Đang tải... (xem toàn văn)
Khóa luận tốt nghiệp rất hay và bổ ích !
1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Tính cấp thiết của đề tài Cỏ dại là một trong những nguyên nhân chính làm giảm năng suất của cây trồng do cạnh tranh trực tiếp dinh dưỡng, ánh sáng và là nơi cư trú của nhiều đối tượng sâu bệnh hại. Mặt khác, sự cạnh tranh của cỏ dại gây ra các stress sinh học đối với cây trồng, làm giảm khả năng sinh trưởng của cây. Trong trồng trọt, để hạn chế cỏ dại có thể sử dụng (i) biện pháp diệt trừ thủ công hay canh tác tuy nhiên biện pháp này mất nhiều công sức mà hiệu quả không cao; (ii) phun thuốc trừ cỏ hóa học, phương pháp này được cho là hiệu quả hơn và được lựa chọn là công cụ chính diệt trừ cỏ dại. Tuy nhiên thuốc diệt cỏ sẽ gây hại cho cây trồng, thậm trí làm chết cây nếu phun quá nồng độ và không đúng thời điểm. Để khắc phục điều này, các nhà khoa học trên thế giới đã nghiên cứu chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ vào cây trồng. Tính đến năm 2010, diện tích cây trồng biến đổi gen kháng thuốc diệt cỏ chiếm khoảng 61% (70 triệu ha) tổng diện tích cây trồng biến đổi gen hiện nay (148 triệu ha) (Clive James, 2011). Chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ vào cây trồng đã mang lại lợi ích lớn cho sản xuất nhờ tăng năng suất, giảm chi phí đầu tư công làm đất, trừ cỏ, giảm ô nhiễm môi trường do sử dụng thuốc hóa học,…. Đậu tương là cây trồng chính cung cấp protein cho con người và được trồng rộng khắp ở nhiều quốc gia trên thế giới. Diện tích trồng đậu tương vào khoảng 102,4 triệu ha (FAOSTAT, 2011); trong đó đậu tương chuyển gen chiếm 81% diện tích (Clive James, 2011), là cây trồng chuyển gen có diện tích lớn nhất hiện nay (bông 64%, ngô 39%). Ở Việt Nam, đậu tương có diện tích khoảng 197,8 nghìn ha, năng suất chỉ đạt 15 tạ/ha (Tổng cục thống kê, 2011). Cỏ dại là một trong những trở ngại làm cho diện tích trồng đậu tương không được mở rộng và ảnh hưởng đến năng suất cây trồng. Năng suất và sản lượng đậu tương trong nước không đáp ứng đủ nhu cầu trong nước. Do vậy, hàng năm Việt Nam phải nhập khẩu một lượng lớn hạt đậu tương để phục vụ nhu cầu trong nước (năm 2010, Việt Nam nhập khẩu hơn 227 nghìn tấn hạt đậu tương) (Tổng cục thống kê, 2011). Cùng với cây ngô và cây bông, đậu tương là cây trồng được ưu tiên phát triển bằng kỹ thuật chuyển gen. Nhiều nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu, tạo giống đậu tương bằng phương pháp chuyển gen và đã thu được kết quả nhất định (Nguyễn Tiến Dũng và cs, 2010), (Trần Thị Cúc Hòa, 2007 và 2008). 2 Năm 2010, Khoa Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã chuyển gen thành công tạo ra các dòng đậu tương kháng thuốc diệt cỏ từ các giống đậu tương của Việt Nam. Trong phạm vi đề tài, chúng tôi tiến hành: “Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và kháng thuốc diệt cỏ (nhóm phosphinothricin )của một số dòng đậu tương chuyển gen”. 