Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Nghiên cứu sự biến động của các chất có hoạt tính thẩm thấu trong cây đậu tương trong điều kiện hạn hán và phục hồi khi tưới nước trở lại Phân tích được thực hiện ở các giai đoạn cây mầm, cây non, ra hoa và tạo quả Kết quả cho thấy sự thay đổi nồng độ các chất này ảnh hưởng đáng kể đến khả năng chịu hạn và quá trình phục hồi của cây.
Đánh giá sự biến động của thành phần hệ protein trong cây đậu tương ở các giai đoạn cây non, ra hoa và tạo quả cho thấy sự thay đổi đáng kể dưới điều kiện thiếu nước và quá trình phục hồi Nghiên cứu chỉ ra rằng mức độ protein có thể bị ảnh hưởng tiêu cực khi cây đối mặt với tình trạng khô hạn, nhưng khả năng phục hồi của cây sau khi được cung cấp đủ nước có thể cải thiện thành phần protein Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc quản lý nước trong canh tác đậu tương để tối ưu hóa năng suất và chất lượng sản phẩm.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Bài viết cung cấp dữ liệu quan trọng về sự biến động của các chất có hoạt tính thẩm thấu trong đậu tương qua các giai đoạn nảy mầm, cây non, ra hoa và tạo quả, đặc biệt dưới tác động của điều kiện thiếu nước và quá trình phục hồi Thông tin này sẽ góp phần làm phong phú thêm tài liệu nghiên cứu về các chất có hoạt tính thẩm thấu của cây đậu tương trong bối cảnh chịu hạn.
Nghiên cứu này cung cấp cái nhìn sâu sắc về phản ứng của đậu tương trong điều kiện hạn hán, từ đó làm nền tảng khoa học cho việc chọn lựa các giống đậu tương chịu hạn Điều này không chỉ đáp ứng nhu cầu sản xuất ở những khu vực thiếu nước tưới mà còn góp phần nâng cao năng suất cây đậu tương.
4 Bố cục của luận văn
MỞ ĐẦU (từ trang 1 đến trang 3)
Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU (từ trang 4 đến trang 23)
Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU (từ trang 24 đến trang 33)
Chương 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN (từ trang 34 đến trang 82)
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ (từ trang 83 đến trang 84)
KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 34 3.1 Sự biến động hàm lượng proline của đậu tương trong quá trình gây hạn
Sự biến động hàm lượng proline trong quá trình gây hạn ở giai đoạn cây mầm
Hàm lượng proline ở giai đoạn mầm được trình bày ở bảng 3.1 và đồ thị 3.1
Bảng 3.1 Hàm lượng proline trong mầm đậu tương (àmol/g trọng lượng tươi)
Hàm lượng proline (àmol/g trọng lượng tươi)
2 ngày 4 ngày 6 ngày 1 ngày 2 ngày 3 ngày ĐT12 ĐC 3,52±0,09 4,24±0,29 5,05±0,03 5,01±0,09 5,09±0,06 5,39±0,27
Dư liệu từ bảng 3.1 cho thấy, trong điều kiện bình thường với độ ẩm đất khoảng 85%, hàm lượng proline ở ba giống đậu tương là khác nhau, cho thấy khả năng duy trì áp suất thẩm thấu của từng giống cũng không giống nhau Cụ thể, giống ĐTDH.03 có hàm lượng proline cao hơn so với hai giống còn lại là ĐT12 và ĐTDH.01.
Khi áp dụng dung dịch đường tạo áp suất thẩm thấu 7 atm, hàm lượng proline trong mầm tăng rõ rệt ở các lô thí nghiệm Thời gian gây hạn kéo dài dẫn đến hàm lượng proline gia tăng theo từng ngày Cụ thể, giống ĐT12 cho thấy sự khác biệt đáng kể giữa lô thí nghiệm và lô đối chứng, với hàm lượng proline tăng 155,97% sau 2 ngày, 164,09% sau 4 ngày và 289,9% sau 6 ngày Tương tự, giống ĐTDH.01 cũng ghi nhận hàm lượng proline tăng 172,18% sau 2 ngày.
4 ngày tăng 240,98% và sau 6 ngày tăng 322,08% so với đối chứng Ở giống ĐTDH.03 hàm lượng proline tăng sau 2 ngày là 113,64%, sau 4 ngày tăng 235,39% và sau 6 ngày tăng 341,37%
Trong điều kiện gây hạn nhân tạo, mức độ tăng hàm lượng proline phụ thuộc vào các giống đậu tương khác nhau Cụ thể:
Sau 2 ngày gây hạn, giống đậu tương ĐT12 có hàm lượng proline 9,01 àmol/g, cũn giống ĐTDH.01 với hàm lượng 9,88 àmol/g và hàm lượng proline cao nhất trong số 3 giống thí nghiệm là giống ĐTDH.03 đạt 10,34 àmol/g
Sau 4 ngày gây hạn, giống ĐTDH.01 có hàm lượng proline cao hơn giống ĐT12, cụ thể cao hơn 4,87 àmol/g, cũn giống ĐTDH.03 cú hàm lượng proline cao hơn giống ĐT12 là 5,68 àmol/g
Sau 6 ngày gõy hạn, giống ĐT12 cú hàm lượng 19,69 àmol/g (tăng 289,9% so với đối chứng), giống ĐTDH.01 cú hàm lượng 19,88 àmol/g (tăng 322,08% so với đối chứng) và giống ĐTDH.03 với hàm lượng 21,12 àmol/g
Hàm lượng proline trong mầm đậu tương đã tăng 341,37% so với đối chứng sau 6 ngày gây hạn, cho thấy sự gia tăng rõ rệt so với các giai đoạn 2 và 4 ngày trước đó Đồ thị 3.1 minh họa sự biến động hàm lượng proline trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây mầm.
Sự khác biệt về hàm lượng proline giữa mẫu đối chứng và thí nghiệm của giống ĐTDH.03 cho thấy giống này có khả năng phản ứng tốt hơn trước điều kiện thiếu nước so với hai giống còn lại.
Trong giai đoạn phục hồi, hàm lượng proline ở các lô thí nghiệm giảm dần từ ngày 1 đến ngày 3 Đặc biệt, sau 3 ngày phục hồi, hàm lượng proline của mầm đậu tương gần tương đương với mẫu đối chứng.
