Theo Nguyễn Minh Chơn (2005), Gibberellin có liên quan tới nhiều quá trình sinh lý trong cây. Tuy nhiên ở những chi, loài với những yếu tố khác nhau sẽ quyết định Gibberellin đặc hiệu hiệu quả nhất. Gibberellin ảnh hƣởng đến nhiều quá trình sinh trƣởng và phát triển của thực vật nhƣ sự phát triển thân, sự nảy mầm của hột, miên trạng trổ hoa, phân hóa giới tính, trinh quả sinh, đậu trái và lão hóa.
Ảnh hưởng lên sự phát triển của thực vật sống: các Gibberellin đã biết điều có khả năng kích thích sự vƣơn dài tế bào của thân hay sự phân chia tế bào. Sự kích thích vƣơn dài của GA thể hiện rất rõ trên những cây non hoặc bộ phận non, ở cây đã trƣởng thành hay cơ quan đã già thì ảnh hƣởng sẽ kém đi. Nhìn chung, GA kích thích sự tăng trƣởng của nhiều loại cây đặc biệt là những cây lùn. Khác với auxin ảnh hƣởng vƣơn dài của GA lên thực vật sống thì rõ hơn trên các đoạn mẫu đƣợc cắt. Thực vật đáp ứng với các loại Gibberellins khác nhau cũng khác nhau. Đối với trục hạ diệp, ảnh hƣởng kích thích sự vƣơn dài của GA8 không rõ nét, ảnh hƣởng kích thích sự vƣơn dài của GA4, GA1 và GA3 mạnh dần và GA9 lại có ảnh hƣởng mạnh hơn cả. Trong một vài trƣờng hợp thì ảnh hƣởng kích thích sự vƣơn dài trục hạ diệp dƣa leo của Gibberellins cũng kém hiệu quả (Nguyễn Minh Chơn, 2005).
Ảnh hưởng lên tính trạng lùn: có nhiều biến dị sinh tổng hợp GA đã đƣợc phát hiện. Đây là tính trạng gene, kích thƣớc của cây biến dị có thể chỉ bằng một phần năm cây bình thƣờng và sự lùn chủ yếu là do lóng bị ngắn lại. Các dạng đột biến lùn nhƣ đột biến bắp lùn (Zea may L.) dl và d5, lúa lùn (Oryza sativa L.) Tan-ginbozu và Waito-C. GA nội sinh kiểm soát hoạt động của bắp và lúa là GA1. Việc xử lý GA ngoại sinh làm cho các cây này cao trở lại bình thƣờng. Cũng có những dạng đột biến làn không đáp ứng với việc áp
16
dụng Gibberellins ngoại sinh và cây vẫn lùn sau khi xử lý (Nguyễn Minh Chơn, 2005).
Ảnh hưởng lên sự nảy mầm của hột và miên trạng: Hiện nay GA
đƣợc biết là những chất kích thích nảy mầm và phá vỡ miên trạng trên nhiều loại cây trồng. GA ngoại sinh tác động lên lớp aleurone của hột ngũ cốc và kích thích sự sản sinh enzyme α-amylase để tác đọng lên sự phân hủy tinh bột thành đƣờng đơn. Tác động này có tác dụng kích thích nảy mầm và phá vỡ miên trạng. Khoai tây có thể nảy mầm sớm khi xử lý với GA3. GA cũng có thể kích thích mầm của hột rau diếp mà không cần xử lý ánh sáng đỏ. GA cũng có thể thay thế điều kiện nhiệt độ thấp hoặc dài ngày để phá vỡ miên trạng (Nguyễn Minh Chơn, 2005).
Ảnh hưởng lên sự trổ hoa: Gibberellin có khả năng thức đẩy quá trình trổ hoa trong nhiều loài thực vật. Đối với những cây cần yêu cầu ngày dài hay trải qua điều kiện lạnh trƣớc lúc trổ hoa thì khi xử lý GA trong điều kiện không cảm ứng chúng sẽ tƣợng hoa và trổ hoa. Ảnh hƣởng này có liên quan tới sự kích thích quá trình phân chia tế bào và vƣơn dài tế bào (Nguyễn Minh Chơn, 2005).
