TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA SINH – KTNN *********** KIM THỊ DUYÊN PHẢN ỨNG CỦA ĐẬU TƯƠNG DT 2008 NẢY MẦM TRONG ĐIỀU KIỆN ÁP SUẤT THẨM THẤU KHÁC NHAU KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh lý học thực vật Người hướng dẫn khoa học PGS TS NGUYỄN VĂN MÃ HÀ NỘI – 2011 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận này, em xin bày tỏ lòng biết ơn, kính trọng sâu sắc tới thầy giáo PGS TS Nguyễn Văn Mã tận tình hướng dẫn giúp đỡ em suốt thời gian thực đề tài Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Khoa Sinh – KTNN Trung tâm Hỗ trợ Nghiên cứu Khoa học Chuyển giao Công nghệ - Trường ĐHSP Hà Nội giúp đỡ tạo điều kiện để em thực đề tài Lần đầu làm quen với việc nghiên cứu khoa học, đề tài em không tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận bảo, đóng góp ý kiến thầy cô bạn sinh viên để đề tài em hoàn thiện Hà Nội, tháng năm 2011 Sinh viên Kim Thị Duyên ii LỜI CAM ĐOAN Tôi thực đề tài: “Phản ứng đậu tương DT 2008 nảy mầm điều kiện áp suất thẩm thấu khác nhau” Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Kết nghiên cứu đề tài đảm bảo tính xác, khách quan, trung thực, không trùng lặp với tác giả khác Hà Nội, tháng năm 2011 Sinh viên Kim Thị Duyên iii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT atm : Atmosphere ABA : Axit absisic cDNA : Complementary DNA (DNA bổ sung) ĐC : Đối chứng ĐV : Đơn vị HSP : Heat shock protein Nxb : Nhà xuất Ptt : Áp suất thẩm thấu P5CS : Pyrolin - - cacboxylate – synthetase STT : Số thứ tự TN : Thí nghiệm iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến tỉ lệ nảy mầm đậu tương Bảng 3.2: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến khối lượng tươi Bảng 3.3: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến khối lượng khô Bảng 3.4: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến sinh trưởng thân mầm Bảng 3.5: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến sinh trưởng rễ mầm Bảng 3.6: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến hoạt độ enzim proteaza Bảng 3.7: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến hoạt độ enzim α - amilaza Bảng 3.8: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến hoạt độ enzim lipaza Bảng 3.9: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến hàm lượng axit amin prolin DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến tỉ lệ nảy mầm đậu tương Hình 3.2: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến khối lượng tươi Hình 3.3: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến khối lượng khô Hình 3.4: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến sinh trưởng thân mầm Hình 3.5: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến sinh trưởng rễ mầm Hình 3.6: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến hoạt độ enzim proteaza Hình 3.7: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến hoạt độ enzim α - amilaza Hình 3.8: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến hoạt độ enzim lipaza Hình 3.9: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến hoạt độ axit amin prolin v MỤC LỤC Trang Mở đầu Lí chọn đề tài Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu 2.1 Mục tiêu 2.2 Nhiệm vụ Ý nghĩa lí luận thực tiễn CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Sự nảy mầm hạt đậu tương 1.2 Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu thiếu nước đến