Bảng 3.1 cho thấy sau 1 ngày phục hồi, hàm lượng proline vẫn cao, với mức tăng lần lượt là 227,94% cho giống ĐT12, 241,34% cho giống ĐTDH.01 và 285,51% cho giống ĐTDH.03 so với đối chứng Điều này chỉ ra rằng trong quá trình phục hồi, hàm lượng proline giảm dần, với sự suy giảm rõ rệt sau 2 ngày tưới nước trở lại ở tất cả các giống đậu tương Cụ thể, giống ĐT12 giảm từ 16,43 àmol/g sau 1 ngày.
Hàm lượng proline trong các giống ĐT12, ĐTDH.01 và ĐTDH.03 cho thấy sự giảm đáng kể sau 2 ngày, với ĐT12 còn 9,78 àmol/g, ĐTDH.01 từ 17,34 àmol/g giảm xuống 11,28 àmol/g, và ĐTDH.03 từ 19,16 àmol/g giảm xuống 13,63 àmol/g Sau 3 ngày phục hồi, hàm lượng proline trong mầm vẫn cao hơn so với giống đối chứng ĐT12 2,6%, giống ĐTDH.01 4,02% và giống ĐTDH.03 5,19%, cho thấy không có sự sai khác rõ rệt giữa lô thí nghiệm và đối chứng với mức độ tin cậy 95%.
Trong môi trường áp suất thẩm thấu 7 atm, mầm đậu tương tăng cường tổng hợp proline, giúp cải thiện khả năng hút nước và phản ứng tích cực trước điều kiện thiếu nước Sự gia tăng hàm lượng proline là chỉ số quan trọng phản ánh khả năng chống chịu của cây trong điều kiện hạn hán, giúp duy trì áp suất thẩm thấu, cấu trúc tế bào và đảm bảo trao đổi nước Kết quả nghiên cứu này phù hợp với các nghiên cứu trước đây của Bùi Bá Đạt (2009), Ong Xuân Phong và Nguyễn Văn Mã (2014), cùng với Vì Thị Xuân Thủy và Nguyễn Lam Điền.
Sự biến động hàm lượng proline trong quá trình gây hạn ở giai đoạn cây non
Hàm lượng proline trong lá đậu tương ở giai đoạn cây non được trình bày ở bảng 3.2 và đồ thị 3.2
Hàm lượng proline trong lá đậu tương non ở ba giống khác nhau, cho thấy khả năng đảm bảo áp suất thẩm thấu của các giống này không đồng đều Giống ĐTDH.03 có hàm lượng proline cao hơn so với hai giống ĐT12 và ĐTDH.01, trong khi hàm lượng proline ở giai đoạn cây non thấp hơn so với giai đoạn mầm, nhưng sự khác biệt này không đáng kể.
Bảng 3.2 Hàm lượng proline trong lá cây đậu tương ở giai đoạn cây non
Hàm lượng proline (àmol/g trọng lượng tươi)
2 ngày 4 ngày 6 ngày 1 ngày 2 ngày 3 ngày ĐT12 ĐC 3,23±0,11 3,58±0,08 3,55±0,08 3,61±0,06 3,56±0,08 3,72±0,14
Trong điều kiện hạn nhân tạo, hàm lượng proline trong lá tăng đáng kể ở các lô thí nghiệm so với lô đối chứng, mặc dù mức tăng này thấp hơn so với giai đoạn mầm Cụ thể, giống ĐT12 ghi nhận hàm lượng proline tăng 7,74% sau 2 ngày, 59,78% sau 4 ngày và 80,28% sau 6 ngày Đối với giống ĐTDH.01, hàm lượng proline tăng 16,92% sau 2 ngày, 82,1% sau 4 ngày và 96,15% sau 6 ngày Giống ĐTDH.03 cho thấy sự tăng trưởng proline 32,81% sau 2 ngày, 92,6% sau 4 ngày và 115,42% sau 6 ngày.
Trong thí nghiệm về giống đậu tương, thời gian gây hạn kéo dài làm tăng hàm lượng proline, đặc biệt ở giống ĐTDH.03, với mức cao nhất đạt 8,38 àmol/g sau 6 ngày, gấp 215,42% so với đối chứng Các giống khác như ĐTDH.01 và ĐT12 có hàm lượng proline lần lượt là 7,14 àmol/g (tăng 196,15%) và 6,40 àmol/g (tăng 180,28%) Kết quả cho thấy cây đậu tương phản ứng với điều kiện hạn bằng cách sản sinh proline mạnh mẽ trong khoảng thời gian từ 2 đến 6 ngày, được thể hiện ở cả ba giống nghiên cứu.
Trong điều kiện gây hạn nhân tạo, hàm lượng proline trong lá của các giống đậu tương khác nhau Cụ thể:
Sau 2 ngày, giống đậu tương ĐT12 có hàm lượng proline là 3,48 àmol/g, cũn giống ĐTDH.01 là 3,87 àmol/g (cao hơn 0,39 àmol/g) và tăng cao nhất trong số 3 giống thí nghiệm là giống ĐTDH.03 với hàm lượng là 5,06 àmol/g (cao hơn giống ĐT 12 là 1,58 àmol/g)
Sau 4 ngày, giống đậu tương ĐT12 cú hàm lượng đạt 5,72 àmol/g cũn giống ĐTDH.01 là 6,41 àmol/g (cao hơn ĐT 12 là 0,69 àmol/g) và ĐTDH.03 cú hàm lượng 7,55 àmol/g (cao hơn ĐT 12 là 1,83 àmol/g)
Sau 6 ngày, giống ĐT12 cú hàm lượng 6,4 àmol/g, giống ĐTDH.01 cú hàm lượng 7,14 àmol/g (cao hơn ĐT 12 là 0,74 àmol/g) và giống ĐTDH.03 cú hàm lượng là 8,38 àmol/g (cao hơn ĐT 12 là 1,98 àmol/g)
H À M L Ư Ợ N G ĐT12 ĐC ĐT12 TN ĐTDH.01 ĐC ĐTDH.01 TN ĐTDH.03 ĐC ĐTDH.03 TN
Hàm lượng proline trong giống ĐTDH.03 và ĐTDH.01 cho thấy sự khác biệt rõ rệt so với giống đối chứng và cho thấy khả năng phản ứng tốt hơn trước điều kiện thiếu nước so với giống ĐT12 Điều này cho thấy, trong cùng một giai đoạn xử lý hạn, giống có khả năng chịu hạn tốt hơn sẽ có mức tăng hàm lượng proline cao hơn.
