TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN ====== PHẠM THANH DUNG NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA NỒNG ĐỘ NACL TỚI SINH TRƢỞNG MẦM VÀ HOẠT ĐỘ MỘT SỐ EMZYM CHỐNG OXY HÓA Ở HẠT MẦM ĐẬU TƢƠNG (GLYCINE MAX ( L).MERR) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh lý học thực vật HÀ NỘI, 2015 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN =======***======= PHẠM THANH DUNG NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA NỒNG ĐỘ NACL TỚI SINH TRƢỞNG MẦM VÀ HOẠT ĐỘ MỘT SỐ EMZYM CHỐNG OXY HÓA Ở HẠT MẦM ĐẬU TƢƠNG (GLYCINE MAX ( L).MERR) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh lý học thực vật Ngƣời hƣớng dẫn khoa học PGS. TS. NGUYỄN VĂN MÃ HÀ NỘI, 2015 LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn, sự kính trọng sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS. Nguyễn Văn Mã đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành bản khóa luận này. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Khoa Sinh – KTNN và Trung tâm Hỗ trợ Nghiên cứu Khoa học và Chuyển giao Công nghệ - Trường ĐH Sư Phạm Hà Nội 2 đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện để em thực hiện tốt đề tài này. Lần đầu làm quen với việc nghiên cứu khoa học, đề tài của em không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được sự chỉ bảo, góp ý kiến của các thầy cô và các bạn sinh viên để đề tài của em được hoàn thiện hơn. Hà Nội, tháng 5 năm 2015 Sinh viên Phạm Thanh Dung LỜI CAM ĐOAN Tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tác động của nồng độ NaCl tới sinh trưởng mầm và hoạt độ một số emzym chống oxy hóa ở hạt mầm đậu tương (Glycine Max ( L).Merr) ”. Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Kết quả nghiên cứu của đề tài này đảm bảo tính chính xác, khách quan, trung thực, không trùng lặp với các tác giả khác. Hà Nội, tháng 5 năm 2015 Sinh viên Phạm Thanh Dung MỤC LỤC MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1 1.1. Lý do chọn đề tài. ......................................................................................... 1 1.2. Mục đích nghiên cứu. ................................................................................... 3 1.3. Nội dung nghiên cứu. ................................................................................... 3 1.4. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn. ......................................................................... 3 NỘI DUNG ........................................................................................................ 4 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ......................................................... 4 1.1. Sự nảy mầm và sinh trưởng của mầm đậu tương .......................................... 4 1.2. Tình hình nghiên cứu sự sinh trưởng và phát triển của đậu tương ở Việt Nam và thế giới . ......................................................................................................... 5 1.3. Vai trò của hai enzyme catalase và peroxidase trong giai đoạn nảy mầm và sinh trưởng mầm của thực vật nói chung và ở cây đậu tương nói riêng. ........................... 8 1.4. Tình hình nghiên cứu về vai trò của enzym chống oxy hóa ở thực vật nói chung và ở cây đậu tương nói riêng. .................................................................... 9 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............. 11 2.1. Đối tượng nghiên cứu. ................................................................................ 11 2.2 Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 11 2.2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu. ........................................................... 11 2.2.2. Cách bố trí thí nghiệm. ............................................................................ 12 2.2.3. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu. .................................... 13 2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu ....................................................................... 17 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN. ....................... 18 3.1. Khả năng nảy mầm và sự sinh trƣởng của mầm đậu tƣơng trong môi trƣờng mặn. ..................................................................................................... 18 3.1.1. Khả năng nảy mầm của hạt đậu tương................................................. 18 3.1.2. Sinh trưởng của mầm đậu tương trong môi trường mặn. ...................... 19 3.2. Ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến hoạt độ một số enzym chống oxy hóa của mầm đậu tƣơng. ........................................................................................ 25 3.2.1. Hoạt độ enzym catalase. ..................................................................... 25 3.2.2. Hoạt độ enzym peroxidase.................................................................. 30 KẾT LUẬN ...................................................................................................... 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 36 PHỤ LỤC......................................................................................................... 17 MỞ ĐẦU 1.1. Lý do chọn đề tài. Đậu tương hay đỗ tương, đậu nành (tên khoa học là Glycine max) là loại cây họ Đậu, có giá trị dinh dưỡng, giá trị kinh tế khá cao, có khả năng cải tạo đất rất tốt và giữ một vị trí quan trọng trong cơ cấu cây trồng hiện nay. Cây đậu tương được trồng chủ yếu lấy hạt để chế biến thức ăn cho người và gia súc. Sản phẩm từ cây đậu tương được sử dụng rất đa dạng như dùng trực tiếp hạt thô trong chế biến món ăn thường ngày, làm snack, salad...Đối với hạt già phơi khô, nấu chín hầm khoảng 15 phút, hạt sẽ mềm bở, không dai, bùi, ngon đậm hoặc chế biến thành đậu phụ, ép thành đậu nành, nước tương, làm bánh kẹo, sữa đậu nành, okara. Hạt đậu tương có thành phần dinh dưỡng rất phong phú gồm protein (40%), lipit (12-25%), gluxit (10-15%), có các muối khoáng Ca, Fe, Mg, P,Na,S; các vitamin A,B1, B2, E, D, F, các enzym, sáp, nhựa, xenlulozo .....