đậu tương giai đoạn nảy mầm 1.3 Đặc điểm số enzim axit amin prolin hạt đậu tương nảy mầm 1.4 Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng áp suất thẩm thấu môi trường thực vật nói chung đậu tương nói riêng CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu 12 2.2 Phương pháp nghiên cứu 12 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Khả nảy mầm hạt đậu tương sinh trưởng mầm đậu tương 18 3.2 Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến hoạt độ số enzim hàm lượng prolin mầm đậu tương 24 KẾT LUẬN 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 vi MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Trải qua suốt trình lịch sử, loài người sử dụng khoảng 3000 loài thực vật để làm lương thực tối thiểu tới 150 loài thực vật trở thành hàng hóa tập trung vào 30 loại trồng Những loài xem “bức tường ngăn cách” loài người với nghèo đói Trong không kể đến đậu tương Cây đậu tương (Glycine max L.Merrill) loài thuộc họ Đậu (Fabaceae) Cây đậu tương có nguồn gốc Châu Á trồng cách 5000 năm Trong hạt đậu tương hàm lượng protein chiếm 40% nguồn protein thực vật vô quan trọng; hàm lượng lipit 12 – 25%, hàm lượng gluxit 10 - 15%; muối khoáng Ca, Mg, Fe, P, K, Na, S; loại vitamin A, B, D, E, F; enzim, sáp, nhựa Trong đậu tương có đủ loại axit amin bản: xistin, metionin, lizin, tryptophan, valin … [6], [10] Đậu tương nguồn nguyên liệu quan trọng cho nhiều ngành sản xuất công nghiệp công nghiệp thực phẩm phục vụ trực tiếp cho nhu cầu người Hạt đậu tương kết hợp độc đáo đặc tính làm cho chúng trở thành loại thực phẩm đa loại thực phẩm Sản phẩm hạt đậu tương sử dụng trực tiếp dạng hạt thô hay dùng để chế biến thành sản phẩm khác như: sữa đậu nành, bánh kẹo, đậu phụ Ngoài ra, đậu tương dùng sản xuất dược liệu với nhiều vị thuốc có giá trị nước ta Một yếu tố ngoại cảnh gây thiếu hụt nước sinh trưởng môi trường có nồng độ muối cao Việc tích lũy trì hàm lượng cao chất hòa tan tế bào nhằm đảm bảo sức cạnh tranh nước với môi trường nhiễm muối, chống lại tượng hạn sinh lí dạng phản ứng thích nghi thực vật [3] Việc phát triển đậu tương việc làm có ý nghĩa mặt kinh tế, nhân văn, môi trường đồng thời yếu tố đảm bảo an ninh lương thực góp phần phát triển bền vững đất nước Để tăng suất đậu tương biện pháp làm tăng khả chống chịu chúng với ngoại cảnh cải tiến kĩ thuật, chọn giống lựa chọn nơi trồng có điều kiện ngoại cảnh thích hợp Vì cần tiến hành thí nghiệm nghiên cứu phản ứng đậu tương nảy mầm điều kiện áp suất thẩm thấu khác để tìm giới hạn đậu tương điều kiện mà sinh trưởng tốt Cây giai đoạn khác có phản ứng với thiếu nước khác nhau, đặc biệt giai đoạn nảy mầm mẫn cảm với thiếu nước Giai đoạn nảy mầm thời điểm quan trọng chu trình sống thực vật nói chung đậu tương nói riêng Những biến đổi giai đoạn ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển bình thường sau, xuất phát từ vấn đề nghiên cứu đề tài: “Phản ứng đậu tương DT 2008 nảy mầm điều kiện áp suất thẩm thấu khác nhau” Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu 2.1 Mục tiêu Xác định tiêu sinh trưởng, hoạt độ số enzim, hàm lượng prolin hạt đậu tương nảy mầm áp suất thẩm thấu khác 2.2 Nhiệm vụ - Xác định số tiêu sinh trưởng như: tỉ lệ nảy mầm, khối lượng tươi, khối lượng khô, chiều dài thân mầm, rễ mầm điều kiện áp suất thẩm thấu khác - Xác định hoạt độ enzim: proteaza, lipaza, α - amilaza; hàm lượng prolin mầm đậu tương điều kiện