Nghiên cứu một số chỉ tiêu hóa sinh của đậu xanh đx 14 và đx 208 trong điều kiện gây hạn nhân tạo

1 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Cây đậu xanh (Vigna radiata (L.) Wilczek) loại đậu đỗ quan trọng nông nghiệp nước ta Cây đậu xanh trồng chủ yếu lấy hạt để chế biến thức ăn Hạt đậu xanh chứa khoảng 26% protein, 1,3% lipit, 4,8 % chất xơ, 62,1% hydratcacbon, loại vitamin A, B1, B2, C số nguyên tố khoáng K, Na, Mg, P, Fe, Ca… Đậu xanh cịn xem thứ dược liệu q có tác dụng giải độc, nhiệt, chữa bệnh cho người Hạt đậu xanh cịn mặt hàng nơng sản xuất có giá trị Ngồi ra, sản phẩm đậu xanh dùng làm thức ăn cho gia súc Hệ rễ đậu xanh có nốt sần chứa vi khuẩn cố định đạm Vì vậy, đậu xanh mang lại hiệu mặt dinh dưỡng, kinh tế mà cịn có tác dụng cải tạo đất Tuy nhiên, nước ta diện tích trồng đậu xanh cịn nhỏ lẻ, khơng tập trung, chủ yếu trồng xen canh luân canh tăng vụ suất thấp Việc mở rộng diện tích gieo trồng đậu xanh gặp nhiều khó khăn chủ yếu phụ thuộc vào số yếu tố giống, đất đai, thời tiết khí hậu, biện pháp kỹ thuật canh tác…trong quan trọng chưa có giống có khả chống chịu điều kiện bất lợi môi trường đặc biệt điều kiện khô hạn Hiện nay, mưa nguồn cung cấp nước chủ yếu cho sản xuất đậu xanh, có số vùng có khả chủ động nguồn nước tưới Trong đó, lượng mưa nước ta thường phân bố không vùng tháng năm Do vậy, vụ gieo trồng đậu xanh gặp hạn giai đoạn sinh trưởng, phát triển định Vì vậy, việc nghiên cứu khả chống chịu đậu xanh ngày trở nên cấp thiết Để tồn điều kiện thiếu nước môi trường, đậu xanh phải có biến đổi sinh lý, sinh hóa để thích nghi khả tạo áp suất thẩm thấu cao tế bào để cạnh tranh nước với mơi trường xung quanh Điều có ý nghĩa để tìm biện pháp tăng cường tính chống chịu điều kiện thiếu nước cho đậu xanh Vì việc nghiên cứu ảnh hưởng điều kiện thiếu nước lên thực vật nói chung đậu xanh nói riêng việc cần thiết Ở Việt Nam, việc nghiên cứu đối tượng đậu xanh tiến hành Đã có cơng trình nghiên cứu chọn tạo giống thích nghi với thời vụ điều kiện sinh thái, nghiên cứu quy trình trồng chăm sóc đậu xanh, nghiên cứu phân lập gen liên quan đến khả chịu hạn, Tuy nhiên, giống mức độ tác động điều kiện thiếu nước môi trường đến tiêu hóa sinh sinh trưởng phát triển đậu xanh có khác Từ lý trên, chọn đề tài “Nghiên cứu số tiêu hóa sinh đậu xanh ĐX 14 ĐX 208 điều kiện gây hạn nhân tạo” Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu biến đổi số tiêu hóa sinh đậu xanh giai đoạn nảy mầm tác động điều kiện thiếu nước - Xác định biến động phổ điện di protein tổng số isozyme amylase giống đậu xanh điều kiện hạn Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Các kết nghiên cứu đề tài dẫn liệu khoa học phản ứng hóa sinh liên quan đến khả chịu hạn đậu xanh giai đoạn nảy mầm điều kiện thiếu nước - Kết nghiên cứu sở khoa học giúp chọn lọc giống đậu xanh có khả chịu hạn để canh tác vùng đất khơ hạn, góp phần làm tăng suất cho đậu xanh Bố cục luận văn Luận văn gồm 78 trang Mở đầu gồm trang (trang đến trang 3) Chương Tổng quan tài liệu gồm 18 trang (từ trang đến trang 22) Chương Đối tượng phương pháp nghiên cứu gồm trang (từ trang 23 đến 32), bảng Chương Kết bàn luận gồm 36 trang (từ trang 33 đến 69) có 12 bảng, 12 đồ thị hình ảnh Kết luận đề nghị gồm trang (trang 70) Trong luận văn có 64 tài liệu tham khảo, 24 trang phụ lục CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu khái quát đậu xanh 1.1.1 Nguồn gốc phân bố Đậu xanh (Vigna radiata (L.) Wilcezk), có NST 2n = 22, loại đậu ăn hạt, thân thảo Theo Vavilov, đậu xanh có nguồn gốc từ Ấn Độ, phân bố rộng rãi vùng nhiệt đới chủ yếu nước Đông Nam Á Dạng dại Vigna radiata tìm thấy Madagasca, bên bờ Ấn Độ Dương, Đông Phi [14] Phân loại khoa học đậu xanh: - Giới (regnum): Plantae - Ngành (division): Magnolyophita - Lớp (class): Magnolyopsida - Bộ (order): Fabales - Họ (Familia): Fabaceae - Chi (genus): Vigna - Loài (species): V radiata Chi Vigna chi lớn họ Đậu, bao gồm khoảng 150 loài thuộc chi phụ Vigna; Plectotropis; Ceratotropis; Lasionspron; Sigmoidotropis; Haydonia; Macrohynchus, đậu xanh số 16 loài