Thăm dũ khả năng tạo mụ sẹo, tốc độ sinh trƣởng và khả năng tỏi sinh

của cỏc giống lỳa nghiờn cứu

Để đỏnh giỏ khả năng thớch ứng của cỏc giống trong hệ thống nuụi cấy mụ chỳng tụi tiến hành thăm dũ khả năng tạo mụ sẹo, tốc độ sinh trƣởng và khả năng tỏi sinh của 5 giống lỳa nghiờn cứu. Kết quả đƣợc trỡnh bày ở bảng 3.19.

Kết quả cho thấy tất cả cỏc giống đều có khả năng tạo mụ sẹo. Tỷ lệ tạo mụ sẹo của 5 giống lỳa là khỏ cao giao động từ 64,39% - 80,21% trong đó giống KT có tỷ lệ tạo mụ sẹo cao nhất (80,21%), giống SR có tỷ lệ tạo mụ sẹo thấp nhất (64,39%). Qua kết quả nghiờn cứu cho thấy cỏc giống đều cho khả năng tỏi sinh trong đó khả năng tỏi sinh cao nhất là giống NN (18,2%) và giống có khả năng tỏi sinh thấp nhất là SR(7,4%). Một số nghiờn cứu đó cho thấy, khả năng tỏi sinh của

Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

cõy phụ thuộc vào nguồn gốc mụ sẹo [71], mức bội thể của mụ sẹo [82]. Mụ sẹo dạng phụi có nguồn gốc từ đỉnh sinh trƣởng mầm nờn dễ tỏi sinh cõy. Mụ xốp thƣờng xuất hiện từ đỉnh rễ mầm khó tỏi sinh thành cõy [51]. Khả năng tạo mụ sẹo và tỏi sinh cõy từ mụ sẹo phụ thuộc vào kiểu gen [79]. Tỷ lệ tạo mụ sẹo khụng tỷ lệ thuận với tốc độ sinh trƣởng của mụ.

Bảng 3.19. Thăm dũ khả năng tạo mụ sẹo, tốc độ sinh trƣởng và khả năng tỏi sinh của 5 giống lỳa

TT Giống Tỷ lệ tạo mụ sẹo (%) sau 3 tuần

Tốc độ sinh trƣởng (ĐVMS/hạt/3 tuần)

Tỷ lệ tỏi sinh cõy (%) sau 6 tuần 1 NN 72,13 ± 1,8 2,1 ± 0,1 18,2 ± 0,6 2 KT 80,21 ± 0,8 2,2 ± 0,1 15,5 ± 0,4 3 KM 70,23 ± 1,7 1,9 ± 0,1 10,9 ± 0,5 4 KĐ 68,07 ± 1,5 1,6 ± 0,1 14,8 ± 0,2 5 SR 64,39 ± 1,3 2,0 ± 0,1 7,4 ± 0,2 3.4.2. Độ mất nƣớc của mụ sẹo

Sau khi xử lý thổi khụ mụ sẹo ở cỏc ngƣỡng thời gian 0, 2, 4, 6, 8 giờ liờn tục bằng luồng khớ vụ trựng của box cấy, theo dõi độ mất nƣớc của mụ sẹo của cỏc giống lỳa nghiờn cứu chỳng tụi thu đƣợc kết quả ở hỡnh 3.14.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0h 2h 4h 6h 8h Thời gian xử lý (h) Tỷ lệ m ất n ƣớc (% ) NN KT KM KĐ SR

Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

Độ mất nƣớc của mụ sẹo tăng theo thời gian xử lý thổi khụ giống. Tốc độ mất nƣớc cao nhất ở ngƣỡng 2, 4 giờ thổi khụ: sau 2 giờ thổi khụ cỏc giống mất nƣớc 45,67% - 60,13%, giống SR có độ mất nƣớc cao nhất 60,13%, ngƣợc lại giống NN có độ mất nƣớc thấp nhất 45,67%. Tuy nhiờn đến ngƣỡng 6h thỡ độ mất nƣớc của 5 giống lỳa giảm dần và cho đến 8 giờ thỡ gần nhƣ cỏc giống thớ nghiệm độ mất nƣớc khụng giảm, cụ thể giống giảm cao nhất là SR (94,04%) và giống giảm ớt nhất là NN (88,32%). Nhƣ vậy cỏc giống lỳa nghiờn cứu có độ mất nƣớc giảm theo tỷ lệ thuận. Nhỡn chung khụng có sự sai khỏc đỏng kể về tốc độ mất nƣớc giữa cỏc giống nghiờn cứu. Khả năng tạo mụ sẹo và độ mất nƣớc của mụ sẹo trong điều kiện thiếu nƣớc cực đoan là những thụng số phản ỏnh khả năng chống chịu của giống ở giai đoạn mụ sẹo [51].

