Qua các tháng, từ tháng 2 đến tháng 5 năm 2013, nhiệt độ ở Cần Thơ nằm ở mức trung bình khoảng 280C, chênh lệch nhiệt độ giữa các tháng không đáng kể, tháng 2 có nhiệt độ thấp nhất (27,30C) tăng dần đến tháng 4 nhiệt độ lên cao nhất (29,10C)(Bảng 3.1). Theo Phạm Hữu Trinh (1986) nhiệt độ thích hợp cho sự tăng trưởng, ra hoa, tạo quả là 25 – 300C.
Bảng 3.1. Tình hình thời tiết và khí hậu tại Cần Thơ từ tháng 2 đến tháng 5 năm 2013. Nhiệt độ (0C) Lƣợng mƣa (mm) Ẩm độ (%) Số giờ nắng (giờ) Tháng 2 27,3 3,7 73 229,8 Tháng 3 28,3 - 76 294,1 Tháng 4 29,1 54,7 79 216,9 Tháng 5 28,9 169,1 82 230,3
Nguồn: Trung tâm khí tượng thủy văn Thành Phố Cần Thơ năm 2013
Bảng 3.1 cho thấy nhiệt độ giữa các tháng chênh lệch không lớn dao động từ 27,30C-29,10C thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của cây đậu xanh. Đậu xanh được gieo vào cuối tháng 2 có lượng mưa thấp (3,7mm), tháng 3 không có mưa và số giờ nắng cao nhất (294,1 giờ) nên sau khi gieo phải tưới nước đầy đủ để hạt đậu mọc mầm nhanh, tháng 5 lượng mưa cao nhất (169,1mm), ẩm độ cao nhất (82%), trùng khớp với thời điểm quả chín nên khâu thu hoạch, ra hạt, phơi hạt gặp khó khăn.
3.1.2 Tình hình sâu bệnh và đỗ ngã
Khoảng 15 – 20 NSKG sâu đục thân (Melanagromyza phaseoli) gây hại trên tất cả nghiệm thức thí nghiệm ở mức độ thấp. Trong đó các dòng M2 ở nghiệm thức 0,8% EMS của giống ĐX 208 là thấp nhất (Cấp 1), các nghiệm thức còn lại mức độ nhiễm sâu đục thân cao hơn được đánh giá ở Cấp 2. Các dòng M2 ở các nghiệm thức thuộc giống Taichung không bị nhiễm sâu đục thân, đây là một đặc tính quý cần khảo sát kỷ ở thế hệ kế tiếp. Giai đoạn ra hoa và đậu trái (38 ngày đến 60 NSKG) bệnh đốm lá (Cercospora canescens) xuất hiện trên tất cả nghiệm thức ở 2
thí nghiệm thức nhưng mức độ thiệt hại không đáng kể được đánh giá ở Cấp 2. Vào cuối vụ, các dòng M2 ở các nghiệm thức thuộc giống Taichung bị đổ ngã được đánh giá ở Cấp 2. Các dòng M2 ở các nghiệm thức thuộc giống ĐX 208 không bị đổ ngã được đánh giá ở Cấp 1.
Bảng 3.2 Thiệt hại do sâu đục thân trên hai thí nghiệm nghiên cứu
TT Nghiệm thức Taichung ĐX 208 (%) cây chết Cấp (%) cây chết Cấp 1 0,0% EMS (ĐC) 0,0 1 6,3 2 2 0,2% EMS 0,0 1 7,4 2 3 0,4% EMS 0,0 1 7,4 2 4 0,6% EMS 0,0 1 6,3 2 5 0,8% EMS 0,0 1 2,1 1
Do điều kiện khí hậu thuận lợi, phương pháp canh tác phù hợp cộng thêm với việc phun thuốc phòng trừ sâu bệnh kịp thời và quản lý cỏ dại hợp lý nên cây đậu xanh M2 ở các nghiệm thức đều sinh trưởng và phát triển tốt.