phân chi Ceratotropi [14] 1.1.2 Đặc điểm sinh học đậu xanh Cây đậu xanh thuộc loại thân thảo, loại trồng cạn thu hạt bao gồm phận rễ, thân, lá, hoa, quả, hạt Hệ rễ đậu xanh thuộc loại rễ cọc bao gồm rễ rễ phụ Rễ thường ăn sâu khoảng 20 - 30 cm, điều kiện thuận lợi ăn sâu tới 70 - 100 cm Rễ phụ thường gồm 30 - 40 cái, dài khoảng 20 - 25 cm Trên rễ phụ có nhiều lơng hút biểu bì rễ biến đổi thành, có vai trị tăng cường sức hút nước chất dinh dưỡng cho Tuy nhiên, rễ đậu xanh yếu nhiều so với đậu đỗ khác nên khả chịu hạn chịu úng đậu xanh tương đối Nếu rễ phát triển tốt xanh lâu, nhiều hoa, quả, hạt mẩy Ngược lại, rễ phát triển chóng tàn, đợt hoa sau khó đậu quả bị lép [4], [14] Trên rễ họ Đậu có nhiều nốt sần chứa vi khuẩn cố định đạm Rhizobium Các nốt sần rễ bắt đầu hình thành có - thật đạt tối đa hoa rộ Trên có khoảng 10 - 20 nốt sần, tập trung chủ yếu cổ rễ Kích thước nốt sần khơng giống nhau, đường kính dao động từ - mm, so với đậu tương lạc nốt sần đậu xanh nhỏ Trung bình vụ, đậu xanh bù lại cho đất tương ứng 85 - 107 kg nitơ, làm cho đất tơi xốp Thân đậu xanh thuộc loại thân thảo, hình trụ, phân đốt, cao khoảng 40 - 70 cm mọc thẳng đứng, có nghiêng Thân đậu xanh nhỏ, trịn, có màu xanh màu tím tùy thuộc vào kiểu gen, có lớp lông màu nâu sáng bao bọc Trên thân chia - đốt, hai đốt gọi lóng Từ đốt mọc cành, trung bình có - cành Thời kỳ trước có chét tốc độ tăng trưởng thân chậm, sau tăng nhanh dần đến hoa hoa rộ, đạt chiều cao tối đa lúc có Đường kính trung bình thân từ - 12 mm tăng trưởng tỷ lệ thuận với tốc độ tăng trưởng chiều cao Lá đậu xanh thuộc loại kép, có ba chét, mọc cách Trên thân có - thật Diện tích tăng dần từ lên, mọc thân lại giảm dần lên phía Số lượng lá, kích thước, hình dạng số diện tích thay đổi tuỳ thuộc vào giống, đất trồng thời vụ [4], [14] Hoa đậu xanh loại hoa lưỡng tính, tự thụ phấn, mọc thành chùm to, xếp xen kẽ cuống Thường sau mọc 18 - 20 ngày mầm hoa hình thành, sau 35 - 40 ngày nở hoa Mỗi chùm hoa dài từ - 10 cm có từ 10 - 125 hoa Khi hình thành, hoa có hình cánh bướm, màu xanh tím, nở cánh hoa có màu vàng nhạt [14] Quả đậu xanh có dạng hình trụ, dạng trịn dạng dẹt với đường kính - mm, dài - 14 cm, chín vỏ có màu nâu vàng xám đen, đen Một trung bình có khoảng 20 - 30 quả, có từ - 10 hạt Quả đậu xanh chín rải rác, có kéo dài đến 20 ngày Hạt có hình trịn, hình trụ, hình van, hình thoi có nhiều màu sắc khác màu xanh mốc, xanh bóng, xanh nâu, vàng mốc, vàng bóng … Số lượng hạt trung bình trong yếu tố chủ yếu tạo thành suất đậu xanh Trọng lượng hạt biến động lớn từ 20 - 90 gam tùy giống, thời vụ chế độ canh tác 1.1.3 Đặc điểm sinh trưởng phát triển đậu xanh Sinh trưởng phát triển đậu xanh kết thể đặc điểm giống mối quan hệ tương tác chặt chẽ với điều kiện mơi trường bên ngồi với yếu tố kỹ thuật canh tác Cần lưu ý, đậu xanh có khả vừa sinh trưởng sinh dưỡng vừa sinh trưởng sinh thực đồng thời số giai đoạn phát triển [14] Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng: bắt đầu thời kỳ hạt nảy mầm Tiếp theo mầm xuất Các thời kì hình thành đốt đến giai đoạn hình thành đốt cuối Số đốt hình thành đậu xanh thay đổi tùy thuộc vào đặc điểm giống Giai đoạn sinh trưởng sinh thực: Được chia thành thời kì thời kỳ bắt đầu hoa đến hạt chín hồn tồn Cây đậu xanh có đặc điểm sinh trưởng vô hạn bán vô hạn, nên việc xác định thời kì sinh trưởng sinh thực thường gặp nhiều khó khăn, đồng thời vừa có nụ, hoa, non chín Vì vậy, thời kì sinh thực đậu xanh mang tính chất tương đối [4], [14] 1.1.4 Đặc điểm hoá sinh hạt đậu xanh Hạt đậu xanh chứa 23 - 28% protein, 1,3% lipid, 56 - 60% gluxit, 12% nước, vitamin B1, B2, C… muối khoáng Ca, Na, Fe, K …[34] Đối với trồng thu hạt nói chung đậu xanh nói riêng, đánh giá chất lượng hạt thực phân tích thành phần hố sinh hạt hàm lượng protein, lipit, đường, thành phần axit amin, hàm lượng hoạt độ enzyme hạt giai đoạn nảy mầm Trong đó, hai thành phần quan trọng có ảnh hưởng lớn đến nảy mầm hạt phát triển protein lipit Protein thực vật nói chung protein đậu xanh nói riêng nguồn cung cấp đạm dễ tiêu hoá cho người số vật nuôi Trong hạt đậu xanh, protein chiếm khoảng 23 - 28% chia thành hai nhóm: nhóm protein đơn giản nhóm protein phức tạp Trong nhóm protein đơn giản chủ yếu globulin, chiếm từ 60 - 80%, lại albumin số loại khác Chức protein dự trữ cung cấp axit amin nitơ cho trình nảy mầm hạt [14] Protein đậu xanh đánh giá có chất lượng tốt có chứa đầy đủ axit amin không thay hàm lượng chúng tương đối trùng với tiêu chuẩn dinh dưỡng dành cho trẻ em tổ chức nông lương giới (FAO) tổ chức y tế giới (WHO) đưa Hàm lượng lipit hạt đậu xanh chiếm tỷ lệ thấp (trung bình khoảng 1,3% lại tiêu quan trọng để đánh giá phẩm chất khả bảo quản hạt [14] 1.1.5 Giá trị đậu xanh Cây đậu xanh loại trồng có giá trị kinh tế cao Hạt đậu xanh nguồn thực phẩm giàu đạm (khoảng 24 - 28%), ra, cịn có lipit khoảng 1,3%, gluxit chiếm 60,2% chất khoáng Ca, Fe, Na, K, P nhiều loại vitamin hoà tan nước vitamin B1, B2, C Protein hạt đậu xanh chứa đầy đủ axit amin không thay leucine, isoleucine, lysine, methionine, phenylalanine, valine Hạt đậu xanh không phù hợp với nhu cầu tiêu dùng nước mà mặt hàng xuất có giá trị Hạt đậu xanh dùng để chế biến nhiều loại thực phẩm ngon, bổ, hấp dẫn loại bột dinh dưỡng, loại bánh, chè, xôi đỗ số đồ uống Lá non đậu xanh dùng để làm rau, muối dưa Thân, xanh dùng làm thức ăn cho vật ni Ngồi đậu xanh cịn có giá trị y học, vỏ hạt đậu xanh có vị ngọt, tính mát, khơng độc nên có tác dụng giải nhiệt, giải độc [34] Trồng đậu xanh cịn có tác dụng cải tạo bồi dưỡng đất Nhờ hệ rễ đậu xanh có nốt sần chứa vi khuẩn cộng sinh thuộc chi Rhizobium có khả cố định nitơ từ khí trời, cung cấp phần đạm cho để lại lượng đạm đáng kể đất sau thu hoạch Vì vậy, đất sau trồng đậu xanh trở nên tơi xốp giàu dinh dưỡng [14] 1.1.6 Tình hình sản xuất đậu xanh giới Việt Nam Tình hình sản xuất đậu xanh giới ngày tăng Đặc biệt, năm gần nhu cầu người dinh dưỡng protein thực vật tăng nhanh làm thúc đẩy việc sản xuất đậu xanh giới Trung tâm nghiên cứu phát triển rau châu Á đóng Đài Loan có sưu tập giống đậu xanh với khoảng 6000 mẫu giống, có giống cho suất cao từ 18 - 25 tạ/ha Gần đây, số nước láng giềng Việt Nam Thái Lan, Philippin, Trung Quốc chọn giống đậu xanh cho suất từ 10 - 12 tạ/ha trở lên, hạt to, màu hạt đẹp, thời gian sinh trưởng ngắn, chín tập trung, có sức chống chịu tốt với điều kiện cực đoan môi trường [14] Ở Việt Nam, đậu xanh trồng từ lâu đời vùng đồng bằng, trung du miền núi khắp nước Tuy nhiên, xem loại trồng phụ nhằm tận dụng đất đai, lao động dư thừa Vì thế, suất sản xuất đậu xanh chưa cao Từ năm 1991 - 1995 suất sản xuất đậu xanh bình quân đạt khoảng 5,5 - 12 tạ/ha Từ 1996 - 2000 suất dao động khoảng 15 - 20 tạ/ha Đến năm 2000, Việt Nam có diện tích sản lượng đậu xanh đứng thứ giới [13] Đậu xanh nước ta sản xuất chủ yếu để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nước làm rau, làm bánh Các sản phẩm làm từ đậu xanh phong phú, có số sản phẩm có chất lượng ổn định có thương hiệu lâu năm thị trường [4], [34] Ngày nay, đậu xanh có xu hướng tăng diện tích sản lượng nhu cầu sử dụng Để đạt kết tốt cần có phương pháp lai tạo, chọn giống có suất cao, chống chịu với điều kiện khắc nghiệt môi trường 1.2 Ảnh hưởng hạn tới đậu xanh tình hình nghiên cứu khả chịu hạn đậu xanh 1.2.1 Hạn loại hạn trồng Hạn tượng thường xuyên xảy thiên nhiên liên quan trực tiếp đến vấn đề nước thực vật Khái niệm hạn dùng để tình trạng thiếu nước thực vật môi trường gây nên, làm ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển thực vật, từ ảnh hưởng đến suất sản lượng trồng Có dạng hạn thực vật hạn đất, hạn khơng khí hạn sinh lý Hạn đất xảy lượng nước dự trữ cho hấp thu đất bị cạn 10 kiệt nên không hút đủ nước cân nước Hạn đất thường xảy vùng có lượng mưa trung bình thấp kéo dài nhiều tháng năm tỉnh miền Trung, Tây Nguyên vào mùa khơ Hạn khơng khí xảy độ ẩm khơng khí q thấp làm cho q trình nước mạnh dẫn đến cân nước Hạn không khí thường xảy vùng có gió khơ nóng gió Tây Nam tỉnh miền Trung, mùa khơ Tây Ngun đơi lúc gió mùa Đơng Bắc có độ ẩm khơng khí thấp Hạn sinh lý xảy trạng thái sinh lý không cho phép