1.2. Mục đích, yêu cầu và ý nghĩa của đề tài 1.2.1. Mục đích Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển và kháng thuốc diệt cỏ nhóm phosphinothricin của một số dòng đậu tương chuyển gen 1.2.2. Yêu cầu - Đánh giá khả năng kháng thuốc diệt cỏ của các dòng đậu tương chuyển gen. - Sử dụng phương pháp PCR xác định sự có mặt của gen bar với các cặp mồi đặc hiệu. - Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của các dòng đậu tương chuyển gen. 1.2.3. Ý nghĩa của đề tài 1.2.3.1. Ý nghĩa trong học tập, nghiên cứu Giúp sinh viên củng cố và hệ thống lại các kiến thức đã học, đồng thời mang lại cho bản thân những kinh nghiệm và tác phong làm việc khoa học phục vụ cho công tác sau này. Biết được phương pháp nghiên cứu một vấn đề khoa học, xử lý và phân tích số liệu, cách trình bày một bài báo khoa học. Ngoài ra đề tài hoàn thành có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu tiếp theo. 1.2.3.2. Ý nghĩa thực tiễn Những kết quả đạt được sẽ góp phần đưa cây đậu tương chuyển gen ra khảo sát trên diện rộng hơn, từ đó là cơ sở cho việc ứng dụng cây đậu tương chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ vào thực tiễn sản xuất sau này. 3 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Giới thiệu chung về đậu tương 2.1.1. Nguồn gốc và phân loại 2.1.1.1. Nguồn gốc của đậu tương Cây đậu tương là một trong những loài cây trồng được biết đến từ rất sớm. Các bằng chứng về lịch sử, địa lý và khảo cổ học chỉ ra rằng đậu tương có nguồn gốc từ Trung Quốc. Cây đậu tương được thuần hóa và trồng làm cây thực phẩm ở Trung Quốc vào khoảng thế kỷ XVII trước công nguyên. Cây đậu tương được truyền bá sang Nhật vào khoảng thế kỷ thứ XVIII, du nhập vào nhiều nước Châu Á khác như: Indonesia, Philippin, Thái Lan, Ấn Độ, Việt Nam,… vài thế kỷ sau đó. Cây đậu tương được trồng ở Châu Âu vào thế kỷ thứ XVII và ở Hoa Kỳ vào thế kỷ XVIII (Chu Hoàng Mậu và cs, 2011). 2.1.1.2. Phân loại đậu tương Đậu tương thuộc chi Glycine, họ đậu Leguminosae, họ phụ cánh bướm Papilionoideae và bộ phaseoleae. Đậu tương có tên khoa học là Glycine Max (L) Merr. Do xuất phát từ những yêu cầu, căn cứ và tiêu chí phân loại khác nhau nên cũng có nhiều cách phân loại khác nhau. Nhưng đến nay, hệ thống phân loại căn cứ vào đặc điểm về hình thái, phân bố địa lý và số lượng nhiễm sắc thể được nhiều người sử dụng. Hệ thống phân loại căn cứ vào đặc điểm hình thái, sự phân bố địa lý và số lượng nhiễm sắc thể do Hymowit và Newell (1984) xây dựng. Theo hệ thống này ngoài chi Glycine còn có thêm chi phụ Soja. Chi Glycine được chia ra thành 7 loài hoang dại lâu năm, và chi phụ Soja được chia ra làm 2 loài: loài đậu tương trồng Glycine (L) Merr. và loài hoang dại hàng năm G.Soja Sieb và Zucc (Trần Văn Điền, 2007). Hiện nay, đậu tương trồng ở Việt Nam có 2 nguồn gốc, đó là các giống địa phương và các giống nhập nội (Chu Hoàng Mậu và cs, 2011). 2.1.2. Đặc điểm thực vật học của cây đậu tương 4 Đậu tương là loại cây trồng cạn thu hạt, gồm các bộ phận chính: rễ, thân, cành, lá, hoa, quả và hạt. Rễ đậu tương là loại rễ cọc, gồm rễ cái và các rễ phụ, trên rễ có nhiều nốt sần chứa vi khuẩn Rhizobium japonicum, có khả năng cố định đạm của không khí tạo thành đạm dễ tiêu (Chu Hoàng Mậu và cs, 2011). Đậu tương là cây hai lá mầm, thân thảo. Thân cây có nhiều lông nhỏ, khi còn non thân có màu xanh hoặc tím, khi về già chuyển màu nâu nhạt. Màu sắc thân cây cho ta biết màu của hoa sau này, nếu thân có màu xanh hoa sẽ màu trắng, nếu thân có màu tím thì hoa sẽ có màu tím đỏ, chiều cao của thân từ 0,3-1m tùy theo giống. Thân cây đậu tương hình tròn, mang nhiều đốt, thường đứng, có khi bò hay nửa bò. Mỗi thân cây có khoảng 8-14 đốt, các cành