Sau 4 ngày gây hạn, chúng tôi tiến hành tưới nước cứu hạn, hàm lượng proline ở các lô thí nghiệm đã có dấu hiệu giảm Sau 3 ngày phục hồi, hàm lượng proline trong các mẫu thí nghiệm trở lại trạng thái gần như các lô đối chứng Sự suy giảm hàm lượng proline được thể hiện rõ nhất sau 2 ngày tưới nước trở lại ở tất cả các giống đậu tương Cụ thể: Ở giống ĐT12 giảm từ 5,33 àmol/g (sau 1 ngày) xuống cũn 4,05 àmol/g (sau 2 ngày), ở giống ĐTDH.01 giảm từ 6,03 àmol/g (sau 1 ngày) xuống cũn 5,21 àmol/g (sau 2 ngày), giống ĐTDH.03 giảm từ 7,00 àmol/g (sau 1 ngày) xuống cũn 5,44 àmol/g (sau 2 ngày) Sau 3 ngày tưới nước trở lại, hàm lượng proline trong lá giảm xuống và không có sự sai khác rõ rệt giữa lô thí nghiệm và đối chứng (với mức độ tin cậy 95%)
Nghiên cứu này phù hợp với các kết quả của Ashraf và Foolad (2007) cùng với Chu Hoàng Mậu và Hà Tiến Sỹ (2007) Chúng tôi nhận thấy rằng trong giai đoạn phục hồi, axit amin proline được sử dụng để cung cấp axit amin, nitơ và năng lượng cho quá trình phục hồi của hệ thống quang hợp và cơ thể Do đó, hàm lượng proline trong công thức gây hạn không có sự khác biệt rõ rệt so với đối chứng.
Sự biến động hàm lượng proline trong quá trình gây hạn ở giai đoạn cây ra hoa
Hàm lượng proline của đậu tương trong giai đoạn ra hoa được khảo sát dưới các điều kiện hạn và phục hồi, cho thấy trong điều kiện đủ nước, proline duy trì ổn định với mức dao động từ 3,51 đến 3,92.
Bảng 3.3 Hàm lượng proline trong lá cây đậu tương ở giai đoạn cây ra hoa
Hàm lượng proline (àmol/g trọng lượng tươi)
2 ngày 4 ngày 6 ngày 1 ngày 2 ngày 3 ngày ĐT12 ĐC 3,51±0,22 3,62±0,11 3,76±0,20 3,81±0,12 3,92±0,18 4,12±0,22
Trong điều kiện thí nghiệm, hàm lượng proline trong lá tăng rõ rệt ở các lô thí nghiệm, tương tự như giai đoạn mầm và cây non Đặc biệt, hàm lượng proline đạt mức cao nhất sau 6 ngày xử lý hạn, với giống ĐTDH.03 có hàm lượng proline cao nhất trong số các giống được nghiên cứu.
6 ngày gõy hạn đạt 9,69 àmol/g (gấp 248,46% so với đối chứng), thấp nhất là ở giống ĐT12 với hàm lượng 7,42 àmol/g (gấp 197,34% so với đối chứng)
Kết quả nghiên cứu cho thấy, thời gian gây hạn kéo dài làm tăng hàm lượng proline trong cây đậu tương Ở giai đoạn ra hoa, hàm lượng proline trong lá tăng mạnh sau 2 đến 6 ngày chịu hạn, đặc biệt cao hơn so với giai đoạn cây non qua các ngày xử lý hạn Điều này khẳng định vai trò quan trọng của proline đối với cây đậu tương và thực vật nói chung trong điều kiện thiếu nước.
Biến động hàm lượng proline trong lá cây trong giai đoạn ra hoa được thể hiện rõ qua đồ thị 3.3, cho thấy sự thay đổi của proline trong quá trình gây hạn và phục hồi.
Hàm lượng proline ở các lô thí nghiệm giảm dần qua các ngày phục hồi, với sự suy giảm rõ rệt nhất sau 2 ngày tưới nước trở lại Cụ thể, giống ĐT12 giảm từ 5,68 àmol/g sau 1 ngày xuống còn 4,5 àmol/g sau 2 ngày; giống ĐTDH.01 giảm từ 6,21 àmol/g xuống 4,87 àmol/g; và giống ĐTDH.03 giảm từ 8,06 àmol/g xuống 5,66 àmol/g Sau 3 ngày tưới nước, hàm lượng proline trong lá giảm xuống tương đương với công thức đối chứng, đạt mức độ tin cậy 95%.
Thời điểm ra hoa đánh dấu sự chuyển đổi của cây từ giai đoạn sinh trưởng sang giai đoạn sinh sản, khiến cây trở nên nhạy cảm với điều kiện môi trường, đặc biệt là chế độ nước Nhu cầu nước trong giai đoạn này rất cao, vì vậy nếu cây bị hạn chế nước, không chỉ sinh trưởng của cây bị ảnh hưởng mà còn tác động đến quá trình ra hoa.
Trong quá trình thụ phấn, thụ tinh và hình thành quả, các giống đậu tương như HÀ M L ƮỢNG ĐT12 và ĐC ĐTDH.01 cho thấy sự phản ứng mạnh mẽ trước điều kiện gây hạn ở giai đoạn ra hoa, khác với giai đoạn cây non Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Nguyên Hữu Cường và cộng sự, được trình bày trong bảng 3.3.
(2003) trên đối tượng cây lúa [4] và Đinh Thị Phòng (2001) [22]
Sự gia tăng hàm lượng proline trong điều kiện thiếu nước ở giai đoạn ra hoa giúp tăng áp suất thẩm thấu của tế bào, từ đó duy trì khả năng hút nước của cây Điều này rất quan trọng để cây vượt qua stress nước và giảm thiểu tác động tiêu cực đến năng suất Qua đó, cho thấy cây đậu tương đã có những phản ứng thích nghi với biến động bất lợi của môi trường.
Sự biến động hàm lượng proline trong quá trình gây hạn ở giai đoạn cây tạo quả
Kết quả phân tích hàm lượng proline trình bày qua bảng 3.4 và đồ thị 3.4
Bảng 3.4 Hàm lượng proline trong lá cây đậu tương ở giai đoạn cây tạo quả (àmol/g trọng lượng tươi)
Hàm lượng proline (àmol/g trọng lượng tươi)
2 ngày 4 ngày 6 ngày 1 ngày 2 ngày 3 ngày ĐT12 ĐC 3,55±0,23 3,63±0,09 3,67±0,20 3,70±0,19 3,76±0,11 3,80±0,17
Kết quả thí nghiệm cho thấy hàm lượng proline trong lô đối chứng ổn định trong suốt thời gian thí nghiệm Ngược lại, ở lô thí nghiệm, hàm lượng proline biến đổi mạnh mẽ trong quá trình gây hạn Cụ thể, thời gian gây hạn kéo dài dẫn đến sự gia tăng đáng kể hàm lượng proline; đặc biệt, sau 6 ngày gây hạn, hàm lượng proline tăng rõ rệt so với giai đoạn 2 ngày và 4 ngày.