áp suất thẩm thấu khác Ý nghĩa lí luận thực tiễn Kết nghiên cứu góp phần bổ sung nguồn tài liệu cho việc nghiên cứu khả chống chịu đậu tương điều kiện môi trường bất lợi áp dụng cho việc trồng đậu tương đất nhiễm mặn Trên sở lựa chọn định hướng gieo trồng vùng sinh thái thích hợp CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Sự nảy mầm hạt đậu tương Khả nảy mầm hạt giống tiêu quan trọng để đánh giá tiêu chuẩn giống tốt Đối với loại trồng nói chung đậu tương nói riêng, nảy mầm giai đoạn khởi đầu trình sinh trưởng, thời kì nảy mầm tính từ gieo hạt đến xuất mầm mặt đất Khi nảy mầm hạt xảy hàng loạt trình biến đổi sinh lý, sinh hóa cách phức tạp Tỉ lệ nảy mầm cao hay thấp, thời gian nảy mầm nhanh hay chậm có liên quan tới tốc độ sinh trưởng giống đồng giống quần thể Do vậy, giống có tỉ lệ nảy mầm cao, thời gian nảy mầm nhanh thuận lợi cho sinh trưởng phát triển sau Những giống có tỉ lệ nảy mầm thấp không đảm bảo mật độ, thời gian nảy kéo dài làm cho sinh trưởng từ đầu, từ ảnh hưởng nghiêm trọng đến suất Tỉ lệ thời gian nảy mầm không chất di truyền giống mà phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm Đối với đậu tương nhiệt độ 27 – 28oC, hạt đậu tương nảy mầm thuận lợi hơn, tốc độ nảy mầm nhanh Đậu tương loại trồng đa dạng Để giám định giống đậu tương nhà chọn tạo giống vào đặc tính sinh vật học nhiều đặc điểm hình thái để phân loại giống đậu tương khác Dựa vào đặc điểm thực vật học, nhà khoa học xác định khả chống chịu sâu bệnh, điều kiện ngoại cảnh bất lợi cho suất giống đậu tương Quá trình nảy mầm diễn nhiều biến đổi sinh lí, sinh hóa hạt với tốc độ cao để chuẩn bị cho hình thành non Đậu tương Hình 3.3: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến khối lượng khô 3.1.2.2 Sự sinh trưởng chiều dài thân mầm rễ mầm * Sinh trưởng thân mầm Chúng tiến hành đo chiều dài thân mầm vào ngày 2, 4, sau hạt nảy mầm Bảng 3.4: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến sinh trưởng thân mầm ĐV: mm/mầm Ngày Ngày Ngày ( ±m) ( ±m) ( ±m) ĐC 56,34 ± 1,94 95,59 ± 1,43 120,47 ± 0,79 P1 45,18 ± 3,13 85,62 ± 0,84 105,88 ± 2,07 P3 27,66 ± 1,26 77,27 ± 1,89 95,59 ± 1,43 P5 18,94 ± 0,45 67,24 ± 1,56 75,97 ± 2,57 P7 9,14 ± 0,57 46,01 ± 1,81 50,89 ± 0,08 P9 5,58 ± 1,02 21,26 ± 1,07 32,15 ± 1,79 P11 - 7,42 ± 0,77 9,54 ± 0,58 Mẫu TN 22 Hình 3.4: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến sinh trưởng thân mầm Chiều dài thân mầm tăng dần theo thời gian, tăng nhanh Ptt thấp (1 atm), tăng chậm Ptt cao (5 - atm) biến đổi 11 atm Trong môi trường có áp suất thẩm thấu cao sinh trưởng mầm gặp nhiều khó khăn nên gia tăng chiều dài thân mầm bị kìm hãm kìm hãm tỉ lệ thuận với gia tăng áp suất thẩm thấu * Sinh trưởng rễ mầm Bảng 3.5: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến sinh trưởng rễ mầm ĐV: mm/mầm Ngày Ngày Ngày ( ±m) ( ±m) ( ±m) ĐC 65,31 ± 1,04 94,12 ± 1,97 118,47 ± 1,21 P1 58,47 ± 0,97 83,33 ± 1,09 99,88 ± 1,48 P3 45,96 ± 2,53 71,37 ± 0,73 93,40 ± 0,95 P5 26,62 ± 1,61 36,23 ± 1,06 67,04 ± 3,23 P7 17,10 ± 1,53 39,82 ± 1,31 41,26 ± 1,21 P9 10,61 ± 0,85 18,51 ± 2,99 24,16 ± 1,68 P11 - 8,50 ± 1,31 7,60 ± 0,62 Mẫu TN 23 Hình 3.5: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến sinh trưởng rễ mầm Trong điều kiện Ptt tăng dần sinh trưởng rễ mầm giảm dần Trong ngày sinh trưởng rễ mầm giảm Ptt môi trường tăng Chiều dài rễ mầm tăng theo thời gian Tăng nhanh Ptt (1 - atm), tăng chậm Ptt