mọc ra từ các đốt trên thân, đốt đầu tiên của thân chính mang 2 lá mầm, đốt thứ hai mang hai lá đơn đối nhau, từ đốt thứ 3 trở lên, mỗi đốt mang một lá kép (Chu Hoàng Mậu và cs, 2011). Mỗi lá kép có 3 lá chét. Phiến lá có nhiều hình dạng khác nhau: trứng, tròn, dài, lưỡi mác… Hình dạng của lá thay đổi theo giống, những giống có lá dài và nhỏ chịu hạn tốt nhưng cho năng suất thấp, những giống lá to thường cho năng suất cao hơn nhưng cũng chịu hạn kém hơn (Chu Hoàng Mậu và cs, 2011). Đậu tương là cây tự thụ phấn. Hoa đậu tương được phát sinh từ nách lá, đầu cành hoặc đầu thân. Hoa mọc thành chùm, mỗi chùm thường có từ 3-5 hoa. Hoa lưỡng tính nên đậu tương là cây tự thụ phấn, tỷ lệ giao phấn rất thấp chỉ chiếm 0,5- 1%, hoa có màu tím hay trắng. Thời kỳ cây ra hoa sớm hay muộn, thời gian dài hay ngắn tùy thuộc vào giống và thời vụ gieo, bởi nó chịu ảnh hưởng phối hợp của ánh sáng và nhiệt độ (Chu Hoàng Mậu và cs, 2011). Quả đậu tương là loại quả ráp, ngoài vỏ quả thường có lông bao phủ, màu sắc vỏ quả khi chín có màu vàng hay xám đen. Quả đậu tương thẳng hoặc hơi cong, dài từ 2-7cm. Mỗi quả thường có 2- 3 hạt. Hạt đậu tương có hình dạng tròn bầu dục, tròn dài, tròn dẹt, vỏ hạt thường nhẵn và có màu vàng nhạt, vàng đậm, xanh, nâu, đen…đa số là hạt màu vàng. Những giống có hạt màu vàng có giá trị thương phẩm cao. Khối lượng 1000 hạt dao động trung bình từ 100-200g. Hình dạng và màu sắc của rốn hạt đặc trưng cho mỗi giống (Chu Hoàng Mậu và cs, 2011). Bộ rễ đậu tương gồm rễ chính và rễ phụ. Trên rễ có rất nhiều nốt sần, đó là kết quả của sự cộng sinh giữa vi khuẩn Rhizobium japonicum với rễ. Nốt sần có thể dài 1cm, đường kính 5-6mm, khi mới hình thành nó có màu trắng sữa, khi phát triển 5 tốt nhất nốt sần có màu hồng. Nốt sần tập trung nhiều ở tầng đất có độ sâu từ 0- 20cm, có vai trò quan trọng trong việc cố định đạm nitơ không khí, với lượng đạm cung cấp cho cây khoảng 30-60kg/ha (Chu Hoàng Mậu và cs, 2011). Dựa vào thời gian sinh trưởng, đậu tương được chia thành các loại: chín rất sớm: thu hoạch sau 80-90 ngày; chín sớm: thu hoạch sau 90-100 ngày; chín trung bình: thu hoạch sau 100- 110 ngày; chín muộn trung bình: thu hoạch sau 110-120 ngày; chín muộn: thu hoạch sau 130-140 ngày; chín rất muộn: thu hoạch sau 140- 150 ngày (Chu Hoàng Mậu và cs, 2011). 2.1.3. Đặc điểm sinh trưởng, phát triển của cây đậu tương Sinh trưởng là quá trình tạo mới các yếu tố cấu trúc, kết quả là sự tăng lên về số lượng, kích thước của tế bào các cơ quan trong cây, phát triển là sự biến đổi về chất các tế bào, các cơ quan dẫn đến sự thay đổi về cấu trúc, chức năng. Đối với cây đậu tương thì sinh trưởng và phát triển là quá trình biến đổi từ hạt, là sự tăng lên không ngừng về chiều cao cây, số lá, quá trình lớn lên của quả và hạt cho đến khi đạt kích thước tối đa và chín. Quá trình sinh trưởng và phát triển của cây đậu tương tạm phân ra làm 2 giai đoạn chính: - Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng - Giai đoạn sinh trưởng sinh thực (Trần Văn Điền, 2007) 2.1.3.1. Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng * Thời kỳ nảy mầm Giai đoạn này được tính từ khi gieo hạt giống xuống đất, hạt hút ẩm trương lên, rễ mọc ra, thân vươn lên đội hai lá mầm lên khỏi mặt đất, lá mầm xòe ra. Thời kỳ này 2 lá nguyên bắt đầu mọc đối xứng trên vị trí 2 lá mầm, thân mầm tiếp tục phát triển thành thân chính. Nảy mầm là giai đoạn đầu tiên trong quá trình sinh trưởng và phát triển của cây đậu tương yêu cầu giai đoạn này phải có đủ nước, nhiệt độ và oxy. + Nước: Hạt đậu tương hút nhiều nước hơn so với các cây trồng khác. Hạt phải hút một lượng nước trên 50% trọng lượng hạt thì mới nảy mầm, trong khi đó các cây trồng khác như lúa chỉ hút 26%; ngô 44% v.v + Nhiệt độ: Nhiệt độ từ 15-30 0 C là thích hợp nhất cho quá trình nảy mầm của hạt đậu tương. Trong khoảng nhiệt độ này, chỉ sau gieo 3-7 ngày là hạt đã nảy mầm. + Hàm lượng O 2 : Có liên quan tới độ ẩm đất, nếu ẩm độ đất trên 90% thì không đủ O 2 để hạt nảy mầm. Khi có đủ nước, oxy, nhiệt độ thì hạt sẽ hút nước 6 trương lên, các men proteinaza, amyloaza vv chứa trong hạt bắt đầu hoạt động chuyển các chất dữ trữ ở dạng phức tạp sang đơn giản về nuôi phôi và hình thành bộ phận mới (Trần Văn Điền, 2007). * Thời kỳ phân cành và sinh trưởng thân lá Thời kỳ này được tính từ khi cây có 1-2 lá kép và căn bản kết thúc lúc bắt đầu nở hoa. Tốc độ sinh trưởng thân lá trong thời gian đầu của thời kỳ này tương đối chậm chỉ tới khi bắt đầu xuất hiện lớp rễ thứ 2 và sắp ra nụ hoa mới bắt đầu tăng nhanh. Đây là thời kỳ mầm hoa bắt đầu phân hóa. Thời kỳ này rất quan trọng, chỉ trên cơ sở thân lá sinh trưởng tốt, cành phát triển nhiều, sinh trưởng nhanh thì mầm hoa mới phân hóa được nhiều. Nhưng nếu thân lá sinh trưởng quá mạnh lại ức chế mầm hoa phân hóa chậm lại. Thời kỳ này nốt sần bắt đầu được hình thành. Sau mọc được khoảng 15 ngày cây có lá kép đầu tiên thì nốt sần được hình thành và khả năng cố định N dần dần được tăng lên. Điều kiện ngoại cảnh thích hợp cho thời kỳ này là nhiệt độ: 22-25 0 C, ẩm độ đất: 70-80% và yêu cầu ánh sáng đầy đủ để cây sinh trưởng và phát triển khỏe. Có thể nói đây là thời kỳ mấu chốt để cây đậu tương thân to, đốt ngắn, rễ ăn sâu và mầm hoa nhiều (Trần Văn Điền, 2007) 2.1.3.2. Giai đoạn sinh trưởng sinh thực Sau giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng, cây chuyển sang giai đoạn sinh thực. Trong giai đoạn này, những nụ ở nách lá chính phát triển thành những chùm hoa. Đối với giống có tập tính sinh trưởng vô hạn, cây vẫn tiếp tục sinh trưởng sinh dưỡng hầu như trong suốt vụ trồng. Số quả thường thưa và phân bố đều ở tất cả các cành, về phía ngọn thân quả thường ít hơn. Đôi khi trên ngọn thân có chùm hoa ngọn, nhưng thực tế nó là chùm hoa nách tập trung ở trên ngọn thân. Đối với giống có tập tính sinh trưởng hữu hạn, cây ngừng sinh trưởng khi ra hoa. Loại này có cả chùm hoa ngọn và nách, quả phân bố đều dọc theo thân và phía trên ngọn. Giai đoạn này cây rất nhạy cảm với thiếu nước. Phần lớn biến động về năng suất là do biến động về lượng nước cho cây trong thời kỳ ra hoa đậu quả. Sự thiếu nước dẫn đến rụng hoa, quả và giảm kích thước hạt. Nhu cầu nước của cây cao nhất vào giai đoạn cây ra hoa đến khi quả vào chắc. Giai đoạn quả bắt đầu chín nhu cầu nước lại giảm đi. Điều kiện thích hợp cho sự nở hoa ở nhiệt độ 25-28 0 C, ẩm độ không khí 75-80%, ẩm độ đất 70-80%. Nhiệt độ tối ưu cho đậu tương chín là 25 0 C ban ngày và 15 0 C ban đêm (Trần Văn Điền, 2007). 2.1.4. Đặc tính chống chịu của cây đậu tương 2.1.4.1. Tính chịu lạnh 7 Nhiệt độ dưới 15 0 C có ảnh hưởng xấu đến nảy mầm của hạt và sự hút nước. Nhiệt độ dưới 13-15 0 C, giảm ra hoa, đậu quả và ảnh hưởng tới quang hợp và bộ máy quang hợp. Nhưng cơ chế của ảnh hưởng này như thế nào? Tổn thương do lạnh thường do hại màng tế bào, do màng tế bào không có khả năng giữ cấu trúc của nó ở nhiệt độ thấp. Các mô, chẳng hạn như hạt phấn đang lớn dễ nhạy cảm với nhiệt độ thấp hơn các mô khác và dẫn đến sự bất dục ở cây đậu tương (Trần Văn Điền, 2007). 2.1.4.2. Tính chịu hạn Tính chịu hạn của cây có thể phân loại ra như sau: - Tránh hạn: Là cơ chế một số thời kỳ sinh trưởng phát triển nhạy cảm của cây đậu tương tránh và thoát các ảnh hưởng trực tiếp của khô hạn. - Chịu hạn hoặc do giảm sự mất nước, hoặc cây chịu được sự mất nước. Tránh hạn đối với những vùng có khô hạn dài ngày thì rất khó thực hiện. Ta chỉ có thể chọn thời vụ mà khô hạn xảy ra ít nhất để hạn chế ảnh hưởng của nó tới sinh trưởng và năng suất cây. Hướng chọn giống có tính giảm sự mất nước cho thấy có nhiều triển vọng. Nên chọn những cây có bộ rễ sâu phân nhánh nhiều, do đó có thể hút nước từ tầng đất sâu và rộng. Sự mất nước qua khí khổng phụ thuộc chủ yếu vào độ mở của khí khổng và sau đó là hướng lá và các yếu tố khác. Khi hạn xảy ra, lỗ khí khổng lá đóng ngay lại, dẫn đến giảm sự bốc hơi nước và quang hợp, nhưng sự giảm bốc hơi nước mạnh hơn. Giữa các giống có sự khác nhau về lớp phấn và lông trên lá. Lớp phấn trên lá có tác dụng giảm sự bốc hơi (Trần Văn Điền, 2007). 2.1.4.3. Tính chịu đựng và khả năng phục hồi Cho dù đặc tính giảm sự mất nước của cây tốt đến đâu chăng nữa, cây vẫn bị tổn thương hoặc chết do khô hạn kéo dài. Có rất ít thông tin về khả năng phục hồi của cây đậu tương sau khi bị mất nước nặng. Cây bị lạnh trong thời gian ra hoa, thì hầu hết những hoa ra trong thời kỳ đó bị rụng và sau đó vài tuần cây có thể ra hoa và đậu quả nếu thời tiết ấm. Thiếu nước trong giai đoạn ra hoa sẽ làm giảm thời gian ra hoa. Thiếu nước trong giai đoạn làm quả sẽ ảnh hưởng tới năng suất nhiều hơn so với thiếu nước trong giai đoạn ra hoa. Qua các nghiên cứu người ta có thể dự đoán được giai đoạn nào cây bị ảnh hưởng nhiều do bất lợi (khô hạn, lạnh…). Tuy nhiên, bởi vì người ta khó có thể dự đoán khi nào bất lợi xảy ra, cho nên người nông 8 dân khó có thể ứng dụng được những kết quả nghiên cứu đó nếu như điều kiện tưới không có. Tốt nhất nên chọn giống có thời gian ra hoa dài và có khả năng phục hồi tốt sau khi bị hạn hoặc bị lạnh (Trần Văn Điền, 2007). 2.1.5. Giá trị của cây đậu tương Đậu tương là cây trồng ngắn ngày có giá trị kinh tế cao, sản phẩm của nó được dùng làm thực phẩm cho con người, thức ăn cho gia súc, nguyên liệu cho công nghiệp, làm hàng cho xuất khẩu và là loại cây cải tạo đất trồng rất tốt. Đậu tương được xem là cây quan trọng nhất trong các cây họ đậu vì giá trị rất toàn diện về mặt dinh dưỡng, kinh tế và cải tạo đất (Chu Hoàng Mậu và cs, 2011). Giá trị về mặt thực phẩm Hạt đậu tương có thành phần dinh dưỡng cao, hàm lượng protein trung bình khoảng từ 35,5-40%. Trong khi đó hàm lượng protein trong gạo chỉ 6,2-12%; ngô: 9,8-13%; thịt bò: 21%, thịt gà: 20%; cá 17-20% và trứng: 13-14,8%, lipit từ 15- 20%, hyđrat cacbon từ 15-16% và nhiều loại sinh tố và muối khoáng quan trọng cho sự sống. Hạt đậu tương là loại thực phẩm duy nhất mà giá trị của nó được đánh giá đồng thời cả protit