Nghiên cứu điều kiện bảo quản hạt phấn cây bí đỏ cucurbita moschata (duch) poir nghiên cứu khoa học

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU ĐIỀU KIỆN BẢO QUẢN HẠT PHẤN CÂY BÍ ĐỎ CUCURBITA MOSCHATA (DUCH) POIR Sinh viên thực hiện: Trần Thị Kim Phượng Nguyễn Thị Tuyết Nhi Lương Thị Mơ Hồ Hoàng Thuận Phạm Thị Mỹ Hiền Người hướng dẫn: ThS Nguyễn Trần Đơng Phương TP Hồ Chí Minh, 2018 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ sinh học trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh tạo điền kiện cho em học tập rèn luyện tốt Em xin gửi lời cảm ơn đến quý công ty hạt giống Tân Lộc Phát, tạo điều kiền cho em trau dồi kiến thức, học hỏi kinh nghiệm thực tế từ anh chị công ty Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô Nguyễn Trần Đông Phương trực tiếp hướng dẫn, truyền đạt cho em kiến thức kinh nghiệm quý báu suốt trình em thực đề tài Chân thành cảm ơn bạn em phòng thí nghiệm Cơng Nghệ Tế Bào nhiệt tình giúp đỡ động viên thời gian thực đề tài Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình Cảm ơn tình cảm, quan tâm lo lắng mà người dành cho em, giúp em có thêm động lực để bước tiếp đường học vấn đường đời TP Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 04 năm 2018 Trần Thị Kim Phượng i MỤC LỤC TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nguồn gốc, phân bố phân loại thực vật Bí đỏ (Cucurbita moschata (Duch.) Poir.) 1.1.1 Nguồn gốc phân bố (Cucurbitaceae) .4 1.1.2 Phân loại thực vật Bí đỏ 1.2 Một số đặc tính sinh học Bí đỏ 1.2.1 Đặc tính thực vật học 1.2.2 Đặc tính sinh trưởng phát triền 1.3 Hoa bí đỏ q trình thụ phấn, thụ tinh 1.3.1 Hoa bí đỏ 1.3.2 Quá trình thụ phấn thụ tinh .9 1.4 Bảo quản hạt phấn ứng dụng 11 1.4.1 Các phương pháp bảo quản hạt phấn 11 1.4.2 Ứng dụng 12 1.5 Thuốc nhuộm TTC 13 1.5.1 Cơng thức hóa học 13 1.5.2 Kiểm tra tính sống tế bào TTC 13 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 15 2.1 Vật liệu 15 2.1.1 Địa điểm thời gian thực 15 2.1.2 Đối tượng nghiên cứu 15 2.1.3 Thiết bị dụng cụ 15 2.1.4 Điều kiện bảo quản .15 2.1.5 Hóa chất 15 ii 2.2 Phương pháp nghiên cứu .16 2.2.1 Khảo sát nhiệt độ thời gian sấy thích hợp cho hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir sau thu nhận 16 2.2.2 Bảo quản hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir 17 2.2.3 Thử tính sống hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir .19 2.2.4 Giải phẫu hình thái hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir 21 2.2.5 Sử dụng hạt phấn sau bảo quản thụ tinh cho hoa bí đỏ 22 2.2.6 So sánh trọng lượng hạt từ bí đỏ thụ tinh hạt phấn sau bảo quản 23 3.1 Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian đến khả sống hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir .26 3.2 Bảo quản thử tính sống hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir.………… ………………………………………………………………….35 3.3 Quan sát hình thái giải phẫu hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir……………………………………………………………………………….45 3.4 Tỷ lệ thụ tinh hạt phấn bí đỏ sau thời gian bảo quản dung mơi .46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54 4.1 Kết luận 54 4.2 Kiến nghị .54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Cách bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian nhiệt độ sấy hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir 17 Bảng Cách bố trí thí nghiệm khảo sát dung mơi thích hợp để bảo quản hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir 19 Bảng Cách bố trí thí nghiệm kiểm tra khả sống hạt phân bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir bảo quản dung môi thời gian ngày, tuần, tuần 20 Bảng Tỷ lệ sống trạng thái hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir sau sấy 30oC khoảng thời gian khác 27 Bảng Tỷ lệ sống trạng thái hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir sau sấy 40 oC khoảng thời gian khác 29 Bảng Tỷ lệ sống trạng thái hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir sau sấy 35 oC khoảng thời gian khác 33 Bảng Tỷ lệ sống trạng thái hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir sau sấy 40 oC thời gian 0,5 giờ, bảo quản dung môi ngày 36 Bảng Tỷ lệ sống trạng thái hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir sau sấy 40 oC thời gian 0,5 giờ, bảo quản dung môi tuần 39 Bảng 9: Tỷ lệ sống trạng thái hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir sau sấy 40 oC thời gian 0,5 giờ, bảo quản dung môi ngày 36 Bảng 10 Tỷ lệ sống trạng thái hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir sau sấy 40oC thời gian 0,5 giờ, bảo quản dung môi tuần 39 Bảng 11 Tỷ lệ sống trạng thái hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir sau sấy 40oC thời gian 0,5 giờ, bảo quản dung môi tuần 43 iv Bảng 12 Tỷ lệ thụ tinh hạt phấn bảo quản dung môi acetone, diethylether, n-hexane sau ngày bảo quản 47 Bảng 13 Tỷ lệ thụ tinh hạt phấn bảo quản dung môi acetone, diethylether, n-hexane sau ngày bảo quản 50 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cây bí đỏ Hình 1.2 Sơ đồ chuyển hóa TTC thành formazan 13 Hình 2.1 Hoa bí đỏ đực trước nở ngày 16 Hình 2.2 Sơ đồ nhuộm hạt phấn bí đỏ acetocarmine 21 Hình 3.1 Bao phấn hạt phấn bí đỏ ngày trước nở 48 Hình 3.2.1 Hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir buồng đếm hồng cầu 30 oC thời gian sấy khác 28 Hình 3.2.2 Hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir buồng đếm hồng cầu 40 oC thời gian sấy khác 31 Hình 3.2.3 Hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir buồng đếm hồng cầu 35 oC thời gian sấy khác 34 Hình 3.3.1 Hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir buồng đếm hồng cầu sau bảo quản ngày 37 Hình 3.3.2 Hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir buồng đếm hồng cầu bảo quản dung môi tuần 40 Hình 3.4.1 Hạt phấn bí đỏ trước sau nhuộm 45 Hình 3.4.2 Hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir bảo quản ngày 45 Hình 3.4 3: Hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir bảo quản ngày, 21 ngày 46 Hình 3.4.1 bí đỏ thụ tinh hạt phấn bảo quản dung môi sau ngày 48 Hình 3.4.2 bí đỏ thụ tinh hạt phấn bảo quản dung môi sau ngày 51 vi ĐẶT VẤN ĐỀ Bí đỏ hay cịn gọi bí ngơ có tên khoa học Cucurbita moschata (Duch) Poir., tên tiếng Anh pumpkin, loại thuộc chi Cucurbita họ bầu bí Cucurbitace (Tạ Thị Thu Cúc, 2002) Đây lồi dễ trồng khơng kén đất, trồng nhiều loại đất khác từ ruộng vườn