hút nước môi trường không thiếu nước Rễ không lấy nước trình bay nước diễn nên cân nước Hạn sinh lý nghiêm trọng kéo dài tác hại hạn đất hạn khơng khí Nếu hạn đất kết hợp với hạn khơng khí mức độ tác hại tăng lên nhiều 1.2.2 Ảnh hưởng hạn tới đậu xanh Nước điều kiện quan trọng cho nảy mầm Nước tham gia vào trình trao đổi chất, phản ứng sinh hoá tế bào, nguồn nguyên liệu nhiều phản ứng Nước đảm bảo cho tồn phát triển Hạt khơ có hàm lượng nước từ 10 - 14% khơng nảy mầm Nhờ lực hút trương nước keo nguyên sinh mà hạt hút nước hàm lượng nước 50 70% khối lượng hạt hoạt động sống tăng lên mạnh mẽ phôi phát động sinh trưởng hay nảy mầm [27] Trong giai đoạn hạt nảy mầm, trình chuyển hóa chất diễn mạnh, hoạt động enzyme diễn mạnh Ở giai đoạn này, hai enzyme có vai trị quan trọng amylase protease Enzyme amylase enzyme quan trọng trình thủy phân tinh bột thành 64 protein đậu xanh chế điều chỉnh thích nghi với điều kiện strees nước Hình 3.4 Phổ protein tổng số đậu xanh sau ngày gây hạn giống ĐX 14 ĐX 208 Kết hình 3.4 cho thấy giống ĐX 208 có phổ điện di protein tương tự phổ điện di sau ngày ngày xử lý hạn, cơng thức thí nghiệm xuất băng protein thứ (vị trí tính từ giếng gel) Khi so với thang protein chuẩn hình 3.4, chúng tơi nhận thấy protein/nhóm protein có kích thước khoảng 50 kDa Như nhóm protein xuất điều kiện hạn ổn định thời gian nghiên cứu Riêng giống ĐX 14, sau ngày xử lý hạn, chúng tơi nhận thấy có sai khác phổ băng protein đối chứng với thí nghiệm, hệ protein xuất nhóm protein có trọng lượng phân tử lớn, tương ứng với băng thứ (tính từ giếng mẫu) Trong băng protein thứ tương ứng kích thước khoảng 50 kDa có mặt trước sau ngày ngày hạn tương tự giống ĐX 208, hệ protein xuất băng protein đậm nét, protein có kích thước khoảng 45 kDa Như vậy, q trình tổng hợp protein tăng cường giống ĐX 14 điều kiện hạn dài Điều cho thấy q trình tổng 65 hợp protein mơ đậu xanh tăng cường điều kiện khô hạn Hai giống đậu xanh thể phản ứng điều chỉnh ASTT nội bào cách tăng cường tổng hợp thêm nhóm protein Đây hướng thích nghi ĐX 208 ĐX 14 với điều kiện thiếu nước môi trường Như cho điều kiện gây hạn, với thời gian gây hạn dài hơn, gen liên quan đến tính chống chịu hạn hoạt hóa gặp điều kiện bất lợi môi trường, thể thành protein Đây hướng thích nghi hai giống đậu xanh với điều kiện thiếu nước mơi trường Tuy nhiên giống ĐX 14 cịn xuất thêm băng protein có kích thước khoảng 45 kDa sau xử lý hạn ngày, có lẽ protein liên quan đến khả chống chịu hạn tốt giống ĐX 14 so với giống ĐX 208 Như vậy, nghiên cứu chúng tôi, sau ngày, ngày xử lý hạn, không tìm thấy biến động rõ rệt phổ băng protein, protein tăng cường tổng hợp mô đậu xanh giống đậu xanh chịu hạn tốt (ĐX 14) xử lý hạn sau thời gian ngày, ngày ngày Trong điều kiện nghiên cứu này, giống đậu xanh ĐX 208, protein tổng hợp so với ĐX 14 Kết nghiên cứu phù hợp với kết nghiên cứu trước Chen cs (2002) [45] phát protein tổng hợp mơ callus lúa protein có hàm lượng tăng lên 5-10 lần tác dụng stress nước 3.4 Phổ điện di isozyme amylase giống đậu xanh ĐX 14 ĐX 208 điều kiện thiếu nước 3.4.1 Phổ điện di isozyme amylase đậu xanh sau ngày ngày xử lý hạn 66 Hình 3.5 Phổ isozyme amylase đậu xanh sau ngày gây hạn ngày gây hạn giống ĐX 14 ĐX 208 Kết điện di isozyme hình 3.5 A cho thấy sau ngày xử lý hạn, phổ điện di isozyme amylase giống đậu xanh nghiên cứu thay đổi đối chứng thí nghiệm Hai giống có băng isozyme amylase giống bao gồm Rf 0,07, Rf 0,13 Rf 0,3 Cũng tương tự kết điện di isozyme amylase sau ngày gây hạn biểu isozyme amylase giống đậu xanh ĐX 14 ĐX 208 sau ngày gây hạn nhau, sai khác nhỏ giá trị độ di động tương đối Rf Sự chênh lệch giá trị Rf không gây biến động phổ isozyme đậu xanh nghiên cứu, Rf bị ảnh hưởng nhiều nhân tố, khó giữ ổn định từ thí nghiệm sang thí nghiệm khác nên giá trị Rf tương đối Rf tương đối theo nghĩa giá trị ghi nhận tương đối so với chuẩn phải so sánh đồng thời giá trị băng gel [7], [11] Kết hình 3.5 cịn cho thấy phổ isozyme amylase sau ngày gây hạn thể đậm màu so với sau ngày gây hạn, chứng tỏ thời gian gây hạn dài