (2001) [40], Nguyễn Thị Tâm (2003) [54], Bùi Thị Thu Thủy (2006) [60], Nguyễn Thị Thu Hoài (2005) [17] Điều cho phép sử dụng phƣơng pháp nhuộm TTC để xác định sớm khả chịu hạn giống lúa trƣờng hợp cần thiết

Hình 3.19 Khả phục hồi tái sinh sau thổi khô giống lúa cạn mức độ mơ sẹo

(76)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Qua nghiên cứu khả chịu hạn giống lúa mức độ mô sẹo có thể rút số kết luận:

(1) Cả giống lúa có khả tạo mô sẹo từ hạt tái sinh đáp ứng cho nghiên cứu tiếp liên quan đến nuôi cấy in vitro

(2) Mô sẹo giống lúa bị nƣớc nhanh xử lý thổi khô ngƣỡng thời gian 2, Từ đến tốc độ nƣớc mô giảm dần Sự sai khác mức độ nƣớc giữa giống không đáng kể Sau thổi khô giống SR có độ nƣớc cao (94,27% so với khối lƣợng tƣơi), giống NN có độ nƣớc thấp (88,12% so với khối lƣợng tƣơi)

(3) Khả chịu nƣớc tốc độ sinh trƣởng mô sẹo sau xử lý thổi khô giống nghiên cứu có khác rõ rệt, cao giống NN thấp thất giống SR

(4) Mô sẹo giống nghiên cứu sau xử lý thổi khơ cịn giữ đƣợc khả tái sinh Chọn lọc xử lý thổi khô mô sẹo giống lúa cạn: NN, KT, KM, KĐ, SR thu đƣợc 130 dịng mơ có khả chịu hạn 570 dịng xanh có thể sử dụng cho cơng tác chọn dịng

(77)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

Kết luận

1 Trong giống lúa cạn thu thập ở tỉnh Hà Giang có giống thuộc loài phụ Indica

và giống thuộc loài phụ Japonica, giống lúa tẻ Các giống lúa biểu hiện đa hình về đặc điểm hình thái , khối lƣợng hạt Trên phƣơng diện cảm quan , hạt gạo giống phù hợp với thị hiếu ngƣời tiêu dùng xuất

2 Chất lƣợng gạo giống KT có chất lƣợng gạo là tốt nhất tiếp đến là giống KĐ , SR, NN và kém nhất là giống KM Hàm lƣợng axit amin không thay tr ong protein giống lúa nghiên cứu (trƣ̀ methyonin lizin) cao tiêu chuẩn của FAO

3. Hàm lƣợng đƣờng tan hoạt độ enzym α-amylase, hàm lƣợng protein hoạt độ enzym protease ở giai đoạn nảy mầm của các gi ống lúa có mối tƣơng quan thuận chặt chẽ , liên quan đến khả chịu hạn của tƣ̀ng giống Khả chịu hạn giống lúa nghiên cứu giai đoạn nảy mầm đƣợc xếp theo thƣ́ tƣ̣ tƣ̀ cao đến thấp nhƣ sau: NN>KM >KT>KĐ>SR

4.Sƣ̣ biến động hàm lƣợng prolin đƣờng tan giai đoạn mạ có tƣơng quan th uận với khả chịu hạn của các giống lúa Giống NN có số chịu hạn tƣơng đối cao nhất (19689,12) thấp giống SR (14963,28) Khả chịu hạn của giống lúa giai đoạn mạ đƣợc xếp nhƣ sau: NN>KM >KT>KĐ>SR 5. Dƣ̣a phân tích khoảng cách và hệ số khác có thể chia giống lúa

nghiên cƣ́u mƣ́c chịu hạn khác Mƣ́c chịu hạn tốt nhất gồm giống NN giống chịu hạn trung bình gồm KM KT, mƣ́c chịu hạn k ém nhất gồm giống KĐ SR

6 Cả giống lúa có khả tạo mô sẹo từ hạt tái sinh thành từ mô sẹo đáp ứng cho nghiên cứu liên quan đến nuôi cấy in vitro Các giống

