Đồ Án Tốt Nghiệp Nguyễn Thái Sơn BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KĨ THUẬT CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC 000 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG MỘT SỐ CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG THỰC VẬT ĐỂ TẠO CHỒI CÂY CHÈ Ở GIAI ĐOẠN SAU THU HOẠCH Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học Mã số ngành: 111 GVHD : Th.S. Trịnh Thị Lan Anh SVTH : Nguyễn Thái Sơn MSSV : 105111055 Tp.HCM, tháng 7 năm 2010 i Đồ Án Tốt Nghiệp Nguyễn Thái Sơn 1. Đầu đề Đồ án tốt nghiệp: “Ứng dụng một số chất điều hòa sinh trưởng thực vật để tạo chồi cây chè ở giai đoạn sau thu hoạch”. 2. Nhiệm vụ: Thế kỉ 20 là thế kỉ của “ công nghệ sinh học” bởi ngay từ những thập niên đầu tiên của thế kỉ này nhân loại đã được chứng kiến những khám phá mang tính đột biến của chúng. Đặc biệt là trong lĩnh vực nông nghiệp với cuộc cách mạng xanh đã mang lại cho con người một lượng lương thực khổng lồ. Các chất điều hòa sinh trưởng thực vật dần dần được định dạng và sản xuất trên quy mô công nghiệp. Nhờ có chất điều hòa sinh trưởng mà con người đã chủ động hơn trong sản xuất, con người có thể can thiệp vào đời sống sinh lí của thực vật bắt chúng phải phục vụ các nhu cầu đa dạng của con người. Trong đề tài này chúng tôi quan tâm đặc biệt đến 3 chất điều hòa sinh trưởng Auxin(NAA), cytokinin(BAP), gibbereline(GA3) và ứng dụng chúng vào việc sản xuất PHÂN BÓN LÁ đặc hiệu cho cây chè nhằm mục đích tăng số lượng búp thu hoạch được đồng thời rút ngăn thời gian phát sinh chồi.Bước đầu đã thu được những kết quả khả quan: + Tỉ lệ tối ưu của các chất điều hòa sinh trưởng thực vật trong quá trình phát sinh chồi là: NAA: 1mg/l, BAP: 10mg/l, GA3: 2mg/l + Tỉ lệ phối hợp tối ưu của auxin/cytokinin trong quá trình tạo chồi là : 1/10 + Năng xuất thu hoạch mỗi vụ tăng trung bình 20-30%, mỗi năm có thể tăng thêm một lứa thu hoặch. 3. Ngày giao Đồ án tốt nghiệp: ngày 5 tháng 4 năm 2010. 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 28 tháng 6 năm 2010. 5. Họ tên người hướng dẫn Phần hướng dẫn Th.S. Trịnh Thị Lan Anh toàn bộ Đồ án Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thông qua Bộ môn. Ngày 5 tháng 7 năm 2010 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) Trịnh Thị Lan Anh ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC KTCN TPHCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC 000 KHOA: MT & CNSH BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ SINH HỌC NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP HỌ VÀ TÊN: NGUYỄN THÁI SƠN MSSV: 105111055 NGÀNH: CÔNG NGHỆ SINH HỌC LỚP: 05DSH PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN Người duyệt (chấm sơ Bộ):…………………………………. Đơn vị:……………………………………………………… Ngày bảo vệ:…………………………………………………. Điểm tổng kết:………………………………………………. Nơi lưu trữ Đồ án tốt nghiệp:………………………………… Đồ Án Tốt Nghiệp Nguyễn Thái Sơn LỜI CẢM ƠN Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến Ban Giám Hiệu trường Đại Học Kĩ Thuật Công Nghệ TP Hồ Chí Minh cùng các Quý Thầy Cô Khoa Môi Trường & Công Nghệ Sinh Học đã hết lòng dạy dỗ em trong suốt quãng thời gian theo học tại trường. Em xin chân thành cảm ơn cô – Th.S. Trịnh Thị Lan Anh đã tân tình hướng dẫn bảo ban em trong quá trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp. Xin trân thành cảm ơn công lao to lớn của bố mẹ đã không quản gian nan vất vả nuôi dưỡng con nên người. Xin gửi lời cảm ơn tha thiết nhất đến tập thể lớp 05 DSH, những người bạn tốt, những người đồng hành cùng tôi trong 4 năm qua. Và cuối cùng tôi xin có lời cám ơn sâu sắc đến Ban Giám Đốc cùng toàn thể các nhân viên của Công Ty TNHH SX – TM Long Phú đã ủng hộ giúp đỡ tôi rất nhiều trong suốt quá trình thực tập và thực hiện Đồ án tốt nghiệp này. Vì đây cũng là lần đầu tiên em tham gia nghiên cứu khoa học, một lĩnh vực đòi hỏi tính chuyên môn cao cùng với tính kiên nhẫn tỉ mỉ do đó không thể tránh khỏi những sai xót nhầm lẫn mong Quý Thầy Cô trong hội đồng chấm bảo vệ Đồ án cùng bạn đọc tham gia góp ý để đề tài được hoàn thiện hơn và có khả năng ứng dụng rộng rãi hơn. TP. HCM, tháng 7 năm 2010 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thái Sơn iii Đồ Án Tốt Nghiệp Nguyễn Thái Sơn MỤC LỤC Trang CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục đích của đề tài 2 1.3. Yêu cầu của đề tài 2 1.4. Giới hạn của đề tài 2 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 2.1. TỔNG QUAN VỀ CÂY CHÈ 3 2.1.1. Giá trị của cây chè trong nền kinh tế quốc dân 3 2.1.2. Thị trường chè 4 2.1.3. Tình hình sản xuất chè trên thế giới 6 2.1.4. Tình hình sản xuất chè ở Việt Nam 7 2.1.5. Đặc điểm hình thái của cây chè 8 2.1.5.1. Nguồn gốc 8 2.1.5.2. Phân loại 9 2.1.6. Đặc điểm hình thái học và sinh vật học của cây chè 13 2.1.7. Đặc điểm sinh trưởng sinh sản của cây chè 19 2.1.8. Khái niệm về phát dục các thể của cây chè 21 2.1.8.1. Tổng chu kỳ phát dục cá thể của cây 21 2.1.8.2. Chu kỳ phát dục hàng năm 22 2.1.9. Đặc tính sinh hóa của chè 22 2.1.10. Nhu cầu dinh dưỡng của cây chè 27 2.1.11. Cơ sở khoa học của việc bón phân cho chè 30 2.2. TỔNGQUAN VỀ CÁC CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG CÂY TRỒNG 30 2.2.1. Auxin 31 2.2.1.1. Lịch sử phát hiện ra auxin 32 2.2.1 .2. Phân loại và cấu tạo 33 iv Đồ Án Tốt Nghiệp Nguyễn Thái Sơn 2.2.1.3. Tính chất sinh lý của auxin 35 2.2.1.4. Cơ chế tác dụng của auxin lên sự sinh trưởng của cây 39 2.2.1.5. Quá trình tổng hợp và phân giải Auxin trong cây trồng 40 2.2.2. Cytokinin 41 2.2.2.1. Lịch sử hình thành 41 2.2.2.2. Phân loại 42 2.2.2.3. Tính chất sinh lý 43 2.2.2.4. Quá trình tổng hợp và phân hủy cytokinin trong cây trồng 45 2.2.3. Gibberelin 46 2.2.3.1. Lịch sử 46 2.2.3.2. Về mặt hóa học 47 2.2.3.3. Phân loại 47 2.2.3.4. Chức năng 48 2.2.3.5. Gibberellin trong cây trồng 50 2.2.4. Các chất ức chế tăng trưởng 50 2.2.4.1. Các chất có nguồn gốc phenol 50 4.2. Acid abscisic 51 2.2.5. Ethylene 52 CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 53 3.1. Thời gian và địa điểm thực hiện đề tài 53 3.2. Vật liệu 53 3.2.1. Đối tượng nghiên cứu 53 3.2.2. Trang thiết bị, máy móc, dụng cụ và hóa chất 53 3.2.3. Bố trí thí nghiệm 55 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 60 4.1. Thí nghiệm 1. Ảnh hưởng của sự thay đổi nồng độ BAP kết hợp với nồng cố định của NAA và GA3 lên sự tạo mới chồi chè và thời gian thu hoạch 60 4.2.Thí nghiệm 2. Ảnh hưởng của sự thay đổi BAP kết hợp vớiNAA, GA3 và chất nền NPK cố định lên sự tạo mới chồi chè và thời gian thu hoạch 71 v Đồ Án Tốt Nghiệp Nguyễn Thái Sơn 4.3. So sánh ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng thực vật phun trực tiếp với việc phối trộn chất điều hòa với chất nền NPK lên thời gian hình thành chồi và số lượng chồi chè thu hoạch 82 4.4. Kết luận 88 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 91 5.1 Kết luận 91 5.2. Kiến nghị 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi Đồ Án Tốt Nghiệp Nguyễn Thái Sơn - ATP: Adenosine triphosphate - BAP: 6-benzyl-aminopurine - GA3: gibberellin A3 - MAP: mononamonium photphat - NAA: α-Naphthalene acetic acid - OPEC: Organization of Petroleum Exporting Countries. - SA: sunphatamon - USD: United States dollar vii Đồ Án Tốt Nghiệp Nguyễn Thái Sơn DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1. Sự thay đổi hàm lượng cafein dưới tác dụng của việc bón phân 25 Bảng 3.1. Ảnh hưởng của việc thay đổi nồng độ BAP kết hợp với nồng độ cố định của NAA và GA3 lên sự tạo chồi chè 56 Bảng 3.2. Khối lượng các chất trong quá trình pha trộn các nghiệm thức 57 Bảng 3.3. Ảnh hưởng của tỉ lệ auxin/cytokinin lên quá trình tạo chồi chè 57 Bảng 4.1. Ảnh hưởng của việc thay đổi nồng độ BAP kết hợp với nồng độ cố định của NAA và GA3 lên thời gian tạo mới chồi chè 61 Bảng 4.2. Ảnh hưởng của việc thay đổi nồng độ BAP kết hợp với nồng độ cố định của NAA và GA3 lên số lượng chồi thu hoạch sau 35 ngày 66 Bảng 4.3. Ảnh hưởng của sự thay đổi BAP kết hợp với NAA, GA3 và chất nền NPK cố định lên thời gian hình thành chồi chè 72 Bảng 4.4. Số lượng búp chè thu hoạch ở các ngiệm thức thí nghiệm sau 35 ngày tiến hành thí nghiệm (ở giai đoạn thu hoạch) 77 Bảng 4.5. Ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng phun trực tiếp lên cây chè đến thời gian hình thành chồi 82 Bảng 4.6. Ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng có phối trộn chất nền NPK dưới dạng phân bón lá phun lên cây chè đến thời gian hình thành chồi 83 Bảng 4.7. Ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng phun trực tiếp lên cây chè đến thời gian hình thành chồi 86 Bảng 4.8. Ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng có phối trộn chất nền NPK dưới dạng phân bón lá phun lên cây chè đến số lượng chồi thu hoạch 86 viii Đồ Án Tốt Nghiệp Nguyễn Thái Sơn DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1. Cây chè trung quốc lá nhỏ 10 Hình 2.2. Cây chè shan 11 Hình 2.3. Cây chè Ấn Độ 12 Hình 2.4. Thân và cành cây chè 13 Hình 2.5. Mầm đỉnh của cây chè 15 Hình 2.6. Mầm nách của cây chè 15 Hình 2.6. Mầm nách của cây chè 17 Hình 2.7. Lá của cây chè 31 Hình 2.8. Auxin 32 Hình 2.9. Bao lá mầm của cây nhạy cảm với ánh sáng 32 Hình 2.10. Sự hình thành và phân bố chất Auxin ở đỉnh mầm 33 Hình 2.11. Cấu trúc IBA 33 Hình 2.12. Cấu trúc IAA 33 Hình 2.13. Cấu trúc không gian của IAA 33 Hình 2.14. Cấu trúc của 4-CI-IAA 34 Hình 2.15. Cấu trúc của PAA 34 Hình 2.16. Cấu trúc IBA 34 Hình 2.17. Cấu trúc 2,4-D 35 Hình 2.18. Cấu trúc α-NAA 35 Hình 2.19. Cấu trúc 2-Methoxy-3,6-dichlorobenzoic acid (dicamba) 35 Hình 2.20. Cấu trúc 2,4,5-T 36 Hình 2.21. Quá trình giãn nở của tế bào dưới tác động của auxin 37 Hình 2.22. Tính hướng địa của cây 37 Hình 2.23.Tính hướng ánh sáng của cây 38 Hình 2.24. Khi cắt bỏ chồi ngọn hoặc rễ chính thì chồi bên, rễ bên được giải phóng khỏi ức chế và lập tức sinh trưởng 39 Hình 2.25. Auxin tác động tạo quả không hạt 40 Hình 2.26. Quá trình tổng hợp auxin trong cây trồng 41 ix Đồ Án Tốt Nghiệp Nguyễn Thái Sơn Hình 2. 