hoạt độ 67 enzyme amylase tăng cường giống đậu xanh, điều phù hợp với kết thí nghiện khảo sát hoạt độ enzyme amylase trình bày phần 3.2.1.2 3.4.2 Phổ điện di isozyme amylase đậu xanh sau ngày gây hạn giống ĐX 14 ĐX 208 Chúng tiếp tục nghiên cứu phổ isozyme amylase giống đậu xanh sau ngày gây hạn với hy vọng tìm thấy dấu hiệu thị isozyme amylase liên quan đến khả chịu hạn đậu xanh Kết nghiên cứu trình bày hình 3.6 Hình 3.6 Phổ isozyme amylase đậu xanh sau ngày gây hạn giống ĐX 14 ĐX 208 Kết phân tích hình 3.6 cho thấy sau ngày gây hạn, giống đậu xanh nghiên cứu có phổ băng giống bao gồm isozyme amylase Rf 0,07; 0,13 0, Tuy nhiên, tác động hạn sau ngày, giống ĐX 14 có cường độ biểu isozyme amylase Rf 0,07 Rf 0,13 mạnh so với đối chứng so với giống ĐX 208 Điều phù hợp với tiêu nghiên cứu hoạt độ amylase giống đậu xanh trình bày 68 phần 3.2.1.2, điều kiện hạn, giống ĐX 14 có hoạt độ amylase lớn đối chứng giống ĐX 208 Như vậy, qua phân tích phổ băng amylase giống đậu xanh công thức nghiên cứu sau ngày, ngày ngày gây hạn, chúng tơi nhận thấy khơng có biến động nhiều isozyme amylase điều kiện hạn 3.5 Sự liên quan khả chống chịu nước với phổ băng protein isozyme amylase đậu xanh nghiên cứu Cả hai giống đậu xanh ĐX 14 ĐX 208 trồng phổ biến tỉnh phía Bắc trồng thử nghiệm tỉnh miền Trung miền Nam Trong phạm vi nghiên cứu đề tài, thơng qua việc phân tích tiêu hóa sinh giống đậu xanh điều kiện thí nghiệm khác cho thấy khả chịu hạn đậu xanh ĐX 14 tốt so với ĐX 208 Đây sở cho việc nghiên cứu mối tương quan phổ điện di protein isozyme amylase với khả chịu hạn đậu xanh Chúng phát sai khác phổ băng protein đậu xanh sau ngày, ngày ngày gây hạn (hình 3.3, 3.4) Trong điều kiện xử lý hạn sau ngày ngày, chúng tơi nhận thấy có sai khác phổ băng protein đối chứng với thí nghiệm hai giống đậu xanh nghiên cứu, hệ protein xuất một/một nhóm protein có trọng lượng phân tử lớn, khoảng 50 kDa Trong điều kiện xử lý hạn sau ngày, giống ĐX 14, hệ protein xuất thêm nhóm protein có trọng lượng phân tử khoảng 45 kDa Đây phản ứng mạnh mẽ đậu xanh điều kiện thiếu nước Giống ĐX 14 tăng cường tổng hợp thêm protein mới, protein liên quan đến khả chống chịu hạn tốt giống ĐX 14 so với giống ĐX 208 69 Qua kết phân tích phổ băng amylase giống đậu xanh ĐX 14 ĐX 208 điều kiện thí nghiệm, nhận thấy giống đậu xanh nghiên cứu có băng isozyme amylase giống bao gồm Rf 0,07 (hay 0,08), Rf 0,13 (hay 0,14) Rf 0,30 (hay 0,31) Trong điều kiện nghiên cứu sau ngày, ngày ngày xử lý hạn, chúng tơi nhận thấy khơng có biến động nhiều phổ isozyme amylase, thể giống ĐX 14 có cường độ amylase mạnh đối chứng mạnh hoạt độ amylase giống ĐX 208 70 KẾT LUẬN Trong điều kiện gây hạn nhân tạo, giống đậu xanh nghiên cứu phản ứng với điều kiện thiếu nước cách tăng hàm lượng đường khử, tăng hàm lượng protein tổng số Hàm lượng đường khử, hàm lượng protein tổng số ĐX 14 tăng cao so với ĐX 208 giai đoạn nảy mầm Trong điều kiện thiếu nước, hàm lượng proline hàm lượng glycine betaine tăng lên rõ rệt, đặc biệt tiêu tăng cao giống ĐX 14 Khi thiếu nước, hoạt độ enzyme amylase lipase tăng nhiều so với điều kiện đủ nước; hoạt độ catalase lơ thí nghiệm thấp so với lô đối chứng Trong điều kiện thiếu nước, hoạt độ enzyme amylase lipase ĐX 14 tăng cao so với ĐX 208, hoạt độ catalase giảm nhiều ĐX 208 Đã phát biến đổi phổ băng protein tổng số hai giống đậu xanh ĐX 14 ĐX 208 điều kiện nghiên cứu Sau ngày ngày hạn, giống ĐX 208 ĐX 14 xuất một/một nhóm protein khoảng 50 kDa rõ nét so với công thức đối chứng Sau ngày gây hạn, ĐX 14 xuất thêm một/một nhóm protein khoảng 45 kDa so với đối chứng Phổ isozyme amylase giống đậu xanh ĐX 14 ĐX 208 không biến động nhiều sau 2, 4, ngày gây hạn ĐỀ NGHỊ Có thể dựa vào tiêu hóa sinh hàm lượng protein, hàm lượng đường khử, hàm lượng proline, hàm lượng glycine betaine, hoạt độ enzyme amylase, catalase lipase kết hợp với thị protein việc chọn giống đậu xanh thích nghi với điều kiện thiếu nước Tiếp tục nghiên cứu tiêu hóa sinh biến động hệ protein isozyme amylase giống đậu xanh giai đoạn hoa tạo 