và lipit. Protein của đậu tương có phẩm chất tốt nhất trong số các protein có nguồn gốc thực vật. Hàm lượng protein trong hạt đậu tương cao hơn cả hàm lượng protein có trong cá, thịt và cao gấp 2 lần so với các loại đậu đỗ khác (Ngô Thế Dân và cs, 1999). Hàm lượng axit amin có chứa lưu huỳnh như methionin và cystein của đậu tương cao gần bằng hàm lượng các chất này có trong trứng gà. Hàm lượng cazein, đặc biệt lysin cao gần gấp rưỡi lần chất này có trong trứng. Vì thế mà khi nói về giá trị của protein trong hạt đậu tương là nói đến hàm lượng protein cao và sự cân đối của các loại axit amin cần thiết. Protein của đậu tương dễ tiêu hóa hơn thịt và không có các thành phần tạo colesteron. Ngày nay người ta mới biết thêm hạt đậu tương có chứa lexithin, có tác dụng làm cho cơ thể trẻ lâu, tăng thêm trí nhớ, tái tạo các mô, làm cứng xương và tăng sức đề kháng của cơ thể (Ngô Thế Dân và cs, 1999). Hạt đậu tương có chứa hàm lượng dầu béo cao hơn các loại đậu đỗ khác nên được coi là cây cung cấp dầu thực vật quan trọng. Lipit của đậu tương chứa một tỷ lệ cao các axit béo chưa no (khoảng 60-70%) có hệ số đồng hóa cao, mùi vị thơm như axit linoleic chiếm 52-65%, oleic từ 25-36%, linolenolic khoảng 2-3%. (Ngô Thế Dân và cs, 1999). 9 Trong hạt đậu tương có khá nhiều loại vitamin, đặc biệt là hàm lượng vitamin B1 và B2 ngoài ra còn có các loại vitamin PP, A, E, K, D, C… Đặc biệt trong hạt đậu tương đang nảy mầm hàm lượng vitamin tăng lên nhiều, đặc biệt là vitamin C. Phân tích thành phần sinh hóa cho thấy trong hạt đậu tương đang nảy mầm, ngoài hàm lượng vitamin C cao, còn có các thành phần khác như: vitamin PP, và nhiều chất khoáng khác như Ca, P, Fe… Chính vì thành phần dinh dưỡng cao như vậy nên đậu tương có khả năng cung cấp năng lượng khá cao khoảng 4700 cal/kg. Hiện nay, từ hạt đậu tương người ta đã chế biến ra được trên 600 sản phẩm khác nhau, trong đó có hơn 300 loại làm thực phẩm được chế biến bằng cả phương pháp cổ truyền, thủ công và hiện đại dưới dạng tươi, khô và lên men… Như làm giá, đậu phụ, tương, xì dầu… đến các sản phẩm cao cấp khác như cà phê đậu tương, bánh kẹo và thịt nhân tạo… Đậu tương còn là vị thuốc để chữa bệnh, đặc biệt là đậu tương hạt đen, có tác dụng tốt cho tim, gan, thận, dạ dày và ruột. Đậu tương là thức ăn tốt cho những người bị bệnh đái đường, thấp khớp, thần kinh suy nhược và suy dinh dưỡng (Trần Văn Điền, 2007). Giá trị về mặt công nghiệp Đậu tương là nguyên liệu của nhiều ngành công nghiệp khác nhau như: chế biến cao su nhân tạo, sơn, mực in, xà phòng, chất dẻo, tơ nhân tạo, chất đốt lỏng, dầu bôi trơn trong ngành hàng không, nhưng chủ yếu đậu tương đậu tương được dùng để ép dầu. Hiện nay trên thế giới đậu tương là cây đứng đầu về cung cấp nguyên liệu cho ép dầu, dầu đậu tương chiếm 50% tổng lượng dầu thực vật. Đặc điểm của dầu đậu tương: khô chậm, chỉ số iốt cao: 120-127; ngưng tụ ở nhiệt độ: -15 đến -18 0 C. Từ dầu này người ta chế ra hàng trăm sản phẩm công nghiệp khác như: làm nến, xà phòng, ni lông… (Trần Văn Điền, 2007). Giá trị về mặt nông nghiệp - Làm thức ăn cho gia súc: Đậu tương là nguồn thức ăn tốt cho gia súc, 1 kg hạt đậu tương đương với 1,38 đơn vị thức ăn chăn nuôi. Toàn cây đậu tương (thân, lá, quả, hạt) có hàm lượng đạm khá cao cho nên các sản phẩm phụ như thân lá tươi có thể làm thức ăn cho gia súc tốt, hoặc nghiền khô làm thức ăn tổng hợp của gia súc. Sản phẩm phụ công nghiệp như khô dầu có thành phần dinh dưỡng khá cao: N: 6,2%, P 2 O 5 : 0,7%, K 2 O: 2,4%, vì thế làm thức ăn cho gia súc rất tốt (Ngô Thế Dân và cộng sự, 1999). 