(78)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 7.Mô sẹo giống lúa bị nƣớc nhanh xử lý thổi khô Sự sai khác

mức độ nƣớc giữa giống không đáng kể Sau thổi khô lƣợng nƣớc cao giống SR (94,24%) khối lƣợng tƣơi

8. Tốc độ sinh trƣởng mô sau xử lý thổi khô có khác biệt rõ rệt Giống NN có tỷ lệ sống sót cao so với giống lại

9. Đa số những mô sống sót sau thổi khô có khả tái sinh thành hồn chỉnh Chọn lọc thổi khơ mơ sẹo giống lúa thu đƣợc 130 dịng mơ có khả chịu hạn 570 dòng xanh có thể sử dụng làm vật liệu khởi đầu cho việc chọn lọc dòng chịu hạn

Đề nghị

1 Giống NN có khả chịu hạn , tạo mô sẹo tái sinh tốt nhất số các giống lúa nghiên cƣ́u , nên có thể tuyển chọn giống này làm vật liệu khởi đầu cho công tác tạo dịng chọn giớng lúa chịu hạn

(79)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Lê Trần Bình , Lê Thị Muội (1998), Phân lập gen và chọn dòng chốn g chịu

ngoại cảnh bất lợi lúa, , Nxb Đại học Quốc Gia, Hà Nội

2 Phạm Thị Trân Châu, Nguyễn Thị Hiền, Phùng Gia Tƣờng (1997), Thực

hành hoá sinh học, Nxb Giáo dục

3 Phạm Thị Trân Châu, Trần Thị Áng (2004), Hóa Sinh học, Nxb Giáo dục

4 Ngun H÷u C-êng, Nguyễn Thị Kim Anh, Đinh Thị Phòng, Lê Thị Muội,

Lê Trần Bình (2003), Mối t-ơng quan hàm l-ợng prolin tính chống chịu lúa, Tạp chí Công nghệ Sinh học 1(1), tr 85-95

5 Lê Xuân Đắc (1998), Sử dụng công nghệ tế bào thực vật cải tiến một số đặc

điểm nông học của giống C 71 và nếp TK 90, Luận văn thạc sĩ Sinh học , Viện Công nghệ Sinh học, Hà Nội

6 Bùi Huy Đáp (1999), Một số vấn đề về lúa, NXB Nông nghiệp

7 Nguyễn Lam Điền (2003), Tính chống chịu thực vật , Chuyên đề sinh học

trung tâm khoa học tƣ̣ nhiên và Công nghệ Quốc gia, Viện Công nghệ Sinh học 8 Nguyễn Lam Điền (2005), Nghiên cứu một số đặc điểm s inh học phân tử , ảnh

hưởng của hạn và phân khoáng đối với cỏ ngọt (Stevia rebaudianna Bertoni) trồng tại Thái Nguyên, Luận án tiến sĩ sinh học , Viện Công nghệ Sinh học , Hà Nội

9 Nguyễn Thị Kim Dung (2003), Nghiên cứu tượng đa hình protein và một

số chỉ tiêu hóa sinh của các giống lạc , Luận văn thạc sĩ Sinh học , Đại học Thái Nguyên

10 Nguyễn Lân Dũng (1979), Một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật, Tập 3, Nxb Giáo dục, Hà Nội, Tr 116 – 120

11 Đỗ Thị Dƣơng (2001), Nghiên cứu một số đặc điểm hình thái , sinh lý và hóa

sinh của giống lúa cạn địa phương , Luận văn thạc sĩ Sinh học , Đại học Thái Nguyên

12 Trần Kim Đồng , Nguyễn Quang Phổ , Lê Thị Hoa (1991), Giáo trình sinh lý

(80)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 13 Nguyễn Thu Hà , Chu Hoàng Mậu , Nguyễn Thị Hải Yến , Đỗ Thị Dƣơng

(2003), “Đa dạng sinh học của lúa cạn ở miền núi phía bắc Vi ệt Nam”, Báo cáo khoa học hội nghị toàn quốc lần thƣ́ Huế ngày 25-26/7/2003, Nhƣ̃ng vấn đề nghiên cƣ́u bản khoa học sƣ̣ sống , Nxb khoa học và kỹ thuật , Hà Nội, 86-89