3.4.3. Khả năng chịu mất nƣớc của mụ sẹo

Những tế bào có khả năng chịu mất nƣớc trong điều kiện thiếu nƣớc cực đoan là những tế bào có khả năng chống chịu tốt [51]. Sau khi xử lý thổi khụ ở cỏc ngƣỡng khỏc nhau từ 2 đến 6 giờ cỏc mụ sẹo bắt đầu hỳt nƣớc. Sau 2 đến 3 ngày sinh trƣởng bỡnh thƣờng. Những mụ sống sót có màu trắng ngà, sau 3 tuần những mụ sống sót sinh trƣởng mạnh có kớch thƣớc lớn hơn những khối mụ trƣớc khi lý. Những khối mụ bị chết có màu đen hoặc trắng, kớch thƣớc nhỏ, ớt biết đổi. Khả năng chịu mất nƣớc của mụ sẹo đƣợc đỏnh giỏ thụng qua tỷ lệ sống sót của mụ sẹo sau 3 tuần nuụi phục hồi. Kết quả đƣợc trỡnh bày ở hỡnh 3.15.

Tỷ lệ sống sót của mụ sẹo tỷ lệ nghịch với thời gian xử lý thổi khụ, thời gian xử lý thổi khụ tăng thỡ tỷ lệ sống sót giảm. Sau 2 giờ thổi khụ giống SR sống sót 78,67% sau 6 giờ 7,11% và đến 8 giờ thỡ tỷ lệ sống sót là 1,04%. Giống có tỷ lệ sống sót cao nhất ở ngƣỡng 8 giờ là NN 2,45%. Cỏc giống nghiờn cứu nhỡn chung tỷ lệ sống sót ở cỏc ngƣỡng có sự sai khỏc khụng đỏng kể. Những nghiờn cứu ở lỳa, thuốc lỏ cho thấy tỷ lệ sống sót của tế bào sau khi bị xử lý bởi cỏc điều kiện cực đoan là mọt chỉ tiờu đỏnh giỏ sức chịu đựng của tế bào, làm cơ sở cho việc xỏc định xỏc định ngƣỡng chọn dũng tế bào chống chịu [17], [40], [55].

Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn 0 20 40 60 80 100 120 0h 2h 4h 6h 8h

Thời gian xử lý (giờ)

T ỷ l ệ số n g s ó t (% ) NN KT KM KĐ SR

Hỡnh 3.15. Khả năng sống sót của mụ sẹo sau khi xử lý thổi khụ (%)

3.4.4. Tốc độ sinh trƣởng của mụ sẹo sau khi sử lý thổi khụ

Theo dõi khả năng sinh trƣởng của mụ sẹo sau khi xử lý thổi khụ và nuụi phục hồi 4 tuần, kết quả đƣợc thể hiện ở hỡnh 3.16.

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0h 2h 4h 6h 8h

Thời gian xử lý (giờ)

T ố c đ ộ s in h t rƣ ởn g ( đ v m s/ m ụ ) NN KT KM KĐ SR

Hỡnh 3.16. Tốc độ sinh trƣởng tƣơng đối của mụ sẹo sau 4 tuần nuụi cấy Kết quả cho thấy, tốc độ sinh trƣởng tƣơng đối của mụ sẹo cỏc giống Khụng đềunhau.Giống NN có tốc độ sinh trƣởng tƣơng đối của mụ sẹo cao nhất trong 5 giống nghiờn cứu ở cỏc nghƣỡng thời gian xử lý thổi khụ ở ngƣỡng 2giờ 2,53đvms/mụ, ở ngƣỡng 8 giờ là 1,00 đvms/mụ. Giống SR thấp nhất ở ngƣỡng 8giờ chỉ đạt 0,31đvms/mụ. Tốc độ sinh trƣởng tƣơng đối của mụ sẹo sau 4 tuần nuụi

Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

phục hồi có mối tƣơng quan với khả năng chịu mất nƣớc của mụ sẹo, nhƣng lại tỷ lệ nghịch với thời gian xử lý thổi khụ. Theo Nguyễn Thị Tõm (2003), khi tiến hành xử lý mụ sẹo của một số giống lỳa nƣớc ở cỏc ngƣỡng nhiệt độ khỏc nhau, trong cỏc ngƣỡng thời gian khỏc nhau cũng cho thấy tốc độ sinh trƣởng của mụ sẹo tỷ lệ thuận với tỷ lệ sống sót của mụ [48]. Kết quả nghiờn cứu của chỳng tụi phự hợp với kết quả thu đƣợc qua cỏc nghiờn cứu của Lờ Xuõn Đắc (1998), Nguyễn Thị Thu Hoài (2005) [5], [17].