3.2 CÁC ĐẶC TÍNH SINH TRƢỞNG 3.2.1 Thời gian mọc mầm
Thời gian mọc mầm ở các dòng đột biến M2 từ hai giống Taichung và ĐX 208, đều ngắn và tập trung, dao động từ 2 đến 4 ngày. Thời gian mọc mầm nhanh nhất là các dòng thuộc giống Taichung (2 NSKG) và chậm hơn là các dòng thuộc giống ĐX 208 (4 NSKG). Nhìn chung thì thời gian mọc mầm ở tất cả các nghiệm thức thuộc thế hệ M2 đều nhanh và mạnh hơn so với thế hệ M1. Theo Trần Thị Diễm Hằng (2012) và Cao Thị Cẩm Tú (2013) ở các dòng đột biến M1, do tác động của EMS nên thời gian mọc ở các nghiệm thức diễn ra chậm, chậm nhất là 6 ngày (khác biệt so với đối chứng) ở nghiệm thức 0,8% EMS.
Bảng 3.3 Đặc tính sinh trƣởng của các dòng đột biến M2 từ hai giống đậu xanh Taichung và ĐX 208 Nghiệm thức (EMS) Taichung ĐX 208 Thời gian mọc mầm (ngày) Thời gian trổ hoa (ngày) Thời gian sinh trƣởng (ngày) Thời gian mọc mầm (ngày) Thời gian trổ hoa (ngày) Thời gian sinh trƣởng (ngày) 0,0% (ĐC) 2 34 54 4 34 57 0,2% 2 34 55 4 35 57 0,4% 2 34 54 4 34 57 0,6% 2 34 54 4 35 58 0,8% 2 34 55 4 34 58
3.2.2 Thời gian trổ hoa
Thời gian trổ hoa của các dòng đột biến M2 từ 2 giống Taichung và ĐX 208 dao động không đáng kể, trung bình là 34 ngày. Các nghiệm thức thuộc giống Taichung có thời gian trổ hoa đồng loạt 34 NSKG, 34 - 35 NSKG là thời gian mà các nghiệm thức thuộc giống ĐX 208 bắt đầu ra hoa. Khác với các nghiệm thức thuộc giống Taichung đều trổ hoa đồng loạt thì nghiệm thức ở nồng độ 0,2% EMS và 0,6% EMS thuộc giống ĐX 208 trổ hoa muộn hơn các nghiệm thức còn lại một ngày (35 ngày). Tuy nhiên thời gian trổ hoa là tương đương nhau trên các nghiệm thức của cả hai thí nghiệm, vì thế có thể nói rằng chưa thấy sự ảnh hưởng của EMS đến tính trạng này.
3.2.3 Thời gian sinh trƣởng
Thời gian sinh trưởng của các dòng đột biến M2 từ 2 giống Taichung và ĐX 208 đều ngắn, dao động từ 54 – 58 ngày. Thời gian sinh trưởng của các dòng đột biến M2 từ giống Taichung ngắn hơn các dòng đột biến M2 từ ĐX 208 khoảng 3 ngày (Bảng 3.3).
3.3 SỨC SỐNG Ở CÁC DÒNG ĐỘT BIẾN M23.3.1 Giai đoạn cây con (10 NSKG) 3.3.1 Giai đoạn cây con (10 NSKG)
Ở các dòng đột biến M2 từ giống Taichung tỷ lệ sống của cây con tăng dần theo nồng độ xử lý EMS. Ngược lại ở các dòng đột biến M2 từ giống ĐX 208 tỷ lệ sống của cây con có khuynh hướng giảm dần theo nồng độ xử lý EMS. Tỉ lệ sống của cây con cao nhất ở nồng độ 0,8% EMS (89,5%) (các dòng từ giống Taichung). Tỷ lệ sống cây con thấp nhất ở các dòng từ giống ĐX 208 ở mức nồng độ 0,8% EMS.