Ảnh hưởng lên sự phân hóa giới tính, trinh quả sinh và lão hóa:
GA có thể làm thay đổi giới tính của hoa tƣơng tự nhƣ auxin, cytokinin và ethylene. Tuy nhiên, GA có hiệu quả ngƣợc lại với auxin và ethylene, GA làm tăng số hoa đực trên dƣa leo. GA cũng gây nên hiện tƣợng trinh quả sinh và tạo trái không hột cũng nhƣ giúp cho trái to và trì hoãn lão hóa. Các loại trái nho không hột ở Nhật, Úc, Mỹ và Châu Âu thƣờng có xử lý GA3. Bằng cách giảm lão hóa, GA giữ cho vỏ trái cam quýt tƣơi lâu hơn, chậm mềm khi chín và kéo dài thời gian bảo quản hơn. GA cũng làm cho vỏ táo đẹp hơn, cây kiểng trổ hoa sớm và tập trung, GA3 cũng có thể giúp quá trình sản xuất malt trong công nghiệp sản xuất bia hiệu quả hơn và ngắn hơn 2-3 ngày (Nguyễn Minh Chơn, 2005).
1.7.3 Ảnh hƣởng đến khả năng tạo trái không hột
Hoa cam quýt sau khi thụ tinh xong phần tiểu noãn hình thành hột và bầu noãn hình thành trái. Trong giai đoạn đầu hột và trái phát triển song song, hột phát triển tổng hợp thêm nhiều chất dự trữ ở phôi nhũ, tăng cƣờng sự tổng hợp auxin và kích thích sự phát triển của bầu noãn. Sự phát triển của trái tùy thuộc vào sự nảy mầm và thụ tinh của hạt phấn hoặc tùy thuộc vào sự phát triển của ống phấn. Bằng cách xử lý auxin ở giai đoạn trƣớc khi thụ phấn cũng có thể tạo nên những trái không hột. Tuy nhiên, ảnh hƣởng của auxin lên sự phát triển của những trái không hột còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, có những loại trái mà không cần sự thụ phấn nhƣ chuối, dứa,… Trong khi đó sử dụng GA3 có thể tạo trái không hột nhƣ nho, táo,…nhiều giả thuyết cho rằng
17
sự phát triển này là do sự cân bằng giữa auxin, gibberellin và cytokinin (Lê Văn Hoà và Nguyễn Bảo Toàn, 2004)
Theo Vũ Văn Vụ và ctv., (1999), quá trình sinh trƣởng của trái đƣợc điều chỉnh bởi các hoocmon nội sinh, sự sinh trƣởng của bầu noãn mạnh mẽ khi có số lƣợng hạt phấn rơi trên nƣớm nhụy càng nhiều, vì hạt phấn là nguồn giàu auxin. Tuy nhiên, auxin của hạt phấn không đủ để kích thích sự hình thành và lớn lên của trái mà quá trình này đƣợc điều chỉnh bởi một phức hệ hoocmon sản sinh từ phôi và sau đó là hột. Trong phức hệ đó có auxin, gibberellin và cytokinin, các chất này đƣợc hình thành trong phôi và khuếch tán vào bầu noãn kích thích sự phân chia và giãn dài của tế bào. Bằng việc xử lý Gibberellin cũng có thể tạo trái không hột cho nhiều loại trái mà auxin không gây hiệu quả nhƣ táo, lê, anh đào, nho, mận, đào. Ngoài ra, hột số ít trƣờng hợp trái không hột đƣợc tạo nên do xử lý cytokinin (một số giống nho) hoặc bằng các chất ức chế sinh. Tuy nhiên, trái không hột thƣờng có hình thái thay đổi ít nhiều, chứng tỏ các hoocmon đi ra từ hột có bản chất auxin, hoặc gibberellin, nhƣng không hoàn toàn giống nhƣ các chất ngoại sinh. Gibberellin có vai trò làm tăng tỷ lệ đậu trái, kích thƣớc của trái và tạo trái không hột trong một số trƣờng hợp.
1.7.4 Ảnh hƣởng đến khả năng đậu trái
Theo Coggins (1981) trích bởi Trần Văn Hâu (2009) thì Gibberellin và 2,4-D thƣờng đƣợc áp dụng để cải thiện vỏ quả và sự rụng trái non trên cam Navel ở California (Mỹ). Phun GA làm tăng sự đậu trái cho cây có múi có đặc tính trinh quả sinh yếu mặc dù GA không có thể cải thiện sự đậu trái đối với tất cả các loại cây có múi. Những hoa nở đợt đầu thƣờng đậu trái kém hơn những hoa nở sau. GA thƣờng đƣợc áp dụng để tăng tỷ lệ đậu trái và năng suất và sản xuất trái không hạt cho thị trƣờng châu Âu (Trần Văn Hâu, 2009). Gibberellin có vai trò làm tăng tỷ lệ đậu trái, kích thƣớc của trái và tạo trái không hột trong một số trƣờng hợp (Vũ Văn Vụ và ctv., 1999).
