Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Trường Đại học sư phạm hà Nội Khoa sinh - ktnn **************** nguyễn thị minh ngọc nghiên cứu hàm lượng prolin trình sinh trưởng đậu tương Khoá luận tốt nghiệp đại học Chuyên ngành: Sinh lý học thực vật Người hướng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Văn Mã Hà Nội 2007 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Mục lục mở đầu Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu ý nghĩa lý luận thực tiễn Chương 1: Cơ sở lý luận vấn đề nghiên cứu 1.1.Vai trò prolin chống chịu trồng 1.2 Sự sinh trưởng đậu tương 1.2.1 Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng 1.2.2 Giai đoạn sinh trưởng sinh thực 10 Chương 2: Đối tượng phương pháp nghiên cứu 2.1 Đối tượng nghiên cứu 12 2.2 Phương pháp nghiên cứu 13 2.2.1 Bố trí thí nghiệm 13 2.2.2 Phương pháp xác định tiêu nghiên cứu 14 2.2.3 Phương pháp xử lý thống kê kết thực nghiệm 15 Chương 3: Hàm lượng prolin trình sinh trưởng đậu tương 3.1 Hàm lượng prolin mầm đậu tương 16 3.2 Hàm lượng prolin đậu tương 21 3.3 Đánh giá chung 27 kết luận .29 Phụ lục 31 Tài liệu tham khảo 33 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Mở đầu Lí chọn đề tài Đậu tương hay đậu nành (Glycine max) loại thuộc họ Đậu (Fabaceae), Đậu (Fabales) có giá trị dinh dưỡng cao Hàm lượng protein hạt đậu tương chiếm tới 40% khối lượng khô hạt, có thành phần dinh dưỡng khác như: lipit (12% - 25%), gluxit (10% - 15%), chất khoáng (Ca, Mg, Fe, P, K, Na, S), vitamin (A, B1, B2, D, E, F) Protein đậu tương có giá trị cao không hàm lượng mà chất lượng, thành phần có chứa đầy đủ loại axit amin không thay cần thiết cho thể mà lại dễ tiêu hoá như: izoleucin, leucin, metionin, triptophanSản phẩm từ đậu tương sử dụng đa dạng dùng trực tiếp hạt thô hay chế biến thành đậu phụ, ép thành dầu đậu nành, làm bánh kẹo, sữa đậu nànhđáp ứng nhu cầu đạm phần ăn hàng ngày người vật nuôi Cũng họ Đậu khác, bên cạnh giá trị dinh dưỡng cao, đậu tương có tác dụng tốt việc cải tạo đất, tạo suất cho trồng khác Điều có hoạt động cố định nitơ loài vi khuẩn Rhizobium cộng sinh rễ họ Đậu Vi khuẩn có khả cố định nitơ tự do, cung cấp đạm cho đất, làm đất trở nên tơi xốp, màu mỡ hơn, đồng thời lượng protein hạt phận khác cao trồng khác Mặt khác, đậu tương có thời gian sinh trưởng ngắn, lại thích ứng với nhiều phương thức canh tác như: luân canh, xen canh, nên nâng cao hệ số sử dụng đất trồng tăng hiệu kinh tế đơn vị diện tích Ngày nay, diện tích đất trồng đậu tương ngày mở rộng giới nói chung Việt Nam nói riêng Nó trở thành trồng cấu trồng số khu vực nước ta vùng núi, trung du phía Bắc, Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh vùng đồng sông Hồng, vùng miền Đông Nam Bộ đồng sông Cửu Long Tuy nhiên, suất sản lượng lại tăng chậm không liên tục số hạn chế do: đậu tương thường trồng đất xấu, điều kiện thời tiết không thuận lợi (hạn hán, lụt úng), thiếu giống phù hợp với vùng sinh thái khác nhau, trình độ thâm canh đầu tư thấp Để thâm canh tăng suất đậu tương, nhà khoa học tích cực đầu tư nghiên cứu chọn tạo giống mới, sử dụng phân bón hợp lý, cải tiến biện pháp kĩ thuật Đã có nhiều công trình nghiên cứu đối tượng đậu tương như: Nguyễn Huy Hoàng, Trần Đình Long, Ngô Đức Dương tập trung vào việc đánh giá khả chịu hạn số giống đậu tương nhập nội, hình thành nốt sần số giống chịu hạn [7], [8], [9] Trần Phương Liên CS nghiên cứu mối quan hệ tính chịu hạn với thành phần điện di protein hạt đậu tương [11] Một số nghiên cứu khác sâu vào khía cạnh sử dụng phân vi lượng để nâng cao khả chịu hạn họ đậu nói chung đậu tương nói riêng [5], [13] Tuy nhiên nghiên cứu chất sinh lý, sinh hoá đậu tương Nguyễn Văn Mã nghiên cứu hàm lượng diệp lục, khả quang hợp, khả huỳnh quang, khả giữ nước hút nước, khả tạo nốt sần rễ qua giai đoạn sinh trưởng số giống đậu tương suất cao đất bạc màu [12] Bên cạnh đó, việc nghiên cứu chất sinh hoá khả chịu hạn vai trò prolin trình trao đổi nước chưa nhiều Prolin axit amin có vai trò quan trọng việc chống lại điều kiện thiếu nước môi trường thực vật Đã có nghiên cứu hàm lượng prolin đối tượng đậu xanh, lúa [6], [14] cho thấy rằng: gặp điều kiện khô hạn hàm lượng prolin tăng cao [6] đậu tương chưa có nghiên cứu vai trò prolin Vì vậy, với lý đây, lựa chọn tiến hành nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu hàm lượng prolin trình sinh trưởng đậu tương Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu hàm lượng prolin nảy mầm đậu tương giai đoạn sinh trưởng khác Nhiệm vụ nghiên cứu - Xác định hàm lượng prolin mầm đậu tương - Xác định hàm lượng prolin đậu tương qua giai đoạn sinh trưởng tiếp theo: hoa, non, chắc, già ý nghĩa lý luận thực tiễn - Góp phần bổ sung nguồn tài liệu đặc điểm sinh hoá đậu tương, tìm hiểu sâu quy luật biến đổi hàm lượng prolin đậu tương trình sinh trưởng, phát triển - Cung cấp tư liệu khoa học cho việc xác định giống đậu tương chịu hạn Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Chương Cơ sở lý luận vấn đề nghiên cứu 1.1 Vai trò prolin chống chịu trồng Prolin hay - pirolidin cacboxilic có công thức cấu tạo là: COOH Trong phân tử prolin có mạch bên, mạch bên hidrocacbua khác với axit amin khác prolin có kết hợp nhóm amin bậc với C với mạch bên, kết tạo thành vòng pirolidin Do đó, prolin axit amin chứa nhóm amin bậc Vì vậy, prolin có tên gọi imino axit [22] Prolin imino axit ưa nước, tổng hợp từ glutamin enzym chìa khóa delta - pyrroline - - carboxylate synthetase (P5CS) [19] Prolin chất thuộc nhóm có khối lượng phân tử nhỏ xem chất có khả tạo áp suất thẩm thấu cao, bên cạnh có nhóm hợp chất amon bậc (glycinebetain, prolinbetain, -alaninbetain choline-oxy-sulfate) nhóm hợp chất sulfonium - đimethylsylfonio propionat (DMSP) [22] nhóm có khả tạo áp suất thẩm thấu cao Nhóm hợp chất amon bậc DMSP dẫn xuất tiền chất axit amin Các hợp chất có tính chất không tích điện pH trung tính (pH = 7) có khả hoà tan tốt nước mà lại không gây biến đổi pH Hơn nữa, nồng độ cao chúng không ảnh hưởng Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh tới tương tác đại phân tử hoà tan [22] Các hợp chất xem đóng vai trò then chốt điều chỉnh áp suất thẩm thấu tế bào chất tế bào thực vật Và prolin có chức protein thẩm thấu, ưa nước giống chất thu nhận gốc hydroxyl Khi nghiên cứu chức sinh học prolin biểu hình thái chống chịu áp suất thẩm thấu phát Arabidopsis thaliana, Nanjo cộng cho rằng: prolin có chức liên quan đến khả chịu đựng tăng, giảm áp suất thẩm thấu, nhân tố bảo vệ cấu trúc thành tế bào thực vật prolin ảnh hưởng gián tiếp lên tích luỹ chất hoà tan, làm tăng thẩm thấu tế bào [22] Khả điều chỉnh áp suất thẩm thấu có liên quan trực tiếp đến khả cạnh tranh nước tế bào rễ đất Trong điều kiện môi trường thiếu nước, áp suất thẩm thấu tăng lên giúp cho tế bào rễ thu nhận phân tử nước ỏi đất Bằng chế này, thực vật vượt qua tình trạng thiếu nước kéo dài Sự tích luỹ prolin phản ứng chuyển hoá thông thường thực vật bậc cao điều kiện thiếu nước áp lực muối cao Đây chủ đề nghiên cứu nhiều tác giả suốt 20 năm gần [22] Imino axit hoà tan nước tích luỹ loài thực vật sống nơi có nồng độ muối cao Prolin tích luỹ mô lá, mô phân sinh chóp rễ thực vật, rèn luyện điều kiện thiếu nước; tích luỹ hạt phấn bị làm khô; tích luỹ vùng chóp rễ sinh trưởng nơi nước thấp tế bào thực vật nuôi cấy môi trường huyền phù thích nghi với điều kiện thiếu nước hay áp lực muối cao [22] Nhiều nghiên cứu cho thấy: tăng cường hàm lượng prolin chịu áp suất thẩm thấu có liên quan đến ức chế ôxy hoá phân huỷ prolin tăng cường khả tổng hợp prolin nhanh chóng thực vật Sự tổng hợp prolin nhấn mạnh trình hóa học làm giảm