Đậu tương còn được xem như là một thứ dược liệu có tác dụng ức chế phân hủy protein , điều hòa ngũ tạng, phòng bệnh và chữa bệnh cho con người. Ngoài ý nghĩa về mặt dinh dưỡng, kinh tế đậu tương còn có tác dụng cao trong cải tạo đất vì hệ rễ có nốt sần chứa vi khuẩn cố định đạm. Hiện nay đậu tương được gieo trồng ngày càng rộng rãi ở nước ta và trên thế giới. Trong quá trình sống, thực vật luôn chịu tác động của các nhân tố ngoại cảnh. Trong số đó có những nhân tố không thuân lợi cho hoạt động sống của thực vật như: khô hạn, giá rét, đất chua, đất mặn, sâu bệnh... Một trong những nhân tố bất lợi của môi trường gây ảnh hưởng lớn đến năng suất là tác động của muối. Hàm lượng muối cao trong đất là một trong những nguy cơ hạn chế năng suất và phẩm chất cây trồng ở nhiều nơi trên thế giới. Hiện nay có khoảng 230 1 triệu ha đất (sản suất gần 50% sản lượng lương thực trên thế giới) bị nhiễm mặn. Riêng ở Việt Nam và Đông Nam Á ước tính có khoảng 54 triệu ha đất bị nhiễm mặn. Phần lớn diện tích mặn chưa được sử dụng, chỉ một phần nhỏ được sử dụng nhưng cho năng suất chưa cao. Những nghiên cứu về tác động của mặn và hạn nói chung lên sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng cho thấy, cây trồng có khả năng thích ứng trong một giới hạn nhất định với tác động của các nồng độ muối. Khi gặp điều kiện stress muối, thực vật sẽ có các phản ứng về mặt hình thái, sinh lý, sinh hóa để thích nghi với điều kiện bất lợi đó của môi trường như thay đổi một số đặc điểm hình thái giải phẫu phù hợp hoặc gia tăng một số chất có khả năng bảo vệ, đặc biệt là sự hình thành và tích lũy một số enzym chống oxy hóa như: enzym catalase và enzym peroxidase. . Vấn đề nghiên cứu khả năng chống oxy hóa ở cây trồng đến nay còn ít, nhất là ở giai đoạn sinh trưởng đầu tiên của mầm. Vì thế để nâng cao năng suất và chất lương đậu tương cùng với công tác tạo giống thì việc lựa chọn những giống thích hợp với từng vùng sinh thái khác nhau nhất là vùng đất mặn là việc làm có ý nghĩa thực tiễn rất lớn. Ở Việt Nam có khí hậu nhiệt đới, gió mùa nóng ẩm thích hợp cho việc trồng đậu tương. Tuy nhiên, đậu tương lại khá nhạy cảm với các điều kiện bất lợi của môi trường đặc biệt là giai đoạn nảy mầm, việc stress muối sẽ ảnh hưởng lớn tới năng suất đậu tương. Xuất phát từ những lý do trên nêu trên, trong điều kiện thời gian cho phép, chúng tôi đã tiến hành đề tài: “ Nghiên cứu tác động của nồng độ NaCl tới sinh trƣởng mầm và hoạt độ một số emzym chống oxy hóa ở mầm đậu tƣơng (Glycine Max ( L).Merr) ”. 2 1.2. Mục đích nghiên cứu. Nghiên cứu ảnh hưởng của các mức nồng độ NaCl tới hoạt động của một số enzym chống oxy hóa ở mầm của giống đậu tương ĐT22. 1.3. Nội dung nghiên cứu. - Xác định về tỷ lệ nảy mầm, sinh trưởng mầm của hạt trong các mức nồng độ dung dịch muối. - Xác định về ảnh hưởng của NaCl tới hoạt động của các enzym oxy hóa: catalase, peroxidase ở các nồng độ dung dich NaCl : 0.3%, 0.6%, 0.9%, 1.2%, 1.5%, 1.8%. 1.4. Ý nghĩa lý luận và thực tiễn. - Nghiên cứu góp phần bổ sung vào nguồn tài liệu về tính chống chịu của đậu tương, đặc biệt là giống đậu tương ĐT 22 dưới tác động của điều kiện môi trường mặn. - Sử dụng chỉ thị về sự biến đổi enzym catalase và enzym peroxidase trong điều kiện mặn để đánh giá khả năng chịu mặn của thực vật. 3 NỘI DUNG CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Sự nảy mầm và sinh trƣởng của mầm đậu tƣơng Sự sinh trưởng phát triển của đậu tương được chia làm các giai đoạn sau: Nảy mầm, cây con, ra hoa, hình thành quả, quả chín. Sau khi trồng hạt đậu tương ngấm nước rất nhanh trừ một vài giống đặc biệt là loại hoang dại khả năng ngấm nước chậm hơn. Trong điều kiện thuận lợi, rễ xuất hiện sau khi trồng 1-2 ngày. Rễ này gọi là rễ chính nó phát triển nhanh xuống phía dưới, đến ngày thứ 3 - 4 rễ phụ bắt dầu xuất hiện. Sau 4 - 5 ngày lá mầm xuất hiện và đẩy lên khỏi mặt đất sự sinh trưởng mạnh của phần trên trụ mầm dưới lúc đầu lá mầm có màu vàng nhạt, sau có màu xanh sau cùng chuyển sang màu vàng và rụng xuống. Thực chất quá trình nảy mầm là quá trình biến đổi sinh lí, sinh hoá mạnh mẽ diễn ra trong hạt,chuẩn bị cho sự hình thành cây non. Đậu tương thuộc cây hai lá mầm nên sự nảy mầm cũng gồm các pha như sự nảy mầm ở các cây hai lá mầm đó là: + Pha trương hạt: tính từ khi bắt đầu nảy mầm, hạt hút nước rất mạnh làm trương hạt. + Pha hình thành và hoạt hoá enzym: hạt có một lượng enzym nhất định nhưng chủ yếu ở dạng liên kết, khi hạt hút nước thì enzym mới được giải phóng ở dạng tự do và bắt đầu hoạt động mạnh. + Pha tích luỹ chất dinh dưỡng: ngay trong những phút đầu ngâm trong nước, độ hấp thụ oxy của hạt tăng lên đặc biệt là chu trình hexozomonophotphat tăng lên nhiều lần, do vây lượng ATP tích luỹ nhiều hơn. 4 + Pha động viên các chất dự trữ và xây dựng các chất hữu cơ đặc trưng cho cơ thể ở giai đoạn nảy mầm: các chất dinh dưỡng trong hạt chủ yếu thuộc 3 nhóm chất hữu cơ là: gluxit ,protein, lipit.trong quá trình nảy mầm enzym α-amilaza tác động vào liên kết 1,4-glucozit phân giải tinh bột thành các đextrin tham gia vào quá trình hô hấp ở các dạng saccarozo tích luỹ ở các tế bào trụ phôi. Protein được phân giải bởi emzym proteaza thành các axit amin và các amit. Phần lớn các enzym lipaza phân giải lipit thành axit béo và glixerol. Ngoài ra lipit còn được tái chuyển hoá thành gluxit cung cấp năng lượng cho hạt nảy mầm. 1.2. Tình hình nghiên cứu sự sinh trƣởng và phát triển của đậu tƣơng ở Việt Nam và thế giới . Trên thế giới chia thành hai nhóm nghiên cứu chính:[28 ] - Nghiên cứu về giống đậu tương: Thí nghiệm quốc tế về đánh giá giống đậu tương thế giới (ISVEX) lần thứ nhất vào năm 1973 đã được tiến hành với quy mô là 90 điểm thí nghiệm được bố trí ở 33 nước đại diện cho các đới môi trường. Kết quả nghiên cứu cho thấy: trong phạm vi các điểm thí nghiệm từ xích đạo đến vĩ tuyến 30o và độ cao dưới 500m, năng suất trung bình và trọng lượng hạt giảm khi vĩ tuyến tăng. Tuy vậy, chiều cao cây không đạt mức tối ưu ở tất cả các đới. Mức đổ cây giảm khi vĩ tuyến tăng. Mức tách quả rụng hạt đều không nặng ở tất cả các đới. Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau màu châu Á (AVRDC) đã thiết lập hệ thống đánh giá (Soybean – Evaluation – Aset) giai đoạn 1 đã phân phát được trên 20.000 giống đến 546 nhà khoa học của 164 nước Nhiệt đới và Á Nhiệt đới. Công trình đã đưa vào trong mạng lưới sản xuất được 21 giống ở trên 10 quốc gia . 5 Mỹ là quốc gia đứng đầu về năng suất và chất lượng đậu tương do Mỹ đã tạo ra được nhiều giống đậu tương tốt mới. Năm 1893 Mỹ đã có trên 10.00 mẫu đậu tương thu thập từ các nước khác trên toàn thế giới. Mục tiêu của công tác chọn tạo giống mới của Mỹ là chọn ra những giống có khả năng thâm canh, phản ứng với quang chu kỳ, chống chịu tốt với điều kiện ngoại cảnh bất lợi, hàm lượng protein cao, dễ bảo quản và chế biến (Johnson H.W và Bernard R.L, 1976) Trung Quốc đã tạo ra nhiều giống đậu tương mới bằng phương pháp gây đột biến. Giống Tiefeng 18 được tạo ra do xử lý bằng tia gamma có khả năng chịu được phèn cao, không đổ, năng suất cao, phẩm chất tốt. Giống Heinoum N06, Heinoum N016 xử lý bằng tia gamma có hệ rễ tốt, lóng ngắn, nhiều cành, chịu hạn, khả năng thích ứng rộng. Thái Lan với sự phối hợp giữa hai trung tâm là MOAC và CGPRT nhằm cải tiến tạo giống có năng suất cao, chống chịu với một số sâu bệnh hại chính đồng thời có khả năng chịu được đất mặn, chịu được hạn hán và ngày ngắn (Judy W.H và Jackobs J.A, 1979). - Nghiên cứu về biện pháp kỹ thuật: Theo