Trong nghiên cứu về khả năng chịu hạn của các giống cây, giống ĐT12 cho thấy hàm lượng proline tăng 20,28% sau 2 ngày, 55,37% sau 4 ngày và 107,08% sau 6 ngày Tương tự, giống ĐTDH.01 có sự gia tăng 34,62% sau 2 ngày, 83,43% sau 4 ngày và 116,71% sau 6 ngày Giống ĐTDH.03 cũng ghi nhận mức tăng proline 40,78% sau 2 ngày, 87,25% sau 4 ngày và 119,6% sau 6 ngày Kết quả cho thấy, khi xử lý hạn trong giai đoạn cây tạo quả, hàm lượng proline của từng giống đều tăng dần theo thời gian.
DT12 ĐCDT12 TN ĐTDH.01 ĐC ĐTDH.01 TN ĐTDH.03 ĐC ĐTDH.03 TN
Trong giai đoạn xử lý hạn, giống cây có khả năng chịu hạn cao cho thấy hàm lượng proline tăng nhanh hơn so với giống chịu hạn kém Sự khác biệt giữa mẫu đối chứng và thí nghiệm của giống ĐTDH.03 cho thấy giống này phản ứng mạnh mẽ hơn trước stress hạn so với hai giống còn lại.
Trong giai đoạn phục hồi, hàm lượng proline ở các lô thí nghiệm giảm dần, nhưng sau 1 ngày phục hồi, hàm lượng proline trong lá vẫn cao, cho thấy việc tưới nước không làm giảm proline ngay lập tức Sự suy giảm rõ rệt nhất diễn ra sau 2 ngày tưới nước trở lại, với giống ĐT12 giảm 0,35 àmol/g, giống ĐTDH.01 giảm 0,65 àmol/g, và giống ĐTDH.03 giảm 1,15 àmol/g Sau 3 ngày tưới nước, hàm lượng proline gần như trở về trạng thái ban đầu, không có sự khác biệt rõ rệt giữa lô thí nghiệm và đối chứng (với mức độ tin cậy 95%) Biến động hàm lượng proline trong giai đoạn cây tạo quả tương tự như giai đoạn cây ra hoa.
Sự biến động hàm lượng đường khử của đậu tương trong quá trình gây hạn
Các chất đường trong tế bào đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh áp suất thẩm thấu của dịch bào, đặc biệt khi cây đối mặt với các điều kiện bất lợi như nhiệt độ cao, lạnh hoặc hạn hán Do đó, việc khảo sát hàm lượng đường khử trong cây đậu tương là cần thiết để tìm hiểu mối tương quan giữa hàm lượng này và khả năng chịu hạn của cây.
3.2.1 Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá trình gây hạn ở giai đoạn cây mầm
Hàm lượng đường khử trong mầm đậu tương có sự khác biệt giữa các giống, với mức đường tăng lên trong giai đoạn nảy mầm từ 2 đến 6 ngày khi chịu hạn Khi áp dụng dung dịch sucrose tạo áp suất thẩm thấu 7 atm, các mẫu thí nghiệm cho thấy hàm lượng đường khử cao hơn so với mẫu đối chứng, chứng minh rằng cây đậu tương phản ứng tích cực với điều kiện thiếu nước Sự gia tăng hàm lượng đường khử còn phụ thuộc vào từng giống khác nhau.
Bảng 3.5 Hàm lượng đường khử trong mầm đậu tương của các giống thí nghiệm (%)
2 ngày 4 ngày 6 ngày 1 ngày 2 ngày 3 ngày ĐT12 ĐC 0,97±0,009 1,01±0,009 1,12±0,002 1,08±0,006 1,11±0,006 1,11±0,005
Sau 2 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử ở giống ĐT12 tăng 5,15% so với đối chứng, tỷ lệ này ở giống ĐTDH.01 là 17,17% và ở giống ĐTDH.03 là 16,50% Ở giai đoạn này, mức độ tăng về hàm lượng đường khử của giống ĐTDH.01 và ĐTDH.03 là hoàn toàn vượt trội so với giống ĐT12 và sự gia tăng không chênh lệch đáng kể giữa 2 giống ĐTDH.01 và giống ĐTDH.03
Sau 4 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử trong mầm ở cả 3 giống đều tăng lên rõ rệt Với giống ĐT12 hàm lượng đường khử đã tăng lên 17,20% so với lô đối chứng, giống ĐTDH.01 tăng 20,41%; tỷ lệ tăng cao nhất thể hiện rõ ở giống ĐTDH.03, tăng 23,11% so với đối chứng
Sau 6 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử ở giống ĐT12 tăng 16,5% so với đối chứng, giống ĐTDH.01 tăng 31,62% và tăng cao nhất vẫn là giống ĐTDH.03, tăng 44,59% so với đối chứng
Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng đường khử của các giống đậu tương có sự biến động khác nhau, được sắp xếp theo thứ tự tăng dần so với mẫu đối chứng: ĐTDH.03 > ĐTDH.01 > ĐT12 Đồ thị 3.5 minh họa sự thay đổi hàm lượng đường khử trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây mầm.
Sau khi tưới nước trở lại, hàm lượng đường khử trong các giống đậu tương có sự biến động qua từng ngày phục hồi Cụ thể, giống ĐT12 cho thấy hàm lượng đường khử cao hơn đối chứng lần lượt là 17,25% sau 1 ngày, 1,98% sau 2 ngày và 0,63% sau 3 ngày Đối với giống ĐTDH.01, sự khác biệt về hàm lượng đường khử giữa lô đối chứng và lô thí nghiệm đạt 115,51% sau 1 ngày, 100,7% sau 2 ngày và 100,58% sau 3 ngày Riêng giống ĐTDH.03, hàm lượng đường khử trong mầm đậu tương giảm dần qua từng ngày phục hồi, với sự khác biệt đạt 130,04% sau 1 ngày, và giảm xuống còn 107,89% và 100,76% sau 2 và 3 ngày.
HÀ M L Ư ỢNG ĐT12 ĐC ĐT12 TN ĐTDH.01 ĐC ĐTDH.01 TN ĐTDH.03 ĐC ĐTDH.03 TN
Trong quá trình gây hạn và phục hồi, hàm lượng đường khử trong mầm đậu tương có sự biến động đáng kể, cho thấy cây đậu tương đã trải qua những biến đổi sinh lý và hóa sinh mạnh mẽ khi thiếu nước Kết quả nghiên cứu này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về khả năng chịu hạn của một số giống đậu tương, như đã được nêu bởi Hà Tiến Sỹ (2007).
