4. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn
3.1.2. Sự biến động của hàm lượng glycin betain trong các điều kiện nhiệt độ
độ thấp, mặn và hạn
Glycin betain là một chất tương thích giúp cây thích nghi với các điều kiện bất lợi của môi trường, bảo vệ tế bào chất và lục lạp. Sự tích tụ của glycin betain trong cây dưới tác động stress nước và muối đóng một vai trò quan trọng trong điều chỉnh áp suất thẩm thấu, sự gia tăng glycin betain trong thực vật được nhiều nhà khoa học xem là một phản ứng thích nghi để chống lại stress nước và độ mặn. Glycin betain đã được chứng minh để bảo vệ các màng thylakoid chống lại stress do nhiệt độ thấp.
Sự biến động của hàm lượng glycin betain trong các điều kiện nhiệt độ thấp, mặn, hạn được thể hiện ở bảng 3.2 và hình 3.2.
30
Bảng 3.2. Hàm lượng glycin betain trong lá đậu tương DT 51 trong các điều kiện nhiệt độ thấp, mặn và hạn
Đơn vị: μg/g Công thức thí nghiệm Điều kiện thí nghiệm ĐC CT 1 CT 2 CT 3 CT 4 Thí nghiệm nhiệt độ thấp 0,17±0,02 a 0,24±0,02b 0,37±0,02c 0,47±0,03d 0,62±0,03e Thí nghiệm mặn (NaCl 1,5%) 0,17±0,02 a 0,37±0,01b 0,50±0,02c 0,57±0,01d 0,60±0,01e Thí nghiệm hạn 0,17±0,02a 0,25±0,01b 0,34±0,03c 0,45±0,01d 0,67±0,03e
Trong cùng một hàng, ký tự theo sau khác nhau thể hiện sự sai khác có ý nghĩa thống kê với α = 0,05
Hình 3.2. Sự biến động của hàm lượng glycin betain trong lá đậu tương trong điều kiện nhiệt độ thấp, mặn và hạn
Qua bảng 3.2 và hình 3.2 ta thấy ảnh hưởng của các điều kiện bất lợi đến hàm lượng glycin betain, có sự biến động hàm lượng glycin betain ở các điều kiện khác nhau và qua các ngày thí nghiệm khác nhau, cụ thể là:
31 * Ở các điều kiện khác nhau:
- Ở điều kiện nhiệt độ thấp, có sự gia tăng tích lũy hàm lượng glycin betain từ 0,17 μg/g đến 0,62 μg/g. Ở ngày đầu tiên sau thí nghiệm lượng glycin betain tăng ít, tăng lên 0,24 μg/g, tăng nhiều nhất ở ngày thứ 2 sau thí nghiệm (CT2), tăng 154,2% so với ngày thứ nhất (CT1), tuy nhiên con số tăng lên vẫn còn thấp, cho thấy tác động của nhiệt độ thấp đến sự tổng hợp glycin betain là chưa lớn cũng như tác động đến cây đậu tương chưa nhiều. Hàm lượng glycin betain tiếp tục tăng ổn định ở các ngày tiếp theo.
- Ở điều kiện mặn, sự biến động hàm lượng glycin betain từ 0,17 μg/g đến 0,60 μg/g. Sau ngày thí nghiệm thứ nhất, hàm lượng glycin betain tăng lên 0,37μg/g, đây là thời gian tăng mạnh hơn cả, tăng ổn định, ngày thứ 3 và 4 tăng ít hơn. Đất nhiễm mặn gây nên tác động sinh lý khác nhau lên thực vật. Do đất mặn có áp suất thẩm thấu cao cho nên cây không thể hút được nước nếu không có cơ chế thích nghi, do đó gây nên hiện tượng hạn sinh lý. Những thay đổi trong trao đổi chất thường dẫn đến sự gia tăng một số chất liên quan đến điều chỉnh áp suất thẩm thấu trong tế bào như glycin betain, prolin…
Theo tác giả Trần Thị Phương Liên, trong điều kiện mặn có sự tăng cường tổng hợp glycin betain. Glycin betain có thể tăng đến nồng độ 45 mM để chống chịu mặn [6].
- Ở điều kiện hạn: Để chống lại những ảnh hưởng của hạn đến thực vật, bản thân thực vật đã sản sinh ra các chất có khả năng điều chỉnh áp suất thẩm thấu, một trong những chất đó là glycin betain. Qua bảng 3.2 và hình 3.2 ta thấy điều kiện hạn có ảnh hưởng đến sự tích lũy glycin betain, qua các ngày có sự gia tăng hàm lượng 0,17 μg/g lên đến 0,67 μg/g, ngày thứ 4 (CT4) tăng 394,12% so với hàm lượng glycin betain đo được công thức ĐC. Ở những ngày đầu, lượng glycin betain tăng ít và tương đối ổn định, tăng nhiều nhất ở ngày thứ 4 sau thí nghiệm, tăng 1,49 lần so với ngày thứ 3, cho thấy khoảng
32
thời gian đó có ảnh hưởng nhiều đến sinh trưởng phát triển của đậu tương khiến hàm lượng glycin betain tích lũy trong lá tăng hơn cả.
* Ở từng ngày qua các điều kiện khác nhau hay ở các công thức thí nghiệm khác nhau có sự tích lũy glycin betain khác nhau, nhìn chung ở các điều kiện đều ảnh hưởng đến sự gia tăng tích lũy hàm lượng glycin betain trong lá đậu tương.
- Ngày thứ nhất (CT1), hàm lượng glycin betain tăng nhiều nhất trong điều kiện mặn (0,37 μg/g), ở điều kiện nhiệt độ thấp và hạn, hàm lượng đó ít hơn (0,24 μg/g và 0,25 μg/g), từ đó cho thấy ở ngày đầu tiên điều kiện mặn có ảnh hưởng đến khả năng tích lũy glycin betain hơn cả.
- Trong các ngày tiếp theo, ở các điều kiện khác nhau hàm lượng glycin betain tăng đều và ổn định và tăng cao nhất ở ngày thứ 4 (CT4) sau thí nghiệm ở điều kiện hạn (0,67 μg/g).
Có thể kết luận các điều kiện bất lợi của môi trường có ảnh hưởng nhất định đến sự gia tăng hàm lượng glycin betain trong lá đậu tương, ở các ngày khác nhau (các công thức thí nghiệm khác nhau) và các điều kiện khác nhau thì hàm lượng glycin betain tích lũy được là khác nhau, thể hiện rõ nhất là ở điều kiện hạn qua ngày thứ 4 thí nghiệm. Hàm lượng glycin betain tăng để tăng khả năng chống chịu của cây đậu tương với điều kiện bất lợi của môi trường.