cao (7 - atm) không tăng Ptt 11 atm Như môi trường có Ptt cao, sinh trưởng mầm gặp nhiều khó khăn nên gia tăng chiều dài thân mầm bị kìm hãm kìm hãm tỉ lệ thuận với gia tăng Ptt Ở Ptt thấp ảnh hưởng đến sinh trưởng nên biểu chiều dài mầm rõ, Ptt môi trường tăng cao ảnh hưởng môi trường tới sinh trưởng lớn 3.2 Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến hoạt độ số enzim hàm lượng prolin mầm đậu tương 3.2.1 Hoạt độ enzim proteaza Chúng tiến hành đo hoạt độ enzim proteaza vào ngày 2, 4, sau hạt nảy mầm 24 Bảng 3.6: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến hoạt độ enzim proteaza ĐV: mg/g Mẫu Ngày Ngày Ngày TN ( ±m) ( ±m) ( ±m) Đ/C 2,533 ± 0,021 2,027 ± 0,015 1,527 ± 0,031   P1 2,683 ± 0,020 1,903 ± 0,015 P3 2,683 ± 0,025 P5 3,363 ± 0,021 3,160 ± 0,026 2,957 ± 0,021 P7 3,847 ± 0,035 3,653 ± 0,025 3,243 ± 0,031 2,440 ± 0,026 1,870 ± 0,010 2,270 ± 0,026 P9 3,540 ± 0,030 3,640 ± 0,036 2,833 ± 0,015 P11 1,865 ± 0,021 2,117 ± 0,584 1,537 ± 0,031 Hoạt độ enzim proteaza lô đối chứng lô thí nghiệm giảm dần từ ngày thứ đến ngày thứ Điều chứng tỏ ngày đầu lượng protein phân giải mạnh đạt cực đại ngày sau giảm dần tới ngày thứ lượng protein dự trữ bị cạn kiệt Hình 3.6: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến hoạt độ enzim proteaza 25 Ở lô thí nghiệm, hoạt độ proteaza tăng lên so với lô đối chứng theo chiều tăng Ptt đạt cực đại atm (ngày 2) Ở Ptt cao (9 – 11 atm) hoạt độ proteaza giảm Điều chứng tỏ Ptt cao hạn chế khả hút nước hạt dẫn tới hoạt độ enzim proteaza giảm Nguyên nhân: Là Ptt cao hoạt độ enzim proteaza tăng kích thích phân giải protein, đặc biệt tăng tổng hợp prolin hạt không đủ nước phục vụ cho trình phân giải chất, làm hàm lượng nito amin tăng Cũng Ptt cao giảm hút nước trình phân giải axit amin thành ure làm tăng hàm lượng nito amin, dẫn đến ức chế mạnh hoạt động enzim proteaza 3.2.2 Hoạt độ enzim α - amilaza Trong mầm hạt đậu tương có chứa phần lớn tinh bột, α - amilaza hình thành để thủy phân tinh bột thành chất đơn giản nguyên liệu cho hô hấp, cung cấp lượng cho hạt nảy mầm Chúng tiến hành đo hoạt độ enzim amilaza vào ngày 1, 3, 5, sau hạt nảy mầm Bảng 3.7: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến hoạt độ enzim α - amilaza ĐV: UI/g Mẫu TN Ngày Ngày Ngày Ngày ( ±m) ( ±m) ( ±m) ( ±m) ĐC 1,243 ± 0,015 1,367 ± 0,021 1,460 ± 0,010 1,673 ± 0,021 P1 2,763 ± 0,015 2,947 ± 0,015 2,887 ± 0,021 3,247 ± 0,015 P3 3,033 ± 0,021 3,330 ± 0,026 3,243 ± 0,021 3,887 ± 0,042 P5 3,635 ± 0,007 3,833 ± 0,015 3,760 ± 0,031 4,253 ± 0,035 P7 3,293 ± 0,038 3,643 ± 0,025 3,540 ± 0,015 3,837 ± 0,038 P9 2,930 ± 0,020 3,360 ± 0,026 3,233 ± 0,032 3,777 ± 0,015 P11 2,440 ± 0,036 3,033 ± 0,021 2,843 ± 0,035 3,033 ± 0,036 26 α – amilaza hình thành để thủy phân tinh bột thành chất đơn giản nguyên liệu cho hô hấp cung cấp cho hạt nảy mầm Trong ngày đo hoạt độ enzim amilaza tăng dần từ atm tới atm đạt cực đại atm, giảm dần từ - 11 atm 4.5 4.0 Hoạt độ amilaza (UI/g) 3.5 3.0 Ngày 2.5 Ngày Ngày 2.0 Ngày 1.5 1.0 0.5 0.0 ĐC P1 P3 P5 P7 P9 P11 Mẫu TN Hình 3.7: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến hoạt độ enzim α - amilaza Qua kết ta thấy, từ - 11 atm hoạt độ cao ngày dẫn đến đậu tương cần lượng đường lớn cung cấp cho trình nảy mầm hạt điều kiện thiếu nước, đồng thời phân giải tinh bột thành monosaccarit làm tăng Ptt tăng Ptt tế bào chất góp phần giúp hạt lấy nước từ môi trường có