Bảng 3.4 Sức sống của các dòng đột biến M2 từ hai giống Taichung và ĐX 208 Nghiệm thức Tổng số cây Tỷ lệ (%) Lúc quan sát 10 NSKG 30 NSKG Cây sống ở 10 NSKG Cây sống ở 30 NSKG Taichung 0,0% EMS (ĐC) 95 77 66 81,1 85,7 0,2% EMS 95 80 71 84,2 88,8 0,4% EMS 95 81 61 85,3 75,3 0,6% EMS 95 84 70 88,4 83,3 0,8% EMS 95 85 72 89,5 84,7 ĐX 208 0,0% EMS (ĐC) 95 82 69 86,3 84,1 0,2% EMS 95 80 73 84,2 91,3 0,4% EMS 95 78 66 82,1 84,6 0,6% EMS 95 78 77 82,1 98,7 0,8% EMS 95 77 71 81,1 92,2
3.3.2 Giai đoạn cây trƣởng thành (30 NSKG)
Vào thời điểm 30 NSKG tỷ lệ sống của cây ở các nghiệm thức đều rất ổn định và không có biến động lớn,
Đối với các dòng M2 (giống Taichung) ở tất cả các nghiệm thức đều có tỷ lệ sống của cây thấp hơn tỷ lệ sống của cây giai đoạn 10 NSKG. Ở nồng độ xử lý 0,4; 0,6; 0,8% EMS thì tỷ lệ sống của cây thấp hơn ở giai đoạn 10 NSKG. Chỉ có mức nồng độ 0,2% EMS và 0,0% EMS thì tỷ lệ sống của cây cao hơn giai đoạn 10 NSKG. Nghiệm thức 0,4% EMS có tỷ lệ sống thấp nhất. Đối với các dòng M2 (giống ĐX 208) ở thời điểm 30 NSKG, sức sống của cây mạnh hơn so với sức sống của cây ở 10 NSKG. Nghiệm thức 0,6% EMS có tỷ lệ sống cao nhất, các nghiệm thức xử lý EMS đều có sức sống cao hơn so với nghiệm thức đối chứng. Từ Bảng 3.4 cho thấy ở nghiệm thức 0,4% EMS luôn có tỷ lệ phần trăm cây sống thấp nhất trong cả hai giai đoạn quan sát ở cả 2 thí nghiệm, từ đó có thể nói rằng EMS tác động và gây chết nhiều nhất trên nghiệm thức này.
Nguyên nhân cây chết có thể là do ảnh hưởng của chất gây đột biến EMS đến các mô phân sinh của hạt trong lúc nảy mầm hoặc có thể do nhiễm sắc thể bị tổn thương về mặt sinh lý và sinh hóa ( Singh et al., 1997; Nilan et al.,1976). Ngoài ra, EMS cũng tác động đến quá trình phân bào nguyên nhiễm làm cho quá trình này bị đình trệ trong giai đoạn đầu (Yadav, 1987). Ananthaswamy và ctv. (1971) thì cho
rằng sự sai hình nhiễm sắc thể làm ảnh hưởng đến các enzym cảm ứng như enzym catalase và enzym lipase cũng như hoạt động của các nội tiết tố từ đó làm giảm sự nảy mầm và khả năng sống của cây.
3.4 KIỂU HÌNH Ở CÁC DÒNG ĐỘT BIẾN M2
Đột biến trên lá xuất hiện ở tất cả các nghiệm thức xử lý ở cả 2 thí nghiệm. Bao gồm các dạng: đột biến về màu sắc lá, dạng lá, số lượng lá (Bảng 3.5).
Bảng 3.5 Tỷ lệ các dạng đột biến trên lá ở các dòng đột biến M2
Nghiệm thức Số cây quan sát Tổng (%) Tỷ lệ đột biến (%) Lá xẻ thùy Lá nhăn Lá đốm 4-5 lá Taichung 0,2% EMS 86 33,6 5,8 3,5 6,9 17,4 0,4% EMS 80 55,1 8,8 13,8 5,0 27,5 0,6% EMS 84 35,7 8,3 13,1 2,4 11,9 0,8% EMS 92 28,2 5,4 7,6 3,3 11,9 ĐX 208 0,2% EMS 88 79,5 11,4 10,2 26,1 31,8 0,4% EMS 88 44,8 6,8 4,5 14,8 22,7 0,6% EMS 89 81,8 8,9 6,7 21,3 44,9 0,8% EMS 93 61,4 6,5 6,5 18,3 30,1
Bảng 3.5 cho thấy ở các dòng M2 (từ giống ĐX 208) có tỷ lệ đột biến tổng cao hơn so với các dòng M2 từ giống Taichung. Nghiệm thức 0,4; 0,6% EMS (giống Taichung) có % đột biến tổng cao nhất. Nghiệm thức 0,2 và 0,6% EMS (giống ĐX 208 có % đột biến tổng cao nhất. Trong số các loại đột biến ở lá thì đột biến về số lượng lá ở cả hai thí nghiệm đều có tỷ lệ cao nhất.
3.4.1 Đột biến về màu sắc lá
Khoảng 7-30 NSKG xuất hiện các đột biến liên quan đến màu sắc lá hầu hết ở 2 thí nghiệm, các kiểu đột biến về màu sắc lá được minh họa ở Hình 3.1 và 3.2, các đột biến này thường xuất hiện trên các lá đơn đầu tiên hoặc trên lá chét ở các giai đoạn sau. Các kiểu đột biến được phát hiện như: Lá có đốm vàng; Lá có rìa màu vàng ; Lá có màu vàng ; Lá có đốm vàng ở một phần lá…Các đột biến này là do EMS đã gây tổn thương trên cây đậu về mặt sinh lý, chủ yếu làm rối loạn diệp lục tố, đây là đột biến có thể liên quan đến gen hoặc làm thay đổi nhiễm sắc thể hoặc chỉ là một cơ chế sinh lý của cây. Ở các mức nồng độ khác nhau thì ảnh hưởng đến chất diệp lục tố cũng khác nhau.
Hình 3.1 Đột biến màu sắc lá ở các dòng M2 từ giống đậu xanh ĐX 208
(A) Lá có đốm vàng; (B) Lá có rìa vàng ; (C) Lá có màu vàng ; (D) Lá có đốm vàng ở một phần lá
Hình 3.2 Đột biến màu sắc lá ở các dòng M2 từ giống đậu xanh Taichung
(A) Lá có rìa vàng; (B) Lá vàng cả lá ; (C) Lá xuất hiện đốm vàng rãi rác; (D) Lá vàng một phần
B A D C B A C D D D C A
3.4.2 Đột biến về dạng lá
Đột biến dạng lá bao gồm các dạng: xẻ thùy cạn (một hoặc cả hai bên), ẻ thùy sâu (chủ yếu ở một bên lá), lá nhăn nhúm (một phần hoặc cả lá), rìa lá có dạng răng cưa. trong đó dạng lá xẻ thùy cạn xuất hiện nhiều nhất (Hình 3.3 và 3.4). Các dạng lá đột biến này đều được tìm thấy trên cả hai thí nghiệm ở các nồng độ EMS. Nguyên nhân được Asencion và ctv., (1994) giải thích là do sự thiếu hụt diệp lục tố từ bên trong lá, ngoài ra cũng có thể là do chất diệp lục và tiền chất của nó bị giảm mạnh, lục lạp phát triển khiếm khuyết.