tính Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh axit tế bào chất có lẽ trì tỷ lệ NADP+/NADPH giá trị thích hợp với trao đổi chất [22] Bằng công nghệ gen, Kishor (1995) thành công việc chuyển gen mã hoá cho enzym P5CS vào thuốc nhận thấy có tính chống chịu tốt với điều kiện bất lợi nước Lượng prolin tăng từ 810 lần so với đối chứng [19] Như vậy, thiếu nước, tổng hợp prolin tăng lên nhiều lần so với sống điều kiện bình thường Chính xuất prolin lá, rễ giúp cho thích nghi cách nhanh chóng với điều kiện khô hạn Có thể xem axit amin chất thị khả chịu hạn thực vật, hay tích luỹ prolin biểu phản ứng thích nghi thực vật với điều kiện cung cấp nước khó khăn Việc nghiên cứu prolin thực vật để từ có nhận định khách quan khả sống môi trường thiếu nước tìm giống có suất cao chịu hạn tốt vấn đề có ý nghĩa thực tiễn to lớn Đã có nghiên cứu biến đổi hàm lượng prolin số đối tượng như: đậu xanh [6], lúa [14], Arabidopsis thaliana [22] Như vậy, việc nghiên cứu tiêu sinh hoá thông qua đánh giá hàm lượng prolin chưa phổ biến nhiều đối tượng thực vật đậu tương, việc nghiên cứu hàm lượng prolin để đánh giá khả chịu hạn giống đậu tương đến chưa có công trình công bố nước Vì vậy, việc dùng prolin tiêu để nghiên cứu khả chịu hạn đậu tương nói riêng trồng nói chung quan trọng 1.2 Sự sinh trưởng đậu tương 1.2.1 Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng Trong giai đoạn gồm có: nảy mầm, sinh trưởng rễ, thân, Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Sự nảy mầm: Nảy mầm giai đoạn quan trọng chu trình sinh trưởng phát triển thực vật nói chung đậu tương nói riêng Quá trình nảy mầm diễn mạnh mẽ tạo sở thuận lợi cho sinh trưởng phát triển sau Quá trình nảy mầm diễn với nhiều biến đổi sinh lý, sinh hoá hạt với tốc độ cao để chuẩn bị cho hình thành non Đậu tương thuộc hai mầm nên nảy mầm đậu tương gồm pha nảy mầm hai mầm, là: - Pha trương hạt: Khi bắt đầu nảy mầm hạt đậu tương hút nước mạnh nhờ chế hút trương hạt, làm cho hạt trương lên - Pha hình thành hoạt hoá enzym: Trong hạt có lượng enzym định chủ yếu dạng liên kết, hoạt tính Khi hoạt hóa nước, enzym giải phóng dạng tự bắt đầu hoạt động mạnh - Tích luỹ chất dinh dưỡng: Ngay từ phút ngâm nước đầu tiên, cường độ hấp thụ ôxy hạt tăng lên, đặc biệt chu trình hexozmonophotphat tăng lên nhiều lần, lượng ATP tích luỹ nhiều - Động viên chất dinh dưỡng xây dựng chất hữu đặc trưng cho thể giai đoạn nảy mầm: Các chất dự trữ hạt đậu tương chủ yếu thuộc ba nhóm chất hữu cơ: protein, gluxit, lipit Trong trình nảy mầm, protein phân giải enzym proteaza thành axit amin amit Phần lớn axit amin tạo thành chuyển vào trụ phôi để tổng hợp phân tử protein đặc trưng cho thể Enzym - amylaza tác động vào liên kết 1, phân tử tinh bột, làm phân giải tinh bột thành đextrin dạng saccaroza tích luỹ tế bào trụ phôi Các sản phẩm trình thuỷ phân vận chuyển vào trụ phôi sử dụng phần để tổng hợp hợp chất hữu cần cho xây dựng tế bào quan Một phần làm Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh nguyên liệu cho hô hấp, để cung cấp lượng ATP cho hoạt động sống phôi chuẩn bị cho nảy mầm Sinh trưởng phôi: Khi hạt nảy mầm, phôi bắt đầu sinh trưởng Đầu tiên rễ mầm nhô để cố định hút nước, chất hoà tan Trụ mầm duỗi trước mầm cành bắt đầu sinh trưởng Sự sinh trưởng tiếp mầm đậu tương: hình thức sinh trưởng mặt đất Các mầm đẩy lên mặt đất nhờ trụ mầm Như vậy, giai đoạn đầu trình phát triển thực vật mà nước sinh trưởng không diễn Nước có vai trò quan trọng đời sống Nó tham gia trực tiếp vào trình trao đổi chất, tham gia vào phản ứng sinh hóa tế bào, đồng thời nguyên liệu phản ứng Nước đảm bảo cho thống thể thực vật thể thực vật với môi trường bên Sinh trưởng rễ, thân, lá: Rễ: Rễ mầm có mặt hạt chín bắt đầu vươn phía vào ngày đầu hay ngày thứ hai trình nảy mầm Nó phát triển thành