đồng đến đất đồi núi đất mặn vùng ven biển, trồng khắp miền Việt Nam, có mặt nhiều vùng sinh thái nước (Tạ Thị Thu Cúc, 2002) Trong 100 g thịt bí đỏ có chứa nhiều thành phần dinh dưỡng quan trọng như: lượng 27 kCal/100 g; nước 92 g; protein 0,3 g; chất béo 0,1 g; carbon 6,1 g; chất xơ 0,7 g; canxi 24 mg; phospho 16 mg; sắt 0,5 mg; magie 10 mg; mangan 16000 mg; natri mg; kali 349 mg; kẽm 0,1 mg; đồng 210 mg; vitamin A 9691 mg; vitamin B1 0,06 mg; vitamin B2 0,03 mg; vitamin B6 0,061 mg; vitamin C mg; niacin 0,4 mg; vitamin E 1,06 mg số thành phần dinh dưỡng khác (Nguyễn Công Khẩn, 2007) Bí đỏ trồng vào tất vụ năm Các phận bí đỏ sử dụng làm thực phẩm nụ, hoa, ngọn, non nhiều thường thịt quả, chế biến thành sản phẩm nấu canh, rau luộc, làm bánh, làm sữa, làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến (Tạ Thị Thu Cúc, 2002) Quả bí đỏ chứa nhiều vitamin khống chất, vị thuốc nam trị nhiều bệnh Bí đỏ biết đến loại thực phẩm giàu dinh dưỡng Bí đỏ trồng quen thuộc với đời sống người, nhiên để nâng cao suất chất lượng cần áp dụng kỹ thuật canh tác thích hợp, tạo điều kiện để hiệu thụ phấn tăng, nâng cao suất Bên cạnh tỷ lệ hoa đực hoa ảnh hưởng lớn đến thụ phấn tạo thành bí, hạt phấn khỏe cho chất lượng thụ tinh tốt chất lượng cao Hoa bí đỏ thuộc hoa đơn tính cây, hoa to, màu vàng, thụ phấn nhờ côn trùng Số lượng hoa đực nhiều hoa từ 10 - 30 lần (Tạ Thị Thu Cúc, 2002) Hoa nằm đơn độc nách lá, cánh hoa màu vàng đậm, cuống hoa dài phần lớn nở vào buổi sáng Hoa hoa đực họ bầu bí thường nở khơng đồng đều, hoa đực nở trước hoa vài ngày hạt phấn thụ tinh vài Đa phần thụ phấn bí đỏ nhờ vào côn trùng nên tỷ lệ đậu thấp, việc thụ phấn bổ sung cho hoa cần thiết để tỷ lệ đậu đạt 70 - 80% (Tạ Thị Thu Cúc, 2002) Do nhiều nguyên nhân thời vụ gieo trồng, chăm sóc, khí hậu dẫn đến tỷ lệ hoa đực thấp nở không thời điểm với hoa cái, hoa nở rộ thời điểm trùng hoạt động, canh tác điều kiện nhà kính nhà lưới ong bướm khơng thể giúp hoa thụ phấn Chính vậy, để đảm bảo suất chất lượng cần phải thụ phấn bổ sung cho hoa, địi hỏi phải có lượng hạt phấn có sẵn đáp ứng nhu cầu thụ phấn hoa nở (Mai Văn Quyền cs., 1995) Để thực thụ phấn bổ sung cho hoa cho thực vật có hoa, nhà nghiên cứu thực bảo quản hạt phấn nito lỏng -196 oC, để bảo vệ khả sống hạt phấn nho sau năm bảo quản (Kumar, Mathur, Sparjanbabu, 2015) Sử dụng dung môi hữu khác đến -5 oC để kéo dài thời gian sống hạt phấn dầu cọ sau 200 ngày bảo quản (Perveen, Khan, Abid, 2007) Ở điều kiện phịng thí nghiệm, phấn hoa loại ngũ cốc khả nảy mầm từ 15 đến 30 ngày, sau bảo quản loại dầu nhiệt độ -20 oC, tháng giữ khả nảy mầm (Jain, Shivanna, 1987) Ngoài ra, bảo quản hạt phấn tủ đá nhiệt độ thấp -60 oC -20 oC cho thấy tỷ lệ nảy mầm tốt phấn hoa Carica papaya L không bảo quản (Bhojwani, Bhatnagar, 1974) Vì vậy, điều kiện tối ưu để bảo quản hạt phấn bí đỏ sử dụng cho việc thụ phấn cần thiết cho nhu cầu sản xuất thực tế, nước ta nghiên cứu bảo quản hạt phấn cịn Vì vậy, tiến hành thực đề tài “Nghiên cứu điều kiện bảo quản hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir.” nhằm tìm điều kiện thích hợp cho bảo quản hạt phấn bí đỏ Bảng 13 Tỷ lệ thụ tinh hạt phấn bảo quản dung môi