3.1.2.1. Hàm lượng proline ở lá
Kết quả thu được về hàm lượng proline trong lá khi gây hạn vào thời kỳ ra hoa được trình bày trong bảng 3.3 và hình 3.4.
Bảng 3.3. Hàm lượng proline ở lá đậu Hà Lan khi gây hạn ở thời kỳ ra hoa Đơn vị: g/g
Giai
đoạn Ngày Lá đối chứng Lá thí nghiệm % so ĐC
Gây hạn 1 3,990 0,008 a 4,002 0,009 a 100,28 2 3,988 0,009 a 4,063 0,010 b 101,88* 3 3,984 0,005 a 4,151 0,007 c 104,21* 4 3,997 0,005 a 4,267 0,017 d 106,75 * 5 3,977 0,008 a 4,412 0,014 e 110,94* 6 3,986 0,005 a 4,543 0,012 f 113,90* Hồi phục 7 3,979 0,007 a 4,546 0,009 f 114,24* 8 3,997 0,005 a 4,358 0,008 e 109,02* 9 3,988 0,006 a 4,226 0,017 d 105,97* 10 3,984 0,005 a 4,129 0,010 c 103,64* 11 3,993 0,006 a 4,033 0,005 a 101,02 12 3,990 0,008 a 4,004 0,003 a 100,34
Khi cung cấp đủ nước hàm lượng proline trong lá hầu như có sự ổn định, dao động không rõ rệt trong những ngày làm thí nghiệm. Trong khi đó ở lô thí nghiệm hàm lượng proline có sự biến đổi khá mạnh trong quá trình gây hạn. Trong ngày đầu gây hạn hàm lượng proline đo được ở lô thí nghiệm không có sự sai khác so với lô đối chứng, nhưng đến ngày gây hạn thứ 2 sự sai khác về kết quả đo proline giữa lá thí nghiệm và lá đối chứng thể hiện rõ nét, hàm lượng proline tăng và đạt 101,88% so với đối chứng. ở những ngày gây hạn tiếp theo hàm lượng proline tăng mạnh và sự biến đổi proline qua các ngày khá lớn (đạt 104,21%; 106,75% và 110,94% so với đối chứng). Đến ngày gây hạn cuối, hàm lượng proline có giá trị cao nhất 4,543μg/g, đạt 113,90% so với đối chứng.
Hình3.4. Hàm lượng proline ở lá đậu Hà Lan khi gây hạn ở thời kỳ ra hoa Trong giai đoạn hồi phục (khi tưới nước trở lại), ở lần lấy mẫu đầu hàm lượng proline đo được vẫn còn cao tương đương so với lần đo ở ngày gây hạn cuối, đạt 114,24% so đối chứng. Từ ngày thứ 8, cùng với sự phục hồi của lá thì hàm lượng proline cũng bắt đầu suy giảm, đạt 109,02% so đối chứng. Sang đến ngày thứ 9, 10 hàm lượng proline trong lá giảm xuống thấp, đạt 105,97% và 103,64% so đối chứng. Đến ngày thư 11, 12 hàm lượng proline của lá đã trở về giá trị như lúc ban đầu và không còn sự sai khác với lá đối chứng.
Như vậy, hàm lượng proline ở lá trong thời kỳ ra hoa biến đổi tương tự như ở thời kỳ cây con. Tuy nhiên, khi thấy dấu hiệu lá dưới cùng héo thì quá trình gây hạn ở thời kỳ cây con chấm dứt vào ngày thứ 5, còn ở thời kỳ ra hoa quá trình gây hạn còn kéo dài thêm một ngày nữa (ngày thứ 6). Chứng tỏ thời kỳ ra hoa lá đậu Hà Lan có khả năng chịu hạn tốt hơn so với lá ở thời kỳ cây con.
3.1.2.2. Hàm lượng proline ở rễ
Kết quả nghiên cứu proline của rễ thời kỳ ra hoa được trình bày trong bảng 3.4 và hình 3.5.
