4. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn
3.2. Sự tương quan giữa hàm lượng prolin và glycin betain ở lá đậu tương
tương trong các điều kiện nhiệt độ thấp, mặn và hạn
3.2.1. Sự tương quan giữa hàm lượng prolin và glycin betain ở lá đậu tương khi xử lý nhiệt độ thấp tương khi xử lý nhiệt độ thấp
Qua bảng 3.3 cho thấy, hàm lượng prolin tăng trong lá đậu tương ở các ngày sau thí nghiệm chứng tỏ vai trò của chúng trong việc chống lại tác động xấu của nhiệt độ thấp. Kết quả thí nghiệm với cây đậu tương này cũng cho thấy sự gia tăng tuyến tính hàm lượng prolin và glycin betain theo thời gian
33
xử lý nhiệt độ thấp giai đoạn ra hoa qua 1, 2, 3, 4 ngày. Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của tác giả Asharf M. và Foolad M.R (2007) [11].
Trong nghiên cứu này, khi xử lý nhiệt độ thấp, hàm lượng prolin và glycin betain có sự tương quan dương chặt chẽ với nhau với hệ số tương quan R2 = 0,98; sự tương quan này được thể hiện bằng phương trình hồi quy tuyến tính: y1 = 1,83.x1 - 0,16 (R2 = 0,98) (hình 3.3).
Bảng 3.3. Hàm lượng prolin và glycin betain trong lá đậu tương khi xử lý nhiệt độ thấp
Công thức thí nghiệm
Hàm lượng (μg/g)
Prolin Glycin betain
ĐC 0,09±0,01a 0,17±0,02a
CT1 0,32±0,04b 0,24±0,02b
CT2 0,52±0,03c 0,37±0,02c
CT3 0,74±0,03d 0,47±0,03d
CT4 0,93±0,02e 0,62±0,03e
Trong cùng một cột, ký tự theo sau khác nhau thể hiện sự sai khác có ý nghĩa thống kê với α = 0,05
Hình 3.3. Sự tương quan giữa hàm lượng prolin và glycin betain trong lá đậu tương khi xử lý nhiệt độ thấp
34
3.2.2. Sự tương quan giữa hàm lượng prolin và glycin betain ở lá đậu tương khi xử lý mặn tương khi xử lý mặn
Khi xử lý mặn ở đậu tương, hàm lượng prolin và glycin betain tăng lên qua các ngày thí nghiệm, thể hiện rõ ở CT3 và CT4. Hàm lượng prolin và glycin betain có mối tương quan dương rất chặt chẽ thể hiện qua hệ số tương quan R2 = 0,95 với phương trình hồi quy tuyến tính: y2= 2,47.x2 - 0,41 (R2 = 0,95) (bảng 3.4, hình 3.4). Sự gia tăng về hàm lượng prolin và glycin betain giúp cho cây chống chịu với điều kiện mặn của môi trường tốt hơn [4].
Bảng 3.4. Hàm lượng prolin và glycin betain trong lá đậu tương khi xử lý mặn
Công thức thí nghiệm
Hàm lượng (μg/g)
Prolin Glycin betain
ĐC 0,09±0,01a 0,17±0,02a
CT1 0,39±0,02b 0,37±0,01b
CT2 0,73±0,04c 0,50±0,02c
CT3 1,00±0,04d 0,57±0,01d
CT4 1,19±0,05e 0,60±0,01e
Trong cùng một cột, ký tự theo sau khác nhau thể hiện sự sai khác có ý nghĩa thống kê với α = 0,05
Hình 3.4. Sự tương quan giữa hàm lượng prolin và glycin betain trong lá đậu tương khi xử lý mặn
35
3.2.3. Sự tương quan giữa hàm lượng prolin và glycin betain ở lá đậu tương khi xử lý hạn tương khi xử lý hạn
Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi xử lý hạn, trong lá đậu tương có sự gia tăng tích lũy hàm lượng prolin và glycin betain. Sự gia tăng hàm lượng prolin và glycin betain giúp bảo vệ các phân tử, màng tế bào... khi gặp điều kiện stress môi trường [11], [31]. Hàm lượng prolin và glycin betain có sự tương quan dương chặt chẽ với hệ số tương quan R2 = 0,99; sự tương quan này được thể hiện bằng phương trình hồi quy tuyến tính: y3 = 1,47.x3 - 0,18 (R2 = 0,99) (bảng 3.5, hình 3.5).