3.2.2 Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá trình gây hạn ở giai đoạn cây non
Kết quả nghiên cứu về hàm lượng đường khử ở giai đoạn cây non trong quá trình gây hạn và phục hồi được thể hiện rõ ràng trong bảng 3.6 và đồ thị 3.6.
Bảng 3.6 Hàm lượng đường khử trong lá đậu tương ở giai đoạn cây non (%)
2 ngày 4 ngày 6 ngày 1 ngày 2 ngày 3 ngày ĐT12 ĐC 1,03±0,008 1,05±0,010 1,09±0,010 1,15±0,011 1,15±0,009 1,17±0,011
Kết quả từ bảng 3.6 cho thấy hàm lượng đường khử tăng dần qua các ngày gây hạn, với mức tăng cao nhất ở mỗi giống sau 6 ngày Tuy nhiên, không có sự biến động lớn về hàm lượng đường khử giữa giai đoạn cây non và giai đoạn mầm Cụ thể, sau 2 ngày gây hạn, giống ĐT12 ghi nhận mức tăng 11,34% so với đối chứng, trong khi giống ĐTDH.01 và ĐTDH.03 lần lượt tăng 8,35% và 10,48%.
Sau 4 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử ở giống ĐT12 đã tăng lên 38,38% so với lô đối chứng, giống ĐTDH.01 tăng 24,81% so với đối chứng, giống ĐTDH.03 có hàm lượng đường khử tăng nhiều nhất, tăng 34,05% so với đối chứng
Sau 6 ngày gây hạn, hàm lượng đường khử ở giống ĐT12 tăng 45,95% so với đối chứng, giống ĐTDH.01 tăng 39,48% so với đối chứng và tăng cao nhất ở giai đoạn này là giống ĐTDH.03 với tỷ lệ tăng là 51,06% so với đối chứng Đồ thị 3.6 Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây non
Trong điều kiện thiếu nước, hàm lượng đường khử ở cây non tăng cao, với sự khác biệt rõ rệt giữa các giống Cụ thể, mức tăng hàm lượng đường khử trong lá được sắp xếp theo thứ tự: ĐTDH.03 > ĐT12 > ĐTDH.01 Ở giai đoạn phục hồi, hàm lượng đường khử trong lá giảm dần qua các ngày, cho thấy sự khác biệt giữa các lô đối chứng và lô thí nghiệm, đặc biệt ở giống ĐT12 sau 1 và 2 ngày phục hồi.
Trong nghiên cứu về hàm lượng đường khử, lô thí nghiệm của giống ĐT12 và ĐTDH.01 cho thấy hàm lượng đường khử cao hơn lô đối chứng lần lượt là 20,66% và 7,68% Sau 3 ngày phục hồi, hàm lượng đường khử ở mẫu thí nghiệm giảm xuống thấp hơn so với mẫu đối chứng là 3,85% Đối với giống ĐTDH.01, sau 1 và 2 ngày phục hồi, hàm lượng đường khử vẫn cao hơn đối chứng 22,14% và 6,93%, nhưng sau 3 ngày thì lại thấp hơn 2,65% Trong khi đó, giống ĐTDH.03 có hàm lượng đường khử cao hơn đối chứng 27,03% sau 1 ngày phục hồi, nhưng sự khác biệt này giảm dần qua các ngày, chỉ còn cao hơn 10,99% và 4,55% sau 2 và 3 ngày phục hồi.
3.2.3 Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá trình gây hạn ở giai đoạn cây ra hoa
Kết quả nghiên cứu về hàm lượng đường khử được trình bày ở bảng 3.7
Bảng 3.7 Hàm lượng đường khử trong lá cây đậu tương ở giai đoạn cây ra hoa (%)
2 ngày 4 ngày 6 ngày 1 ngày 2 ngày 3 ngày ĐT12 ĐC 1,06±0,013 1,13±0,021 1,15±0,022 1,16±0,016 1,16±0,015 1,17±0,012
Nghiên cứu cho thấy hàm lượng đường khử ở giai đoạn cây ra hoa biến động tương tự như ở giai đoạn nảy mầm và cây non, với sự gia tăng theo thời gian gây hạn Cụ thể, giống ĐT12 có hàm lượng đường khử tăng 9,8% sau 2 ngày, 35,3% sau 4 ngày và đạt 45,03% sau 6 ngày gây hạn Giống ĐTDH.01 tăng 11,37% sau 2 ngày, 34,98% sau 4 ngày và cao nhất là 51,04% sau 6 ngày Đối với giống ĐTDH.03, hàm lượng đường khử tăng 14,88% sau 2 ngày, 37,83% sau 4 ngày và đạt 52,51% sau 6 ngày gây hạn.
Sự biến động hàm lượng protein tổng số của đậu tương trong quá trình gây hạn
Trong quá trình phát triển của cây đậu tương dưới điều kiện khô hạn, đã quan sát thấy sự thay đổi trong biểu hiện, tích lũy và tổng hợp protein Điều này cho thấy hàm lượng protein tổng số là một chỉ số quan trọng để đánh giá khả năng chịu hạn của đậu tương.
Vì vậy, chúng tôi tiến hành phân tích hàm lượng protein tổng số trong các giống đậu tương nghiên cứu
3.4.1 Sự biến động hàm lượng protein tổng số trong quá trình gây hạn ở giai đoạn cây mầm
Hàm lượng protein tổng số của các giống đậu tương được trình bày ở bảng 3.13
Bảng 3.13 Hàm lượng protein tổng số trong mầm đậu tương (àg/ml dịch chiết)
Hàm lượng protein (àg/ml dịch chiết)
2 ngày 4 ngày 6 ngày 1 ngày 2 ngày 3 ngày ĐT12 ĐC 35,95±0,31 33,47±0,31 31,65±0,18 32,5±0,26 34,24±0,23 35,12±0,22
Bảng 3.13 cho thấy rằng khi xử lý hạn nhân tạo, hàm lượng protein trong mầm đậu tương giảm rõ rệt theo thời gian Cụ thể, giống ĐT12 có sự khác biệt về hàm lượng protein so với lô đối chứng là 90,95% sau 2 ngày, 87,99% sau 4 ngày và 84,42% sau 6 ngày Tương tự, giống ĐTDH.01 ghi nhận sự khác biệt là 94,19% sau 2 ngày, 92,42% sau 4 ngày và 87,83% sau 6 ngày Đối với giống ĐTDH.03, sự khác biệt sau 2 ngày là 92,15%, sau 4 ngày là 93,7% và sau 6 ngày là 93,81% Kết quả cho thấy rằng sau 4 đến 6 ngày gây hạn, hàm lượng protein của giống ĐTDH.03 giảm ít hơn so với 2 ngày đầu Đồ thị 3.13 minh họa sự biến động hàm lượng protein trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây mầm.