27. Sơ đồ quá trình thủy phân auxin 41 Hình 2.28. Sơ đồ quá trình trao đổi chất của auxin trong cây 42 Hình 2.29. Cấu trúc 6 furfuryl-aminopurine 42 Hình 2.30. Cấu trúc 6-benzyl-aminopurine 43 Hình 2.31. Cấu trúc của một số cytokinin thường gặp 43 Hình 2. 32. Phát triển do có cytokinin (a); Đột biến thiếu cytokinin (do thừa cytokinin oxydase) (b) 44 Hình 2.33. Cơ chế tác động của cytokinin 44 Hình 2.34. Tác dụng kìm hãm quá trình thoái hóa của cytokinin (a) Có cytokinin; (b) Không có cytokinin 45 Hình 2.35. Tác dụng đối kháng tính ưu thế chồi non của cytokinin 45 Hình 2.36. Quá trình chuyển hóa qua lại của các cytokinin 46 Hình 2.37. Quá trình phân giải cytokinin trong cây trồng 47 Hình 2.38. Kauren (hợp chất trung gian của GA ) 48 Hình 2.39. Cấu trúc của môt số gibbereline 48 Hình 2.40. Tác dụng kì diệu của gibberelin 49 Hình 2.41. Tác dụng của gibberelin lên sự ra hoa 49 Hình 2.42. Tác dụng của gibbereline tạo quả không hạt 50 Hình 2.43. Tác dụng gibberelin trong việc thức tỉnh chồi non 53 Hình 3.1. Bãi chè thực hiện thí nghiệm trước khi thu hái 58 Hình 3.2. Cây chè sau khi thu hoạch dùng để tiến hành thí nghiệm 62 Hình 4.1. Các chồi non hình thành ở nghiệm thức A3 64 Hình 4.2. Chồi non biến dị hình thành ở nghiệm thức A9 và nghiệm thức A10 68 Hình 4.3. Cây chè ở giai đoạn thu hoạch ở nghiệm thức A3 76 Hình 4.4. Cây chè đến giai đoạn thu hoạch ở nghiệm thức B3 79 Hình 4.5. Các búp chè ở giai đoạn thu hoạch của nghiệm thức B10 80 Hình 4.6. Rau cháy lá do chất điều hòa sinh trưởng thực vật ở nồng độ cao 89 Hình 4.7. Cây chè sau khi xử lý chất điều hòa sinh trưởng ở nồng độ cao vẫn bình thường 89 x [...]... hành thực hiện đề tài: Ứng dụng một số chất điều hòa sinh trưởng thực vật để tạo chồi cây chè ở giai đoạn sau thu hoạch 1.2 Mục đích của đề tài Quá trình phát triển của cây chè trải qua rất nhiều giai đoạn, để tạo ra được một lứa chè ngon năng xuất cần đầu tư nhiều công đoạn chăm sóc Sản phẩm thu hoạch của chè là lá đặc biệt là các búp non, do vậy để có được năng xuất cao cần phải tăng số lượng chồi. .. gian tạo chồi Do vậy, chúng tôi đã sử dụng 3 loại chất điều hòa sinh trưởng là auxin (NAA), cytokinin (BAP), gibbereline (GA3) áp dụng trên đối tượng là cây chè nhằm tăng số lượng chồi, cụ thể: - Tìm được nồng độ tối ưu của các chất như auxin, cytokinin và gibbereline trong sự tạo chồi mới ở cây chè sau giai đoạn thu hoạch và rút ngắn thời gian thu hoạch của một lứa chè nhằm tăng số lần thu hoạch chè. .. thành chồi chè sau 35 ngày phun thí nghiệm chế phẩm phối trộn chất điều hòa sinh trưởng thực vật với chất nền NPK 73 Biểu đồ 4.5 Ảnh hưởng của sự thay đổi BAP kết hợp với NAA, GA3 và chất nền NPK cố định lên số lượng chồi thu hoạch sau 35 ngày tiến hành thí nghiệm .77 Biểu đồ 4.6 So sánh thời gian hình thành chồi ở thí nghiệm phun chất điều hòa sinh trưởng thực vật trực tiếp lên cây. .. trực tiếp lên cây chè với thí nghiệm phun chất điều hòa dưới dạng phân bón lá phối trộn chất nền NPK .83 Biểu đồ 4.7 So sánh số lượng chồi thu hoạch ở thí nghiệm phun chất điều hòa sinh trưởng thực vật trực tiếp lên cây chè với thí nghiệm phun chất điều hòa dưới dạng phân bón lá phối trộn chất nền NPK .87 CHƯƠNG xii Đồ Án