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [01] Lê Trần Bình, Lê Thị Muội (1998), Phân lập gen chọn dòng chống chịu ngoại cảnh bất lợi lúa, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội [02] Phạm Thị Trân Châu, Nguyễn Thị Hiền, Phùng Gia Tường (1998), Thực hành hóa sinh, Nhà xuất Giáo Dục [03] Nguyễn Hữu Cường, Nguyễn Thị Kim Anh, Đinh Thị Phòng, Lê Thị Muội, Lê Trần Bình, 2003, “Mối tương quan làm lượng proline tính chống chịu hạn lúa”, Tạp chí Cơng nghệ sinh học 1(1), Tr 8595 [04] Đường Hồng Dật (2006), Cây đậu xanh – Kỹ thuật thâm canh tăng suất sản phẩm, NXB lao động - xã hội [05] Nguyễn Văn Đính, La Việt Hồng, Tạp chí khoa học phát triển, 2015 [06] Đinh Thị Vĩnh Hà, Nguyễn Văn Mã, Lê Thị Phương Hoa (2009), “Ảnh hưởng điều kiện thiếu nước lên số tiêu sinh lí, hố sinh đậu tương thời kì hoa”, Tạp chí Sinh học, 31(4): 89-94 [07] Nguyễn Thu Hiền, Chu Hoàng Mậu, Nguyễn Phú Hùng, Lê Thị Thanh Hương (2005), “Nghiên cứu đặc điểm hình thái, hố sinh nhân genedehydrrin số giống đậu tương địa phương vùng núi phía Bắc ViệtNam” Báo cáo khoa học Hội nghị toàn quốc-Nghiên cứu khoahọc sống- Đại học Y Hà Nội, NXB KHKT Hà Nội, 1224-1227 [08] Điêu Thị Mai Hoa, Lê Trần Bình (2005), “Nghiên cứu tính đa dạng di truyền 57 giống đậu xanh (Vigna radiata L.) kỹ thuật RAPD”, Tạp chí Cơng nghệ Sinh học, 3(1), tr: 57-66 72 [09] Nguyễn Huy Hoàng (1992), “Nghiên cứu đánh giá khả chịu hạn số giống đậu tương nhập nội miền Bắc Việt Nam”, Luận án Tiến sĩ, Hà Nội [10] Vũ Tuyên Hoàng, Nguyễn Ngọc Ngân,1992 "Một số kết nghiên cứu lúa chịu hạn", Kết nghiên cứu lương thực, thực phẩm (86 - 90), Viện Cây lương thực Cây thực phẩm, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, trang 47 – 57 [11] Trương Thị Huệ (2003), “Nghiên cứu số đặc điểm sinh lý, hóa sinh bốn giống lúa chịu mặn giai đoạn mạ điều kiện mặn NaCl”, Luận văn thạc sỹ khoa học, Hà Nội [12] Nguyễn Thị Lang (2002), Phương pháp nghiên cứu công nghệ sinh học, NXB Nông nghiệp TP.Hồ Chí Minh [13] Trần Thị Phương Liên (1999), Nghiên cứu đặc tính hóa sinh sinh học phân tử 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 [14] Trần Đình Long, Lê Khả Tường (1998), Cây đậu xanh, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, tr 5-53 [15] Nguyễn Văn Mã (2000): “Đánh giá khả chịu nóng số mẫu giống đậu xanh”, Thông báo khoa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, số 1/2001, tr.273 [16] Nguyễn Văn Mã, Kiều Phương Ngân, Bùi Mạnh Khương (1999)“Khả trao đổi nước khả quang hợp đậu xanh đất bạc màu” , Thông báo khoa học, Trường Đại học sư phạm Hà Nội 2, số 1/1999, tr.310 [17] Nguyễn Văn Mã (2001): “Nghiên cứu khả chịu hạn đậu xanh điều kiện gây hạn”, Báo cáo khoa học Hội thảo quốc tế ‘Bảo vệ môi trường sử dụng hợp lý tài nguyên thiên’, NXB Nông 73 nghiệp, tr 73 [18] Chu Hồng Mậu, Lê Trần Bình (2001), “Hàm lượng axit amin hạt dòng đậu tương đậu xanh đột biến”, Tạp chí Sinh học, 23(4) [19] Chu Hồng Mậu, Nơng Thị Man, Lê Trần Bình (2000), “Đánh giá số tính trạng kinh tế quan trọng khả chịu hạn dòng đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) đột biến”, Tạp chí khoa học công nghệ, 1(13), Đại học Thái Nguyên, tr 16-21 [20] Chu Hoàng Mậu, Hà Tiến Sỹ (2007), “Khả chịu hạn số giống đậu tương (Glycine max (L.) Merrell) địa phương tỉnh Cao Bằng”, Tạp chí Khoa học công nghệ - ĐHTN, số (43), tr.13-19 [21] Chu Hoàng Mậu, Nguyễn Vũ Thanh Thanh, Ninh Thị Thanh Vân (2006), “Đặc điểm hình thái, hố sinh thành phần axit amin protein hạt số giống đậu xanh (Vigna radiata (L.) Wilczek)”, Tạp chí Khoa học Công nghệ - ĐHTN, 4(40) 91 - 97 [22] Nguyễn Văn Mùi (2001), Thực hành hóa sinh học, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội [23] Phan Tuấn Nghĩa (2012), Giáo trình Hóa sinh học thực nghiệm, NXB Giáo dục [24] Đinh Thị Phòng, 2001, Nghiên cứu khả chịu hạn chọn dòng chịu hạn lúa kỹ thuật nuôi cấy mô thực vật, Luận án Tiến sĩ Sinh học, Viện Công nghệ Sinh học [25] Nguyễn Ngọc Quất, Nguyễn Văn Thắng, Nguyễn Thị Chinh (2013), Nghiên cứu phát triển số giống đậu xanh triển vọng cho tỉnh Nghệ An Hà Tĩnh, Hội thảo Quốc gia