6. Đóng góp mới của đề tài
1.7. Một số nghiên cứu đặc điểm sinh lí, hóa sinh liên quan đến tính chịu
thiếu nƣớc ở cà chua
Trong những năm gần đây một số tác giả nghiên cứu trên đối tượng cây cà chua tập chung chủ yếu vào các hướng như lai tạo, đánh giá năng suất, quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Các chỉ tiêu nghiên nghiên cứu về sinh lí, hóa sinh liên quan tới chịu áp suất thẩm thấu cao, khả năng sinh trưởng và nảy mầm trong dung dịch sorbitol, hàm lượng prolin, hàm lượng diệp lục. Những chỉ tiêu này có liên quan mật thiết với tính chịu hạn của thực vật, đã được các nhà khoa học khẳng định thông qua nhiều công trình khoa học đã được công bố.
Một số đáp ứng sinh lí, hóa sinh của bốn giống cà chua Savior, Chanoka, TV-05, VNS-585 khi nảy mầm trong môi trường áp suất thẩm thấu cao của tác giả Điêu Thị Mai Hoa, Nguyễn Thị Hân cho thấy, khi gieo hạt trong nồng
21
độ sorbitol 0,6%; 0,7%; 0,8%; 0,9%; 1%. Tác giả đã đã lựa chọn nồng độ dung dịch sorbitol 0,8%, đây là nồng độ thích hợp có thể phân loại rõ rệt hơn cả về khả năng nảy mầm giữa các giống để tiếp tục gieo hạt và thực hiện các nghiên cứu sâu hơn. Khi kéo dài thời gian sinh trưởng trong dung dịch đường, sinh trưởng của mầm ở lô thí nghiệm ngày càng chậm hơn, điều này diễn biến ngược lại ở lô đối chứng nên sự chênh lệch chiều dài mầm so với đối chứng ngày càng nhiều. Những giống có khả năng duy trì sinh trưởng nhanh hơn sẽ có khả năng thích nghi tốt hơn các giống khác. Kết quả nghiên cứu về hàm lượng prolin mầm cho thấy, vào ngày thứ 4 sau gieo, tỷ lệ % hàm lượng prolin lô thí nghiệm so với đối chứng không có sự khác biệt lớn (102,0% -
104,8%). Sang đến ngày thứ 6, tỷ lệ này ở giống TV-05 và VNS-585 tiếp tục tăng nhẹ, hai giống Chanoka và Savior thể hiện mức độ tăng tích lũy prolin rất rõ rệt (115,0% và 137,3% so với đối chứng). Đến ngày thứ 8 giống TV-05 và Savior vẫn duy trì được hàm lượng prolin ở lô thí nghiệm cao hơn so với lô đối chứng, trong khi hai giống còn lại chỉ tiêu này lại giảm đáng kể [10].
Một số tác giả khác khi đánh giá khả năng chịu mặn ở cây cà chua chuyển gen ectoin (chất có khả năng tan tốt trong nước và điều chỉnh thẩm thấu cho cây). Kết quả cho thấy rằng trong điều kiện mặn tổng hợp ectoin được đẩy mạnh trong những gốc rễ của cây chuyển gen, dẫn đến sự gia tăng của hoạt động của bộ máy quang hợp thông qua tăng cường sự ổn định màng tế bào trong điều kiện cây trồng bị stress về muối. Quá trình tổng hợp ectoin được kích thích trong lá và rễ giúp cây trồng cải thiện tình trạng thiếu nước. Trong phản ứng với stress mặn, cây chuyển gen tích lũy ectoin liên tục tăng với sự gia tăng nồng độ NaCl, thực vật tăng cường khả năng tích lũy axit amin prolin, các phân tử đường và một số rượu đa chức [32].
Cùng với nghiên cứu về tác động của stress mặn lên tăng trưởng cây, các chất dinh dưỡng khoáng và diệp lục tổng số của một số giống cà chua chịu
22
sốc về muối trong quá trình sinh trưởng. Khi phun dung dịch muối NaCl ở nồng độ 50 mM, 100 mM và 200 mM. Kết quả cho thấy khi nồng độ muối tăng lên thì nồng độ Na+
trong rễ, thân và lá cây cũng tăng lên đáng kể, trong khi nồng độ ion K+ và Ca2+ và tỷ lệ K+/ Na+ lại giảm. Điều này cho thấy sự cạnh tranh giữa nồng độ ion Na+
và K+ hấp thụ trong cây cà chua, kết quả là Na+/ K+ có tính chất đối kháng kháng (Siegel và cộng sự, 1980) [33].
Trong đất mặn, muối gây ra tình trạng thiếu nước là một trong những trở ngại chính cho sự tăng trưởng thực vật (Zadeh và cộng sự, 2008; Taffouo và cộng sự, 2010). Tác động có hại của muối trên cây là kết quả của sự thiếu nước, nồng độ của các chất tan tương đối cao trong đất làm thay đổi các đặc điểm sinh lí, hóa sinh dẫn đến quá trình sinh trưởng của thực vật bị ức chế, các protein, glycin, betain và pinitol tổng hợp tăng cường hình thành giúp cây trồng kéo dài thời gian thích nghi [14]. Mức độ chịu mặn của các giống cà chua có thể chịu đựng được là dưới 50 mM NaCl (Levitt, 1980). Độ mặn đã làm giảm chiều cao cây, hàm lượng diệp lục tổng số và trọng lượng khô, do đó hạn chế việc cung cấp cacbon-hydrat cần thiết cho sự tăng trưởng của cây trồng [33].
23
CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU