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 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
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 nghiệm thức (giống Taichung) dao động từ 11,5 hạt (0,6% EMS) đến 11,96 hạt (0,2% EMS). Số hạt trên trái ở các nghiệm thức (giống ĐX208) thấp nhất thuộc về nghiệm thức 0,8% EMS (10,7 hạt), và cao nhất thuộc về nghiệm thức đối chứng (11,2 hạt). Số liệu Bảng 3.7 cho thấy số hạt trên trái ở các nghiệm thức (giống Taichung) cao hơn số hạt trên trái ở các nghiệm thức (giống ĐX 208).
3.5.5 Trọng lƣợng 100 hạt (g)
Trọng lượng 100 hạt là thành phần năng suất do kiểu gen quy định và ít bị ảnh hưởng bởi yếu tố môi trường.
Qua phân tích thống kê trọng lượng 100 hạt trên các dòng đột biến M2 ở 2 thí nghiệm là khác biệt không ý nghĩa. Trọng lượng 100 hạt trung bình ở các nghiệm thức (giống Taichung) là 5,22 g, (Bảng 3.8). Trọng lượng 100 hạt trung bình của ở các nghiệm thức (giống ĐX 208) là 6,80 g, cao nhất là nghiệm thức 0,6% EMS (7,01 g) và thấp nhất là nghiệm thức 0,2% EMS (6,53 g) (Bảng 3.7). Từ kết quả trên có thể rút ra nhận xét là chưa thấy được tác động của EMS đến tính trạng trọng lượng 100 hạt của cả hai thí nghiệm.
3.5.6 Trọng lƣợng hạt trên cây (g)
Trọng lượng hạt trên cây giữa các nghiệm thức (giống Taichung) là khác biệt không ý nghĩa qua phân tích thống kê, trọng lượng hạt thấp nhất ở nghiệm thức đối chứng (9,45 g), nghiệm thức 0,6% EMS có trọng lượng hạt cao nhất (10,45 g).
Trọng lượng hạt trên cây trung bình của giống đậu xanh ĐX 208 là 10,66 g, nghiệm thức 0,8% EMS có trọng lượng hạt trên cây cao nhất (11,49 g), nghiệm thức 0,8% EMS có trọng lượng hạt trên cây thấp nhất (9,53 g) (Bảng 3.8). Trọng lượng hạt trên cây giữa các nghiệm thức (giống ĐX 208) khác biệt không ý nghĩa qua phân tích thống kê.
3.5.7 Giá trị trung bình, GCV, PCV, H2 và GA ở một số chỉ tiêu khảo sát trên các dòng đột biến thế hệ M2 các dòng đột biến thế hệ M2
Các dòng đột biến M2 ở cả hai thí nghiệm đều có hệ số phương sai kiểu hình (PCV) cao hơn hệ số phương sai kiểu gen (GCV) và giá trị chênh lệch giữa 2 hệ số này tương đối nhỏ, vì vậy có thể nói rằng môi trường thí nghiệm tác động ít đến sự biểu hiện của các tính trạng, phần lớn các tính trạng khảo sát là do kiểu gen chi
phối. Nhận định tương tự cũng được tìm thấy trong báo cáo của Jalgaonkar et al. (1990). Khảo sát hệ số phương sai kiểu gen (GCV) có thể giúp so sánh các biến đổi kiểu gen giữa các tính trạng trong từng nghiệm thức và giữa các nghiệm thức với nhau.
Các dòng đột biến M2 từ giống Taichung
Ở tính trạng chiều cao cây lúc chín có giá trị trung bình ở các nghiệm thức xử lý EMS đều cao hơn so với nghiệm thức đối chứng. Hệ số phương sai kiểu gen (GCV) và hệ số phương sai kiểu hình (PCV) ở mức thấp đến trung bình. GCV (14,91%), PCV (15,47%), GA (28,90%) cao nhất ở nghiệm thức 0,4% EMS. H2 (95,65%) cao nhất ở nghiệm thức 0,2% EMS. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trọng lượng 100 hạt (g) cũng có GCV, PCV ở mức thấp đến trung bình. GCV (12,53%), PCV (13,41) cao nhất ở nghiệm thức 0,6% EMS. H2
(93,1%) cao nhất ở nghiệm thức 0,4% EMS. GA (98,47%) cao nhất ở nghiệm thức 0,2% EMS.
Giá trị trung bình về số trái trên cây ở các nghiệm thức xử lý EMS đều cao hơn so với nghiệm thức đối chứng, GCV (40,21%) và PCV (41,62%), GA (80,2%) cao nhất được tìm thấy ở nghiệm thức 0,2% EMS.
Trọng lượng hạt trên cây (g) là tính trạng phức tạp, là kết quả của sự tương tác giữa các thành phần năng suất. Giá trị trung bình về trọng lượng hạt trên cây ở các nghiệm thức xử lý EMS đều cao hơn so với nghiệm thức đối chứng, GCV (44,53%) và PCV (45,58%), H2 (95,49%), GA (95,46%) cao nhất cũng được tìm thấy ở nghiệm thức 0,2% EMS.
Bảng 3.8 Giá trị trung bình GCV, PCV, H2
và GA ở một số chỉ tiêu trên các dòng đột biến M2 từ giống Taichung
Tính trạng Nghiệm thức Trung bình SE GCV (%) PCV (%) H2 (%) GA (%) Cao chín (cm) 0,0% EMS 80,450,20 4,66 4,86 91,88 9,20 0,2% EMS 82,880,27 13,14 13,43 95,65 26,46 0,4% EMS 83,510,40 14,91 15,47 92,85 28,90 0,6% EMS 82,850,34 11,78 12,31 91,49 23,21 0,8% EMS 80,840,21 9,63 9,89 94,81 19,32 TL 100 hạt (g) 0,0% EMS 5,260,02 8,54 8,99 90,18 16,70 0,2% EMS 5,110,02 9,73 10,12 92,51 98,47 0,4% EMS 5,050,01 8,61 8,92 93,10 17,11 0,6% EMS 5,330,03 12,53 13,41 87,28 24,11 0,8% EMS 5,380,06 10,75 14,62 54,05 16,28 Số trái/cây 0,0% EMS 20,850,29 32,87 34,97 94,00 67,71 0,2% EMS 22,510,28 40,21 41,62 93,32 80,02 0,4% EMS 22,750,25 29,65 31,13 90,73 58,18 0,6% EMS 27,760,36 34,64 37,32 86,19 66,28 0,8% EMS 21,320,33 33,51 36,14 85,99 64,02 TL hạt/cây (g) 0,0% EMS 9,450,16 39,04 41,84 87,08 75,05 0,2% EMS 9,870,11 44,53 45,58 95,46 89,63 0,4% EMS 9,920,14 37,52 39,37 90,84 73,67 0,6% EMS 10,450,15 40,86 42,74 91,38 80,46 0,8% EMS 10,090,18 39,59 52,55 86,59 75,90 Các dòng đột biến M2 từ giống ĐX 208
Tương tự như các dòng đột biến M2 từ giống Taichung, các tính trạng như chiều cao cây lúc chín, và trọng lượng 100 hạt đều được đánh giá có hệ số biến dị kiểu gen (GCV) và hệ số biến dị kiểu hình (PCV) ở mức ý nghĩa từ thấp đến trung bình, các tính trạng số trái trên cây và trọng lượng hạt trên cây ở mức ý nghĩa cao.
Tính trạng chiều cao cây lúc chín thì GCV (11,96%), PCV (14,72%) cao nhất ở nghiệm thức 0,8% EMS, H2 (92,14%), GA (22,22%) cao nhất ở nghiệm thức 0,4% EMS.
Trọng lượng 100 hạt (g) thì GCV (8,47%), PCV (10,86%), GA (13,61%) cao