Lawn các yếu tố khí hậu bao gồm nhiệt độ, ánh sáng và lượng mưa là những yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến các thời kỳ sinh trưởng và phát triển, khả năng cố định đạm và năng suất hạt đậu tương. Gieo trồng đậu tương ở thời vụ không thích hợp thường làm giảm năng suất hạt đậu tương vì các nguyên nhân sau: giảm mật độ cây trồng do độ ẩm đất thấp không đảm bảo cho sự nảy mầm của hạt, rút ngắn thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng do điều kiện nhiệt độ cao… Tại Queensland – Úc, Dickson và các cộng sự đã nghiên cứu ảnh hưởng của phân lân được bón đã chỉ ra rằng năng suất đậu tương tăng lên rất đáng kể khi đậu tương được bón phân lân. 6 Oliver S. and S.A Barler cho biết: Hoạt động cố định Nito của vi khuẩn nốt sần được đo bằng hàm lượng Legemoglobin vào cuối thời kì ra hoa đã tăng 2,5 lần ở 600 ppmP và 800 ppmP. Nhưng Canxi lại làm giảm hoạt động của vi sinh vật. Khi bón nhiều lân, tốc độ cố định Nitơ cao hơn và lượng axit glutamic tăng. Ở nước ta, do vị trí quan trọng của đậu tương trong hệ thống cây trồng nên các nhà khoa học đã đầu tư chọn, tạo các giống đậu tương mới với mục tiêu: nâng cao năng suất, phẩm chất và khả năng thích ứng, tính chống chịu. Bên cạnh đó, công tác nhập nội nguồn gene đậu tương cũng làm xuất hiện nhiều giống đậu tương có năng suất cao song việc đưa các giống này gieo trồng đại trà ở nhiều vùng sinh thái đã gặp nhiều khó khăn do điều kiện đất đai, khí hậu, tập quán. Để khắc phục dần những khó khăn đó, đã có rất nhiều nhà khoa học đi sâu nghiên cứu các vấn đề: sinh trưởng, năng suất, bản chất sinh lý, sinh hóa của đậu tương. Trong số các công trình nghiên cứu về khả năng sinh trưởng của cây đậu tương: Nguyễn Danh Đông, Trần Đình Long,…đã tiến hành nghiên cứu về quá trình sinh trưởng của rễ, thân, hoa, quả là chủ yếu, một số công trình lại tìm hiểu biện pháp kỹ thuật canh tác ảnh hưởng đến sinh trưởng của đậu tương [3], [9], [10]. Một số công trình nghiên cứu ảnh hưởng của các chất kích thích sinh trưởng, Nguyễn Văn Đính đã nghiên cứu về ảnh hưởng của - NAA tới khả năng nảy mầm, năng suất của đậu tương trên giống DT84,…[2].Một số nghiên cứu tìm hiểu ảnh hưởng của các nguyên tố khoáng và phân vi lượng: Nguyễn Văn Mã, Điêu Thị Mai Hoa tìm hiểu ảnh hưởng của phân vi lượng tới khả năng chịu hạn của đậu tương [7], [20], Phạm Gia Ngân nghiên cứu ảnh hưởng của Co, Mo, B, Zn,… đến khả năng sinh trưởng, năng suất của đậu tương. [12], [23] Bên cạnh đó, cũng có những nghiên cứu đề cập tới sự sinh trưởng, khả năng quang hợp của đậu tương trên đất bạc màu [18], [19]. Một số nghiên cứu lại tập 7 trung vào việc tìm hiểu khả năng chịu hạn của các giống đậu tương năng suất cao thông qua việc tìm hiểu mối quan hệ giữa tính chịu hạn và một số đặc điểm giải phẫu hình thái lá, thời gian sinh trưởng, diện tích lá, chiều cao cây,... [4], [5], [16], [17]. Một số khác lại đi sâu tìm hiểu các khía cạnh khác: Trần Thị Phương Liên và cộng sự nghiên cứu mối quan hệ của tính chịu hạn, chịu nóng với hàm lượng protein, lipit và thành phần axit amin trong hạt đậu tương.[11] Hiện nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ thuật đã giúp các nhà khoa học chọn tạo được các giống đậu tương mới năng suất cao góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế của cây đậu tương. Các kết quả nghiên cứu của Mai Quang Vinh, Ngô Phương Thịnh tại Viện Di truyền Nông nghiệp đã tạo ra nhiều giống đậu tương mới: DT84, DT90, DT95,… có năng suất cao và tính chống chịu điều kiện bất lợi cũng tăng hơn các giống cũ. [24], [25] 1.3. Vai trò của hai enzyme catalase và peroxidase trong giai đoạn nảy mầm và sinh trƣởng mầm của giới thực vật nói chung và ở cây đậu tƣơng nói riêng. Trong các yếu tố ngoại cảnh thì nước là yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng lớn nhất đến sinh trưởng phát triển và năng suất của đậu tương. Dưới điều kiện tác động của NaCl, lượng nước cung cấp cho các quá trình sinh lí, sinh hóa giảm , gây khó khăn cho sự phát triển của hạt mầm. Nồng độ muối cao dẫn tới hạn sinh lí và sự nhiễm độc các ion Na+ và Cl-, ảnh hưởng tới sinh trưởng và phát triển của đậu tương.[15] Nồng độ muối cao tác động tiêu cực đến tăng trưởng, đặc điểm nông học, chất lượng giống và số lượng, và do đó làm giảm năng suất của đậu tương. Để đối phó với stress muối, đậu tương đã phát triển một số cơ chế, bao gồm: (i) duy trì cân bằng nội môi ion; (ii) điều chỉnh để đáp ứng với stress thẩm thấu; (iii) 8 khôi phục sự cân bằng thẩm thấu; và (iv) trao đổi chất khác và sự thích ứng của cấu trúc tế bào.[29] Đậu tương có khả năng chống lại hoặc hạn chế sự mất nước bằng những biến đổi hình thái và những phản ứng hóa sinh phù hợp. Hệ thống chống oxy hóa hoạt động rất phức tạp để trung hòa các gốc tự do. Các enzym chống oxy hóa đã có những biến đổi để bảo vệ hạt mầm trong điều kiện mặn: khi cây bị stress nước, ở mức độ nội bào sẽ tạo ra các tác nhân gây hại như gốc superoxit, H2O2 và gốc hydroxy tự do, đây là nguyên nhân gây hư hại cho màng sinh chất, các bào quan gây ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng. Và khi đó hệ thống enzym chống oxy hóa sẽ hoạt động: superoxit dismutase chuyển gốc supeoxit thành O2 và H2O2 , sau đó H2O2 được giải độc nhờ catalase và peroxidase.[14 ] 1.4. Tình hình nghiên cứu về vai trò của enzym chống oxy hóa ở thực vật nói chung và ở cây đậu tƣơng nói riêng. Trong cơ thể thực vật, ở điều kiện bình thường, dưới sự kiểm soát chặt chẽ của các enzym chống oxy hóa superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), peroxidase (POD)…, các gốc tự do chứa oxy như: superoxit (O2-), hydrogen peroxit (H2O2), và hydroxy ( ·OH), các dạng oxy hoạt hóa (ROS-reactive oxygen species) là sản phẩm chuyển hóa của oxy, tham gia điều khiển sự sinh trưởng, phát triển của các cơ quan lá, hoa, quả… thông qua điều tiết các quá trình chuyển hóa nội bào. Khi cơ thể gặp điều kiện sống bất lợi như hạn hán, mặn, lạnh, nóng, nấm bệnh…, hàm lượng các gốc này tăng đột biến, gây nên hiện tượng “stress oxy hóa”.[30] Theo Journal of Integrative Plant Biology 2008, trong “stress oxy hóa”, các gốc tự do biểu hiện cả hai vai trò tích cực và tiêu cực. Với hàm lượng cao trong tế bào, chúng tác động tiêu cực làm thay đổi tính thấm, độ dẫn điện, phân 9 giải thành phần photpholipid, dẫn đến phá hủy màng nội chất, gây chết các tế bào, tổn thương các cơ quan, bộ phận. Vai trò tích cực được đánh giá trên phương diện sự bùng nổ đó lại là một dạng phản ứng phòng vệ của cơ thể thực vật đối với các yếu tố gây stress, đặc biệt là đối với bệnh nấm, bệnh vi khuẩn và có nhiều nghiên cứu đã đánh giá vai trò này trên các loại cây trồng (Maffei và cộng sự, 2007; Ahmad và cộng sự, 2008). Trong trường hợp sâu bệnh tấn công, vai trò bảo vệ của các gốc tự do bước đầu đã được ghi nhận ở một số loài ngũ cốc (Ni và cộng sự, 2000; Ni và Quisenberry, 2003). Tuy nhiên, những nghiên cứu theo hướng này còn chưa nhiều và chưa trải rộng đến các giống cây trồng nói chung và cây đậu tương nói riêng.[ 29] Một số thí nghiệm nghiên cứu đã cho thấy, ở đậu tương, khi bị stress mặn nhẹ, bên trong mầm có một mức độ cao của các enzym chống oxy hóa và giảm hàm lượng glutathione có thể bảo vệ chống lại các gốc tự do hay oxy hoạt tính (ROS), và do đó tránh được các sự cố của leghemoglobin, peroxy lipid và protein.[ 30] Tuy nhiên, nếu stress mặn nghiêm trọng thì tế bào hạt mầm bị suy thoái không thể đảo ngược trong leghemoglobin và giảm hoạt động nitrogenase bất chấp sự gia tăng GR hoạt động mức độ cao của glutathione ở trạng thái khử (GSH) (Comba et al. 1998). 10 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tƣ ng nghiên cứu. Giống ĐT22: - Nguồn gốc: Được Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Đậu đỗ chọn tạo từ dòng đột biến của hạt lai DT95 và ĐT12. Đã được Hội đồng Khoa học và Công nghệ ( Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) công nhận là giống mới.[33] - Đặc điểm: ĐT22 có hoa màu trắng, hạt vàng, rốn nâu đậm, quả chín có màu nâu, phân cành trung bình, số quả chắc trung bình đạt 25 – 45 quả trên cây, có khoảng 16% – 20% số quả ba hạt, chiều cao cây khoảng 45cm – 75cm, khối lượng 1000 hạt 155g – 160g.[32] Năng suất đạt 18 – 27 tạ/ha, tùy thuộc vào mùa vụ và điều kiện thâm canh, có thể trồng được cả ba vụ trong năm. ĐT22 là giống chịu được đất ướt và những bệnh mức nhẹ đến trung bình đối với một số loại bệnh hại chính, kháng được bệnh phấn trắng. Được Trung tâm Khuyến nông – Khuyến lâm tỉnh Bắc Cạn đưa vào dự án trồng khảo nghiệm bảy giống đậu tương mới và hai giống đối chứng, ĐT22 được công nhận nổi trội hơn so với các giống khác. 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu. Đề tài được tiến hành từ tháng 7/2014 đến 5/2015. Địa điểm nghiên cứu: Được tiến hành tại Trung tâm hỗ trợ Nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ và phòng thí nghiệm Sinh lý thực vật trường ĐHSP Hà Nội 2. 11 2.2.2. Cách bố trí thí nghiệm. - Chọn hạt giống đều, khỏe, có phôi sáng, không sâu mọt, không nấm mốc. - Khử trùng khay đựng (kích thước phù hợp 20 x 35cm, có nắp, đảm bảo đủ oxy), bình, tay… bằng cồn. - Giấy thấm phải được sấy ở 1300C trong vòng 1 giờ. - Hạt được khử trùng bằng dung dịch KMnO4 1% trong 5 phút ( để hạt vào túi màn, nhúng vào trong dung dịch). Sau đó rửa bằng nước cất rồi ngâm hạt vào nước từ 5 - 10 phút để hạt trương nước. - Gieo hạt trên khay với tỉ lệ 50 hạt/khay, trên các rãnh gấp nếp của giấy thấm. - Xếp hạt vào các khay với 6 nồng độ NaCl tăng dần. Mỗi nồng độ có 3 khay hạt và gieo 3 khay hạt dùng làm đối chứng Tiến trình - Hạt được gieo trong khay với nồng độ đã được đánh dấu NaCl : 0% (đối chứng), 0.3%, 0.6%, 0.9%, 1.2%, 1.5% và 1.8%, đánh dấu khay theo thứ tự lần lượt là ĐC, M 0,3; M0,6; M0,9; M1,2; M1,5; M1,8 và hạt được tiếp xúc với nước bằng ba mặt. - Tiến hành đo hoạt độ của các enzym chống oxy hóa sau 2 giờ, 4 giờ và 6 giờ sau khi hạt được gieo (ngày 1). - Ngày thứ 2, 3, 4, 5, 6, tiến hành đo hoạt độ của các enzym chống oxy hóa 1 lần và vào một khung giờ giống nhau. Ghi lại kết quả thu được của một ngày vào bảng để theo dõi và tổng hợp. - Hàng ngày, bổ sung lượng dung dịch muối NaCl khoảng 50 ml/khay, gia giảm số lượng để đạt mức độ đủ ẩm, không úng ngập. 12 2.2.3. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu. Xác định tỷ lệ nảy mầm. Tỷ lệ nảy mầm được xác định theo phương pháp của Volcova (1984). Đếm số hạt nảy mầm trong các khay mẫu từ khi hạt đầu tiên nảy mầm đến khi không còn có thêm hạt mới nảy mầm. Những hạt nảy mầm là những hạt có chiều dài rễ mầm đạt từ 3mm trở lên, tỷ lệ nảy mầm được tính theo công thức sau: P= a  100 b Trong đó: P: Khả năng nảy mầm của hạt (%). a: Số hạt nảy mầm b: Tổng số hạt đem gieo Xác định khả năng sinh trƣởng của mầm. Đo chiều dài thân mầm, thân rễ vào các ngày 2, 4 và 6 và khối lượng tươi, khô vào ngày 1 và ngày 6 sau khi gieo hạt. - Sinh trưởng của thân, rễ mầm (mm): Dùng thước chia đến milimet đo chiều dài của thân, rễ mầm. - Khối lượng tươi của mầm (g): Dùng giấy thấm thấm sạch nước, sau đó cân khối lượng tươi của mầm bằng cân phân tích. - Khối lượng khô của mầm (g): Rửa sạch mầm bằng nước cất, sau đó sấy trong 4 giờ ở nhiệt độ 105oC, sau đó cân khối lượng khô bằng cân phân tích. Xác định hoạt độ enzym catalase. Xác định hoạt độ enzym catalase bằng phương pháp chuẩn độ (theo Nguyễn Quang Vinh và cộng sự)[ 14]. 13 Nguyên tắc thí nghiệm: Catalase xúc tác cho phản ứng: 2 H2O2 catalase O2 + 2 H2O Để định lượng catalase có thể dùng dung dịch KMnO4 0,1N để xác định lượng H2O2 trước và sau khi enzym tác dụng, từ đó tính lượng H2O2 đã bị chuyển hóa. 5 H2O2 + 2 KMnO4 3 H2SO4, 8 H2O 2 KMnO4 + K2SO4 + 5 O2 . Từ phản ứng trên có 1ml dung dịch KMnO4 0,1N tương ứng với 1,7mg H2O2. Thiết bị và vật liệu: - Đệm photphat 50mM (pH 7,0): (a) hòa tan 6,81g KH2PO4 trong 1000ml nước cất; (b) hòa tan 11,41g K2HPO4.3H2O trong 1000ml nước cất; trộn dung dịch a và b cho đến khi đạt pH 7,0. - KMnO4 o,1N , H2SO4 10%, H2O2 0,1% trong đệm photphat 50mM (pH 7,0) - Chiết enzym:  Lấy mẫu từ các khay nồng độ, cân mẫu, nghiền mẫu trong 10ml đệm photphat (pH 7,0) 50mM.  Ly tâm lạnh ở 6000g/ 40 phút/ 2oC.  Dịch trong phía trên là dịch chiết enzym thu được. Cách tiến hành: - Lấy 2 bình nón dung tích 100ml:  Bình thí nghiệm: Dung dịch H2O2 0,1% (ml): 10 Dịch chiết enzym (ml) : 10 Giữ ở 30oC trong 30 phút Axit H2SO4 10% (ml) :5 Chuẩn độ H2O2 dư thừa bằng KMnO4 0,1N cho đến khi xuất hiện màu hồng bền ( bền màu trong khoảng 30 giây). 14  Bình đối chứng: Dịch chiết enzym (ml) : 10 Đun sôi cách thủy trong 5 phút để biến tính enzym, lấy ra để nguội. Dung dịch H2O2 0,1% (ml): 10 Giữ ở 30oC trong 30 phút Axit H2SO4 10% (ml) :5 Chuẩn độ H2O2 dư thừa bằng KMnO4 0,1N cho đến khi xuất hiện màu hồng bền ( bền màu trong khoảng 30 giây). Tính hoạt độ enzym: - Tính số mg H2O2 bị phân giải dưới tác dụng của enzym có trong a (g) mẫu: x= ( A  B).1,7.V 1 V 2.a Trong đó: A- Số ml KMnO4 đã dùng để chuẩn độ H2O2 dư thừa trong bình đối chứng. B- Số ml KMnO4 đã dùng để chuẩn độ H2O2 dư thừa trong bình thí nghiệm. V1- Số ml dịch chiết enzym từ mẫu (= 10ml). V2- Số ml dịch chiết enzym dùng cho phản ứng (= 10ml). a - Khối lượng mẫu (g). - Số đơn vị catalase trong 1g mẫu (số µmol H2O2 bị phân giải trong 1 phút): C( U/g) = X 0,034.30 Trong đó: 30- thời gian enzym tác dụng. 0,034- 1µmol đương lượng H2O2. Xác định hoạt độ enzym peroxidase. Xác định bằng phương pháp đo máy quang phổ sử dụng Pyrogallol làm cơ chất( theo BBI Solutions, Blaenavon AP 132 Analytical procedures 1/5/2013)[28] Peroxidase phân giải H2O2 thành H2O và O2, khi có mặt của chất cho hidro là pyrogallol. Sự oxi hóa pyrogallol thành sản phẩm có màu vàng là 15 purpurogallin có thể được đo quang phổ ở bước sóng 420nm với khoảng thời gian đặc hiệu ( sử dụng phần mềm Kinetis, đo trong 3 phút, 20 giây đọc kết quả một lần). Thiết bị và vật liệu: - A: 2M NaOH : Hòa tan 8g NaOH trong 90ml nước cất, sau đó dâng lên 100ml nước. - B: 0,1M đệm photphat pH 6,0: Hòa tan 6,8g KH2PO4 vào 450ml nước cất,sử dụng máy đo độ pH, thêm dung dịch NaOH 2M để đạt đệm pH 6,0. Sau đó dâng nước lên 500ml. - C: 5,33% Pyrogallol: Hòa tan 1,333g Pyrogallol trong 20ml nước cất, sau đó dâng lên vạch 25ml. ( Bảo quản lạnh, để trong lọ tối, pha mới mỗi ngày). - D: Dung dịch H2O2: Pha 0.66ml H2O2 30% vào 50ml nước cất. ( Để trong lọ tối, pha mới mỗi ngày). - E: Dịch chiết enzym: Nghiền mẫu với 5ml đệm pH 6,0 ( tỷ lệ 1 phần mẫu : 5 phần đệm). Tiến hành ly tâm dịch nghiền 6000g/30 phút/ 0 oC. Dịch trong phía trên là dịch chiết enzym thu được. Cách tiến hành: Đo ở bước sóng 420nm. Hóa chất 0,1M đệm photphat pH 6,0. 