rễ Rễ đậu tương thuộc dạng rễ cọc Bộ rễ đậu tương nói riêng đậu nói chung có khả cộng sinh với vi khuẩn Rhizobium, có khả cố định nitơ tự do, cung cấp lượng đạm cho tạo điều kiện tốt cho trồng khác phát triển Tác dụng tương hỗ vi khuẩn tạo nốt sần rễ đậu tương hình thành nên nốt sần Nốt sần hình thành có - thật Thân, cành: Sự phát sinh cành đơn vị có sở cấu trúc phân cành cây, hệ thống trụ mầm mầm Trụ mầm đơn vị thân cành Thân đậu tương thường chia thành đốt Tại kẽ có chứa chồi nách, từ phát sinh cành nhánh 10 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Từ hình 3.1b cho thấy, giống DT96, VX92, D140 có hàm lượng prolin tương tự chênh lệch không đáng kể so với thời điểm trước (hình 3.1b) Như vậy, khả hút nước giống trì ổn định suốt trình nảy mầm, nhiên mức không cao Trên hình 3.1c thể giống: DT90, ĐVN5, AK06, ĐT22- 4, V74, MA97 có hàm lượng prolin tăng lên so với thời điểm sau ngày nảy mầm Thể rõ giống AK06 (từ 0,56 mg/g đến 3,1 mg/g) Sự tăng mạnh hàm lượng prolin nhóm giống giải thích sinh trưởng muộn giống Những giống có khả hút nước cao giai đoạn sau ngày nảy mầm Theo kết nghiên cứu nhà khoa học, giai đoạn nảy mầm nước yếu tố quan trọng hàng đầu cho sinh trưởng, phát triển Sự tích luỹ cao hàm lượng prolin mầm giúp tăng tính thấm tế bào, ảnh hưởng gián tiếp đến tích luỹ chất hoà tan giúp cho hút lượng nước nhiều từ môi trường Theo kết nghiên cứu cho thấy, giống DT84, ĐVN6, ĐT26, QX số giống có hàm lượng prolin cao trình nảy mầm Vì vậy, khả hút nước giống cao so với giống lại Giống Đ2501 có khả hút nước thấp trình nảy mầm 3.2 Hàm lượng prolin đậu tương Để tiếp tục nghiên cứu hàm lượng prolin trình sinh trưởng đậu tương, tiến hành xác định hàm lượng prolin có đậu tương qua thời điểm: hoa, non, chắc, già Kết xác định hàm lượng prolin đậu tương trình bày bảng 3.2 hình 3.2 cho thấy, với chế độ chăm sóc tích luỹ prolin khác giống 21 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Bảng 3.2 Hàm lượng prolin đậu tương Đơn vị: mg/g STT Thờiđiểm Giống Ra hoa Quả non Quả Quả già Xm Xm Xm Xm DT84 0,82 0,09 0,98 0,19 0,90 0,04 1,54 0,12 DT90 0,42 0,01 0,70 0,01 0,70 0,07 1,12 0,18 DT96 1,04 0,34 1,52 0,08 1,36 0,06 1,02 0,06 VX92 1,58 0,36 0,98 0,08 0,74 0,04 1,04 0,06 ĐVN5 1,08 0,17 0,74 0,14 1,04 0,02 0,88 0,04 ĐVN6 1,44 0,11 0,98 0,04 0,90 0,04 1,60 0,13 V74 1,18 0,14 1,30 0,22 1,44 0,03 1,44 0,16 MA97 1,60 0,09 0,30 0,09 0,68 0,08 1,38 0,03 D140 0,64 0,03 0,28 0,08 1,40 0,14 1,16 0,08 10 D912 1,22 0,13 0,84 0,17 1,08 0,07 1,92 0,01 11 AK06 1,38 0,05 0,36 0,04 0,98 0,02 1,02 0,25 12 ĐT12 1,30 0,24 0,56 0,01 1,92 0,11 13 ĐT22 - 0,92 0,02 1,04 0,06 1,22 0,16 1,60 0,01 14 ĐT26 1,02 0,35 1,30 0,08 1,18 0,14 1,38 0,01 15 Đ2501 0,74 0,08 0,34 0,06 1,18 0,06 0,78 0,15 16 QX số 1,12 0,05 0,98 0,02 1,12 0,14 - - Chú giải: ( - ): Giống thu hoạch Qua bảng số liệu cho thấy, hàm lượng prolin đậu tương giai đoạn già cao so với thời điểm sinh trưởng trước Đây coi đặc điểm chung hầu hết giống Sự tích luỹ cao hàm lượng prolin thời điểm phản ứng chống lại điều kiện thiếu nước môi trường 22 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh (a) (b) 23 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh (c) Hình 3.2 (a, b, c) Động thái prolin đậu tương qua thời kì sinh trưởng ba nhóm giống Sự khác hàm lượng prolin giống qua thời điểm sinh trưởng chia thành ba nhóm giống sau: - Nhóm giống có hàm lượng prolin cao giai đoạn hoa sau lại giảm đa số giống (trừ giai đoạn già) (hình 3.2a) - Nhóm giống có hàm lượng prolin tương đối ổn định qua thời điểm sinh trưởng (trừ giai đoạn già) (hình 3.2b) - Nhóm giống có hàm lượng prolin thấp giai đoạn hoa, non sau lại tăng lên (hình 3.2c) Thời điểm hoa: thời điểm mẫn cảm với điều kiện ngoại cảnh như: nước, ánh sánh, nhiệt độ, chất dinh dưỡngđặc biệt yếu tố nước [8] Mặt