10 - Cải tạo đất: Đậu tương là cây luân canh cải tạo đất tốt. 1 ha trồng đậu tương nếu sinh trưởng phát triển tốt để lại trong đất từ 30-60 kg N. Trong hệ thống luân canh, nếu bố trí cây đậu tương vào cơ cấu cây trồng hợp lý sẽ có tác dụng tốt đối với cây trồng sau, góp phần tăng năng suất cả hệ thống cây trồng mà giảm chi phí cho việc bón N. Thân lá đậu tương dùng bón ruộng thay phân hữu cơ rất tốt bởi hàm lượng N trong thân chiếm 0,05%, trong lá: 0,19% (Trần Văn Điền, 2007). 2.1.6. Đặc điểm của một số giống đậu tương sử dụng trong thí nghiệm 2.1.6.1. Giống VX93 * Nguồn gốc Giống đậu tương VX93 do trung tâm nghiên cứu và thực nghiệm Đậu Đỗ- Viện Cây lương thực và cây thực phẩm chọn lọc từ mẫu giống K-7002. Năm 1989 giống VX93 được Hội đồng khoa học Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn công nhận là giống quốc gia. * Đặc điểm chính Có thời gian sinh trưởng 90- 100 ngày. Cây cao khoảng 50-55cm. Có nhiều quả, hạt to, màu hạt vàng. Hạt khá to, trọng lượng hạt trong điều kiện bình thường khoảng 138-140 g/1000 hạt nhưng nếu được thâm canh sẽ lên 160-180 g. Rốn hạt màu nâu. Giống VX93 chịu được rét nên thích hợp với vụ thu đông và vụ đông. Năng suất trung bình có thể đạt 13-14 tạ/ha. Nhưng nếu được thâm canh có thể đến 15-25 tạ/ha. Khả năng chống chịu sâu bệnh thuộc loại trung bình (Phạm Văn Thiều, 1996). 2.1.6.2. Giống ĐVN9 * Nguồn gốc Giống đậu tương ĐVN9 do nhóm các nhà khoa học của Viện Nghiên cứu Ngô lai tạo và chọn lọc từ tổ hợp lai ĐT-12 x VN20-5. Giống được công nhận cho sản xuất thử năm 2007 và hiện đang được nhân ra diện rộng. * Đặc điểm chính ĐVN9 là giống đậu tương chín sớm: vụ xuân 88-90 ngày, vụ hè 75-77 ngày, vụ đông 78-80 ngày; dạng cây đứng, lá hình trứng nhọn, hoa tím, vỏ quả chín màu vàng rơm, hạt vàng, rốn hạt nâu nhạt. Chiều cao cây trung bình 27,3- 56,5cm; phân cành mạnh (1,7-3,1 cành cấp 1/cây); cỡ hạt trung bình (148,5 -171,8g/1000 hạt); sai quả (22,9 - 49,5 quả/cây). Năng suất trung bình ở vụ xuân đạt 17 tạ/ha, vụ hè 21 tạ/ha. 2.2. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới và Việt Nam [...]... các dòng đậu tương kháng thuốc diệt cỏ Basta 1: Cây chuyển gen T0 2: Lá cây chuyển gen T0 (a) và không chuyển gen (b) được thử hoạt chất PPT 3: Khả năng kháng thuốc diệt cỏ Basta ở thế hệ T1 (a), cây không chuyển gen (b) 4;5: Thu hạt của các dòng cây T1 kháng thuốc Basta 36 4.3 Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của các dòng đậu tương chuyển 4.3.1 Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của đậu. .. không chuyển gen (bảng 4.5 và hình 4.4-b) Bảng 4.5 Khả năng kháng thuốc diệt cỏ của các dòng đậu tương thế hệ T2 (giai đoạn quả chắc xanh) STT VX93 VX93 (đ/c) Tổng cộng dòng chuyển gen Số dòng được đánh giá 927 927 Số dòng kháng thuốc diệt cỏ Basta 873 0 Số dòng không kháng thuốc diệt cỏ Basta 54 927 927 873 54 Tỷ lệ kháng (%) 94,2 0,0 94,2 a b Ghi chú: Cây đậu tương chuyển gen Cây đậu tương không chuyển. .. thập được thống kê và xử lý theo phương pháp thống kê toán học và được xử lý trên phần mềm Microsorf