Bảng 3.5. Hàm lượng prolin và glycin betain trong lá đậu tương khi xử lý hạn
Công thức thí nghiệm
Hàm lượng (μg/g)
Prolin Glycin betain
ĐC 0,09±0,01a 0,17±0,02a
CT1 0,19±0,02b 0,25±0,01b
CT2 0,30±0,03c 0,34±0,03c
CT3 0,48±0,02d 0,45±0,01d
CT4 0,82±0,02e 0,67±0,03e
Trong cùng một cột, ký tự theo sau khác nhau thể hiện sự sai khác có ý nghĩa thống kê với α = 0,05
Hình 3.5. Sự tương quan giữa hàm lượng prolin và glycin betain trong lá đậu tương khi xử lý hạn
36
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4.1. Kết luận
Nghiên cứu sự tương quan giữa hàm lượng prolin và glycin betain ở lá đậu tương vào giai đoạn ra hoa trong điều kiện nhiệt độ thấp, mặn và hạn có thể rút ra kết luận sau:
- Với giống DT 51 ở giai đoạn ra hoa, stress mặn có ảnh hưởng lớn nhất đến sự gia tăng tích lũy prolin hơn cả. Tuy nhiên, hạn hán lại làm hàm lượng glycin betain tích lũy trong lá đậu tương ở mức cao nhất trong ngày thứ 4 sau thí nghiệm.
- Ở các điều kiện stress, cây đậu tương đều có các phản ứng sinh hóa để bảo vệ cơ thể, cụ thể là sự gia tăng tích lũy hàm lượng prolin và glycin betain. Sự tương quan chặt chẽ về hàm lượng giữa prolin và glycin betain trong lá đậu tương khi xử lý nhiệt độ thấp, mặn và hạn được thể hiện qua phương trình hồi quy tuyến tính:
• Xử lý nhiệt độ thấp: y1= 1,83.x1 - 0,16 (R2 = 0,98); • Xử lý mặn: y2= 2,47.x2 - 0,41 (R2 = 0,95);
• Xử lý hạn: y3 = 1,47.x3 - 0,18 (R2 = 0,99)
4.2. Kiến nghị
Tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng của các điều kiện bất lợi với các giống đậu tương cũng như các loài cây trồng khác nhằm tăng năng suất, chất lượng của các giống này ở các vùng sinh thái, khí hậu, điều kiện chăm sóc khác nhau.
37
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
1. Lê Trần Bình, Lê Thị Muội (1998), Phân lập gen và chọn dòng chống chịu ngoại cảnh bất lợi ở cây lúa, Nxb Đại học Quốc gia Hà
Nội.
2. Nguyễn Hữu Cường, Nguyễn Thị Kim Anh, Đinh Thị Phòng, Lê Thị Muội, Lê Trần Bình (2003), “Mối tương quan giữa hàm lượng prolin và tính chống chịu ở cây lúa”, Tạp chí Công nghệ Sinh học, Số 1, Tr. 85-93. 3. Đường Hồng Dật (1995), Sâu bệnh và cây trồng, Nxb Nông nghiệp,
Hà Nội.
4. Trần Văn Điền (2007), Giáo trình cây đậu tương, Nxb Nông nghiệp Hà Nội.
5. Điêu Thị Mai Hoa, Nguyễn Thị Thu Hương, Bùi Văn Thắng (2005), “Sự biến đổi hàm lượng axit amin prolin trong mầm và trong lá đậu tương”, Thông báo khoa học trường ĐHSP Hà Nội 2.
6. Trần Thị Phương Liên (2010), Protein và tính chống chịu ở thực vật, Nxb Khoa học tự nhiên và Công nghệ Hà Nội.
7. Nguyễn Văn Mã, La Việt Hồng, Ong Xuân Phong (2013), Phương pháp nghiên cứu sinh lý học thực vật Methods in plant physiology, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội.
8. Chu Hoàng Mậu và cs (2005), Cơ sở và phương pháp sinh học phân tử, Nxb Đại học Sư phạm.
9. Trương Thị Bích Phượng, Hồ Thị Kim Khánh, Nguyễn Hữu Đống. (2003), “Ảnh hưởng của mannitol đến tích lũy proline và glucose liên quan khả năng điều chỉnh thẩm thấu trong nuôi cấy callus cà chua
38
(Lycopersicon esculentum Mill.)”, Di truyền học và ứng dụng, số 1, tr. 39-43.
10. Vũ Văn Vụ, Vũ Thanh Tâm, Hoàng Minh Tấn (1999), Sinh lý học thực vật, Nxb Giáo dục, Hà Nội.
Tài liệu tiếng Anh
11. Ashraf M. and Foolad M.R. (2007), “Roles of glycine betaine and proline in improving plant abiotic stress resistance”, Environ Exp Bot,
59, pp. 206-216.
12. Aziz A., Martin - Tanguy J. and Larher F. (1999), “Salt stress–induced prolin accumulation and changes in tyramine and polyamine levels are linked to ionic osmotic adjustment in tomato leaf discs”, Plant Sci., 145, pp. 83–91.
13. Brouquise R., Weigel P., Rhodes D., Yocum C. F. and Hannon A. D. (1989), “Evidence for a ferredoxin-dependent choline monooxygenase from spinach chloroplast stroma”, Plant Phyiology, 90, pp. 322-329. 14. Carpenter và Crowe (1988), “An infrared spectroscopic study of the
interactions of carbohydrates with dried proteins”, Biochemistry, 28 (9), pp. 3916–3922.