14 Nguyễn Thu Hà, Chu Hoàng Mậu (2003), “Đa dạng sinh học lúa cạn

miền núi phía Bắc Việt Nam”, Nhƣ̃ng vấn đề nghiên cứu khoa học sống, Nxb Khoa học kĩ thuật, Hà Nội

15 Nguyễn Thị Hiền, Vũ Thụy Thƣ (2004), Hóa sinh học, Nxb Đại học Sƣ Phạm 16 Vũ Văn Hiển, Nguyễn Văn Hoan (1999), Kỹ thuật trồng lúa, Nxb Giáo dục 17 Nguyễn Thị Thu Hoài (2005), Nghiên cứu khả chịu hạn và mối tương

quan di truyền của một số giống lúa cạn địa phương, Luận văn thạc sĩ Sinh học , Đại học Thái Nguyên

18 Nguyễn Đức Hoàng (2008), Đặc điểm di truyền, khả chịu hạn và thay

đổi Genome của mợt số dịng lúa có ng̀n gốc từ mơ sẹo chịu mất nước, Luận văn thạc sĩ Sinh học, Đại học Thái Nguyên

19 Nguyễn Hữu Hồng (1993) Luận án thạc sỹ nông nghiệp, Nagazaki – Nhật Bản 20 Nguyễn Nhƣ Khanh , Phùng Gia Tƣờng , Phan Quốc Hùng , Đỗ Hải Lan (2003), “ So sánh một số chỉ tiêu phẩm chất hạt gạo giống lúa nương dưới ảnh hưởng của điều kiện n ương rãy và của KCl xử lý hạt trước gieo ” Nhƣ̃ng vấn đề nghiên cứu khoa học sống, Nxb khoa học và kỹ thuật, Hà Nội: 336-339

21 Nguyễn Thị Lẫm , Hoàng Văn Phụ , Dƣơng Văn Sản , Nguyễn Đƣ́c Thạch (2003), Giáo trình lương thực, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội

22 Nguyễn Thị Lẫm (1998), Giáo trình lúa, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 23 Nguyễn Thị Hoa Lan (2005), Nghiên cứu thành phần hóa sinh hạt và tính đa

dạng di truyền của giống lạc, Luận văn thạc sĩ Sinh học , Đại học Thái Nguyên

(81)

của một số giống lạc, Luận văn thạc sĩ Sinh học, Đại học Thái Nguyên

25 Trần Thị Phƣơng Liên (1999), Nghiên cứu đặc tính hóa sinh và sinh học phân

tử của một số giống đậu tương có khả chịu nóng , chịu hạn Việt Nam ,

Luận án tiến sĩ Sinh học, Viện Công nghệ Sinh học, Hà Nội

26 Trần Thị Phƣơng Liên , Nông Văn Hải (2005), “Protein dƣ̣ trƣ̃ và protease hạt trồng”, Tạp chí Cơng nghệ Sinh học 3(4): 397- 414

27 Trần Thị Phƣơng Liên , Nguyễn Huy Hoàng , Đinh Duy Kháng , Nông Văn Hải, Lê Thị Muội (1998), „Phân lập gen Chaperonin ở gi ống đậu tƣơng chịu nóng M103” Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 36(5): 8-14

28 Vũ Văn Liết (1994), “ Đánh giá nguồn gen nhập nội tƣ̀ vƣờn quốc tế điều kiện miền Bắc Việt Nam” , Thông báo khoa học , chuyên đề Sinh học - Nông nghiệp, Nxb vụ khoa học Công nghệ, Bộ Giáo dục và Đào tạo

29 Nguyễn Hồng Lợc (1992), Chọn dịng chịu muối NaCl và chịu mất nước

thuốc lá (Nicotiana Tabacum.L), Luận án tiến sĩ Sinh học , Viện Công nghệ Sinh học Hà Nội

30 Đinh Văn Lƣ̃ (1998), Giáo trình lúa, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội

31 Chu Văn Mẫn (2001), Ứng dụng tin học sinh học, Nxb Đại học Khoa học Tự nhiên, Hà Nội

32 Chu Hoàng Mậu (2005), Cơ sở và phương pháp sinh học phân tử , Nxb Giáo dục

33 Chu Hoàng Mậu (2004), “Nghiên cứu protein thành phần axit amin protein hạt số giống lúa cạn địa phƣơng” , Những vấn đề nghiên cứu bản khoa học sống - Định hướng nông lâm ngư nghiệp miền núi, Thái Nguyên: 517 – 520