Bảng 3.4. Hàm lượng proline ở rễ đậu Hà Lan khi gây hạn ở thời kỳ ra hoa Đơn vị: g/g
Giai
đoạn Ngày Rễ đối chứng Rễ thí nghiệm % so ĐC
Gây hạn 1 4,387 0,012 a 4,403 0,007 a 100,36 2 4,376 0,007 a 4,505 0,028 b 102,95 3 4,369 0,013 a 4,625 0,010 c 105,86* 4 4,348 0,006 a 4,743 0,009 d 109,07* 5 4,378 0,005 a 4,877 0,014 e 111,39* 6 4,364 0,014 a 4,994 0,017 f 114,44* Hồi phục 7 4,355 0,009 a 4,985 0,013 f 114,47* 8 4,369 0,010 a 4,809 0,020 e 110,06* 9 4,376 0,013 a 4,673 0,009 h 106,79* 10 4,385 0,005 a 4,575 0,014c 104,34* 11 4,380 0,014 a 4,416 0,013 a 100,83 12 4,385 0,008 a 4,414 0,009 a 100,67 Kết quả cho thấy ở rễ đối chứng hàm lượng proline có sự ổn định trong những ngày làm thí nghiệm. Ngược lại, ở rễ thí nghiệm hàm lượng proline có sự biến đổi khá mạnh, tăng dần từ 4,403μg/g đến 4,994 μg/g trong thời gian gây hạn. Sự sai khác giữa rễ đối chứng và rễ thí nghiệm thể hiện rõ ngay ở ngày gây hạn thứ 2 (đạt 102,95% so với đối chứng). Đến những ngày gây hạn tiếp theo, hàm lượng proline tăng dần từ ngày thứ 3 đến ngày thứ 6, trong những ngày này tốc độ gia tăng proline có biên độ dao động lớn, đạt 105,86% đến 114,44% so với đối chứng. Với mức độ biến động này chứng tỏ trong rễ có sự tích lũy nhanh hàm lượng proline, điều này giúp rễ thích nghi tốt hơn với hạn.
Hình 3.5. Hàm lượng proline ở rễ đậu Hà Lan khi gây hạn ở thời kỳ ra hoa Đến giai đoạn hồi phục, ở lần lấy mẫu đầu tiên hàm lượng proline vẫn còn cao, đạt 114,47% so đối chứng. Từ ngày thứ 8, 9, 10 khi các phân tử nước có nhiều hơn trong đất thì hàm lượng proline cũng giảm dần, chỉ còn 110,06%; 106,79% và 104,34% so với đối chứng. Sang ngày thứ 11, 12 proline trở về giá trị tương tự như ngày gây hạn đầu và không còn sự sai khác giữa rễ đối chứng và rễ thí nghiệm.
Thời điểm ra hoa là lúc cây chuyển từ giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng sang giai đoạn sinh sản nên rất mẫn cảm với điều kiện ngoại cảnh, đặc biệt là chế độ nước. Nhu cầu về nước ở thời kỳ này cũng rất cao ở đậu Hà Lan. Do đó khi bị hạn ở giai đoạn mẫn cảm này không những ảnh hưởng đến sinh trưởng của cây mà còn ảnh hưởng đến quá trình thụ phấn, thụ tinh và hình thành quả sau này.
Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng proline ở lá và rễ đậu Hà Lan khi gây hạn ở thời kỳ ra hoa lớn hơn thời kỳ cây con. Như vậy proline cao ở thời kỳ ra hoa sẽ làm tăng áp lực thẩm thấu của tế bào, giúp cho cây hút nước tốt hơn để dễ dàng vượt qua stress nước và giảm thiểu tác hại đến việc hình thành năng suất sau này.
Hình 3.6. So sánh hàm lượng proline ở lá và rễ thí nghiệm khi gây hạn ở thời kỳ ra hoa
Hình 3.6 cho thấy ở thời kỳ ra hoa, hàm lượng proline ở rễ thí nghiệm vẫn cao hơn lá thí nghiệm. Kết quả này tương tự như kết quả đã thấy ở thời kỳ cây con. Điều này càng chứng tỏ khi gặp hạn rễ có phản ứng tăng cường tổng hợp proline nên có khả năng thích nghi với sự thiếu nước tốt hơn lá. Ngoài ra cũng nhận thấy rằng giữa hàm lượng proline và quá trình gây hạn có mối tương quan thuận chặt chẽ.
Hình 3.6 còn cho thấy trong cả 2 giai đoạn của quá trình gây hạn, tốc độ biến động proline ở lá và rễ gần như nhau. Tuy nhiên, so với thời kỳ cây con cả lá và rễ thí nghiệm đều có sự tăng mạnh về hàm lượng proline trong tất cả các ngày gây hạn. Mặt khác tốc độ biến động proline ở 2 thời kỳ có sự khác nhau, trong đó ra hoa là thời kỳ có sự biến động lớn hơn so với thời kỳ cây con.