3.4.5. Khả năng tỏi sinh cõy từ mụ sẹo sau khi xử lý thổi khụ

Khả năng tỏi sinh sõy sau 6 tuần nuụi cấy của cỏc mụ sẹo sống sót khi xử lý mất nƣớc đƣợc trỡnh bày ở hỡnh 3.17. 0 10 20 30 40 50 60 70 0h 2h 4h 6h 8h NN KM SR

Thời gian xử lý (giờ) Tỷ lệ tỏi sinh (%) NN KT KM KĐ SR

Hỡnh 3.17. Khả năng tỏi sinh cõy từ mụ sẹo sau khi xử lý thổi khụ

Kết quả cho thấy trờn mụi trƣờng phục hồi và tỏi sinh mụ sẹo sống sót sau 2, 4, 6, 8 giờ thổi khụ thỡ cỏc giống đều có khả năng tỏi sinh. Mụ của 5 giống này qua xử lý mất nƣớc khi sống sót thƣờng có khả năng tỏi sinh cao hơn so với đối chứng khụng bị xử lý thổi khụ từ 10,67% đến 48,16% so với 10,12 đến 20,12 của giống đối chứng khụng bị xử lý thổi khụ. Theo Lờ Trần Bỡnh và CS (1995) nguyờn nhõn là do quỏ trỡnh xử lý thổi khụ đó giết chết tế bào mẫn cảm, chọn ra cỏc tế bào có sức sống và khả năng tỏi sinh cao [1]. Trong cỏc giống tỏi sinh ở ngƣỡng 2, 4 giờ tỷ lệ biến động ớt, trong đó ở ngƣỡng 4 giờ giống NN có tỷ lệ tỏi sinh cao nhất 63,56% và giống SR có tỷ lệ tỏi sinh thấp nhất 15,17%, Cỏc giống cũn lại có mức tỏi sinh giao động từ 40,34% đến 19,22%. Ngƣỡng 6 giờ 3 giống cũn khả năng tỏi sinh là NN

Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

(35,78%), KT (25,29%), KM (23,57%), hai giống cũn lại khụng cũn khả năng tỏi sinh. Sau 8 giờ xử lý thổi khụ thỡ cả 5 giống đều khụng cũn khả năng tỏi sinh. Nhƣ vậy, khả năng tỏi sinh khụng chỉ phụ thuộc vào kiểu gen mà cũn chịu ảnh hƣởng của thời gian xử lý thổi khụ mụ sẹo.

3.4.6. Xỏc định nhanh sức sống của tế bào mụ sẹo bằng phƣơng phỏp nhuộm TTC TTC

Chỳng tụi sử dụng phƣơng phỏp nhuộm TTC để đỏnh giỏ nhanh sức sống của tế bào mụ sẹo sau khi xử lý thổi khụ. Những tế bào sống sót bắt màu với thuốc nhuộm, tế bào chết khụng bắt màu, khi rửa mẫu với cồn 900

ở 600C trong 1 đến 2 giờ màu đỏ sẽ thụi ra hết dung dịch. Giỏ trị mật độ quang thu đƣợc đo ở bƣớc sóng 485nm phản ỏnh sức sống của tế bào mụ sẹo. Kết quả đƣợc trỡnh bày ở bảng 3.20 và hỡnh 3.18.