khác, giai đoạn giai đoạn bước vào thời kì sinh trưởng sinh thực Cùng với hình thành quan sinh sản quan sinh dưỡng sinh trưởng mạnh, đáp ứng nhu cầu tích luỹ chất hữu cho trình 24 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh hoa, kết Nếu thời điểm gặp điều kiện khô hạn với lượng prolin cao giúp hút nước tốt Prolin giúp bảo vệ thành tế bào thực vật, làm tăng áp lực thẩm thấu tế bào, tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động bình thường thời điểm này, hàm lượng prolin giống đậu tương dao động từ 0,42mg/g - 1,6mg/g Các giống: DT96, D912, VX92, ĐVN5, ĐVN6, V74, MA97, AK06, ĐT26, QX số giống có hàm lượng prolin cao cao giống MA97, tiếp đến VX92, ĐVN6, ĐT12, AK06 Các giống DT90, D140, Đ2501 có hàm lượng prolin mức thấp, DT90 có hàm lượng prolin thấp (0,42 mg/g) Thời điểm non: đặc trưng giai đoạn giảm phát triển thân, cành thay vào tăng tích luỹ chất hữu cho quan sinh sản tương đối lớn Giai đoạn mẫn cảm với thiếu nước Theo Nguyễn Văn Mã số tác giả khác, thời kì hoa tạo non cho cần nước Nếu thiếu nước giảm suất [12] Trong giai đoạn này, điều kiện thời tiết thuận lợi cho phát triển đậu tương (mưa nhiều, nhiệt độ cao) Như vậy, đậu tương cung cấp lượng nước đầy đủ cho giai đoạn non nên tổng hợp chất thể thực vật có thay đổi Hàm lượng prolin đa số giống thấp so với thời điểm sinh trưởng khác Hàm lượng prolin đạt giá trị từ 0,28mg/g - 1,52mg/g Giống có hàm lượng prolin cao thời điểm DT96 Tiếp đến giống: ĐT22 4, V74, QX số 1, ĐVN6, VX92, DT84 Các giống có hàm lượng prolin thấp thời điểm là: MA97, D140, AK06, Đ2501 (dao động từ 0,28mg/g - 0,36mg/g), thấp giống D140 25 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Như vậy, thời điểm giống V74, DT96, ĐT26 có hàm lượng prolin cao so với giai đoạn trước Giống D140 có hàm lượng prolin thấp tất giống Thời điểm chắc: thời điểm bước vào giai đoạn già, nhu cầu tổng hợp chất hữu giảm so với giai đoạn trước Quá trình tổng hợp chất hữu hoàn thành Tuy vậy, nhu cầu nước giai đoạn cần thiết cho giai đoạn này, giống: DT96, V74, D140, ĐT12, ĐVN5, D912, ĐT22 - 4, ĐT26, Đ2501, QX số có hàm lượng prolin cao Trong đó, cao giống ĐT12 (đạt 1,92 mg/g) Như vậy, khả hút giống giai đoạn cao Giống có hàm lượng prolin thấp MA87, DT90, VX92 thấp giống MA97 (0,68 mg/g) Các giống lại như: DT84, ĐVN6, AK06 có hàm lượng prolin mức trung gian Thời điểm già: hàm lượng prolin dao động từ 0,78mg/g 1,92mg/g Cao giống D912, thấp giống Đ2501 Hàm lượng prolin giai đoạn giống đa số cao hẳn so với thời điểm sinh trưởng khác Một số giống có hàm lượng prolin không thay đổi thay đổi không đáng kể so với giai đoạn là: V74, AK06 Như giai đoạn này, D912 giống có khả hút nước cao nhất, tiếp giống ĐVN6, ĐT22 4, DT84 thấp giống Đ2501 Theo Nguyễn Văn Mã số tác giả khác, giai đoạn nảy mầm, hoa, tạo quả, giai đoạn sinh trưởng, phát triển nhanh đậu tương [12] Và giai đoạn mẫn cảm với thiếu hụt nước Do vậy, giống có hàm lượng prolin cao có khả hút nước cao có khả chịu hạn tốt 26 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Trên hình 3.2a thể giống VX92, ĐVN6 có hàm lượng prolin cao giai đoạn hoa, sau giảm giai đoạn non giống khác: MA97, ĐVN5, D912, AK06, ĐT12 có hàm lượng prolin giảm giai đoạn non sau lại tăng lên giai đoạn Tuy nhiên, giống đạt hàm lượng prolin cao trình sinh trưởng Từ hình 3.2b cho thấy, giống có hàm lượng prolin ổn định giai đoạn sinh trưởng Điều chứng tỏ yếu tố ngoại cảnh (đặc biệt nước) tác động vào tích luỹ prolin gần không đáng kể Các giống có khả hút nước tương đương có giá trị cao trình sinh trưởng Đó giống: DT84, V74, ĐT26, ĐT22- 4, DT96, QX số Hình 3.2c thể hàm lượng prolin giống DT90, D140, Đ2501 Ba giống có hàm lượng prolin thấp thời điểm hoa, non sau tăng lên thời điểm sau mức không cao 3.3 Đánh giá chung Kết xác định hàm lượng prolin qua thời kỳ sinh