Trong điều kiện gây hạn nhân tạo, hàm lượng protein giảm nhiều hay ít phụ thuộc vào từng giống
Sau 2 ngày gây hạn, giảm mạnh nhất là giống đậu tương ĐT12 với hàm lượng 32,7 àg/ml (giảm 9,05% so với đối chứng), giảm ớt nhất trong số 3 giống thớ nghiệm là giống ĐTDH.01 với hàm lượng 34,18 àg/ml (giảm 5,81%) và giống ĐTDH.03 với hàm lượng 33,44 àg/ml (giảm 7,85%)
Sau 4 ngày gõy hạn, giống ĐT12 cú hàm lượng 29,45 àg/ml (giảm 12,01% so với đối chứng), cũn giống ĐTDH.01 cú hàm lượng 31,59 àg/ml (giảm 7,58%) và ĐTDH.03 cú hàm lượng 32,56 àg/ml (giảm 6,30%) Ở thời
2 N GÀY 4 N GÀY 6 N GÀY 1 N GÀY 2 N GÀY 3 N GÀY
Trong quá trình xử lý hạn, hàm lượng protein của giống ĐTDH.03 giảm ít nhất so với hai giống ĐTDH.01 và ĐTDH.02.
Sau 6 ngày, giống ĐT12 cú hàm lượng 26,72 àg/ml (giảm 15,58% so với đối chứng), giống ĐTDH.01 cú hàm lượng 28,57 àg/ml (giảm 12,17%) và giống ĐTDH.03 với hàm lượng 31,08 àg/ml (giảm 6,19%) Ở giai đoạn gõy hạn này vẫn cho thấy giống ĐT12 là giống có hàm lượng protein giảm nhiều nhất trong cả 3 giống và giống ĐTDH.03 có hàm lượng protein giảm ít nhất Trong điều kiện tưới nước phục hồi, hàm lượng protein tổng số ở các giống thí nghiệm dần trở lại như ban đầu Trong đó, ở giống ĐTDH.03, chỉ sau 1 đến 2 ngày tưới nước phục hồi, không có sự khác biệt giữa lô thí nghiệm và lô đối chứng (với mức độ tin cậy 95%) Giống ĐT12 là giống có phản ứng chậm nhất trong 3 giống thí nghiệm Cụ thể, giống ĐT12 có hàm lượng protein giảm 12,55% sau 1 ngày phục hồi, giảm 11,97% sau 2 ngày và giảm 3,56% sau 3 ngày phục hồi
Sau khi xử lý hạn, hàm lượng protein tổng số trong đậu tương giảm, cho thấy sự phản ứng tích cực của cây đối với điều kiện ngoại cảnh bất lợi Các giống đậu tương có khả năng chịu hạn cao giảm hàm lượng protein tổng số ít hơn so với các giống chịu hạn kém.
3.4.2 Sự biến động hàm lượng protein tổng số trong quá trình gây hạn ở giai đoạn cây non
Hàm lượng protein tổng số trong cây đậu tương ở giai đoạn cây non trong quá trình gây hạn và phục hồi được trình bày ở bảng 3.14
Trong điều kiện bình thường, hàm lượng protein tổng số ở ba giống đậu tương không biến động nhiều Tuy nhiên, khi áp dụng biện pháp hạn chế tưới nước, hàm lượng protein tổng số trong lá đậu tương giảm rõ rệt Đặc biệt, trong giai đoạn cây non, hàm lượng protein giảm mạnh qua các ngày bị hạn, với mức giảm cao hơn so với giai đoạn mầm.
Bảng 3.14 Hàm lượng protein tổng số trong lá cây đậu tương ở giai đoạn cây non (àg/ml dịch chiết)
Hàm lượng protein tổng số (àg/ml dịch chiết)
2 ngày 4 ngày 6 ngày 1 ngày 2 ngày 3 ngày ĐT12 ĐC 33,39±0,26 33,87±0,30 35,72±0,57 34,3±0,71 34,3±0,36 35,86±0,73
Sau 2 ngày gây hạn, giống ĐT 12 có hàm lượng protein tổng số giảm 8,12% so với đối chứng; giống ĐTDH.01 giảm 4,23% so với đối chứng; giống ĐTDH.03 giảm 4,8% so với đối chứng Sau 4 ngày, hàm lượng protein tổng số giống ĐT 12 giảm 18,16% so với đối chứng; giống ĐTDH.01 giảm 12,23% so với đối chứng, giống ĐTDH.03 giảm 11,8% so với đối chứng; sau
6 ngày thiếu nước thì hàm lượng protein tổng số giống ĐT 12 giảm 31,27% so với đối chứng, giống ĐTDH.01 giảm 22%, giống ĐTDH.03 giảm 18,99% so đối chứng
Sau 6 ngày gây hạn, giống ĐT12 ghi nhận mức giảm hàm lượng protein mạnh nhất trong ba giống, từ 35,72 àg/ml (lụ đối chứng) xuống còn 24,55 àg/ml (lụ thí nghiệm), tương ứng với mức giảm 31,27% Trong khi đó, giống ĐTDH.03 cho thấy hàm lượng protein giảm thấp nhất.
Tưới nước cứu hạn đã giúp hàm lượng protein tổng số ở các giống thí nghiệm trở lại gần như ban đầu, với giống ĐTDH.03 và ĐTDH.01 phục hồi nhanh chóng Chỉ sau 1 đến 2 ngày tưới nước, hàm lượng protein trong lá của hai giống này đã đạt 91,79% và 90,66% so với lô đối chứng Sau 2 ngày, hàm lượng protein của ĐTDH.01 và ĐTDH.03 lần lượt là 93,16% và 94,67% Đến ngày thứ 3, không còn sự khác biệt đáng kể giữa lô đối chứng và lô thí nghiệm ở cả ba giống.
Trong giai đoạn cây non, giống ĐT12 cho thấy khả năng phục hồi chậm nhất so với hai giống thí nghiệm còn lại Cụ thể, sau 1 ngày phục hồi, hàm lượng protein trong mẫu thí nghiệm giảm 17,57% so với đối chứng; sau 2 ngày, mức giảm là 12,3%; và sau 3 ngày, hàm lượng protein chỉ giảm 4,99% so với đối chứng.
