4. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn
3.1.1. Sự biến động của hàm lượng prolin trong các điều kiện nhiệt độ thấp,
nhiệt độ thấp mặn và hạn
3.1.1. Sự biến động của hàm lượng prolin trong các điều kiện nhiệt độ thấp, mặn và hạn thấp, mặn và hạn
Prolin là một amino axit được tạo ra trong thực vật và tích lũy cao trong các phản ứng với các loại stress khác nhau như mặn, hạn, nhiệt độ thấp… Prolin đóng vai trò như chất thẩm thấu ở dạng trung tính để làm ổn định protein và màng tế bào cũng như bảo tồn năng lượng khi thực vật tiếp xúc với stress. Kết quả nghiên cứu hàm lượng prolin trong các điều kiện bất lợi được thể hiện ở bảng 3.1.
Bảng 3.1. Hàm lượng prolin 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 0,09±0,01 a 0,32±0,04b 0,52±0,03c 0,74±0,03d 0,93±0,02e Thí nghiệm mặn (NaCl 1,5%) 0,09±0,01 a 0,39±0,02b 0,73±0,04c 1,00±0,04d 1,19±0,05e Thí nghiệm hạn 0,09±0,01a 0,19±0,02b 0,30±0,03c 0,48±0,02d 0,82±0,02e
Trong cùng một hàng, ký tự theo sau khác nhau thể hiện sự sai khác có ý nghĩa thống kê với α = 0,05
27
Hình 3.1. Sự biến động hàm lượng prolin trong lá đậu tương DT 51 trong điều kiện nhiệt độ thấp, mặn và hạn
Qua bảng 3.1 và hình 3.1 có thể thấy sự biến động của hàm lượng prolin ở các điều kiện thí nghiệm khác nhau và các ngày khác nhau, cụ thể:
* Ở các điều kiện thí nghiệm khác nhau:
- Ở điều kiện nhiệt độ thấp, có sự gia tăng tích lũy hàm lượng prolin từ 0,09 μg/g đến 0,93 μg/g qua 4 ngày thí nghiệm. Sự tăng hàm lượng prolin thể hiện rõ ngay từ những ngày 1 và ngày 2 (CT1, CT2) sau khi bắt đầu thí nghiệm, từ 0,09 μg/g lên 0,32 μg/g ở ngày thứ nhất và 0,52 μg/g ở ngày thứ 2, ngày thứ 3 sự gia tăng này ở mức ổn định và ngày thứ 4 thì lại tiếp tục tăng cao. Trong điều kiện nhiệt độ thấp, ở lá đậu tương có sự tăng không ngừng hàm lượng prolin, điều này phù hợp với một số nghiên cứu trước của nhà khoa học Samaras và cộng sự, 1995 [26], Taylor, 1996 [29]. Báo cáo của Van Swaaij và CS đã chỉ ra hàm lượng prolin tăng khi nghiên cứu ở lá khoai tây lai khi các cây phải chịu điều kiện lạnh [30].
Như vậy, nhiệt độ thấp có ảnh hưởng đến sự gia tăng tích lũy hàm lượng prolin trong lá đậu tương ở các công thức thí nghiệm khác nhau.
28
- Trong điều kiện mặn, ở lá đậu tương hàm lượng prolin tăng từ 0,09 μg/g đến 1,19 μg/g sau 4 ngày thí nghiệm. Qua hình 3.1 cho thấy ở tất cả các ngày đều có sự gia tăng tích lũy prolin và sự gia tăng mạnh nhất là ngày thứ 2 (CT 2), tăng 433,3 % so với ĐC. Dưới tác động stress mặn prolin được tích lũy trong thực vật và được coi như là bảo vệ, điều chỉnh áp suất thẩm thấu. Prolin tăng giúp chống lại sự tổn thương mô thực vật, bảo vệ tế bào, tăng khả năng chống chịu của cây. Sự tăng hàm lượng prolin để bảo vệ thực vật ở đậu tương cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu trước đây đó là dưới tác động stress mặn, prolin được tích lũy trong cả lá và mô rễ, prolin được coi như là chất bảo vệ, điều chỉnh áp suất thẩm thấu [12].
- Trong điều kiện hạn: Có thể thấy ở bảng 3.1 và hình 3.1, hàm lượng prolin tích lũy trong lá đậu tương có sự biến động, từ 0,09 μg/g đến 0,82 μg/g và có sự tăng vọt ở CT4, tăng 170,8 % so với CT3. Sự tăng mạnh này chứng tỏ lá đậu tương đã tăng cường tổng hợp prolin để chống lại điều kiện hạn kéo dài.
* Trong mỗi điều kiện khác nhau đều có sự gia tăng tích lũy hàm lượng prolin qua từng ngày. Ở từng ngày hay từng công thức thí nghiệm, hàm lượng prolin ở các điều kiện khác nhau cũng có sự biến động.
Qua bảng 3.1 và hình 3.1 thể hiện xu hướng chung là hàm lượng prolin tích lũy gia tăng nhiều ở điều kiện nhiệt độ thấp và mặn. Nhiệt độ thấp tác động mạnh mẽ tới cây đậu tương ở giai đoạn ra hoa, điều này phù hợp với nghiên cứu trước đây (theo Lê Trần Bình, Lê Thị Muội) [1]. Ở ngày thứ nhất, hàm lượng prolin trong lá ở điều kiện nhiệt độ thấp, mặn và hạn lần lượt là 0,32; 0,39; 0,19 μg/g, ở điều kiện mặn trong ngày đầu tiên sau thí nghiệm hàm lượng prolin tích lũy trong lá gấp 2,05 lần hàm lượng chất này ở lá trong điều kiện hạn và gấp 1,22 lần ở điều kiện nhiệt độ thấp. Chứng tỏ ở giống đậu tương DT 51 có phản ứng khác nhau đối với điều kiện khác nhau của môi trường và có thể điều kiện mặn có ảnh hưởng đến cây nhanh và lớn nhất trong
29
ngày đầu sau thí nghiệm. Ở điều kiện hạn, sau 1 ngày gây hạn có thể nước vẫn còn được giữ trong hệ thống keo đất nên vẫn chưa có ảnh hưởng mạnh đến sự sinh trưởng phát triển của cây do vậy mà hàm lượng prolin tích lũy còn thấp.
Qua các phân tích trên có thể kết luận:
- Có sự biến động hàm lượng prolin trong các điều kiện nhiệt độ thấp, mặn, hạn ở giống đậu tương DT 51.
- Trong các điều kiện bất lợi khác nhau thì phản ứng của cây là khác nhau, ảnh hưởng đến sự gia tăng tích lũy prolin khác nhau và đặc biệt ở điều kiện mặn có sự tác động rõ nét nhất.