acetone, diethylether, n-hexane sau ngày bảo quản Nghiệm thức Tỷ lệ thụ tinh(%) Trạng thái bí Đối chứng 100a Quả có dạng hạt đậu Acetone 83,33a Quả có dạng hạt đậu Diethylether 66,67a Quả có đầu bị teo nhỏ n-hexane 83,33a Quả co hình hạt đậu cv% 50,6 Trong cột các số liệu có mẫu tự khơng có khác biệt mức ý nghĩa 0,05 qua phép thử Duncan 50 đối chứng diethylether B: acetone D: n-hexane Hình 3.4.2 bí đỏ thụ tinh hạt phấn bảo quản dung môi sau ngày 51 Chú thích hình 3.4.1 A: bí đỏ thụ tinh hạt phấn không qua bảo quản tỷ lệ thụ tinh 100% B: bí đỏ thụ tinh hạt phấn bảo quản dung môi acetone ngày Tỷ lệ thụ tinh 83,33% C: bí đỏ thụ tinh hạt phấn bảo quản dung môi diethylether ngày Tỷ lệ thụ tinh 66,67% D: : bí đỏ thụ tinh hạt phấn bảo quản dung môi n-hexane ngày Tỷ lệ thụ tinh 83,33% 52 53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Dựa vào kết thí nghiệm 0,5 nhiệt độ 35oC ± oC thời gian sấy thích hợp để bảo quản hạt phấn bí đỏ Cả dung mơi sử dụng để bảo quản hạt phấn, kết tốt dung mơi cần làm thêm số khảo sát tiếp theo, nên chọn dung mơi độc hại rẻ tiền để bảo quản hạt phấn Hình thái giải phẫu kính hiển vi cho thấy sau bảo quản hạt phấn giữ nguyên hình dạng ban đầu giữ khả sống Hạt phấn bảo quản từ đến ngày cho kết thụ tinh cao tương tự với đối chứng 4.2 Kiến nghị Nếu có điều kiện chúng tơi tiếp tục khảo sát thêm số dung môi Khảo sát khả nảy mầm hạt phấn sau bảo quản Khảo sát khối lượng hạt bí bí đỏ thụ tinh hạt phấn bảo quản 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Trần Thị Ba (2008), Quy trình trồng bí đỏ Bộ môn khoa học trồng – Khoa Nông nghiệp sinh học ứng dụng – Đại học Cần Thơ Nguyễn Công Khẩn (2007), Bảng thành phần thức ăn Việt Nam, nhà xuất Y học Tạ Thị Thu Cúc, Hồ Hữu An, Nghiêm Thị Bích Hà (2002), Giáo trình Cây rau, Trường ĐHNN Hà Nội, NXB Nơng nghiệp Trương Thị Đẹp, (2007), Giáo trình thực vật dược, nhà xuất giáo dục Hà Nội Mai Văn Quyền, Lê Việt Nhi, Ngô Quang Vinh, Nguyễn Thị Hoa, Nguyễn Tuấn Kiệt, Vũ Văn Bình (1995) Sổ tay trồng rau Nhà xuất Nơng Nghiệp Hồng Thị Sản (2003), Phân loại thực vật học, NXB Giáo Dục, tr 112-114 Vũ Văn Vụ, (2008)giáo trình sinh lí học thực vật, nhà xuất giáo dục Tiếng anh Bhojwani S S., “Bhatnagar S P., (1974), The embryology of angionsperms”, Department of Botany University of Delhi, Delhi Ganeshan S., (1985), “Crygenic preservation of grape Vitis vinifera L pollen”, Indian Institute of Horticultural Research Jain A., Shivanna K.R., (1987), “Storage of pollen grains in organic solvents: effects of solvents on pollen viability and membrane integrity”, University of Delhi, Delhi 11007, India Kumar K L., Mathur R.K., Sparjanbabu D.S., (2015), “Efficacy of organic solvents for medium term storage of oil palm pollen”, Agricultural Research Communication Centre Marita C and Trevor V (2002), “Pumpkins and Pumpkins – Recommendations for maintaining post-harvest quality” 55 Matthews M L and Endress P K (2004), “Comparative floral structure and systematics in Cucurbitales”, Botanical Journal of the Linnean Society 145(2), 129-185 Perveen A., Khan S A., Abid R., (2007), “Maintenace of pollen germination capacity of Carica Papaya L.”, University of Karachi, Karachi 75270, Pakistan