Excel 2010 29 Phần 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1 Đánh giá khả năng kháng thuốc diệt cỏ của các dòng đậu tương chuyển gen 4.1.1 Đánh giá khả năng kháng thuốc diệt cỏ Basta thế hệ T0 Kết quả tạo dòng đậu tương chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ Kết quả chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ được trình bày... có mặt của gen bar với các cặp mồi đặc hiệu Nội dung 3: Đánh giá khả năng sinh trưởng, phát triển của các dòng đậu tương chuyển gen 3.3.2 Phương pháp nghiên cứu 3.3.2.1 Đánh giá khả năng kháng thuốc diệt cỏ của các dòng đậu tương chuyển gen Cây chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ được tạo ra dựa trên phương pháp chuyển gen gián tiếp thông qua vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens của Margine M.Paz và cs 2006... tương thế hệ T2 (giai đoạn 3-4 lá thật) Số dòng được đánh giá Số dòng kháng thuốc diệt cỏ Basta ĐVN9 ĐVN9 (đ/c) VX93 VX93 (đ/c) Tổng cộng dòng chuyển gen 191 191 2097 2097 158 0 2057 0 Số dòng không kháng thuốc diệt cỏ Basta 33 191 40 2097 2288 2215 73 a b b STT a Tỷ lệ kháng (%) Ghi chú: chú: Ghi a) cây đậu tươngtương chuyển gen a) cây đậu chuyển gen b) cây đậu tươngtương không chuyển gen b) cây đậu. .. rẽ và đánh giá khả năng kháng thuốc thuốc diệt cỏ giai đoạn cây có 3-4 lá thật Kết quả được trình bày ở bảng 4.4, trong tổng số 2288 dòng được đánh giá có 2215 dòng (96,8%) sống xót sau 3 ngày phun thuốc trừ cỏ Basta; 73 dòng (3,2%) chết ở cùng thời điểm Toàn bộ cây đối chứng không chuyển gen đều chết sau 3 ngày phun thuốc (bảng 4.4 và hình 4.3-b) Bảng 4.4 Khả năng kháng thuốc diệt cỏ của các dòng đậu. .. chuyển gen đều chết sau 5 ngày phun thuốc (bảng 4.3) Hình 4.1 Hình ảnh lá T0 sau kiểm tra kháng thuốc Ghi chú: a) lá đậu chịu được thuốc diệt cỏ nồng độ 1mg PPT/ml; b) lá đậu bị cháy sau khi kiểm tra thuố a) b) Bảng 4.3 Khả năng kháng thuốc diệt cỏ của các dòng đậu tương thế hệ T1 Số dòng được đánh giá STT ĐVN9 ĐVN9 (đ/c) VX93 a VX93 (đ/c) KW KW (đ/c) Tổng cộng dòng chuyển gen Số dòng kháng thuốc diệt. .. riêng rẽ, mỗi cây được ký hiệu thành một dòng riêng biệt Nồng độ PPT thích hợp cho chọn lọc cây chuyển gen xác định ở thí nghiệm 1 được lựa chọn để đánh giá khả năng kháng thuốc diệt cỏ của các dòng đậu tương chuyển gen thế hệ T1 bằng cách phun trực tiếp lên lá (giai đoạn chắc xanh) Thí nghiệm 3: Đánh giá khả năng kháng thuốc diệt cỏ của các dòng đậu tương chuyển gen thế hệ T2 Thu hạt của cây T1, trồng... thuốc diệt cỏ Basta thế hệ T1 Hạt của 7 cây T0 được trồng thành từng dòng riêng rẽ và đánh giá khả năng kháng thuốc diệt cỏ qua phun thuốc ở thế hệ thứ nhất (giai đoạn chắc xanh) trong điều kiện nhà lưới Hiệu quả chuyển gen thông qua khả năng kháng thuốc diệt cỏ Basta được trình bày ở bảng 4.3 Trong tổng số 107 dòng được đánh giá có 91 dòng (85,0%) sống xót sau 5 ngày phun thuốc trừ cỏ Basta; 16 dòng (15%)... qua khả năng kháng thuốc diệt cỏ Basta và phân tích PCR cho thấy Phân tích PCR cây kháng thuốc diệt cỏ đều phát hiện ra đoạn gen bar chuyển vào Hoạt động của gen bar chuyển vào đã kháng hoạt chất PPT có trong thuốc diệt cỏ Basta giúp cây sinh trưởng bình thường Ở thế hệ T0, 7 cây có biểu hiện kháng PPT đều có chứa gen bar khi phân tích PCR 107 dòng thu được từ hạt của 7 cây này chỉ có 91 dòng kháng