34 Chu Hoàng Mậu (2000), Nghiên cứu tượng đa hình protein và một số

tiêu sinh hố nhằm góp phần chọn lọc dịng đậu tương và đậu xanh đợt biến, Đề khoa học công nghệ cấp Bộ, Bộ Giáo dục Đào tạo

(82)

vùng Đông Bắc Việt Nam, Đề nghiên cứu khoa học cấp Bộ, Bộ Giáo dục Đào tạo (B2001 – 0314)

36 Nguyễn Văn Mùi (2001), Thực hành hoá sinh học,Nxb Đại học Quốc Gia, Hà Nội 37 Phạm Thị Thu Nga (2004), Nghiên cứu đặc điểm hình thái, thành phần hoá sinh

hạt và đa dạng di truyền của một số giống lúa cạn trồng phổ biến hai tỉnh Bắc Kạn và Cao Bằng, Luận văn thạc sĩ Sinh học, Đại học Thái Nguyên

38 Nguyễn Thị Thu Ngà (2007), Đánh giá khả chịu hạn và sự đa dạng di

truyền của các giống lạc L 12, L14, L15, L25, V79, Luận văn thạc sĩ Sinh học , Đại học Thái Nguyên

39 Niên Giám thống kê Việt Nam năm 2008, Nxb Thống kê, Hà Nội

40 Đinh Thị Phòng (2001), Nghiên cứu khả chịu hạn và chọn dòng chịu hạn

ở lúa công nghệ tế bào thực vật , Luận án tiến sĩ sinh học , Viện Công nghệ Sinh học, Hà Nội

41 Đinh Thị Phòng, Nguyễn Hoàng Tỉnh, Chu Hoàng Hà, Lê Trần Bình, Lê Thị Muội(1999) “Đánh giá một số đặc điểm hóa sinh của các dòng lúa tái sinh tƣ̀ mô sẹo nƣớc”, Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ ,37 (2): 29-35

42 Đinh Thị Phòng, Lê Trần Bình, Lê Thị Muội (1995), Sử dụng công nghệ tế bµo

thực vật để chọn dịng lúa chịu hạn, Kỷ yếu viện công nghệ sinh học,tr.27-38

43 Hoàng Mai Phƣơng, Chu Hoàng Mậu (2001), “ Nghiên cƣ́u thành phần điện di protein dƣ̣ trƣ̃ hạt số giống lúa cạn dòng lạc đột biến” , Tạp chí Khoa học và Cơng nghệ, Đại học Thái Nguyên 1(1)

44 Mai Văn Quyền (1985), Những kiến thức bản của khoa học trồng lúa , Nxb Nông nghiệp, Hà Nội

45 Nguyễn Thị Sâm (2002), Đánh giá đặc điểm hình thái , hóa sinh hạt và phản

ứng kiểu gen của giống lạc trồng Bắc Giang , Luận văn thạc sĩ Sinh học, Đại học Thái Nguyên

46 Hà Tiến Sỹ (2007), Đánh giá khả chịu hạn và nhân gen P5CS của một số

(83)

Số húa Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 47 Nguyễn Thị Tâm, Lê Trần Bình (2003),” ảnh h-ởng nhiệt độ cao lên hoạt

độ α-amylase hàm l-ợng đ-ờng tan hạt nảy mầm số giống dòng lúa chọn lọc từ mơ sẹo chịu nóng”, Tạp chí Cơng nghệ Sinh học,1(1), tr.101- 108

48 Nguyễn Thị Tâm (2004), Nghiên cứu khả chịu nóng và chọn dòng chịu

nóng lúa cơng nghệ tế bào thực vật, Luận án tiến sĩ Sinh học, Viện Công nghệ Sinh học, Hà Nội

49 Nguyễn Vũ Thanh Thanh , Chu Hoàng Mậu , Lê Trần Bình (2006), “Nghiên cƣ́u đa dạng di truyền của một số giống đậu xanh chịu hạn bằng chỉ thị SSR và RAPD”, Tạp chí Cơng nghệ Sinh học 4(1): 99- 106