Hình 3.3 Đột biến hình dạng lá ở các dòng M2 từ giống đậu xanh ĐX 208
(A) Xẻ thùy đối cạn một bên lá ; (B) Lá răng cưa một bên ; (C) Lá xẻ thùy sâu ; (D) Lá xẻ thùy đối xứng
Hình 3.4 Đột biến hình dạng lá ở các dòng M2 từ giống đậu xanh Taichung
(A) Lá hình răng cưa một bên ; (B) Lá xẻ thùy sâu ; (C) Lá nhăn nhúm; (D) Lá sẻ thùy cạn hai bên
A D B C A A D C B
3.4.3 Đột biến về số lƣợng lá
Thông thường ở điều kiện bình thường đậu xanh có 3 lá chét, nhưng khi được xử lý bằng EMS ghi nhận ở thế hệ M2 có cây xuất hiện nhiều hơn 3 lá chét, cụ thể là từ 4 đến 5 lá chét.
Hình 3.5 Đột biến số lƣợng lá ở các dòng M2 từ giống đậu xanh ĐX 208
(A) Dạng 3 lá đơn khi mới mọc ; (B) Dạng 4 lá chét ; (C) và (D) Dạng 5 lá chét
Hình 3.6 Đột biến số lƣợng lá ở các dòng M2 từ giống Taichung
A & (B) Dạng 5 lá chét ; (C) & (D) Dạng 4 lá chét A B D C A B C D
3.5 ĐẶC TÍNH NÔNG HỌC 3.5.1 Chiều cao cây lúc chín (cm) 3.5.1 Chiều cao cây lúc chín (cm)
Chiều cao lúc chín ở các dòng đột biến M2 từ giống Taichung trung bình là 82,5 cm, biến động từ 80,5 cm (đối chứng) đến 85,5 cm (0,4% EMS) và khác biệt không ý nghĩa qua phân tích thống kê. (Bảng 3.7) cho thấy chiều cao cây lúc chín ở các nghiệm thức xử lý EMS có xu hướng tăng cao hơn so với nghiệm thức đối chứng. Có thể kết luận rằng chưa thấy tác động của EMS lên tính trạng chiều cao cây ở thế hệ đột biến M2 từ giống đậu xanh Taichung.
Bảng 3.6Chiều cao cây ở các dòng M2 từ hai giống Taichung và ĐX 208 STT Nghiệm thức Chiều cao cây (cm)
Taichung ĐX 208 1 0,0% EMS (ĐC) 80,5 93,7 a 2 0,2% EMS 82,9 93,4 a 3 0,4% EMS 85,5 90,0 ab 4 0,6% EMS 82,9 94,1 a 5 0,8% EMS 80,8 88,3 b Trung bình 82,5 91,9 Giá trị F ns * CV (%) 4,0 2,4
Những số trong cùng một cột có chữ theo sau giống nhau thì không khác biệt qua phép thử DUNCAN. (ns): khác biệt không có ý nghĩa; (*) khác biệt ở mức ý nghĩa 5%
Chiều cao lúc chín ở các dòng đột biến M2 từ giống ĐX 208 khác biệt mức ý nghĩa 5% qua phân tích thống kê. Nghiệm thức có chiều cao thấp nhất là 0,8% EMS (88,3 cm), và nghiệm thức cao nhất là 0,6% EMS (94,1 cm)(Bảng 3.7). Nghiệm thức 0,8% EMS có chiều cây lúc chín thấp hơn nghiệm thức đối chứng và các nghiệm thức còn lại. Trái ngược với các dòng đột biến M2 từ giống Taichung, thì các dòng đột biến M2 từ giống ĐX208 có chiều cao cây có chiều hướng giảm xuống so với nghiệm thức đối chứng (ngoại trừ nghiệm thức 0,6% EMS). Vì vậy có thể nói rằng EMS đã tác động lên tính trạng chiều cao cây ở các dòng đột biến M2 từ giống ĐX208 và làm cho chiều cao lúc chín của các dòng này giảm xuống.