Theo Talon và ctv., (1992) đƣợc trích dẫn bởi Nguyễn Bá Phú (2013), khi cung cấp GAs ngoại sinh trên quýt Clementine sẽ làm tăng tỷ lệ đậu trái. Do đặc tính của giống quýt này là không hột nên có thể hàm lƣợng GAs nội sinh không đủ để kích thích sự phát triển của bầu noãn. Tuy nhiên, khi áp dụng GAs trên quýt Satsuma thì không ảnh hƣởng đến tỷ lệ đậu trái, khi phân tích định lƣợng Gas nội sinh đƣợc thực hiện bằng GC-MS cho thấy rằng GA53, GA44, GA39, GA20, GA1, lƣợng GA29 và GA3 thì chiếm nhiều nhất trong bầu noãn của quýt Satsuma ở giai đoạn phát triển.
18
CHƢƠNG 2
PHƢƠNG TIỆN VÀ PHƢƠNG PHÁP 2.1 PHƢƠNG TIỆN
2.1.1 Thời gian và địa điểm
- Thời gian: Thí nghiệm đƣợc thực hiện từ tháng 8 đến tháng 11 năm 2013.
- Địa điểm: Khu nhà lƣới thí nghiệm của bộ môn Khoa học Cây trồng, khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng, khu II, trƣờng Đại học Cần Thơ.
2.1.2 Vật liệu thí nghiệm
Cây quýt Đƣờng không hột , thực hiện trên nền thí nghiệm “Sự sinh trƣởng, đặc tính hình thái thực và sự ổn định đặc tính không hột quýt Đƣờng không hô ̣t ở giai đoạn cây 4 năm tuổi ta ̣i khu II, Đại học Cần Thơ, thành phố Cần Thơ”.
Hóa chất và du ̣ng cu ̣ thí nghiê ̣m: - Kính hiển vi
- GA3: sử dụng sản phẩm ProGibb Plant Growth Regulator Label/MSDS đƣợc sản xuất bởi công ty Valent (dạng viên sủi, trọng lƣợng 5 g; có chứa 1 g a.i).
- Acetocarmine 0,5 % không chứa sắt:
Phương pháp điều chế Acetocarmine 0,5% không chứ sắt: Đun sôi 100 ml dung di ̣ch 45% acetic acid (gồm 45 ml acetic acid đâ ̣m đă ̣c và 55 ml nƣớc cất). Thêm 0,5 g Carmine (C22H20O13) và tiếp tục vừa đun vừa khuấy đều khoảng 30-60 phút dƣới ngo ̣n lƣ̉a đèn cồn cho đến khi Carmine tan đều . Khi dung di ̣ch đã tan đều ta để dung di ̣ch nguô ̣i . Lọc sạch dung dịch bằng phểu thủy tinh và giấy lọc . Tồn trƣ̃ trong chai thủy tinh màu tối và đâ ̣y nắp cẩn thâ ̣n (Nguyễn Lộc Hiền, 2010).
2.2 PHƢƠNG PHÁP 2.2.1 Bố trí thí nghiê ̣m
Cánh bố trí thí nghi ệm: Thí nghiệm đƣợc bố trí theo thể thức khối hoàn toàn ngẫu nhiên với 4 nghiệm thức và 6 lần lă ̣p lại, mỗi lần lă ̣p lại tƣơng ứng với 1 cây. Đƣợc bố trí cụ thể nhƣ sau:
- Nghiệm thức 1: Phun nƣớc (đ/c) - Nghiệm thức 2: Phun GA3-5 ppm - Nghiệm thức 3: Phun GA3-10 ppm - Nghiệm thức 4: Phun GA3-20 ppm
19
2.2.2 Phƣơng pháp thực hiện
- Chọn cành: Chọn các cành tƣơng đối đồng đều; đƣờng kính cành khoảng 3 cm; chọn các cành phân bố trên đỉnh của tán cây (không bị che rợp); các nghiệm thức đƣợc bố trí theo nguyên tắc ngẫu nhiên.