trưởng đậu tương cho ta thấy: hàm lượng prolin thời điểm sinh trưởng khác khác nhau, không giống giống đậu tương Trong tất thời kỳ sinh trưởng từ nảy mầm, hoa, non, chắc, già hàm lượng prolin đa số giống cao thời điểm nảy mầm, hoa tăng lên già Trong 16 giống nghiên cứu, giống: DT84, ĐVN6, ĐT26, QX số giống có hàm lượng cao suốt trình sinh trưởng từ nảy mầm, hoa, tạo quả già Các giống: DT96, V74, ĐT22 có hàm lượng prolin cao đạt giá trị prolin cao lúc hoa, tạo Tiếp theo giống: MA97, AK06, ĐVN5, DT90, D912, ĐT12, VX92 27 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Các giống Đ2501, D140, DT90 có hàm lượng prolin thấp so với giống đậu tương nghiên cứu trình sinh trưởng Trong đó, Đ2501 giống có hàm lượng prolin thấp tất thời điểm sinh trưởng Theo số nghiên cứu hàm lượng prolin đối tượng: lúa, lạc, đậu xanhhàm lượng prolin tích luỹ cao có khả chịu điều kiện môi trường thiếu nước tốt [6] mg/g 2.5 1.5 0.5 Ra hoa VX92 D912 Qu non Qu chc VN5 VN6 T12 AK06 28 Qu gi Thi k MA97 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Kết luận Qua kết nghiên cứu xác định hàm lượng prolin mầm đậu tương qua thời kỳ sinh trưởng đậu tương, rút kết luận sau: Hàm lượng prolin thời kì sinh trưởng đậu tương khác không giống giống Trong suốt trình sinh trưởng từ hạt nảy mầm, hoa, tạo quả già hàm lượng axit amin thường đạt giá trị cao lúc nảy mầm, hoa tăng lên già Các giống DT84, ĐVN6, ĐT26, QX số giống có hàm lượng prolin cao suốt trình sinh trưởng Tiếp đến giống: ĐT22 4, DT96, V74 đạt giá trị prolin cao lúc hoa, tạo Các giống MA97, AK06, D912, VX92, ĐT12, ĐVN5 giống có hàm lượng prolin mức trung gian 29 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Các giống DT90, Đ2501, D140 có hàm lượng prolin thấp trình sinh trưởng cây, thấp giống Đ2501 30 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Phụ lục Bảng 3.3 Kết đo mật độ quang học xác định hàm lượng prolin mầm đậu tương sau ngày nảy mầm sau ngày nảy mầm STT Giống DT84 DT90 DT96 VX92 ĐVN5 ĐVN6 V74 MA97 D140 10 D912 11 AK06 12 ĐT12 13 ĐT22 - 14 ĐT26 15 Đ2501 16 QX số Sau ngày nảy mầm Sau ngày nảy mầm 0,326 0,355 0,266 0,309 0,297 0,300 0,305 0,305 0,277 0,353 0,397 0,386 0,248 0,275 0,260 0,282 0,304 0,291 0,407 0,353 0,191 0,550 0,348 0,323 0,233 0,336 0,344 0,372 0,258 0,221 0,484 0,418 31 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Bảng 3.4 Kết đo mật độ quang học xác định hàm lượng prolin đậu tương qua thời kì sinh trưởng STT Thời điểm Ra hoa Quả non Quả Quả già Giống DT84 0,28 0,34 0,31 0,61 DT90 0,14 0,24 0,24 0,39 DT96 0,36 0,53 0,47 0,35 VX92 0,55 0,34 0,25 0,36 ĐVN5 0,37 0,25 0,36 0,30 ĐVN6 0,50 0,34 0,31 0,56 V74 0,41 0,45 0,50 0,50 MA97 0,56 0,10 0,27 0,48 D140 0,22 0,19 0,49 0,40 10 D912 0,42 0,29 0,37 0,67 11 AK06 0,48 0,12 0,34 0,35 12 ĐT12 0,45 0,19 0,67 - 13 ĐT22 - 0,32 0,36 0,42 0,56 14 ĐT26 0,35 0,45 0,41 0,48 15 Đ2501 0,25 0,11 0,41 0,27 16 QX số 0,39 0,34 0,39 - Chú giải: (-): giống thu hoạch 32 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Tài liệu tham khảo Tiếng Việt Hoàng Thị Thuỳ Dương, Nguyễn Văn Mã (1998), Khảo sát khả chịu nóng chịu hạn số giống đậu tương, Thông báo khoa học trường ĐHSP Hà Nội 2, Số 1, Tr 177 Nguyễn Danh Đông (1983), Trồng đậu tương, NXB Nông nghiệp, 83 trang Trương Đích (2002), 265 giống trồng mới, NXB Nông nghiệp Hà Nội, Tr 217 222 Nguyễn Văn Đính (2001), Khảo sát khả thích ứng số giống khoai tây đất Cao Minh, Thông báo khoa học trường ĐHSP Hà Nội 2, Số 1, Tr 273 - 297 Điêu Thị Mai Hoa, Nguyễn Văn Mã (1995), ảnh hưởng phân vi lượng tới khả chịu hạn hoạt động quang hợp thời kì sinh trưởng phát triển khác đậu xanh, Tạp chí Sinh học, 17(3), Tr 28 30 Điêu Thị Mai Hoa, Nguyễn Thị Thu Hương, Nguyễn Đạt Kiên, Bùi Văn Thắng (2005), Sự biến đổi hàm lượng axit amin prolin mầm đậu xanh bị hạn, Nghiên