Hàm lượng protein tổng số ở giai đoạn cây non được thể hiện rõ qua đồ thị 3.14, cho thấy sự biến động của hàm lượng protein trong quá trình cây chịu hạn và phục hồi.
HÀ M L ƯỢ NG ĐT12 ĐC ĐT12 TN ĐTDH.01 ĐC ĐTDH.01 TN ĐTDH.03 ĐC ĐTDH.03 TN
Các giống đậu tương phản ứng với điều kiện thiếu nước bằng cách điều chỉnh hàm lượng protein ở giai đoạn mầm và cây non Mỗi giống có hướng thích nghi riêng, với giống thích nghi tốt sẽ tăng cường sinh tổng hợp protein để hỗ trợ hoạt động sống của tế bào, giúp cây tồn tại và phát triển Ngược lại, những giống kém chống chịu thường giảm mạnh hàm lượng protein hoặc sinh tổng hợp protein chậm hơn Kết quả này phù hợp với nghiên cứu của Pelah (1997) và Sabehat (1998).
3.4.3 Sự biến động hàm lượng protein tổng số trong cây đậu tương ở giai đoạn ra hoa
Hàm lượng protein tổng số trong cây đậu tương ở giai đoạn ra hoa được trình bày ở bảng 3.15
Bảng 3.15 Hàm lượng protein tổng số trong lá cây đậu tương ở giai đoạn cây ra hoa
Hàm lượng protein tổng số (àg/ml dịch chiết)
2 ngày 4 ngày 6 ngày 1 ngày 2 ngày 3 ngày ĐT12 ĐC 34,3±0,26 34,35±0,65 34,27±0,13 34,04±0,44 34,78±0,26 35,35±0,26
Trong quá trình gây hạn, hàm lượng protein ở giai đoạn ra hoa thay đổi rõ rệt giữa các lô thí nghiệm và lô đối chứng, với sự giảm mạnh hơn ở các giống so với giai đoạn cây non Cụ thể, giống ĐT12 có sự khác biệt protein so với lô đối chứng là 86,85% sau 2 ngày, 70,98% sau 4 ngày và 64,75% sau 6 ngày Đối với giống ĐTDH.01, sự khác biệt này lần lượt là 88,4%, 74,28% và 69,13% Giống ĐTDH.03 ghi nhận sự khác biệt cao nhất sau 2 ngày (93,66%) và giảm xuống 73,32% sau 6 ngày Kết quả cho thấy, sau 6 ngày gây hạn, giống ĐT12 có hàm lượng protein giảm mạnh nhất, từ 34,27 àg/ml xuống 22,19 àg/ml, tương ứng với giảm 35,25%, trong khi giống ĐTDH.03 giảm thấp nhất Trong quá trình phục hồi, hàm lượng protein cũng giảm dần theo thời gian, với giống ĐTDH.03 và ĐTDH.01 phục hồi nhanh hơn so với ĐT12 Sau 3 ngày tưới nước phục hồi, hàm lượng protein ở lô thí nghiệm của giống ĐTDH.01 và ĐTDH.03 không có sự khác biệt với lô đối chứng, trong khi giống ĐT12 đạt 71,39% so với đối chứng Sau 3 ngày phục hồi, sự khác biệt giữa lô đối chứng và lô thí nghiệm ở các giống ĐT12, ĐTDH.01 và ĐTDH.03 lần lượt là 86,79%, 96,16% và 95,58%.
Sự biến động phổ điện di protein tổng số của lá đậu tương trong quá trình gây hạn qua các giai đoạn phát triển
Điều kiện thiếu nước ảnh hưởng đa dạng đến quá trình trao đổi chất của tế bào, đặc biệt trong sinh tổng hợp protein ở cây đậu tương Khi cây chịu stress hạn, có thể xảy ra các tác động như ức chế, tăng cường hoặc cảm ứng sinh tổng hợp protein mới Do đó, việc xác định sự biến động của hệ protein tổng số trong các giai đoạn phát triển của đậu tương là tiêu chí quan trọng.
3.5.1 Kiểm tra protein tổng số tách chiết bằng điện di trên gel polyacrylamide có SDS (PAGE-SDS)
Protein tổng số của 3 giống đậu tương nghiên cứu được tách chiết và điện di trên gel polyacrylamide 12%
Kết quả điện di SDS-PAGE cho thấy mỗi giếng đều có nhiều băng protein phân tách tốt, với sự hiện diện của các băng protein có khối lượng lớn và nhỏ Sự tương đồng về thành phần protein, mức độ phân bố và độ đậm nhạt của các băng giữa các giống đậu tương chứng tỏ rằng phương pháp tách chiết protein là ổn định và phù hợp cho nghiên cứu protein từ lá đậu tương.
3.5.2 Sự biến động phổ điện di protein tổng số của lá đậu tương trong quá trình gây hạn ở giai đoạn cây non
Kỹ thuật điện di là công cụ phân tích quan trọng giúp đánh giá gián tiếp bộ gen thông qua việc phân tích tính biến dị cấu trúc của enzyme và protein Nghiên cứu protein đóng vai trò thiết yếu trong việc đánh giá chất lượng cây trồng như gạo, đậu, và ngô, đồng thời cung cấp thông tin về khả năng chống chịu stress môi trường của cây Chúng tôi tiến hành nghiên cứu phổ điện di protein sau 2, 4 và 6 ngày xử lý hạn để thu thập dữ liệu về phản ứng của cây trồng dưới điều kiện khô hạn.
Hình 3.18 Phổ protein tổng số trong lá đậu tương sau 2 ngày xử lý hạn
Sau 2 ngày xử lý hạn, kết quả điện di ở hình 3.18 cho thấy có sự khác biệt rất rõ giữa phổ điện di của 3 giống đậu tương ĐTDH.01 và ĐTDH.03 và ĐT12 ở giai đoạn 3 lá thật được xử lý stress hạn sau 2 ngày so với đối chứng Trong điều kiện thiếu nước sau 2 ngày, giống ĐT12 bị biến đổi về hệ protein, điều kiện thiếu nước làm cho protein tổng số trong lá bị ức chế tổng hợp và giảm sự biểu hiện một/ một nhóm protein tương ứng với băng được khoanh tròn Đối với ĐTDH.01 và 03, chúng tôi đều nhận thấy có sự sai khác về phổ băng protein giữa đối chứng với thí nghiệm Dưới tác động của hạn, cả 2 giống đều có 1 băng protein mới (protein thứ 4 tính từ vị trí giếng) xuất hiện Như vậy, trong điều kiện thiếu nước sau 2 ngày, 2 giống đậu tương ĐTDH.01 và ĐTDH.03 đã tăng cường biểu hiện một / một nhóm protein để thích nghi với điều kiện nghiên cứu Như vậy có thể cho rằng các gene liên quan đến tính chống chịu tồn tại trong giống đậu tương chịu hạn tốt và đã hoạt hóa khi gặp điều kiện bất lợi của môi trường, thể hiện thành protein mới Để tiếp tục khảo sát sự biến động của phổ protein, chúng tôi tiến hành nghiên cứu sau 4 ngày và 6 ngày gây hạn
Sau 4 và 6 ngày xử lý hạn, phổ điện di protein tổng số của hai giống đậu tương ĐTDH.01 và ĐTDH.03 vẫn tương tự như phổ điện di sau 2 ngày, với sự xuất hiện của băng protein thứ 4 từ giếng gel Điều này cho thấy nhóm protein này không chỉ xuất hiện trong điều kiện hạn mà còn ổn định trong suốt thời gian nghiên cứu.