- Cách pha hóa chất: hòa tan viên ProGibb 5 g (dạng viên sủi; có chứa 1 g a.i) vào 1000 ml nƣớc để đƣợc dung dịnh gốc 1.000 ppm. Từ dung dịch gốc 1.000 ppm, tiến hành pha loãng theo đúng nồng độ của từng nghiệm thức bố trí.
- Cách phun: Phun trực tiếp lên cành đã chọn (nghiệm thƣ́c) tƣơng ứng đã bố trí, phun theo hƣớng gió và đƣợc che chắn với các cành xung quanh, thời điểm phun là khi vừa xuất hiện nụ hoa.
- Thời gian phun: Phun lúc chiều mát.
2.2.3 Kỹ thuật canh tác
Kỹ thuật canh tác chính theo qui trình, chăm sóc và thu hoạch cây cam quýt ở các tỉnh phía Nam của Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2001), đƣợc nêu cụ thể trong tài liệu tiêu chuẩn ngành “Quy trình trồng, chăm sóc và thu hoạch cây có múi ở các tỉnh phía Nam” (10 TCN 481-2001).
2.2.4 Các chỉ tiêu theo dõi
Nhiê ̣t đô ̣ và ẩm đô ̣: Ghi nhận nhiê ̣t đô ̣ và ẩm đô ̣ mỗi ngày trong suốt thời gian 20 ngày, vào thời gian khoảng từ 13-14 giờ trong ngày . Vị trí đo trong tán cây tại một điểm cố định đa ̣i diê ̣n nhất trong vƣờn với khoảng cách đo trên mă ̣t đất tại hai vị trí 1,5 m.
Thời gian phá t triển của hoa:
- Thờ i gian hoa nở : Quan sát và ghi nhâ ̣n số ngày tƣ̀ khi phun đ ến khi hoa nở.
- Thời gian hoa nở đến khi hoa tàn: Quan sát và ghi nhâ ̣n số ngày t ừ khi hoa nở đến khi nƣớm không còn khả năng nhận phấn (nƣớ m nhu ̣y có màu nâu).
Hình thái hoa : Tiến hành thu mỗi nghiệm thức 5 hoa mới nở từ những hoa đã đƣợc đánh dấu trƣớc, dùng để lấy các chỉ tiêu về đặc tính hình thái hoa.
Các chỉ tiêu hình thái gồm có:
- Số cánh
- Dài cánh hoa (mm) - Rộng cánh hoa (mm)
- Số chỉ nhi ̣
- Dài chỉ nhị (mm) - Dài bao phấn (mm) - Đƣờng kính noãn (mm)
20 - chiều cao noãn (mm)
- Dài vòi nhụy (mm) - Dày nƣớm (mm)
- Đƣờng kính nƣớm (mm)
Sƣ̣ hƣ̃u thu ̣ của ha ̣t phấn:
Trên mỗi hoa tách lấy 3 bao phấn (trên 5 hoa đã thu khảo sát hình thái hoa). Cho 3 bao phấn lên lame , nghiền nát bao phấn và nhỏ vƣ̀a đủ dung di ̣ ch thuốc nhuộm Acetocarmine lên mẫu vƣ̀a nghiền, trô ̣n đều, vớt bao phấn và đâ ̣y lamell la ̣i, để yên 5 phút, sau đó đem lame lên kính hiển vi và quan sát ở vâ ̣t kính 10X. Mỗi nghiê ̣m thƣ́c lâ ̣p la ̣i 5 lần.
Đếm số hạt phấn hƣ̃u thu ̣ (ăn hoàn toàn màu đỏ đâ ̣m ) của Acetocarmine và hạt phấn bất thụ (không ăn màu hoă ̣c ăn màu nha ̣t hoă ̣c ăn màu mô ̣t phần ) ngẫu nhiên trên 5 vùng khác nhau và tổng số hạt phấn trên 200 hạt phấn. Tính tỷ lệ phần trăm số hạt phấn ăn màu trên tổng số ha ̣t phấn đếm đƣợc.