cứu khoa học sống, NXB Khoa học Kỹ thuật, Tr 531 534 Nguyễn Huy Hoàng, Trần Đình Long (1992), Đánh giá khả chịu hạn tập đoàn đậu tương nhập nội, Viện KHKT Nông nghiệp Việt Nam, Tạp chí Nông nghiệp Công nghiệp thực phẩm số 4, Tr 138 - 140 Nguyễn Huy Hoàng (1992), Nghiên cứu khả chịu hạn giống đậu tương nhập nội miền Bắc Việt Nam, Luận án PTS 33 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Nguyễn Huy Hoàng CS (1995), Nghiên cứu so sánh động thái hình thành nốt sần số giống, dòng đậu tương chịu hạn điều kiện miền Bắc Việt Nam, Tạp chí Sinh học, 17(3), Tr 62 - 64 10 Trần văn Lài, Hoàn Minh Tâm (1997), Nghiên cứu chọn tạo giống đậu đỗ biện pháp kĩ thuật thâm canh, Tạp chí Nông nghiệp Công nghiệp thực phẩm, Số 1, Tr 20 33 11 Trần Thị Phương Liên, Nông Văn Hải, Lê Thị Muội (1996), Nghiên cứu thành phần điện di protêin số giống đậu tương có khả chịu hạn khác nhau, Tạp chí Sinh học, 18(4), Tr 15 - 19 12 Nguyễn Văn Mã (1990), Khả chịu hạn đậu tương suất cao đất bạc màu, Báo cáo tổng kết đề tài KHCN cấp Bộ, Mã số B96 - 41 - 01 13 Nguyễn Văn Mã (1995), Khả chịu hạn đậu tương xử lý phân vi lượng thời điểm sinh trưởng khác nhau, Tạp chí Sinh học, 17(3), Tr 100 - 102 14 Đinh Thị Phòng (2001), Nghiên cứu khả chịu hạn chọn dòng chịu hạn lúa công nghệ tế bào thực vật, Luận án Tiến sĩ Sinh học, TTKHTN Công nghệ Quốc gia, Tr - 80 15 Nguyễn Thị Hồng Thắm, Nguyễn Văn Mã (1998), Khả chịu hạn số giống đậu tương triển vọng, Thông báo khoa học trường ĐHSP Hà Nội 2, Số 1, Tr 187 16 Phạm Văn Thiều (1995), Cây đậu tương - kỹ thuật trồng chế biến sản phẩm NXB Nông nghiệp, 100 trang 17 Volcova A M (1984), Xác định khả chịu hạn, chịu nóng giống trồng phương pháp cho nảy mầm dung dịch sacaroza xử lý nhiệt, NXB Leningrat, 17 trang (Bản dịch từ tiếng Nga) 34 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Tiếng Anh 18 Bates L.S (1973), Rapid determination of free protein for water stress studies, Plant and soil, 39 pp 205 207 19 Kishor P.B.K., Hong Z., Miao G., Hu C., Verma D.P.S (1995) Over expression of Pyrroline - - carboxylate synthetase increase proline production and confer osmotolerance in transgenic plants Plant physiol, 108 pp 138 - 1394 20 Nabor M.W (1996), Environmental stress ressistance in plant cell line selection, pix P.S (eds), VCH verlagsgesells chaft 21 Nanjo T, Kobayshi M, Yoshiba Y, Sanada Y, Wada K Tsu Kaya H, Kakubari Y, Yamaguchi - ShinoZaki K, Shinozaki K Biological function of prolin in morphogensis and osmotolerance revealed in antisense transgenic Arabidopsis thaliana http://www.soygenetics.org/articles/sgu2000-011.htm 22 Proline, ornithine and arginine metabolism; Roles of proline in plant adaptation to environmental stress http://www.hort.purdue.edu/rhodcv/hort640c/proline/pr00001.htm 35 [...]... Ngọc - K29A Sinh Kết luận Qua kết quả nghiên cứu và xác định hàm lượng prolin trong mầm và trong lá đậu tương qua các thời kỳ sinh trưởng của cây đậu tương, chúng tôi rút ra kết luận sau: Hàm lượng prolin ở các thời kì sinh trưởng của cây đậu tương là khác nhau và không giống nhau ở mỗi giống Trong suốt quá trình sinh trưởng từ khi hạt nảy mầm, ra hoa, tạo quả cho tới khi quả già thì hàm lượng axit... Đ2501, D140, DT90 có hàm lượng prolin thấp hơn so với các giống đậu tương nghiên cứu trong quá trình sinh trưởng của cây Trong đó, Đ2501 là giống có hàm lượng prolin thấp nhất trong tất cả các thời điểm sinh trưởng Theo một số nghiên cứu về hàm lượng prolin trên các đối tượng: lúa, lạc, đậu xanhhàm lượng prolin được tích luỹ cao ở trong cây thì cây có khả năng chịu được điều kiện môi trường thiếu nước tốt... prolin trong lá đậu tương Để tiếp tục nghiên cứu hàm lượng prolin trong quá trình sinh trưởng tiếp theo của cây đậu tương, chúng tôi tiến hành xác định hàm lượng prolin có trong lá cây đậu tương