Whitaker, T W (1947) “American origin of the cultivated cucurbits Ann Missouri Bot” Watson L and M.J Dallwitz (1992) “Cucurbitaceae” 10 Rosa M P G, 2015, “Review of Cucurbita moschata its phytochemistry and phamarmcology”, Mexico 56 PHÂN TÍCH THỐNG KÊ ANOVA Kết xử lý thống kê khảo sát nhiệt độ thời gian bảo quản hạt phấn Cucurbita moschata (Duch.) Poir 30oC 1.1 ANOVA table for ti le song by nghiem thuc 1.2 Table of mean for ti le song by nghiem thuc with 95.0 percent LSD intervals 1.3 Multiple range tests for ti le song by nghiem thuc 57 Kết xử lí thống kê khảo sát nhiệt độ thời gian bảo quản hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir 35oC 2.1 ANOVA table for ti le song by nghiem thuc 2.2.2.2 Table of mean for ti le song by nghiem thuc with 95.0 percent LSD intervals 2.3 Multiple range tests for ti le song by nghiem thuc 58 Kết xử lí thống kê khảo sát nhiệt độ thời gian bảo quản hạt phán bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir 40oC 3.1 ANOVA table for ti le song by nghiem thuc 3.2 Table of mean for ti le song by nghiem thuc with 95.0 percent LSD intervals 3.3 Multiple range tests for ti le song by nghiem thuc 59 Kết thống kê khảo sát dung mơi bảo quản hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir nhiệt độ 40oC ngày 4.1 ANOVA table for ti le song by nghiem thuc 4.2 Table of mean for ti le song by nghiem thuc with 95.0 percent LSD intervals 4.3 Multiple range tests for ti le song by nghiem thuc Kết xử lí thống kê khảo sát dung mơi bảo quản hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir 40oC tuần 60 5.1 ANOVA table for ti le song by nghiem thuc 5.2 Table of mean for ti le song by nghiem thuc with 95.0 percent LSD intervals 5.3 Multiple range tests for ti le song by nghiem thuc 61 Kết xử lí thống kê khảo sát dung mơi bảo quản hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir 40oC tuần 6.1 ANOVA table for ti le song by nghiem thuc 6.2 Table of mean for ti le song by nghiem thuc with 95.0 percent LSD intervals 6.3 Multiple range tests for ti le song by nghiem thuc 62 Kết xử lí thống kê khảo sát khả thụ tinh hạt phấn sau ngày bảo quản 7.1 ANOVA table for ti le song by nghiem thuc 7.2 Table of mean for ti le song by nghiem thuc with 95.0 percent LSD intervals 7.3 Multiple range tests for ti le song by nghiem thuc 63 Kết xử lí thống kê khảo sát khả thụ tinh hạt phấn sau ngày bảo quản 8.1 ANOVA table for ti le song by nghiem thuc 8.2 Table of mean for ti le song by nghiem thuc with 95.0 percent LSD intervals 8.3 Multiple range tests for ti le song by nghiem thuc 64 ... nghiên cứu bảo quản hạt phấn cịn Vì vậy, chúng tơi tiến hành thực đề tài ? ?Nghiên cứu điều kiện bảo quản hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir. ” nhằm tìm điều kiện thích hợp cho bảo quản. .. Hạt phấn bí đỏ trước sau nhuộm 45 Hình 3.4.2 Hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir bảo quản ngày 45 Hình 3.4 3: Hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir bảo quản. .. thái hạt phấn bí đỏ Cucurbita moschata (Duch.) Poir 21 2.2.5 Sử dụng hạt phấn sau bảo quản thụ tinh cho hoa bí đỏ 22 2.2.6 So sánh trọng lượng hạt từ bí đỏ thụ tinh hạt phấn sau bảo quản