3.5.2 Số trái trên cây
Số trái trên cây ở các dòng đột biến M2 từ giống Taichung khác biệt không ý nghĩa qua phân tích thống kê, số trái trên cây thấp nhất thuộc về nghiệm thức đối chứng (20 trái) và cao nhất thuộc về nghiệm thức 0,6% EMS (22 trái). Ở tất cả các nghiệm thức xử lý EMS thì đều có số trái trên cây có khuynh hướng cao hơn so với
số trái trên cây ở nghiệm thức đối chứng nhưng chưa gây khác biệt ý nghĩa qua phân tích thống kê. Vậy cần quan sát tính trạng này ở các thế hệ kế tiếp để thu thập thêm thông tin cần thiết.
Tương tự các dòng đột biến M2 từ giống Taichung, ở các dòng đột biến M2 từ giống ĐX208 cũng có số trái trên cây khác biệt không ý nghĩa qua phân tích thống kê, 21 trái là giá trị cao nhất và thuộc về nghiệm thức 0,4% EMS và nghiệm thức có giá trị thấp nhất là 0,8% EMS (17 trái). Có sự tác động của EMS lên sự thay đổi về số trái trên cây giữa các nghiệm thức với nhau nhưng sự chênh lệch số trái trên cây giữa các nghiệm thức là không đáng kể.
Bảng 3.7 Thành phần năng suất của hai giống đậu xanh Taichung và ĐX 208 Nghiệm thức Số trái/cây Chiều dài trái (cm) Số hạt/trái TL 100 hạt (g) TL hạt/cây (g) Taichung 0,0% EMS (ĐC) 20,85 9,03 11,61 5,26 9,45 0,2% EMS 22,51 8,90 11,96 5,10 9,87 0,4% EMS 22,75 8,99 11,65 5,05 9,92 0,6% EMS 22,76 8,83 11,53 5,33 10,45 0,8% EMS 21,32 8,77 11,80 5,38 10,09 Trung bình 22,04 8,90 11,71 5,22 9,96 Giá trị F ns ns ns ns ns CV (%) 7,11 2,07 1,47 2,90 5,60 ĐX 208 0,0% EMS (ĐC) 20,79 10,41 11,15 6,82 9,92 0,2% EMS 20,49 10,39 10,97 6,53 10,97 0,4% EMS 21,93 10,38 10,79 6,73 11,49 0,6% EMS 20,33 10,19 10,76 7,01 11,38 0,8% EMS 17,95 10,19 10,67 6,90 9,53 Trung bình 20,30 10,31 10,87 6,80 10,66 Giá trị F ns ns ns ns ns CV (%) 8,51 1,40 2,04 2,87 7,41
(ns): khác biệt không có ý nghĩa
3.5.3 Chiều dài trái (cm)
Chiều dài trái ở các dòng M2 đều khác biệt không ý nghĩa qua phân tích thống kê ở cả hai thí nghiệm. Các dòng M2 (giống Taichung) có chiều dài trái trung bình là 8,90 cm, và dao động từ 8,77 cm (0,8% EMS) tới 9,03 cm (đối chứng). Chiều dài trái ở các dòng M2 (giống ĐX 208) biến động từ 10,19 cm (0,8% EMS) đến 10,41 cm (đối chứng) và có chiều dài trái trung bình là 10,31 cm. Số liệu Bảng 3.7 cho thấy chiều dài trái ở các dòng đột biến M2 (giống Taichung) ngắn hơn chiều dài trái ở các dòng đột biến M2 (giống ĐX 208).
3.5.4 Số hạt trên trái
Số hạt trên trái trung bình của cả hai thí nghiệm lần lượt là 11,7 trái ở các dòng đột biến M2 (giống Taichung) và 10,9 trái ở các dòng đột biến M2 (giống ĐX 208) và đều khác biệt không ý nghĩa qua phân tích thống kê. Số hạt trên trái ở các