15. Gadallah MAA (1999), “Effect of proline and glycine betaine on Viciafaba responses to salt stress”, Biol Plant, 42, pp. 249-257.
16. Hanson A. D. (1980), “Interpreting the metabolic responses of plants to water stress”, Hort Science, 15, pp. 623-629.
17. Heuer B. (2003), “Influence of exogenous application of proline and glycine betaine on growth of salt-stressed tomato plants”, Plant Sci, 165, pp. 693-699.
18. Incharoensakdi A.,Takabe.T and Akazawa T.(1986), “Effect of betaine on enzyme ctivity and subunit interaction of ribuloe-1.5- bisphosphate
39
carboxylaseloxygenase from Aphanothece halophytica”, Plant Physiol, 81, pp. 1044-1049.
19. Jeong-Dong Lee, Scotty L. Smothers, David Dunn, Margarita Villagarcia, Calvin R. Shumway, Thomas E. Carter, Jr., and J. Grover Shannon, 2008, “Evaluation of a Simple Method to Screen Soybean Genotypes for Salt Tolerance”, Crop Science, 48, pp. 2194-2200.
20.Kemble A. R. and Macpherson H. T. (1954), “Liberation of amino acids in perennial rye grass during wilting”, Biochemical Journal, 58, pp. 46-49.
21. Kishitani S.K., Watanabe. S, Yasuda K., Arakawa and Takabe T. (1994), “Accumulation of glycinebetaine during cold acclimation and freezing tolerance in leaves of winter and spring barley plants”, Plant Cell Environ, 17, pp. 89-99.
22. Kishor P.B.K, Hong Z., Miao G.H, Hu C.A.A. and Verma D.P.S (1995), “Overexpression of pyrroline-5-carboxylate synthetase increase prolin production and confers osmotolerance in transgenic plants”,
Plant physiol, 108, pp. 138-1394.
23. Koti Sailaja (1998), Effect of Glycin betain in the Alleviation of Abiotic Stresses in Groundnut Genotypes.
24. Leila Zeinali Yadegari, Reza Heidari and Jirair Carapetian (2007), “The Influence of Cold Acclimation on Prolin, Malondialdehyde (MDA), Total Protein and Pigments Contents in Soybean (Glycine max) Seedlings”, Journal of Biological Sciences, 7, pp. 1436-1441. 25. Rhodes D., and Hanson A. D. (1993), “Quaternary ammonium and
tertiary sulfonium compounds in higher plants”, Plant Mol, 44, pp. 357- 384.
40
26. Samaras Y., Bressan R.A., Csonka L.N., García-Ríos M.G., Paino D’urzo M, Rhodes D. (1995), Prolin Accumulation during Drought and Salinity, In Environment and Plant Metabolism.
27. Smirnoff N. and Cumbes Q. J. (1989), “Hydroxyl radical scavenging activity of compatible solutes”, Phytochemistry, 28, pp. 1057-1060. 28. Soulages và cs (2011), Plant desiccation tolerance, publisher Ulrich
luttge erwin beck dorothea bartels.
29. Taylor C.B. (1996), “Prolin and water deficit: ups and downs”, Plant Cell,8, pp. 1221-1224.
30. Van Swaaji A.C., Jacobsen E., Feenstra W.J. (1985), “Effect of cold hardening, wilting and exogenously applied prolin on leaf prolin content and frost tolerance of several genotypes of Solanum”, Physiol Plant, 64, pp. 230-236.
31. Waldren R.P and Teare I.D (1974), “Free proline accumulation in drought-stressed plants under laboratory conditions”, Plant and Soil, 40(3), pp. 689-692.
32. Weibing Xing and Rajashekar C.B. (2001), “Glycine betaine involvement in freezing tolerance and water stress in Arabidopsis thaliana”, Environmental and Experimental Botany, 46(1), pp. 21-28. 33. Wyn Jones R.G. and Storey R. (1981), "The Physiology and
Biochemistry of drought resistance in plants", Academic press, pp. 171- 204.
34. Wyn Jones R. G. (1984), “Phytochemical aspects of osmotic adaptation”, Rec. Adv. Phytochem, pp. 1855-1878.
Tài liệu internet
35. FAO (2009), Statistic Databaase, Available on the World Wide Web:
41
36. http://www.vietrade.gov.vn/nong-sn-khac/2750-san-xuat-va-tieu-thu- dau-tuong-tai-viet-nam-2012-va-mot-so-du-bao.html
42
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI
Bài báo: “Sự tương quan giữa hàm lượng prolin và glycin betain ở lá đậu tương vào giai đoạn ra họa trong điều kiện nhiệt độ, mặn và hạn” đã được công bố tại Tạp chí Khoa học và Giáo dục – Trường Đại học Sư phạm – Đại học Đà Nẵng số 10, tập 1, năm 2014.