50 Nguyễn Vũ Thanh Thanh , Chu Hoàng Mậu , Lê Trần Bình (2006), “Nghiên cƣ́u khả chịu hạn và hàm lƣợng prolin, đƣờng tan của mợt sớ giớng đậu xanh”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Thái Nguyên, 3(39): 58- 64 51 Nguyễn Vũ Thanh Thanh (2003), Nghiên cứu thành phần hoá sinh hạt tính

đa dạng di truyền số giống đậu xanh có khả chịu hạn khác nhau,

Luận văn thạc sỹ sinh häc

52 Lê Thông, Nguyễn Văn Phú, Nguyễn Minh Tuệ (2005), Địa lí kinh tế xã hợi

Việt Nam, Nxb Đại học Sƣ phạm

53 Trần Văn Thuỷ, Nguyễn Thị Trâm(1999), “Khai thác nguồn gen lúa cạn vùng Tây Nguyên”, thông báo khoa học của trường đại học, Sinh học – Nông nghiệp: 12 – 16

54 Bùi Thị Thu Thủy (2006), Nghiên cứu khả chịu hạn và tạo vật liệu khởi đầu cho chọn dịng chịu hạn lúa cơng nghệ tế bào thực vật, Luận văn thạc sĩ Sinh học, Đại học Thái Nguyên

55 Vì Thị Xuân Thủy (2008), Đánh giá chất lượng và khả chịu hạn của một

số giống lúa cạn Sơn La, Luận văn thạc sỹ sinh học, Đại học Thái Nguyên

56 Lƣu Ngọc Trình (1997), “Phân loại nhanh lúa Indica Japonica qua lúa trồng

Châu Á” , Công nghệ sinh học và ứng dụng Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn, 1(2): 1-3

(84)

nghiệm nông, lâm, ngư nghiệp máy vi tính, Nxb Nơng nghiệp, Hà Nội 58 Nguyễn Thị Hải Yến (2002), Sưu tập, nghiên cứu hình thái, hoá sinh hạt và đặc

điểm phản ứng kiểu gen của một số giống lúa cạn địa phương, Luận văn thạc sĩ Sinh học, Đại học Thái Nguyên

59 Http://www Caylua Vn/01/04_ Sxluathegioi.htm 60 Http:// www Rice.come.Vn/ forums/- vp760 htm 61 Http://www Caylua Vn/01/01_ Vaitroluagao.htm 62 Http ://www Caylua Vn/01/08_ Thongkesxlua.htm 63 Http://www Caylua Vn/01/02_ Giatridinhduong.htm

64 Http://www Faostat.fao.org

TIẾNG ANH

65 Afzal M.A., Moynol Hoque M., and Shar mugasun daram S. (2004), “Random Amplified Polymorphu DNA (RADP) Analysis of selected mungbean [vigna radiate (L) Wilczek] Cultivars”, Asian Journal of sciences, 3(1): 20 – 24 66 Aral B., Schlinzig J.S., Liu G., Kamoun P. (1996), “Dutabase cloning of

human deltal1 – pyrroline- 5- cacboxylate synthetase(P5CS) cDNA: a bifuntional enzym cactalyzing the first steps in prolin biosynthesis”, C.R.Acad Sci Paris, 319: 171- 178

67 Baste L.S. (1973), “ Papid determination of face protein for water – Stess studies”, plan and soil, 39: 205 – 207

68 Bray E.A., J Bailey – Serres, E weretilnyk. (2000), “Responses to abiotic stressses In: Gruissem W, B Bachanas, R John (eds) Biochemistry and molecular biology of plants”, American Society of Plant Physiologist, Rockville, 1158-1249

69 Chang E H and Troungton J H. (1972), Chlorophyll a/b ration in C3 and C4 plant Photosynthetica, vol 6: No 1: 57- 65

70 Chang.T.T., (1976), “The Origin evaluation cultavation on, Di simination andiversfiction of Asian and African rice”, Euphytica:435-441

(85)

response to stress and drought”, Plant Cell Rep 2, pp 19-27

72 Close T.J.(1996), “ Dehydrin: Emergence of biochemical role of a family of plant dehydrin proteins”, Physiol Plant 97, pp 795-803