Số lƣợng và kích thƣớc tiểu noãn: Giải phẫu bầu noãn cắt ngang củ a tƣ̀ng hoa thành nhƣ̃ng lát cắt mỏng (khoảng 0,2 mm), rƣ̉a bằng nƣớc cất 2-3 lần (trên 5 hoa đã thu khảo sát hình thái hoa). Để tất cả các lát cắt của bầu noãn lên lame và nhỏ một giọt nƣớc cất đậy lamell lại . Quan sát bằng kính hiển vi tất cả các lát cắt của mô ̣t bầu noãn trên lame , chọn lát cắt có tiểu noãn nhiều nhất, có kích thƣớc tiểu n oãn to nhất và đại diện nhất (lát cắt có đƣờng kính lớn nhất để ghi nhận số liệu).
Các chỉ tiêu theo dõi
- Tổng số tiểu noãn: Ghi nhâ ̣n số tiểu noãn trên 1 lát cắt ngang.
- Kích thƣớc tiểu noãn lớn nhất (µm): Ghi nhận kích thƣớc lớn nhất trong tƣ̀ng nghiê ̣m thƣ́c.
Tỷ lệ đậu trái: Ở các nghiệm thức xử lý GA3 khác nhau , đánh dấu ngẫu nhiên 30 hoa. Ghi nhâ ̣n số trái đâ ̣u hằng tuần và quy ra phần trăm đâ ̣u trái.
Số hột trên trái:
- Đếm số hột chắc, hô ̣t lép và số mài của 5 trái ngẫu nhiên đã đƣợc đánh dấu trƣớc ở tƣ̀ng nghiê ̣m thƣ́c (trái 3 tháng sau khi xủa lý).
- Tổng số tiểu noãn trên trái = số hô ̣t chắc + số hô ̣t lép + số mài.
2.2.5 Xử lý số liệu, thống kê
Xử lý số liệu bằng Microsoft Excel. Phân tích phƣơng sai bằng phần mềm SPSS. So sánh sự khác biệt giữa các nghiệm thức bằng phƣơng pháp kiểm định LSD ở mức ý nghĩa 5%.
21
CHƢƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 ĐIỀU KIỆN MÔI TRƢỜNG TỰ NHIÊN TRONG THỜI GIAN THÍ NGHIỆM
Điều kiện nhiệt độ và ẩm độ cao nhất trong ngày đƣợc ghi nhận từ ngày xử lý GA3 trên quýt Đƣờng không hột đƣợc trình bày trong Hình 3.1, nhiệt độ cao nhất trong ngày dao động từ 26,5-34,7oC, trung bình là 30,6o
C. Về độ ẩm cũng biến động từ 46,0-89,5%, trung bình là 67,8%. Độ ẩm và nhiệt độ có sự biến động mạnh trong thời gian thí nghiệm, nguyên nhân có thể do thí nghiệm đƣợc bố trí ở mùa mƣa nên nhiệt độ và ẩm độ bị ảnh hƣởng bởi các ngày mƣa nắng xen kẻ.
Hình 3.1 Nhiệt độ và độ ẩm trong ngày (thời điểm 13-14h) của môi trƣờng thí nghiệm sau khi xử lý GA3
Theo Trần Văn Hâu (2009), nhiệt độ cao (>35oC) và sự khô hạn dễ gây rụng trái non. Với nhiệt độ trung bình là 30,6oC và ẩm độ trung bình là 67,8% thí nghiêm xử lý GA3 trên quýt Đƣờng không hột không bị ảnh hƣởng.
3.2 CÁC ĐẶC TÍNH CỦA HOA NỞ QUÝT ĐƢỜNG KHÔNG HỘT SAU KHI XƢ̉ LÝ GA3
3.2.1 Đặc tính cánh hoa
Kết quả ghi nhận, về đặc tính cánh hoa quýt Đƣờng không hột sau khi xử lý GA3 ở các nồng độ đƣợc trình bày ở Bảng 3.1 có sự biến động. Cụ thể: số cánh hoa biến động từ 4,97-5,00 cánh, chiều dài cánh hoa nằm trong khoảng từ 12,0-12,6 mm, chiều rộng cách hoa dao động từ 4,54-4,61 mm và tỷ số chiều dài trên chiều rộng cánh hoa biến động từ 2,66-2,76 mm. Tuy nhiên, sự khác biệt của các nghiệm thức ở tất cả các chỉ tiêu số cánh hoa, chiều rộng
22
cánh hoa, chiều dài cánh hoa và tỷ số chiều cao/chiều rộng cánh hoa không ý