5,33% Pyrogallol H2O2 Dịch chiết enzym Tổng Ống đối chứng 2,5ml 0,3ml 0,2ml 0ml 3ml Ống thí nghiệm 2,4ml 0,3ml 0,2ml 0,1ml 3ml Đo Kinetis ở bước sóng 420nm trong 3 phút, 20 giây ghi lại kết quả một lần. Tính hoạt độ enzym: Công thức tính hoạt độ peroxidase: 16 U/ml = X =  E420nm/20s . 2,5 . 50 X = a U/g Trong đó:  E420nm/20s – giá trị đo được trong 20 giây. a - Khối lượng gam mẫu. 2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu - Mỗi lần 21 phép đo (3 lần lặp lại x 7 nồng độ). Các đồ thị được biểu diễn bởi giá trị trung bình và sai số trung bình của các phép đo. Kết quả thí nghiệm được tổng hợp và xử lý bằng phần mềm thống kê Microsoft Excel theo các tham số: giá trị trung bình ( X ), độ lệch chuẩn (  ), sai số trung bình (m), hệ số biến động (Cv), sai số của hiệu các trung bình số học (m d), độ chính xác của thí nghiệm( m%), độ tin cậy của hai số trung bình (t d) được tính theo các công thức: N X Cv =  =  i 1 Xi  n  .100 m%= X td =  m=   X n md = (m1  m2) 2 d= Trong.đó: Xi – giá trị đo được qua mỗi lần đo. n – số lần nhắc lại. - trung bình đối chứng. 17 - trung bình thí nghiệm. m1 - sai số mẫu đối chứng. m2 – sai số mẫu thí nghiệm. 2 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN. 3.1. Khả năng nảy mầm và sự sinh trƣởng của mầm đậu tƣơng trong môi trƣờng mặn. 3.1.1. Khả năng nảy mầm của hạt đậu tương. Tỉ lệ nảy mầm của hạt đậu tương trong 6 ngày thí nghiệm được thể hiện qua bảng 1 và hình 1. Bảng 1. Ảnh hƣởng của các nồng độ NaCl đến tỷ lệ nảy mầm của đậu tƣơng ĐV: % Mẫu TN Ngày 2 Ngày 4 Ngày 6 ĐC 79,33 100,00 100,00 M0,3 72,00 100,00 100,00 M0,6 46,66 100,00 100,00 M0,9 15,33 66,33 70,78 M1,2 - 48,11 56,00 M1,5 - 36,00 44,80 M1,8 - 4,66 14,60 Tỷ lệ nảy mầm của hạt tăng nhanh từ ngày 2 đến ngày thứ 4. Qua ngày thứ 4, tỷ lệ hạt nảy mầm tăng thêm nhưng không còn cao, những hạt chưa nảy mầm trương nước to nhưng mầm vẫn không làm nứt được vỏ hạt để chồi ra. Sang ngày thứ 6, những hạt chưa nảy mầm có lớp keo bao quanh và bắt đầu có dấu hiệu bị hỏng. Tỷ lệ hạt nảy mầm ở nồng độ NaCl 0,3 và 0,6 khá cao, đạt giá trị ngang bằng với tỷ lệ nảy mầm ở khay đối chứng từ ngày 4. Tỷ lệ hạt nảy mầm tỷ lệ nghịch với sự gia tăng của nồng độ NaCl. Ngày 2 ( sau 1 ngày hạt được gieo), đậu tương chỉ nảy mầm ở các nồng độ 0,3% ; 0,6% và 0,9% với tỷ lệ nảy mầm 18 giảm dần theo thang nồng độ tăng. Ngày 4 (sau 3 ngày hạt được gieo), đậu tương nảy mầm được ở những nồng độ NaCl cao hơn và nồng độ NaCl càng cao thì tỷ lệ hạt nảy mầm càng thấp. Hình 1. Ảnh hƣởng của các nồng độ NaCl đến tỷ lệ nảy mầm của đậu tƣơng Tỷ lệ nảy mầm của hạt như đã nói ở phần trên đã chứng tỏ nồng độ muối có ảnh hưởng lớn tới sự nảy mầm của hạt. Khi nồng độ muối trong môi trường cao, chúng ảnh hưởng đến áp suất thẩm thấu và gây độc cho hạt. Nồng độ càng cao thì áp suất thẩm thấu càng cao, làm giảm khả năng hút nước của tế bào để đảm bảo cho sự nảy mầm, tế bào phải tăng cường tích lũy một số chất phản ứng chống lại điều kiện stress muối, do đó ảnh hưởng tới các quá trình sinh hóa và cân bằng năng lượng dẫn tới làm giảm khả năng nảy mầm của hạt. 3.1.2. Sinh trưởng của mầm đậu tương trong môi trường xử lý mặn. 19 3.1.2.1. Khối lượng tươi và khối lượng khô của mầm đậu tương. Trong quá trình nảy mầm của hạt, nước giữ vai trò vô cùng quan trọng, nước hoạt hóa các enzym thủy phân và là môi trường phản ứng tham gia vào các quá trình phân giải các chất dự trữ để phục vụ cho việc tổng hợp mới chất hữu cơ cung cấp năng lượng kiến tạo tế bào và mô mới. Khối lượng tươi và khô của mầm là kết quả sinh tổng hợp ở giai đoạn đầu của quá trình sinh trưởng của mầm đậu tương. Khối lượng tươi phản ánh khả năng hút nước đồng thời có vai trò quyết định tới khối lượng khô của mầm. Khối lượng khô của mầm thể hiện hàm lượng các chất mà mầm tích lũy được trong suốt cả giai đoạn nảy mầm. Do đó, khối lượng tươi và khối lượng khô cũng là một trong số những chỉ tiêu sinh lý quan trọng phản ánh sự sinh trưởng của mầm. Chúng tôi tiến hành xác định khối lượng tươi và khô của hạt mầm vào ngày 1 và ngày 6 sau khi gieo hạt. Khối lượng tươi: Bảng 2. Ảnh hƣởng của các nồng độ NaCl đến khối lƣ ng tƣơi. ĐV: g/mầm Mẫu TN ĐC M0,3 M0,6 M0,9 M1,2 M1,5 M1,8 Ngày 1 ( X  m) 0,65 ± 0,01 0,59 ± 0,02 0,71 ± 0,01 0,66 ± 0,02 0,62 ± 0,03 0,67 ± 0,02 0,61 ±0,03 20 Ngày 6 ( X  m) 2,33 ± 0,03 2,03 ± 0,05 1,55 ± 0,05 1,23 ± 0,08 1,02 ± 0,04 0,83 ± 0,03 0,81 ± 0,02 Hình 2. Ảnh hƣởng của các nồng độ NaCl đến khối lƣ ng tƣơi. Ở các mẫu thí nghiệm, ngày đầu tiên khối lượng tươi tương đương nhau, không có sự biến đổi rõ rệt ở các nồng độ khác nhau. Đến ngày thứ 6, khối lượng tươi có sự khác biệt rõ rệt ở các mẫu thí nghiệm. Đối với các mẫu thí nghiệm được xử lý muối, khối lượng tươi thấp hơn so với mẫu đối chứng. Với mẫu được xử lý bằng nồng độ muối càng cao thì khối lượng tươi càng thấp. Đồng thời mức độ gia tăng khối lượng ở ngày 1 so với ngày 6 ở mẫu có nồng độ muối cao thì thấp hơn so với mẫu có nồng độ muối thấp. Điều này chứng tỏ rằng sự sinh trưởng của mầm đậu tương ĐT22 đã bị ảnh hưởng không tốt trong điều kiện nồng độ muối tăng cao. Khối lượng tươi tăng do sự hút nước của tế bào. Hạt đậu tương có khả năng hút nước từ 2 đến 5 lần trọng lượng khô[34]. Khối lượng tăng là khối lượng nước đi vào tế bào và khối lượng các chất hữu cơ được tổng hợp để hình thành thân mầm và rễ mầm trong quá trình phát triển mầm. 21 Khối lượng khô: Bảng 3. Ảnh hƣởng của các nồng độ NaCl đến khối lƣ ng khô. ĐV: g/mầm Mẫu TN Ngày 1 Ngày 6 ĐC 0,32 ± 0,02 0,45 ± 0,02 M0,3 0,29 ± 0,01 0,43 ± 0,01 M0,6 0,38 ± 0,02 0,41 ± 0,03 M0,9 0,31 ± 0,02 0,38 ± 0,01 M1,2 0,31 ± 0,01 0,35 ± 0,03 M1,5 0,32 ± 0,01 0,35 ± 0,02 M1,8 0,29 ± 0,02 0,33 ± 0,01 Nhìn theo chiều tăng dần của nồng độ NaCl, khối lượng khô ở ngày thứ nhất và ngày thứ 6 biến động không rõ ràng. Điều này chứng tỏ rằng, nồng độ muối cao không ảnh hưởng đến khối lượng khô của mầm đậu tương ĐT 22. 