Ptt cao, lúc hạt tăng cường hút đủ lượng nước cần thiết cho hạt nảy mầm Ptt cao 11 atm, hoạt độ enzim α - amilaza giảm hẳn so với công thức trước lô TN Chứng tỏ Ptt ngăn cản hút nước ức chế mạnh khả hoạt động enzim α - amilaza 27 3.2.3 Hoạt độ enzim lipaza Chúng tiến hành đo hàm lượng lipaza đo vào ngày 1, 3, 5, sau hạt nảy mầm Bảng 3.8: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến hoạt độ enzim lipaza ĐV: UI Ngày Ngày Ngày Ngày Mẫu TN ( ±m) ( ±m) ( ±m) ( ±m) ĐC 24,463 ± 0,038 23,053 ± 0,032 20,057 ± 0,021 19,037 ± 0,015 P1 25,537 ± 0,031 24,583 ± 0,067 23,343 ± 0,031 20,360 ± 0,026 P3 27,367 ± 0,025 25,370 ± 0,010 24,317 ± 0,275 22,857 ± 0,035 P5 29,730 ± 0,030 28,580 ± 0,13 P7 34,553 ± 0,040 32,730 ± 0,020 31,957 ± 0,021 29,953 ± 0,025 P9 31,770+0,028 P11 20,310 ± 0,466 17,363 ± 0,059 15,480 ± 0,361 14,387 ± 0,072 29,407 ± 0,883 27,843 ± 0,042 30,963 ± 0,061 29,490 ± 0,087 26,940 ± 0,036 Áp suất thẩm thấu từ - atm hoạt độ lipaza giảm dần từ ngày tới ngày chứng tỏ sau ngày đầu nảy mầm điều kiện thiếu nước đậu tương cần nhiều nguyên liệu cho hô hấp kiến tạo tế bào tổn thương, hoạt độ lipaza giảm lượng lipit dự trữ cạn Hoạt độ lipaza giảm từ - 11 atm, từ atm bắt đầu ức chế hoạt độ enzim lipaza 28 40.0 Hoạt độ lipaza (UI) 35.0 30.0 Ngày 25.0 Ngày 20.0 Ngày 15.0 Ngày 10.0 5.0 0.0 ĐC P1 P3 P5 P7 P9 P11 Mẫu TN Hình 3.8: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến hoạt độ enzim lipaza 3.2.4 Hàm lượng axit amin prolin Chúng tiến hành đo hàm lượng axit amin prolin vào ngày 2, 4, sau hạt nảy mầm Bảng 3.9: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến hàm lượng prolin ĐV: mg/g Mẫu TN Ngày Ngày Ngày ( ±m) ( ±m) ( ±m) ĐC 0,527 ± 0,021 0,753 ± 0,032 1,043 ± 0,015 P1 0,580 ± 0,010 0,780 ± 0,015 1,137 ± 0,015 P3 0,740+0,010 0,867+0,015 1,333 ± 0,021 P5 0,963 ± 0,021 1,343 ± 0,026 1,930 ± 0,010 P7 1,277 ± 0,025 2,047+0,021 2,937 ± 0,031 P9 2,307 ± 0,015 2,635+0,015 3,850 ± 0,020 P11 2,923 ± 0,021 3,185 ± 0,060 3,637 ± 0,025 29 Hàm lượng prolin mầm tăng dần theo thời gian Trong đó, tăng nhanh Ptt thấp (1 – atm), Ptt cao hàm lượng prolin biến đổi Trong ngày, hàm lượng prolin tăng Ptt tăng * Sau ngày nảy mầm: thời điểm biến đổi sinh lí, sinh hóa hạt diễn mạnh, hạt hút nước toàn tế bào có hạt, trình hô hấp hạt tăng lên mạnh mẽ, chất dự trữ phân giải để tổng hợp tế bào mới, chuẩn bị cho trình sinh trưởng, phát triển Vì vậy, giai đoạn hạt hút nước mạnh Hàm lượng prolin mầm thời gian cao giúp cho hạt có điều kiện hút nước cao Trong thời điểm hàm lượng prolin tăng dần theo chiều tăng Ptt Tại lô đối chứng hàm lượng prolin thấp so với lô thí nghiệm Các lô thí nghiệm hàm lượng prolin thấp Ptt atm tăng dần lên 11 atm Hình 3.9: Ảnh hưởng áp suất thẩm thấu đến hàm lượng prolin 30 * Sau ngày nảy mầm: thời điểm nước yếu tố cần thiết cho phát triển Lúc này, hút nước quan rễ mầm, hàm lượng prolin mầm đậu tương có thay đổi Ở Ptt (1 – atm) hàm lượng prolin tiếp tục tăng tới Ptt cao (9 – 11 atm) hàm lượng biến đổi 31 KẾT LUẬN Kết nghiên cứu số tiêu sinh trưởng, phát triển hoạt độ enzim axit amin prolin giống đậu tương DT 2008 giai đoạn nảy mầm môi trường có Ptt khác sau: Áp suất thẩm thấu có ảnh hưởng lớn tới sinh trưởng phát triển đậu tương giai đoạn nảy mầm, biểu là: giảm tốc độ tỉ lệ nảy mầm, kìm hãm sinh trưởng thân rễ mầm, ảnh hưởng tới tích lũy khối lượng tươi, khô mầm Trong điều kiện có Ptt hoạt độ enzim phân