73 Fumino Taikaiwa (1999), “ Structure and expression of rice seed storaga protein genes” Molecular biology of rice, IRRI

74 Gamborg O.L, Phillip G.C (Edc) (1995), Basal media for plant cell andtisue culture Pages 301-306 in: Plant cell,Tissue and Organ Culture Fundamental methods Springer Heidelberg

75 Hanson A.P,, Hitz W.D. (1982), Metabolic responses, plant physiol, 33: 163 – 203

76 IRRI (1996), “Upland rice in Asia”, Lobanos Philippines

77 Innis M.A., Gelfand D.H.,Sninsky J.J, White T.J (1990), PCR protocol: Aguile to methods and ampilication AArcdemic Press, 482

78 Khush G.H and Oka H.I. (1996), Rice gentic new slettew, Volume13, a Pubilcation of rice gentimes Cooperative, December, P 11-29

79 Kurata n., Nagamura Y., Harushima Y., Sue N.J., Antonia B.A., Kubiki Y., Toyama T., Mitamoto Y., Kirihata T., Hayasaka K., Monna L., Zhong H.S., Tamura Y., Wang Z.X., Monma T., Umehara Y., Yano M., Saski T., Minobe Y., (1994), A 300 kilobase interval genetic map of rice including 883 expressed sequences, Nat Genet, 8, pp 365-376

80 Lyer S., Caplan A (1998), “ Products of prolin catabolism can in duce osmotically regulated genes in rice” Plant physiol, 116: 203 – 211

81 Levitt J. (1980), Response of plants to environmental stress, Kozlowski T.T (eds), Acad Press, NewYork, London, Torionto, Sydeney, San Fransisco, 1980 82 Nguyen TT, Klueva N, Chamareck V, Aarti A, Magpantay G,Millena

AC,Pathan MS AND Nguen HT(2004), “Saturation mapping of QTL region AND indentification of putative cADNidate genes for drought toleran in rice”,Mol Genet Genomics [ Epub ahead of print]

(86)

Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn associated with drought avoidance in upland rice grown in the Philipines and West Africa”, Plant Mol Bioll, 48 (5-6), 683-95

84 Silva A.R., Sladanha C.M., Boelter R., Chagas A.M.(1986) “Fertilidadepatas: Extra to Aquaso de stena rebaudiana (Bert)”, Bertani Stenoside O3 III seminario Brasileiro some stevia rebaudiana (Bert) Bertoni, 34 – –

85 Soulage J.L., Kim K., Arres E.L., Walters CO2, Cushman J.C. (2003), “Conformation of a group late embryogenesis abundant protein from soybean Evidena of Poly (L praline) – type II steucture plant”, Physiol, 131(3), 963 – 975 86 Steponkees P L., Shahan K.W., Culter J.M. (1982) “Osmotu adjustment in

rice” In hought resistance in crops with emphasis on rice, IRRI Los Banos, Lagua, Philippine (181 – 194)

87 Szoke A, Miao G.H., HongZ., Verma D.P.S. (1992), “ Sucellular locatoin of deltal1– pyrroline- 5- cacboxylate reductase in root/nodule and leaf of soybean”,

plant physiol, 99: 1642- 1649

88 Robert W.H. (1991), Research priotities for Rice Biotechnology, Rice Biotechnology, Khush G.S., Toenniesen G.H.(eds), Bio Agr IRRI, 6, pp 19-38 89 Towill L.E., Mazur P (1975), “ Studies on the reduction of 2, 3, -

triphenyltetrazolium chloride as a viability assay for plant tissue cultures”, Can J Bot 53, pp 1097-1102

90 Verma D.P.S., Hu C.A.A., Delauney A.J., Miao G.H, Hong (1992),

“Deciphering prolin biosynthesis pathway in plants by direct, trans-, co- complementation in bacteria In “Biosynthesis and Molecular Regulation of Amini Acid in Plants (BK Singh, HE Flores, JC Shannon eds)”, American Society of Plant Physiologists, Warely Press, Baltimeore MD, pp 128-138

91 Xin Z.C., Li P.H. (1993), “ Relaship between prolin and abscisis acid- induced chilling