3.1.2.2. Sự sinh trƣởng chiều dài của thân mầm và rễ mầm. Sự sinh trưởng của thân mầm: Chúng tôi đã tiến hành đo chiều dài của thân mầm vào các ngày 2, 4 và 6 sau khi gieo hạt. Bảng 4. Ảnh hƣởng của các nồng độ NaCl đến sự sinh trƣởng thân mầm. ĐV: mm/mầm Mẫu TN ĐC M0,3 M0,6 M0,9 M1,2 M1,5 M1,8 Ngày 2 ( X ± m) 45,78 ± 2.04 32,45 ± 1,78 22,34 ± 0,94 15,65 ± 0,45 - Ngày 4 ( X ± m) 87,34 ± 0,57 74,56 ± 0,83 57,24 ± 1,25 33,01 ± 1,07 18,58 ± 1,02 5,46 ± 0,45 3,78 ± 0,81 22 Ngày 6 ( X ± m) 141,67 ± 1,23 109,59 ± 2,07 89,93 ± 2,57 65,83 ± 1.79 32,15 ± 1,89 12,81 ± 0,93 5,32 ± 0,57 Số liệu thu được cho thấy: nồng độ mặn cao gây ức chế sinh trưởng thân mầm nhiều hơn nồng độ mặn thấp. Mức độ tăng trưởng chiều dài thân mầm ở nồng độ thấp cao hơn ở nồng độ cao. Ở mẫu đối chứng, sự tăng trưởng chiều dài thân mầm ở lần đo 2 cao hơn lần đo đầu và cao hơn các mẫu thí nghiệm. Nguyên nhân do hạt đậu tương nảy mầm trong điều kiện bình thường không bị stress mặn thì quá trình hút nước của mầm diễn ra mạnh mẽ, làm tăng thể tích và kéo dài kích thước mô, tế bào đến mức độ cho phép cao nhất. Điều đó đã cho thấy, trong môi trường có nồng độ muối cao, sự sinh trưởng của mầm bị ảnh hưởng, gặp nhiều khó khăn nên dẫn tới sự gia tăng chiều dài thân mầm bị kìm hãm và sự kìm hãm này tăng theo nồng độ muối tăng cao. Hình 4. Sự tăng trƣởng chiều dài thân mầm trong điều kiện mặn. 23 Sự sinh trưởng của rễ mầm: Bảng 5. Ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến sự sinh trƣởng rễ mầm. ĐV: mm/mầm Mẫu TN Ngày 2 Ngày 4 Ngày 6 ( X ± m) ( X ± m) ( X ± m) ĐC 37,29 ± 2,26 78,56 ± 1,76 95,67 ± 1,09 M0,3 23,03 ± 0,97 53,33 ± 1,25 74,53 ± 2,06 M0,6 14,76 ± 0,54 35,36 ± 0,84 58,78 ± 1,56 M0,9 5,78 ± 0,33 26,57 ± 1,04 43,75 ± 0,96 M1,2 15,23 ± 0,63 27,34 ± 1,23 M1,5 2,97 ± 0,74 5,76 ± 0,45 M1,8 1,52 ± 1,34 2,31 ± 1,07 Nồng độ mặn cao gây ức chế sinh trưởng rễ mầm cao hơn nhiều hơn so với nồng độ mặn thấp. Mức độ tăng trưởng chiều dài rễ mầm ở nồng độ thấp cao hơn so với nồng độ cao. Hình 5. Sự tăng trƣởng chiều dài rễ mầm trong điều kiện mặn. 24 Như vậy, theo số liệu thu được thì trong môi trường có nồng độ NaCl cao sự sinh trưởng của mầm gặp nhiều khó khăn nên sự gia tăng chiều dài rễ mầm bị kìm hãm và sự kìm hãm tỉ lệ thuận với sự gia tăng của nồng độ NaCl. Ở các mức nồng độ còn thấp, sự ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng còn ít nên sự biểu hiện về chiều dài rễ mầm còn rõ, khi nồng độ ở những mức cao hơn, sự ảnh hưởng lớn hơn, tác động trực tiếp kìm hãm sự phát triển của chiều dài rễ mầm. 3.2. Ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến hoạt độ một số enzym chống oxy hóa của mầm đậu tƣơng. 3.2.1. Hoạt độ enzym catalase. Trong điều kiện stress muối, hạt bị gây độc nên trong hạt đậu tương cần có những biến đổi hình thái và những phản ứng hóa sinh phù hợp để có thể sinh trưởng. Enzym catalase có vai trò rất quan trọng trong quá trình chống oxy hóa, catalase tham gia vào pha thứ 2 của quá trình này, tác dụng loại trừ H2O2 tích tụ trong tế bào. Chúng tôi tiến hành đo hoạt độ enzym catalase vào tất cả các ngày và cùng một khung giờ lấy mẫu, riêng ngày 1 tiến hành đo vào các thời điểm: 2 giờ, 4 giờ và 6 giờ sau khi hạt được gieo với mục đích nghiên cứu sự biến động hàm lượng catalase ngay từ giai đoạn đầu tiên của quá trình nảy mầm. Bảng 6. Ảnh hƣởng của các nồng độ NaCl đến hoạt độ enzym catalase trong ngày 1: ĐV: Ui/g Mẫu TN ĐC M0,3 M0,6 M0,9 M1,2 M1,5 M1,8 Sau 2 giờ ( X ± m) 1,561 ± 0,015 1,589 ± 0,015 1,586 ± 0,021 1,551 ± 0,017 1,617 ± 0,020 1,482 ± 0,036 1,468 ± 0,028 Sau 4 giờ ( X ± m) 1,781 ± 0,023 2,543 ± 0,019 2,824 ± 0,029 3,672 ± 0.049 2,510 ± 0.015 2,211 ± 0.033 2,098 ± 0,027 25 Sau 6 giờ ( X ± m) 2,273 ±0,021 2,758 ± 0.025 2,901 ± 0,024 3,975 ± 0,015 3,928 ± 0,038 4,075 ± 0,009 4,556 ± 0,036 Từ kết quả thu được ta nhận thấy, ở lần đo đầu tiên sau khi hạt được gieo 2 giờ, hoạt độ catalase ở khay đối chứng và các khay thí nghiệm có giá trị tương đương nhau, chứng tỏ ở giai đoạn đầu này (pha trương hạt) các phản ứng sinh trưởng và hoạt động của enzym diễn ra còn chậm, hạt mầm tập trung hút nước để thực hiện các phản ứng sinh lý, sinh hóa bên trong. Sau 4 giờ gieo, hoạt độ enzym biến động với đỉnh là giá trị ở nồng độ 0,9. Nguyên nhân do ở mức nồng độ cao (1,2 – 1,8) sự hút nước của hạt mầm bị ảnh hưởng, lượng nước hạt hút được chưa đủ để hạt mầm có thể hoạt hóa các enzym cần cho quá trình chống chịu stress mặn của mình. Sau 6 giờ gieo, hoạt độ catalase tăng nhiều, sự gia tăng cao ở khay có nồng độ muối cao ( 1,5 – 1,8), hoạt độ catalase tăng cùng với sự gia tăng nồng độ muối. Như vậy, sau 6 giờ gieo hạt, ở các khay nồng độ mặn cao, hạt đã hút được nước để xảy ra các quá trình sinh hóa. Lúc này, tế bào phải chống lại tác động của muối, ROS được hình thành, catalase hoạt động. Hiện tượng trên cũng thấy ở mẫu thí nghiệm M0,3 và M0,6 sau 6 giờ nhưng hoạt độ catalase thấp hơn so với các nồng độ cao. Điều này chứng tỏ khi môi trường có mặt tác nhân mặn, catalase luôn được tổng hợp để giải độc cho tế bào. 26 Hình 6. Ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến hoạt độ enzym catalase trong hạt nảy mầm ở ngày 1. Bảng 7. Ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến hoạt độ enzym catalase. ĐV: Ui/g Mẫu TN Ngày 1 Ngày 2 Ngày 3 Ngày 4 Ngày 5 Ngày 6 ( X ± m) ( X ± m) ( X ± m) ĐC 1,781 2,458 2,725 4,122 4,516 2,615 M0,3 2,543 3,715 3,922 4,688 5,230 4,438 M0,6 2,824 3,897 4,276 5,022 6,371 6,035 M0,9 3,672 4,067 4,889 5,506 8,248 6,778 M1,2 2,510 4,496 5,013 6,529 7,256 4,982 M1,5 2,211 4,757 5,135 7,282 7,140 4,348 M1,8 2,098 5,123 5,897 7,628 6,595 3,277 (Bảng đầy đủ dữ liệu thống kê ở phụ lục 1) 27 Hình 7. Ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến hoạt độ enzym catalase. Từ kết quả thu được,ta nhận thấy rằng, từ ngày 1 – ngày 4, hoạt độ catalase cùng với sự gia tăng nồng độ muối. Trong đó ở ngày 1 chủ yếu là ảnh hưởng của các nồng độ thấp hơn: từ 0,3% - 0,9%. Điều này chứng tỏ, trong thời gian đầu, hoạt độ catalase được tổng hợp nhiều để giúp hạt mầm khử H2O2 và các gốc tự do sinh ra từ điều kiện stress mặn. Đến ngày 5, 6, hoạt độ catalase tiếp tục tăng ở các mẫu nhiễm mặn nồng độ thấp hơn, còn ở mẫu xử lý nồng độ mặn cao thì hoạt độ catalase giảm sút. Nguyên nhân sự biến động này là dưới ảnh hưởng của nồng độ muối cao trong thời gian dài đã ảnh hưởng đến khả năng sống của mầm, ngoài ra hoạt độ enzym bị ảnh hưởng do chúng có bản chất là protein. Ở các thí nghiệm phần trên cũng cho thấy ở thời gian này ( ngày 5,6) sự nảy mầm và sinh trưởng mầm ở các mẫu có nồng độ muối cao cũng suy giảm rất đáng kể. 28 Bảng 8. Hoạt độ enzym catalase biến đổi theo ngày: (ĐV: Ui/g) Mẫu TN ĐC M0,3 M0,6 M0,9 M1,2 M1,5 M1,8 Ngày 1 Ngày 2 Ngày 3 Ngày 4 Ngày 5 Ngày 6 ( X ± m) ( X ± m) ( X ± m) ( X ± m) ( X ± m) ( X ± m) 1,781 ± 2,458 ± 2,725 ± 4,122 ± 4,516 ± 2,615 0,023 0,016 0,017 0,018 0,022 0,026 2,543 ± 3,715 ± 3,922 ± 4,688 ± 5,230 ± 4,438 0,019 0,034 0,029 0,019 0,018 0,015 2,824 ± 3,897 ± 4,276 ± 5,021 ± 6,371 ± 6,035 0,029 0,028 0,019 0,029 0,031 0,023 3,672 ± 4,067 ± 4,889 ± 5,506 ± 8,248 ± 6,778 0,049 0,036 0,013 0,011 0,029 0,029 2,510 ± 4,496 ± 5,013 ± 6,529 ± 7,256 ± 4,982 0,015 0,025 0,023 0,037 0,026 0,033 2,211 ± 4,767 ± 5,135 ± 7,282 ± 7,140 ± 4,348 0,033 0,013 0,026 0,013 0,024 0,014 2,092 ± 5,123 ± 5,897 ± 7,628 ± 6,595 ± 3,277 0,027 0,021 0,036 0,023 0,017 0,035 ± ± ± ± ± ± ± Trong quá trình xử lý mặn nhìn chung, hoạt độ catalase ở các mẫu thí nghiệm tăng dần theo ngày, và luôn cao hơn khay đối chứng. Ở những nồng độ thấp ( 0,3% – 0,9%) hoạt độ tăng nhẹ hơn theo ngày, còn khi ở nồng độ cao (1,2% – 1,8%) hoạt độ biến động tăng mạnh hơn từ ngày 1 – 4 sau đó ở các mẫu đều giảm sút ở ngày 6. Điều này cho thấy nhu cầu tổng hợp catalase để khử độc của tế bào trong giai đoạn nảy mầm ở điều kiện stress mặn là rất cao. Riêng ngày thứ 5 và 6 ở các nồng độ 1,5% và 1,8%, hoạt độ catalase giảm có lẽ do hạt mầm bị tổn thương trong điều kiện khắc nghiệt. 29 3.2.2. Hoạt độ enzym peroxidase. Chúng tôi tiến hành đo hoạt độ enzym peroxidase vào tất cả các ngày từ 1 – 6, cùng một khung giờ lấy mẫu, riêng ngày 1 tiến hành đo vào các thời điểm: 2 giờ, 4 giờ và 6 giờ sau khi hạt được gieo với mục đích nghiên cứu sự biến động hàm lượng peroxidase ngay từ giai đoạn sinh trưởng mầm đầu tiên của quá trình nảy mầm. Bảng 9. Ảnh hƣởng của các nồng độ NaCl đến hoạt độ enzym peroxidase trong hạt nảy mầm ở ngày 1: ĐV: U/g Mẫu TN Sau 2 giờ Sau 4 giờ Sau 6 giờ ĐC 12,566 ± 0,017 32,972 ± 0,038 40,252 ± 0,015 M0,3 15,025 ± 0,009 38,007 ± 0,030 49,415 ± 0,021 M0,6 16,945 ± 0,007 33,400 ± 0,028 54,221 ± 0,043 M0,9 12,808 ± 0,032 37,464 ± 0,072 55,843 ± 0,020 M1,2 16,216 ± 0,015 26,106 ± 0,058 52,278 ± 0,025 M1,5 14,752 ± 0,012 25,454 ± 0,061 65,550 ± 0,031 M1,8 16,072 ± 0,023 21,081 ± 0,042 71,262 ± 0,034 Từ kết quả thu được ta nhận thấy, ở lần đo đầu tiên sau khi hạt được gieo 2 giờ, hoạt độ peroxidase ở mẫu đối chứng và các mẫu thí nghiệm có giá trị tương đương nhau, chứng tỏ ở giai đoạn đầu này ( pha trương hạt) chưa rõ mức độ hoạt động enzym và các phản ứng sinh lý, sinh hóa bên trong còn yếu vì thiếu nước. Sau 4 giờ gieo, hoạt độ enzym biến động và cao nhất là giá trị ở nồng độ 0,9%. Nguyên nhân do ở mức nồng độ cao ( 1,2% – 1,8%) sự hút nước của hạt mầm bị ảnh hưởng, lượng nước hạt hút được chưa đủ để hạt mầm có thể hoạt hóa các enzym cần cho quá trình trao đổi chất cũng như để tổng hợp peroxidase. 30 Sau 6 giờ gieo, hoạt độ peroxidase tăng khi có sự gia tăng cao ở mẫu có nồng độ muối cao ( 1,5% – 1,8%) đáp ứng nhu cầu giải độc cho tế bào. Hình 9. Ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến hoạt độ enzym peroxidase trong hạt nảy mầm ở ngày 1. Bảng 10. Ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến hoạt độ enzym peroxidase. ĐV: U/g Mẫu TN ĐC M0,3 M0,6 M0,9 M1,2 M1,5 M1,8 Ngày 1 32,972 38,007 33,400 37,464 26,106 25,454 21,081 Ngày 2 51,470 65,330 72,689 78,331 80,965 87,312 89,792 Ngày 3 Ngày 4 Ngày 5 Ngày 6 83,640 123,056 132,771 143,565 89,727 164,483 178,225 182,391 103,888 170,700 182,113 197,992 119,234 196,223 209,056 217,583 123,389 206,343 211,080 183,441 146,223 216,040 221,551 192,001 153,081 241,756 192,827 163,081 (Bảng đầy đủ dữ liệu thống kê ở phụ lục 2) 31 Hình 10. Ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến hoạt độ enzym peroxidase. Từ kết quả thu được,ta nhận thấy rằng, từ ngày 1 – ngày 4, hoạt độ peroxidase tăng cùng với sự gia tăng nồng độ muối. Điều này chứng tỏ, trong thời gian đầu, hoạt độ peroxidase được tổng hợp nhiều để giúp hạt mầm khử H2O2 và các gốc tự do sinh ra từ điều kiện stress mặn. Đến ngày 5 – 6, hoạt độ peroxidase biến động khác: ở ngày 5 mẫu 1,8% hoạt độ enzyme giảm, ở ngày 6 các mẫu từ 1,2% đến 1,8% hoạt độ enzym cũng giảm rõ rệt. Nguyên nhân sự biến động này là dưới ảnh hưởng của nồng độ muối cao trong thời gian dài đã làm tổn thương enzym có bản chất là protein. 32 Bảng 11. Hoạt độ enzym peroxidase biến đổi theo ngày của :( ĐV :U/g) Mẫu TN ĐC M0,3 M0,6 M0,9 M1,2 M1,5 M1,8 Ngày 1 Ngày 2 Ngày 3 Ngày 4 Ngày 5 Ngày 6 ( X ± m) 40,252 ± 0,0133 49,415 ± 0,021 54,221 ± 0,043 55,834 ± 0,020 52,278 ± 0,025 65,550 ± 0,031 71,268 ± 0,038 ( X ± m) 51,470 ± 0,032 65,330 ± 0,067 72,689 ±0,010 78,331 ± 0,130 80,965 ± 0,020 87,312 ± 0,061 89,792 ±0,059 ( X ± m) 83,640 ± 0,021 89,727 ± 0,031 103,888 ±0,275 119,234 ±0,087 123,389 ±0,072 146,223 ±0,035 153,081 ±0,040 ( X ± m) 123,056 ± 0,015 164,483 ± 0,026 170,700 ±0,035 196,223 ± 0,042 206,343 ±0,023 216,040 ± 0,036 241,756 ±0,081 ( X ± m) 132,771 ± 0,021 178,225 ± 0,010 182,113 ± 0,021 209,056 ± 0,025 211,080 ±0,060 221,551 ± 0,032 192,827 ± 0,033 ( X ± m) 143,565 ± 0,032 182,391 ± 0,015 197,992 ± 0,026 217,583 ±0,024 183,441 ± 0,029 192,001 ± 0,035 163,081 ± 0,022 Quan sát các số liệu trên bảng, ta nhận thấy, hoạt độ peroxidase tăng dần theo ngày. Ở những nồng độ thấp ( 0,3% – 0,9%) hoạt độ tăng nhẹ theo ngày, còn khi ở nồng độ cao ( 1,2% – 1,5%) hoạt độ biến động tăng mạnh hơn. Điều này cho thấy nhu cầu tổng hợp peroxidase để khử độc của tế bào trong giai đoạn nảy mầm ở điều kiện stress mặn. Riêng ngày thứ 5 và 6 ở các nồng độ muối từ 1,2% đến 1,8%, hoạt độ peroxidase giảm vì hạt mầm bị giảm sức sống do ảnh hưởng của muối. 33 KẾT LUẬN Kết quả nghiên cứu tác động của các nồng độ NaCl tới sinh trưởng mầm và hoạt độ một số emzym chống oxy hóa ở mầm giống đậu tương ĐT22 như sau: 1.Nồng độ NaCl của môi trường có ảnh hưởng rất lớn tới sự sinh trưởng và phát triển của đậu tương trong giai đoạn mầm được thể hiện qua: - Nồng độ NaCl tăng thì tỷ lệ nảy mầm bị giảm, so với đối chứng tỷ lệ nảy mầm giảm nhiều. Cụ thể tỷ lệ nảy mầm so với đối chứng của mẫu 0,9% là 7/10, mẫu 1,2% là 5/10, mẫu 1,5% là 4/10 và mẫu 1,8% chỉ khoảng 1/10. - Nồng độ muối cao kìm hãm sự sinh trưởng của thân và rễ mầm, mức độ tăng trưởng chiều dài thân và rễ mầm ở nồng độ thấp cao hơn nhiều so với nồng độ cao. - Khối lượng tươi của mầm chịu ảnh hưởng rõ rệt bởi nồng độ NaCl, ở nồng độ NaCl càng cao thì khối lượng tươi thu được càng ít và ít hơn nhiều so với mẫu đối chứng. - Nồng độ NaCl ít ảnh hưởng tới khối lượng khô của mầm, không có sự biến đổi rõ khối lượng khô ở các mẫu thí nghiệm. 2. Hoạt độ enzym catalase tăng để đáp ứng nhu cầu giải độc cho tế bào. Đặc biệt tăng cao ở những ngày 2,3,4 và giá trị hoạt độ thu được ở mỗi lần đo trong các mẫu nồng độ tăng tỷ lệ thuận với sự tăng của nồng độ NaCl. Vào ngày 5 và 6, ở những nồng độ muối cao, hoạt độ catalase giảm do khả năng chống chịu của mầm bị suy yếu, mầm bị hỏng do tế bào,mô bị tổn thương. 