giải chất dự trữ hạt tăng đến mức độ định sau giảm Hoạt độ enzim proteaza, lypaza, α - amilaza cao mức - atm giảm dần áp suất môi trường tăng Với Prolin gia tăng áp suất thẩm thấu tỉ lệ thuận với tích lũy prolin mầm, đặc biệt ngày đầu nảy mầm Áp suất thẩm thấu môi trường làm tăng cường tổng hợp prolin mầm đậu tương Mức Ptt tương đối thấp từ - atm ảnh hưởng không nhiều đến tích lũy hàm lượng prolin Ở mức Ptt từ - atm hàm lượng prolin tăng tương đối cao áp suất thẩm thấu - 11 atm hàm lượng prolin biến đổi 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO * Tài liệu nước Phạm Thị Trân Châu (chủ biên), Nguyễn Thị Hiền, Phùng Gia Tường (1997), Thực hành Hóa sinh học, Nxb Giáo dục, Hà Nội 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, tập 17 (số 3), tr 28-30 Điêu Thị Mai Hoa, Trần Thị Thanh Huyền, Trường ĐHSP hà Nội 2,” Sự biến đổi hàm lượng amino axit prolin rễ đậu xanh tác động stress muối NaCl”, Những vấn đề nghiên cứu khoa học sống, tr 482 – 483 Nguyễn Huy Hoàng (1995), “Nghiên cứu đặc điểm di truyền khả chịu hạn lai đậu tương F1” Tạp chí Sinh học, tập 17, số 3, tr 25- 27 Trần Thị Phương Liên, Ngô Thu Huyền, Nguyễn Huy Hoàng, Nông Văn Hải, Nguyễn Thị Muội (1999), “Hàm lượng protein, lipit thành phần axit amin số giống đậu tương chịu hạn, chịu nóng”, Tạp chí Sinh học, số 2, tr 17 – 20 Nguyễn Văn Mã, Phan Hồng Quân (2000), “Nghiên cứu số tiêu sinh lí, sinh hóa đậu tương điều kiện gây hạn”, Tạp chí Sinh học, số 4, tr 47 – 52 Nguyễn Văn Mã, Nguyễn Văn Đính, Nguyễn Thị Thùy Dương, Nguyễn Thị Hồng Thắm (1999), “Khả chịu hạn số giống đậu tương”, Thông báo Khoa học trường Đại học, tr 35 – 38 Chu Hoàng Mậu, Nguyễn Thị Thu Hiền (2007), “Đánh giá khả chịu hạn tách dòng gen mã hóa protein dehydrin (LEA - D11) số 33 giống đậu tương địa phương miền núi”, Tạp chí Sinh học, tập 29 (số 4) trang 31- 41 Nguyễn Văn Mùi (2001), Hóa sinh học, Nxb Đại học quốc gia, Hà Nội 10 Nguyễn Văn Mùi (2001), Thực hành Hóa sinh học, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội 11 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, Viện Công nghệ Sinh học, Hà Nội 12 Nguyễn Thị Thanh Thủy, Nguyễn Văn Mã (2008), “Sự biến đổi của hoạt độ enim proteaza, amilaza, hàm lượng prolin đậu tương gặp hạn ỏ thời kì hoa”, Tạp chí Khoa học, số 3, tr 115 – 119 13 Giống đậu tương DT 2008 wedside: http:// khuyennong.mard.gov.vn Tài liệu nước 14 Bates LS (1973), Rapid determination of free protein for water stress studies, Plant and soil 39, p.205 – 207 15 Beizel ML, Hess FD, Bressan RA, Hasegawa PA (1988), Intracellular compartmentation of ions in salt adapted tobacocell, Plant physiol, 86, 607-614 16 J.A de Ronde, R.N Laurie, T Caetano, M.M Greyling, I Kerepesi (2004), Compatirative study between transgenic and non-transgenic soybean lines proved transgenic lines to be more dourght tolerant, Ephytica, Volume 138, Number 2, pp 123-132 17 Barnet N.M., Naylor A.W (1966), Amino acid and protein metabolism in Bermuda during water, Plant physiology, 41: 1222 – 1230 18 Femando E.P., Cicillia B., Miriam G, and Juan A.G (2000), Affect of NaCl on gerination, grow soluble sugar content in chenopodium quinoa wild seeds, pp 27 – 34 34 19 Goyal K., LJ Walton, A Tunnacliffe (2005), LEA protein prevent protein aggevation due to water stress, Biochem J 388, pp151 – 157 20 Grodzinxki A.M (1973) Tra cứu Sinh lí Thực vật, Nxb Naukova, Dumka Kiev 21 Ingram