Trong nghiên cứu về ảnh hưởng của hạn hán lên giống đậu tương ĐT12, chúng tôi đã quan sát sự khác biệt rõ rệt về hệ protein tổng số sau 4 và 6 ngày thiếu nước Cụ thể, giống ĐT12 đã tăng cường tổng hợp một nhóm protein mới để thích nghi với điều kiện khô hạn, đặc biệt là sự xuất hiện của băng protein thứ 4, tương tự như ở các giống ĐTDH.01 và ĐTDH.03 Qua đó, có thể kết luận rằng nhóm protein mới này được kích hoạt và biểu hiện nhiều hơn trong điều kiện hạn kéo dài, mặc dù giống ĐT12 có phản ứng chậm hơn so với các giống khác.
3.5.3 Sự biến động phổ điện di protein tổng số của lá đậu tương trong quá trình gây hạn ở giai đoạn cây ra hoa
Hình 3.20 Phổ protein tổng số trong lá đậu tương ở giai đoạn ra hoa sau 2 ngày gây hạn
Kết quả điện di cho thấy phổ băng protein của ba giống đậu tương ĐTDH.01, ĐTDH.03 và ĐT12 không có sự biến động đáng kể sau 2 ngày gây hạn so với đối chứng Do đó, chúng tôi sẽ tiếp tục khảo sát sự biến động của phổ protein sau 4 và 6 ngày gây hạn.
Hình 3.21 Phổ protein tổng số trong lá đậu tương ở giai đoạn ra hoa sau 4 ngày gây hạn (A) và 6 ngày gây hạn (B)
Hình 3.21 cho thấy sự khác biệt rõ rệt trong phổ điện di của ba giống đậu tương ĐTDH.01, ĐT12 và ĐTDH.03 ở giai đoạn ra hoa khi chịu điều kiện thiếu nước sau 4 và 6 ngày so với mẫu đối chứng.
Sau 4 và 6 ngày xử lý hạn, cả ba giống đậu tương đều xuất hiện một nhóm protein có trọng lượng phân tử lớn tại băng thứ 4, với giống ĐT 12 có băng protein mờ nhạt hơn so với ĐTDH.01 và ĐTDH.03 Nhóm protein này cũng đã xuất hiện trong cây đậu tương ở giai đoạn cây non sau 4 và 6 ngày chịu hạn.
Trong điều kiện hạn hán kéo dài, các gen chống chịu đã được kích hoạt, dẫn đến sự hình thành protein mới, cho thấy khả năng thích nghi của ba giống đậu tương trong nghiên cứu Giống ĐT12 thể hiện mức độ protein này thấp hơn so với ĐTDH.01 và ĐTDH.03, cho thấy khả năng chống chịu hạn kém hơn Việc tăng cường biểu hiện protein này có thể cải thiện khả năng chống chịu hạn của đậu tương, phù hợp với khảo sát về sự biến động của các chỉ tiêu thẩm thấu.
3.5.4 Sự biến động phổ điện di protein tổng số của lá đậu tương trong quá trình gây hạn ở giai đoạn cây tạo quả
Chúng tôi đang nghiên cứu sự biến động của phổ protein trong đậu tương ở giai đoạn tạo quả để xác định vai trò của các protein và nhóm protein liên quan đến khả năng chống chịu hạn, điều này đã được thể hiện trong các thí nghiệm trước đây của chúng tôi.
Hình 3.22 Phổ protein tổng số trong lá đậu tương ở giai đoạn tạo quả sau 2 ngày gây hạn (A) và 4 ngày gây hạn (B)
Kết quả nghiên cứu cho thấy sau 2 và 4 ngày xử lý hạn ở giai đoạn tạo quả, cả 3 giống đậu tương đều xuất hiện băng protein thứ 4 trong phổ điện di protein tổng số Điều này được xác nhận thêm sau 6 ngày xử lý hạn So với thang protein chuẩn, protein mới được tổng hợp liên quan đến đặc tính chịu hạn của đậu tương có kích thước khoảng 60 kDa Như vậy, nhóm protein này không chỉ xuất hiện trong điều kiện hạn mà còn ổn định từ giai đoạn cây non đến cây tạo quả.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, dưới điều kiện hạn, giống ĐT12 giảm biểu hiện của protein có kích thước khoảng 20 kDa Nhóm protein này bị ức chế tổng hợp trong suốt quá trình nghiên cứu, từ giai đoạn đậu tương non cho đến giai đoạn ra hoa và tạo quả.
Hình 3.23 Phổ protein tổng số trong lá đậu tương ở giai đoạn cây tạo quả sau 6 ngày gây hạn
Kết quả nghiên cứu của chúng tôi tương đồng với các nghiên cứu trước đây, như Chua và cộng sự (1998) đã phát hiện 4 protein mới trong mô callus lúa và 7 protein có hàm lượng tăng 5-10 lần dưới stress nước Nguyễn Hữu Nhân (2003) cho thấy, trong thí nghiệm xử lý stress hạn với callus mía ở nồng độ 6% và 9% mannitol, không xuất hiện protein mới, nhưng có sự khác biệt về hàm lượng protein giữa các dòng xử lý hạn và đối chứng, thể hiện qua mức độ đậm nhạt của các băng trên gel.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1.1 Khi bị hạn, hàm lượng proline của 3 giống thí nghiệm tăng và giảm dần trong quá trình phục hồi, thể hiện ở tất cả giai đoạn phát triển Hàm lượng proline ở giai đoạn mầm tăng nhiều nhất, tiếp đến là giai đoạn ra hoa qua các ngày xử lý hạn, đặc biệt tăng cao ở giống đậu tương chịu hạn tốt ĐTDH.03