Bảng 3.20. Kiểm tra sức sống của cỏc giống lỳa cạn bằng phƣơng phỏp nhuộm TTC

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 Giỏ trị OD 485nm NN KT KM KĐ SR giống

4 giờ thổi khụ Đối chứng

Hỡnh 3.18. Đỏnh giỏ khả năng chịu mất nƣớc của mụ sẹo cỏc giống lỳa cạn

Giống Giỏ trị OD 485nm Tỷ lệ so với đối chứng

4 giờ thổi khụ Đối chứng

NN 0,25 ± 0,09 0,13 ± 0,01 1,92

KT 0,21 ± 0,02 0,15 ± 0,01 1,40

KM 0,14 ± 0,07 0,09 ± 0,01 0,16

KĐ 0,19 ± 0,04 0,14 ± 0,01 1,36

Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

Kết quả ở bảng 3.20 và hỡnh 3.18 Cho thấy cỏc giống đều có giỏ trị mật độ quang cao hơn so với đối chứng. Đặc biệt giống NN có giỏ trị mật độ quang vƣợt xa so với đối chứng 1,92 lần. So sỏnh với kết quả về tỷ lệ mụ sẹo sống sót ở mục 3.4.1. Thấy những giống có tỷ lệ mụ sẹo sống sót cao thƣờng có giỏ trị mật độ quang cao hơn so với đối chứng. Có thể là do sau khi xử lý thổi khụ lƣợng nƣớc trong tế bào giảm mạnh cỏc tế bào chƣa kịp phục hồi nờn khả năng hấp thụ mật độ quang kộm. Kết quả phƣơng phỏp nhuộm TTC phự hợp với kết quả của phƣơng phỏp xỏc định tỷ lệ sống sót của mụ sẹo. Kết quả mà chỳng tụi nghiờn cứu về sức sống của tế bào mụ sẹo phự hợp với kết quả nghiờn cứu của Đinh Thị Phũng (2001) [40], Nguyễn Thị Tõm (2003) [54], Bựi Thị Thu Thủy (2006) [60], Nguyễn Thị Thu Hoài (2005) [17]. Điều này cho phộp sử dụng phƣơng phỏp nhuộm TTC để xỏc định sớm khả năng chịu hạn của cỏc giống lỳa trong trƣờng hợp cần thiết.

Hỡnh 3.19. Khả năng phục hồi và tỏi sinh sau thổi khụ của cỏc giống lỳa cạn ở mức độ mụ sẹo

1; 3. Mụ sẹo phục hồi sau 3 tuần và tỏi sinh cõy sau 6 tuần của Giống NN. 2; 4. Mụ sẹo phục hồi sau 3 tuần và tỏi sinh cõy sau 6 tuần của Giống KM.

Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

Qua nghiờn cứu khả năng chịu hạn của cỏc giống lỳa ở mức độ mụ sẹo có thể rỳt ra một số kết luận:

(1) Cả 5 giống lỳa đều có khả năng tạo mụ sẹo từ hạt và tỏi sinh cõy đỏp ứng cho nghiờn cứu tiếp liờn quan đến nuụi cấy in vitro.

(2) Mụ sẹo của 5 giống lỳa đều bị mất nƣớc nhanh khi xử lý thổi khụ ở cỏc ngƣỡng thời gian 2, 4 giờ. Từ 6 đến 8 giờ tốc độ mất nƣớc của mụ giảm dần. Sự sai khỏc về mức độ mất nƣớc giữa cỏc giống là khụng đỏng kể. Sau 8 giờ thổi khụ giống SR có độ mất nƣớc cao nhất (94,27% so với khối lƣợng tƣơi), giống NN có độ mất nƣớc thấp nhất (88,12% so với khối lƣợng tƣơi).

(3) Khả năng chịu mất nƣớc và tốc độ sinh trƣởng của mụ sẹo sau khi xử lý thổi khụ của cỏc giống nghiờn cứu có sự khỏc nhau rõ rệt, cao nhất là giống NN thấp thất là giống SR.

(4) Mụ sẹo của cỏc giống nghiờn cứu sau khi xử lý thổi khụ đều cũn giữ đƣợc khả năng tỏi sinh. Chọn lọc xử lý thổi khụ mụ sẹo của 5 giống lỳa cạn: NN, KT, KM, KĐ, SR đó thu đƣợc 130 dũng mụ có khả năng chịu hạn và 570 dũng cõy xanh có thể sử dụng cho cụng tỏc chọn dũng tiếp theo.

(5) Khả năng chịu hạn ở mức độ mụ sẹo của cỏc giống lỳa có sự khỏc nhau, thứ tự từ cao xuống thấp nhƣ sau: NN>KT>KĐ>KM>SR.

Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

Kấ́T LUẬN VÀ Đấ̀ NGHỊ

Kờ́t luọ̃n

1. Trong 5 giụ́ng lúa cạn thu thọ̃p ở tỉnh Hà Giang có 2 giụ́ng thuụ̣c loài phụ Indica

và 3 giụ́ng thuụ̣c loài phụ Japonica, cỏc giống đều là lỳa tẻ. Cỏc giống lỳa biểu hiợ̀n đa hình vờ̀ đặc điờ̉m hình thái , khụ́i lƣợng hạt. Trờn phƣơng diợ̀n cảm quan , hạt gạo cỏc giống đều phự hợp với thị hiếu ngƣời tiờu dựng và xuất khẩu.

2. Chṍt lƣợng gạo giụ́ng KT có chṍt lƣợng gạo là tụ́t nhṍt tiờ́p đờ́n là giụ́ng KĐ , SR, NN và kém nhṍt là giụ́ng KM . Hàm lƣợng axit amin khụng thay thế tr ong protein của cỏc giống lỳa nghiờn cứu (trƣ̀ methyonin và lizin) cao hơn tiờu chuõ̉n của FAO.

3. Hàm lƣợng đƣờng tan và hoạt độ của enzym α-amylase, hàm lƣợng protein và hoạt độ của enzym protease ở giai đoạn nảy mõ̀m của các gi ống lỳa có mối tƣơng quan thuọ̃n chặt chẽ , liờn quan đờ́n khả năng chịu hạn của tƣ̀ng giụ́ng . Khả năng chịu hạn của cỏc giống lỳa nghiờn cứu ở giai đoạn nảy mầm đƣợc sắp xếp theo thƣ́ tƣ̣ tƣ̀ cao đờ́n thṍp nhƣ sau: NN>KM >KT>KĐ>SR.

4. Sƣ̣ biờ́n đụ̣ng hàm lƣợng prolin và đƣờng tan ở giai đoạn mạ có tƣơng quan th uận với khả năng chịu hạn của các giụ́ng lúa . Giụ́ng NN có chỉ số chịu hạn tƣơng đối cao nhṍt (19689,12) và thấp nhất là giống SR (14963,28). Khả năng chịu hạn của cỏc giống lỳa ở giai đoạn mạ đƣợc sắp xếp nhƣ sau: NN>KM >KT>KĐ>SR.

5. Dƣ̣a trờn phõn tích khoảng cách và hợ̀ sụ́ khác nhau có thờ̉ chia 5 giụ́ng lúa nghiờn cƣ́u 3 mƣ́c chịu hạn khác nhau . Mƣ́c chịu hạn tụ́t nhṍt gụ̀m giụ́ng NN tiếp theo là giống chịu hạn trung bỡnh gồm KM và KT, mƣ́c chịu hạn k ộm nhṍt gụ̀m giụ́ng KĐ và SR.

6. Cả 5 giống lỳa đều có khả năng tạo mụ sẹo từ hạt và tỏi sinh thành cõy từ mụ sẹo đỏp ứng cho cỏc nghiờn cứu tiếp theo liờn quan đến nuụi cấy in vitro. Cỏc giống có tỷ lệ tạo mụ sẹo và tỏi sinh cõy khỏc nhau, tỷ lệ tỏi sinh cõy cao nhất là giống NN tiếp theo là cỏc giống KM, KT, KĐ và thấp nhất là giống SR.

Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn

7. Mụ sẹo của 5 giống lỳa đều bị mất nƣớc nhanh khi xử lý thổi khụ. Sự sai khỏc về mức độ mất nƣớc giữa cỏc giống là khụng đỏng kể. Sau 8 giờ thổi khụ lƣợng nƣớc mất đi cao nhất là giống SR (94,24%) khối lƣợng tƣơi.

8. Tốc độ sinh trƣởng của mụ sau xử lý thổi khụ có sự khỏc biệt nhau khỏ rõ rệt. Giống NN có tỷ lệ sống sót cao hơn so với cỏc giống cũn lại.

9. Đa số những mụ sống sót sau thổi khụ đều có khả năng tỏi sinh thành cõy hoàn chỉnh. Chọn lọc thổi khụ mụ sẹo của 5 giống lỳa đó thu đƣợc 130 dũng mụ có khả năng chịu hạn và 570 dũng cõy xanh có thể sử dụng làm vật liệu khởi đầu cho việc chọn lọc cỏc dũng chịu hạn.

Đờ̀ nghị

1. Giống NN có khả năng chịu hạn , tạo mụ sẹo và tỏi sinh cõy tụ́t nhṍt trong sụ́ các