qua các thời điểm: ra hoa, quả non, quả chắc, quả già Kết quả xác định hàm lượng prolin ở lá đậu tương được trình bày ở bảng 3.2 và hình 3.2 cho thấy, với cùng một chế độ chăm sóc nhưng sự tích luỹ prolin là khác... lượng prolin trong lá, cũng như trong rễ của cây tăng lên một cách rõ rệt [6] Trong điều kiện gieo trồng bình thường, các giống đậu tương có điều kiện bộc lộ một cách tự nhiên khả năng chống chịu với các điều kiện bất lợi của môi trường Bằng cách theo dõi, xác định hàm lượng prolin trong quá trình sinh trưởng của đậu tương, có thể hiểu sâu hơn khả năng chống chịu của cây và những nguyên nhân bên trong của. .. giống có hàm lượng prolin cao trong suốt quá trình sinh trưởng Tiếp đến là các giống: ĐT22 4, DT96, V74 đạt giá trị prolin cao lúc ra hoa, tạo quả Các giống MA97, AK06, D912, VX92, ĐT12, ĐVN5 là những giống có hàm lượng prolin ở mức trung gian 29 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Các giống DT90, Đ2501, D140 có hàm lượng prolin thấp trong quá trình sinh trưởng của cây, trong đó... prolin qua các thời kỳ sinh trưởng của cây đậu tương cho ta thấy: hàm lượng prolin ở các thời điểm sinh trưởng khác nhau là khác nhau, và không giống nhau ở mỗi giống đậu tương Trong tất cả các thời kỳ sinh trưởng từ nảy mầm, ra hoa, quả non, quả chắc, quả già thì hàm lượng prolin ở đa số các giống đều cao ở thời điểm nảy mầm, ra hoa và tăng lên khi quả già Trong 16 giống nghiên cứu, các giống: DT84,... những nguyên nhân bên trong của nó Hàm lượng prolin ở mỗi giống khác nhau là không như nhau và cũng không giống nhau ở mỗi thời điểm sinh trưởng của cây 3.1 Hàm lượng prolin trong mầm đậu tương Nảy mầm là giai đoạn đầu tiên của quá trình phát triển cá thể, trong đó diễn ra rất nhiều các biến đổi sinh lý, sinh hoá trong hạt như: sự phân giải các chất dinh dưỡng dự trữ trong lá mầm và từ đó tổng hợp nên... tin của hiệu (td) Việc tính toán được thực hiện trên máy tính bằng phần mềm Exel Windows XP để đảm bảo độ chính xác 15 Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Chương 3 hàm lượng prolin trong quá trình sinh trưởng của cây đậu tương Một số kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng: prolin có vai trò to lớn đối với tính chịu được điều kiện thiếu nước của cơ thể thực vật Khi cây gặp hạn thì hàm lượng. .. lợi cho sự phát triển của đậu tương (mưa nhiều, nhiệt độ cao) Như vậy, cây đậu tương được cung cấp một lượng nước khá đầy đủ cho giai đoạn quả non nên sự tổng hợp các chất trong cơ thể thực vật đã có sự thay đổi Hàm lượng prolin trong lá ở đa số các giống đều thấp hơn so với các thời điểm sinh trưởng khác Hàm lượng prolin đạt giá trị từ 0,28mg/g - 1,52mg/g Giống có hàm lượng prolin cao nhất thời điểm... ĐVN5, D912, AK06, ĐT12 có hàm lượng prolin giảm ở giai đoạn quả non và sau đó lại tăng lên ở giai đoạn quả chắc Tuy nhiên, các giống này vẫn đạt hàm lượng prolin cao trong quá trình sinh trưởng của cây Từ hình 3.2b cho thấy, các giống có hàm lượng prolin khá ổn định trong các giai đoạn sinh trưởng Điều này chứng tỏ rằng yếu tố ngoại cảnh (đặc biệt là nước) tác động vào sự tích luỹ prolin gần như là không ... hành nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu hàm lượng prolin trình sinh trưởng đậu tương Khoá luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Minh Ngọc - K29A Sinh Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu hàm lượng prolin nảy mầm đậu. .. khả hút nước thấp trình nảy mầm 3.2 Hàm lượng prolin đậu tương Để tiếp tục nghiên cứu hàm lượng prolin trình sinh trưởng đậu tương, tiến hành xác định hàm lượng prolin có đậu tương qua thời điểm:... DT90 có hàm lượng prolin thấp so với giống đậu tương nghiên cứu trình sinh trưởng Trong đó, Đ2501 giống có hàm lượng prolin thấp tất thời điểm sinh trưởng Theo số nghiên cứu hàm lượng prolin đối