J, D Bartel (1996), The molecular basic of dehydration tolerance in plant, Annu Rev plant physiol plant mol Biol 47: 377 – 403 22 Ketchum REB, Warren RC, Klima LJ, Lopez-Gutierrez F, Nabors NW (1991), The mechanism and regulation of prolin accumulation in suspension cultures of the halophytic grass Distichlis spicata L.J, Plant physiol, 137, p 368 - 374 23 Kishor P.B.K, Hong Z, Miao G.H, Hu CAA and Verama D.P.S (1995), Overexpression of pyrroline-5-carboxylate synthetase increase prolin production and confers osmotolerance in transgentic plant, Plant physiol,108, pp 138 - 1394 24 Matra N., Cushman J,C (1994), Isolation and expression of a drought induce soybean cDNA encoding a dehydrin like protein from soybean leaves, Plant physiology 106, p 805 – 806 25 Rhodes D, Handa S (1989), ‘‘Activities of carbonic anhydrat, catalase and adjustmen in plant cell’’, In Environmental Stress in Plant: Biochemical and physiological Mechanisms, NATO ASI Series, Vol, G19 (JH Cherryed), Springer, Berlin, p 41 – 62 26 Sheila A Blackman, Ralph L Obendorf, A Carl Leopold (1992), Matura protein and sugar in desiccation tolerance of developing soybean seeds, Plant physiology 100, pp 225 – 230 27 Thomashow MI (1998), Role of cold - responsibility genes in plant freezing tolerance, Plant physiology, 118, pp - 35 28 Volcova A M (1984), Xác định khả chịu hạn, chịu nóng giống trồng phương pháp cho nảy mầm dung dịch saccarozơ xử lý nhiệt, Nxb Leningrat (bản dịch từ tiếng Nga) 29 Whitsitt M.S., Coliin L G and Mullet S.E (1997), Modulation of dehidrin tolerance 30 Xiao B., Yhuang, N Tang, L Xoong (2007), Over expression of slea gen in rice improves drought resistance under the field condition, TAC 115, 35 – 46 31 Zhao SH, FZ Wang LLu, HY Zhang, XY Zhang (2000), Breeding and selection of drought resistant and salt toleran wheat variety cang 6001 Acta agic boreal Sin 15: 113 - 117 36 [...]... triển Áp suất thẩm thấu là lực gây ra sự chuyển dịch của dung môi vào tế bào qua màng sinh chất Áp suất thẩm thấu không phụ thuộc vào bản chất của chất tan mà phụ thuộc vào nồng độ phân tử chất tan, nhiệt độ, sự phân li của dung dịch Áp suất thẩm thấu bao gồm áp suất thẩm thấu bên trong (áp suất thẩm thấu nội bào) và áp suất thẩm thấu bên ngoài (áp suất thẩm thấu môi trường) Áp suất thẩm thấu bên trong: ... - Hạt chỉ nảy mầm mạnh từ ngày thứ 1 đến ngày thứ 5 Sang ngày thứ 7 hạt chưa nảy mầm có lớp keo bao quanh và bắt đầu có dấu hiệu bị hỏng Hạt nảy mầm tới áp suất thẩm thấu 11 atm, ở áp suất thẩm thấu 13 atm hạt có dấu hiệu trương nhưng không nảy mầm Ngày đầu tiên, đậu tương chỉ nảy mầm được ở những áp suất thẩm thấu thấp (1 - 3) atm Ngày thứ 2, đậu tương nảy mầm được ở những áp suất thẩm thấu cao hơn... hạt nảy mầm đến 11 atm Khi áp suất thẩm thấu > 11 atm thì đậu tương không nảy mầm 18 Tỉ lệ (%) 120.0 100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 0.0 Ngày 1 Ngày 2 Ngày 3 Ngày 4 ĐC P1 P3 P5 P7 P9 P11 P13 Ngày 5 Mẫu TN Hình 3.1: Ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu đến tỉ lệ nảy mầm của đậu tương Ở Ptt = 13 atm thì hạt đậu tương không nảy mầm Điều này chứng tỏ Ptt có ảnh hưởng rất lớn tới sự nảy mầm của hạt Khi áp suất của. .. atm) Chứng tỏ áp suất thẩm thấu cao không ảnh hưởng tới khối lượng khô của mầm đậu tương DT 2008 21 Hình 3.3: Ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu đến khối lượng khô 3.1.2.2 Sự sinh