Khoa học Cây trồng lần thứ nhất, tr.455 – 460 74 [26] Hà Tiến Sỹ (2007), “Khả chịu hạn số giống đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) điạ phương tỉnh Cao Bằng”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ, Đại học Thái Ngun, số (43), 13-19 [27] Nguyễn Thị Tâm, Lê Trần Bình (2003), “Ảnh hưởng nhiệt độ lên hoạt độ enzyme α-amylase hàm lượng đường tan hạt nảy mầm số giống dòng lúa chọn lọc từ mơ sẹo chịu nóng”, Tạp chí Khoa học công nghệ, (1), tr 101-107 [28] 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 sĩ Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Đại học Thái Nguyên [29] Nguyễn Vũ Thanh Thanh, Nguyễn Văn Tuân (2007), “Nghiên cứu đa dạng sinh học số giống đậu xanh (Vigna radiata (L.)Wilezek) phục vụ công tác chọn giống bảo tồn nguồn gen đậu xanh”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ -ĐHTN, (43) 26 -31 [30] Nguyễn Vũ Thanh Thanh, Chu Hoàng Mậu (2003), Đánh giá chất lượng hạt số giống đậu xanh (Vigna radiata (L.) Wilczek, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [31] Nguyễn Vũ Thanh Thanh (2006), Nghiên cứu đặc điểm sinh học phân tử số giống đậu xanh chịu hạn, Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ cấp Bộ [32] Nguyễn Vũ Thanh Thanh (2008), Nghiên cứu tính đa dạng di truyền phân lập số gen liên quan đến tính chịu hạn đậu xanh (Vigna radiata (L.) Wilczeck), Luận án tiến sĩ Sinh học, Viện Công nghệ Sinh học, Hà Nội [33] Võ Công Thành (2004), “ Kỹ thuật điện di”, Khoa Nông nghiệp, Đại học Cần Thơ 75 [34] Phạm Văn Thiều (1999), Cây đậu xanh – Kỹ thuật trồng chế biến sản phẩm, NXB Nông Nghiệp [35] Trần Thị Thanh Tuyền, Nguyễn Bảo Toàn (2009), “Nhận diện giống sơ ri (Malpighia glabra L.) chua Gị Cơng- Tiền Giang hình thái điện di protein”, Tạp chí Sinh học 31 (2): 47-52 [36] Lê Khả Tường cs (2000), Nghiên cứu đặc điểm hình thái, sinh lí, khả chống chịu sâu bệnh hại thử nghiệm giống KP11 [37] Hoàng Thị Thu Yến, Chu Hồng Mậu, Nghiêm Ngọc Minh, Nơng Văn Hải, Trịnh Đình Đạt (2003), “Phân lập gene chaperonin dịng đậu tương đột biến ML10, ML48 ML61, Những vấn đề nghiên cứu khoa học sống”, NXB Khoa học Kỹ thuật, tr 1073-1076 [38] Hoàng Thị Thu Yến, Chu Hồng Mậu, Nguyễn Đình Cường, Trần Thị Phương Liên, Nông Văn Hải (2004), “Đặc điểm nông sinh học, hố sinh hạt vàtrình tự gen chaperonin dịng đậu tương đột biến ML61 có khả chịu hạn, Những vấn đề nghiên cứu khoa học sống định hướng nông lâm nghiệp miền núi”, NXB Khoa học Kỹ thuật, tr 733-737 Tài liệu tiếng Anh [39] Alderfasi A A., Mohamed Selim M., Ahmad A., Abdullah Alzarqaa A and Alhammad B A., Screening of Mungbean (Vigna radiata) Genotypes for Drought Tolerance in Arid Climate of Saudi Arabia, 2014 [40] Ashraf, M and Foolad M.R (2007), Improving plant abiotic stress resistance by exogenous application of osmoprotectants glycinebetaine and proline, Env Exp Bot., 59:206-216 76 [41] Balibrea M.E., Dell Amico J., Bolarin M.C., Perez- Alfocea F (2000), “Carbon partitioning and sucrose metabolism in tomato plants growing under salinity”, Physiol plant, 110: 503-511 [42] Bates L.S (1973), “Rapid determination of free protein for water-stress studies”, Plant and Soil, 39 [43] Binh D.Q., Kiss P., Heszky L.E., Kiss E.And Asboth B (1995), “Somespecific responses and re qiurements during growth and pland redifferetitation of long – term salt adapted rice cells”, Plant physiol 14, pp – 10 [44] Bohnert, H.J., Jensen, R.G., (1996), “Strategies for engineering waterstress tolerance in plants”, Trends Biotechnol, 14, pp 89-97 [45] Chen T H, Muranta N 2002 “Ehancement of tolerance of a family of plant dehydrin protein” Physiol plant, pp 795 – 803 [46] Chen Y.J., Wu M.F., Yu Y.H., Tam M.F., Lin T.Y (2004), “Developmental expression of three mungbean Hsc70s and substratebinding specificity of the encoded protein”, Plant and Cell Physiology, 45(110), pp: 1603-1614 [47] Delauney A.J., Verma D.P.S (1990), “A soybean delta 1- pyrroline-5carboxylate reductase gene was isolated by functional complementation in Escherichia coli and is found to be osmoregulated”, Mol.Gen