Tốt Nghiệp Nguyễn Thái Sơn 1: MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Chè là cây công nghiệp lâu... chưa ứng dụng phát triển của công nghệ sinh học vào thực tế sản xuất Ngày nay với sự tiến bộ vượt bậc của công nghệ sinh học, đặc biệt là những tiến bộ trong lĩnh vực nông nghiệp, các nhà khoa học đã nghiên cứu đã và sản xuất ra các loại phân bón tốt, các chất điều hòa sinh trưởng thực vật đã được tinh sạch hơn và bước đầu được áp dụng trên cây chè Tuy có rất nhiều các lợi thế để phát triển cây chè. .. kỳ này bao gồm hai giai đoạn: sinh trưởng và tạm ngừng sinh trưởng Trong giai đoạn sinh trưởng, các loại mầm dinh dưỡng sẽ phát triển hình thành búp, lá non và những đợt búp chè mới; hệ rễ tiếp tục phát triển hình thành các rễ bên và rễ hấp thụ Các mầm sinh thực phát triển thành nụ, hoa và quả Sinh trưởng dinh dưỡng cũng như sinh trưởng sinh sản phụ thu c vào giống, tuổi của cây, điều kiện ngoại cảnh,... tạp Một mặt do đặc điểm sinh vật học của cây trồng, mặt khác do ảnh hưởng xấu của các điều kiện bên ngoài hoặc do biện pháp kỹ thu t không thích hợp Búp chè hoạt động sinh trưởng theo một quy luật nhất định và hình thành nên các đợt sinh trưởng theo thứ tự thời gian Thời gian của mỗi đợt sinh trưởng phụ thu c vào giống, chế độ dinh dưỡng và điều kiện khí hậu 2.1.6.4 Lá chè Hình 2.7 Lá của cây chè Lá chè. .. nước xuất khẩu chè trên thế giới như Trung Quốc, Ấn Độ… Vì vậy việc ứng dụng được những tiến bộ của công nghệ sinh học vào thực tế sản xuất, đặc biệt là trong sản xuất nông nghiệp là vấn đề đang được quan tâm hiện nay Để tìm hiểu về tác động của các chất điều hoà sinh trưởng thực vật lên 1 Đồ Án Tốt Nghiệp Nguyễn Thái Sơn sự tạo chồi ở cây chè ngoài đồng ruộng nhằm tăng số lượng búp chè thu hoạch, chúng... đạt 6 - 7 tấn/ha Búp chè có nhiều tuyết, dùng chế biến chè xanh, chè đen đều cho phẩm chất tốt nhưng thích hợp với chế biền chè xanh hơn 2.1.6 Đặc điểm hình thái học và sinh vật học của cây chè 2.1.6.1 Thân và cành Hình 2.4 Thân và cành cây chè Cây chè sinh trưởng trong điều kiện tự nhiên là đơn trục, nghĩa là chỉ có một thân chính, trên đó phân ra các cấp cành Do đặc điểm sinh trưởng và do hình dạng... sinensis) Tên khoa học của cây chè được nhiều nhà khoa học công nhận là: Camellia sinensis (L) O Kuntze và có tên đồng nghĩa là: Thea sinensis L Chú thích: Năm 1753 Linê đặt tên khoa học cho cây chè là Thea sinensis, sau đó lại đặt tên là Camellia sinensis Sau Linê có nhà thực vật học xếp cây chè thu c chi Thea, có tác giả khác xếp cây chè thu c chi Camellia Tên khoa học của cây chè được viết là Thea . tiến hành thực hiện đề tài: Ứng dụng một số chất điều hòa sinh trưởng thực vật để tạo chồi cây chè ở giai đoạn sau thu hoạch . 1.2. Mục đích của đề tài Quá trình phát triển của cây chè trải qua. án tốt nghiệp: Ứng dụng một số chất điều hòa sinh trưởng thực vật để tạo chồi cây chè ở giai đoạn sau thu hoạch . 2. Nhiệm vụ: Thế kỉ 20 là thế kỉ của “ công nghệ sinh học” bởi ngay từ những thập. ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KĨ THU T CÔNG NGHỆ TP HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG VÀ CÔNG NGHỆ SINH HỌC 000 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG MỘT SỐ CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG THỰC VẬT ĐỂ TẠO CHỒI CÂY CHÈ Ở GIAI