trưởng chiều dài của thân mầm và rễ mầm * Sinh trưởng của thân mầm Chúng tôi tiến hành đo chiều dài của thân mầm vào các ngày 2, 4, 6 sau khi hạt nảy mầm Bảng 3.4: Ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu đến sự sinh trưởng thân mầm ĐV:... m  m  2 2 1 2 Trong đó: Xi: là giá trị đo được qua mỗi lần đo; n: là số lần nhắc lại 17 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Khả năng nảy mầm và sự sinh trưởng của mầm đậu tương 3.1.1 Khả năng nảy mầm của hạt đậu tương Tỉ lệ nảy mầm của hạt đậu tương ở 5 ngày đầu được thể hiện qua bảng 3.1 và hình 3.1 Bảng 3.1: Ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu đến tỉ lệ nảy mầm của đậu tương ĐV: % Mẫu TN... Ptt: áp suất thẩm thấu; c: nồng độ muối; R: 0,082; T: nhiệt độ tuyệt đối (K) (=273 + toC) i = 1+  (n-1) i = 1,5 [20] * Xác định tỷ lệ nảy mầm Tỷ lệ nảy mầm được xác định theo phương pháp của Volcova (1984) [28] Đếm số hạt nảy mầm trong các mẫu từ khi hạt đầu tiên nảy mầm cho tới khi không còn có thêm hạt nào nảy mầm mới Những hạt nảy mầm là những hạt có chiều dài rễ mầm đạt 3 mm trở lên Tỷ lệ nảy mầm. .. mầm Chiều dài thân mầm tăng dần theo thời gian, tăng nhanh ở Ptt thấp (1 3 atm), tăng chậm ở Ptt cao hơn (5 - 9 atm) và ít biến đổi ở 11 atm Trong môi trường có áp suất thẩm thấu cao sự sinh trưởng của mầm gặp nhiều khó khăn nên sự gia tăng chiều dài của thân mầm bị kìm hãm và sự kìm hãm này tỉ lệ thuận với sự gia tăng của áp suất thẩm thấu * Sinh trưởng của rễ mầm Bảng 3.5: Ảnh hưởng của áp suất thẩm. .. của hạt Đối với đậu tương, hạt dự trữ chủ yếu là protein thì hoạt tính enzim proteaza tăng lên mạnh mẽ hơn các enzim khác 1.2 Ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu đến sự sinh trưởng của thực vật Nước là điều kiện quan trọng cho sự nảy mầm Nước tham gia vào quá trình trao đổi chất, các phản ứng sinh hóa trong tế bào, là nguồn nguyên liệu của nhiều phản ứng Nước đảm bảo cho cây sinh trưởng và phát triển Áp. .. khối lượng khô của mầm Khối lượng khô của mầm thể hiện hàm lượng các chất mà chúng tích lũy 19 được trong suốt giai đoạn nảy mầm Do đó, khối lượng tươi và khô cũng là một trong số những chỉ tiêu sinh lí quan trọng phản ánh sự sinh trưởng của mầm Chúng tôi tiến hành cân khối lượng tươi, khô của mầm vào các ngày 1, 7 sau khi hạt nảy mầm * Khối lượng tươi: Bảng 3.2: Ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu đến khối... nước của tế bào càng giảm, để đảm bảo cho sự nảy mầm, tế bào phải tăng cường tích lũy một số chất phản ứng chống lại điều kiện khắc nghiệt Do đó, làm chậm tốc độ và giảm tỉ lệ nảy mầm của hạt Đặc biệt ở Ptt = 13 atm này hạt không nảy mầm vì hạt không lấy được nước, do đó enzim không được hoạt hóa, không có năng lượng cho hạt nảy mầm 3.1.2 Sinh trưởng của mầm đậu tương 3.1.2.1 Khối lượng tươi và khô của ... độ, phân li dung dịch Áp suất thẩm thấu bao gồm áp suất thẩm thấu bên (áp suất thẩm thấu nội bào) áp suất thẩm thấu bên (áp suất thẩm thấu môi trường) Áp suất thẩm thấu bên trong: dịch tế bào có... nảy mầm Ngày đầu tiên, đậu tương nảy mầm áp suất thẩm thấu thấp (1 - 3) atm Ngày thứ 2, đậu tương nảy mầm áp suất thẩm thấu cao (đến atm) Ngày thứ 3, hạt nảy mầm đến 11 atm Khi áp suất thẩm thấu. .. nghiệm nghiên cứu phản ứng đậu tương nảy mầm điều kiện áp suất thẩm thấu khác để tìm giới hạn đậu tương điều kiện mà sinh trưởng tốt Cây giai đoạn khác có phản ứng với thiếu nước khác nhau, đặc biệt