Genet 221: PP 299-305 [48] Gorham J (1995), “Betaines in higher plants biosynthesis and role in stress metabolism”, In: Wallsgrove RM, ed Amino acids and their derivaties in higher plants, Cambridge University Press, p.171-203 [49] Grieve, C.M., and S.R Grattan 1983 “Rapid assay for the determination of water soluble quaternary ammonium compounds”, Plant Soil, 70: 303-307 77 [50] Hayat EI Maarouf et al., “Enzymatic activity and gene expression under water stress of phospholipase D in two cultivars of Vigna unguiculata L.Walp differing in drough tolerance”, Plant Molecular Biology 39 (6) (1999) 1257-1265 [51] Hirata A., Adachi M., Sekine A., Kang Y-N., Utsumi S., and Mikami B., Structural and enzymatic analysis of soybean α - amylase mutants with icreased pH optimum, E Journal of Biological Chemistry 279 (8) (2004) 7287-7295 [52] Jitender G (2011), “Glycine betaine and abiotic stress tolerance in plants”, Plant signaling & behavior, 6(11): 1746-1751 [53] Kang S.J., Kim M.C., Yoo D.W., Park K.S (2002), Vigna rariata cystatin mRNA, complete cds, EMBL GenBank, Accession AF454396 [54] Kashif Shahzad Sarwar M., Ullah I., Mehboob-Ur-Rahman, Yasin Ashraf and Yusuf Zafar M (2006), Glycinebetaine accumulation and its relation to yield and yield components in cotton genotypes grown under deficit condition, J Bot 38(5) :1449-1456) [55] Kim Y.J, Kim J.E, Lee J.H., Lee M.H., Jung H.W., Bahk Y.Y, Hwang B.K., Hwang I., Kim W.T (2003), “The Vr - PLC3 gene encodes a pultative plasma membrane - localized phosphoinoside - specific phospholipase C whose expression is induces by abiotic stress in mungbean (Vigna radiata L.)”, Federation of Eropean Biochemical Societies Letters, 556, pp: 127-136 [56] Kishor P.B.K., Hong Z., Miao G., Hu C., Verma D.P.S (1995) “Overexperssion of pyrroline - - carboxylate synthetase increase proline production and confers osmotolarance in transgenic plants”, Plants Physiol 108, p 138 – 1394 78 [57] Malgorzata G., Barbara Z (2004), “Multifunctional role of plant cysteine proteinases”, Acta Biochimica Polonica, 51(3), pp: 609-624 [58] Nahar K., Hasanuzzaman M., Md Alam M., Fujita M., 2015, Glutathione-induced drought stress tolerance in mung bean: coordinated roles of the antioxidant defence and methylglyoxal detoxification systems, AoB PLANTS [59] Naidoo G., Naidoo Y (2001) Effects of salinity and nitrogen on growth, ion relations and proline accumulation in Triglochin bulbosa Wetlands Ecol Manag, 9: 491-497 [60] Pavokovic D., Kriznik B (2012), “Evaluation of Protein Extraction Methods for Proteomic Analysis of Non- Model Recalcitrant Plant Tissues”, Coat Chem Acta 85(2), pp 177-183 [61] Ranawake AL, Dahanayaka N, Amarasingha UGS, Rodrigo WDRJ, Rodrigo UTD , “Effect of water stress on growth and yield of mung bean (Vigna radiata L.)”, Tropical Agricultural Research & Extension 14(4): 2011 [62] Sakamoto A., Murata N., 2002 “The role of glycine betaine in the protection of plants from stress: clues from transgenic plants”, Plant Cell Environ, 25(2):163-17 [63] Volcova A.M., N.N.Kozushko, V.I.Makarov (1984) Xác định tính chịu nóng chịu hạn tương đối mẫu ngũ cốc phương pháp gieo hạt dung dịch đường sau xử lí nhiệt, NXB Leningrat (bản dịch tiếng Nga), 1984 [64] Yin Z., Liang J., Hao X., Lu H., Hao J., Yin F., “Physiological Response of Mung Bean to Polyethylene Glycol Drought Stress at Flowering Period”, American Journal of Plant Sciences, 2015, 6, 785-798 ... tiêu hóa sinh đậu xanh ĐX 14 ĐX 208 điều kiện gây hạn nhân tạo? ?? Mục tiêu nghiên cứu đề tài - Nghiên cứu biến đổi số tiêu hóa sinh đậu xanh giai đoạn nảy mầm tác động điều kiện thiếu nước - Xác định... hạn, Tuy nhiên, giống mức độ tác động điều kiện thiếu nước môi trường đến tiêu hóa sinh sinh trưởng phát triển đậu xanh có khác Từ lý trên, chọn đề tài ? ?Nghiên cứu số tiêu hóa sinh đậu xanh ĐX. .. protein tổng số, phổ điện di isozyme amylase đậu xanh giai đoạn tác động điều kiện gây hạn nhân tạo - Tìm hiểu liên quan số tiêu hóa sinh, phổ băng protein isozyme amylase đậu xanh điều kiện hạn 2.5