3. Sự gia tăng nồng độ NaCl sẽ làm tăng sự tích lũy peroxidase trong mầm. Đặc biệt là trong những ngày 2,3 và 4 của giai đoạn nảy mầm, hoạt độ 34 peroxidase ở các mẫu thí nghiệm cao hơn nhiều so với mẫu đối chứng và ở những mẫu nồng độ NaCl cao thì hoạt độ peroxidase càng cao. Đến ngày 5 và 6, ở những nồng độ muối cao, hoạt độ peroxidase giảm do khả năng chống chịu của mầm bị suy giảm, mầm bị hỏng do tế bào, mô bị tổn thương. 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Phạm Thị Trân Châu (1999), Thực hành Hoá sinh học, 140 tr., Nxb Giáo dục, Hà Nội. 2.Nguyễn Văn Đính. (1998). Bước đầu nghiên cứu ảnh hưởng của - NAA đến sự nảy mầm của hạt đậu tương DT84. Thông báo khoa học trường Đại học Sư Phạm Hà Nội 2. Số 1. Trang 221- 229.) 3.Nguyễn Danh Đông. (1983). Trồng đậu tương. NXB Nông nghiệp. Trang 84. 4.Nguyễn Huy Hoàng, Trần Đình Long. (1992). Viện khoa học kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam. Đánh giá khả năng chịu hạn của tập đoàn đậu tương nhập nội. Tạp chí nông nghiệp và Công nghệ thực phẩm. Số 4. Trang 138 – 140. 5.Nguyễn Huy Hoàng, Nguyễn Văn Mã, Ngô Đức Lương. (1995). Nghiên cứu động thái hình thành nốt sần ở một số dòng đậu tương bị hạn trong điều kiện miền Bắc. Tạp chí sinh học. T17. Số 3. Trang 62 – 64. 6.Nguyễn Huy Hoàng (1992), Nghiên cứu và đánh giá khả năng chịu hạn của một số giống đậu tương nhập nội ở miền Bắc Việt Nam, Luận án phó tiến sĩ, Hà Nội. 7.Điêu Thị Mai Hoa và cộng sự. (1995). Ảnh hưởng của phân vi lượng tới khả năng chịu hạn và hoạt động quang hợp ở các thời kỳ sinh trưởng và phát triển khác nhau của cây đậu xanh. Tạp chí sinh học. T17. Số 3. Trang 28 – 30. 8.Lại Văn Hiếu ( 2007), Đánh giá thực trạng sản xuất và khả năng phát triển một số giống đậu tương mới trên chân đất hai vụ lúa tại tỉnh Hà Nam, Luận văn thạc sĩ nông nghiệp, Hà Nội. 9.Trần Văn Lài, Hoàng Minh Tâm. (1997). Nghiên cứu chọn tạo giống đậu đỗ và biện pháp kỹ thuật thâm canh. Tạp chí Nông nghiệp và Công nghiệp thực phẩm. Số1. Trang 20 – 33. 36 10.Trần Đình Long. (1991). Những nghiên cứu mới về chọn tạo giống đậu đỗ. Tiến bộ kỹ thuật trồng đậu đỗ ở Việt Nam. NXB Nông nghiệp. Trang 199 – 234. 11.Trần Thị Phương Liên, Lê Thị Thu Hiền, Nguyễn Huy Hoàng, Nông Văn Hải, Lê Thị Muội. (1999). Hàm lượng Protein, lipit, thành phần axit amin của hạt một số giống đậu tương có khả năng chịu hạn, chịu nóng. Tạp chí Sinh học. T21. Số 2. Trang 17 – 20. 12.Phạm Gia Ngân. (1996). Ảnh hưởng của Bo, B, Zn đến các chỉ tiêu sinh lý, năng suất và sự tích trữ của một số nguyên tố khoáng của cây đậu tương trên đất Từ Liêm – Hà Nội. TT Luận án PTS. 13.PGS.TS Phan Tuấn Nghĩa, Giáo trình hóa sinh học thực nhiệm, Nxb Giáo dục Việt Nam, tr 135- 136. 14.Nguyễn Văn Mã, La Việt Hồng, Ong Xuân Phong (2013), Phương pháp nghiên cứu sinh lý học thực vật, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội. 15.Nguyễn Văn Mã, Phan Hồng Quân (2000), Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa của cây đậu tương trong điều kiện gây hạn, Tạp chí Sinh học, số 4, tr 47 – 52. 16.Nguyễn Văn Mã, Nguyễn Văn Đính, Hoàng Thị Thùy Dương, Nguyễn Thị Hồng Thắm. (1999). Khả năng chịu hạn của một số giống đậu tương. Thông báo khoa học của các trường Đại học. Sinh học nông nghiệp. Trang 35- 38. 17.Nguyễn Văn Mã, Phan Hồng Quân. (2000). Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý, sinh hóa của đậu tương trong điều kiện gây hạn. Tạp chí Sinh học. Số 12. Trang 47 – 52. 18.Nguyễn Văn Mã. (1999). Khả năng chịu hạn của đậu tương năng suất cao trên đất bạc màu. Báo cáo tổng kết đề tài KHCN cấp bộ. Mã số: B96 – 41- 01. 37 19.Nguyễn Văn Mã, Nguyễn Văn Đính. (1999). Nghiên cứu khả năng chịu hạn của đậu tương trên đất bạc màu. Thông báo khoa học trường Đại học sư phạm Hà Nội 2. Số 1. Trang 310. 20.Nguyễn Văn Mã. (1995). Khả năng chịu hạn của đậu tương được xử lý phân vi lượng ở các thời điểm sinh trưởng khác nhau. Tạp chí sinh học. T17. Số 3. Trang 100 – 102. 21.Nguyễn Duy Minh, Nguyễn Như Khanh (1982). Thực hành sinh lí học thực vật, Nxb Giáo dục, Hà Nội. 22.Nguyễn Văn Mùi (2001), Thực hành Hoá sinh học, Nxb KH & KT, Hà Nội. 23.Hà Thị Thành, Nguyễn Duy Minh, Hoàng Hà, Thái Duy Ninh. ( 1989). Bước đầu tìm hiểu ảnh hưởng của các yếu tố Co, Mo đến năng suất đậu tương. Tạp chí Sinh học. Số 2. Trang 45 – 48. 24.Mai Quang Vinh, Ngô Phương Thịnh. (1995). Kết quả chọn tạo và khu vực hóa giống đậu tương DT84. Kết quả NCKH cây đậu đỗ 1991 – 1995. Viện KHKTNN Việt Nam. Trang 57 – 62. 25.Mai Quang Vinh, Ngô Phương Thịnh. (1998). Kết quả chọn tạo giống đậu tương DT 95. Nông nghiệp và công nghệ thực phẩm. Trang 74., Mai Quang Vinh, Ngô Phương Thịnh. (1998). Kết quả chọn tạo giống đậu tương DT90. Tạp chí Nông nghiệp và công nghệ thực phẩm. 26.Tạp chí KH – CN Nghệ An. Các gốc oxy tự do trong phản ứng bảo vệ của cây đậu đối với rệp hại. Số 3/4014. Trang 16- 19. 27. Lưu Thị Xuyên. (2011). Nghiên cứu khả năng sinh trưởng, phát triển của một số giống đậu tương nhập nội và biện pháp kỹ thuật cho giống có triển vọng tại Thái Nguyên. Luận án tiến sĩ . 38 28.BBI Solutions, Blaenavon (PYROGALLOL PROCEDURE) Analytical procedures. PEROXIDASE Issue date; 1st May 2013. 29.Journal of Integrative Plant Biology 2008, 50 (10): 1196–1212 ·Invited Review· Salt Tolerance in Soybean. 30.1198 Tạp chí Integrative Plant Biology Vol. 50 số 10 2008. 31. Oxidative stress - Mai VC và cộng sự, 2013 32.Diện tích trồng đậu tương, thành phần hóa học của hạt đậu tương. http://www.vi.wikipedia.org.com 33.Giới thiệu giống ĐT22: http://fcri.com.vn/giong-dau-tuong-dt22-pd21915.htm 34.http://s1.timtailieu.vn/2cc751c17fa866ad498152b45b1493f7/swf/2013/08/05/ cac_yeu_to_lien_quan_den_su_nay_mam_cua_hat.h4a82DUqTu.swf 39 PHỤ LỤC Phụ lục 1. Ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến hoạt độ enzym catalase. Mẫu TN Ngày 1 Ngày 2 Ngày 3 ( X ± m) ( X ± m) ( X ± m) ĐC 1,781 ± 0,023 2,458 ± 0,016 2,725 ± 0,017 M0,3 2,543 ± 0,019 3,715 ± 0,034 3,922 ± 0,029 M0,6 2,824 ± 0,029 3,897 ± 0,028 4,276 ± 0,019 M0,9 3,672 ± 0,049 4,067 ± 0,036 4,889 ± 0,015 M1,2 2,510 ± 0,015 4,496 ± 0,026 5,013 ± 0,023 M1,5 2,211 ± 0,033 4,757 ± 0,013 5,135 ± 0,026 M1,8 2,098 ± 0,027 5,123 ± 0,021 5,897 ± 0,036 Mẫu TN Ngày 4 ( X ± m) Ngày 5 ( X ± m) Ngày 6 ( X ± m) ĐC 4,122 ± 0,018 4,516 ± 0,022 2,615 ± 0,026 M0,3 4,688 ± 0,019 5,230 ± 0,018 4,438 ± 0,015 M0,6 5,022 ± 0,029 6,371 ± 0,031 6,035 ± 0,023 M0,9 5,506 ± 0,011 8,248 ± 0,029 6,778 ± 0,029 M1,2 6,529 ± 0,037 7,256 ± 0,026 4,982 ± 0,033 M1,5 7,282 ± 0,013 7,140 ± 0,024 4,348 ± 0,014 M1,8 7,628 ± 0,023 6,595 ± 0,027 3,277 ± 0,035 Phụ lục 2. Ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến hoạt độ enzym peroxidase. Mẫu TN Ngày 1 Ngày 2 Ngày 3 ĐC 32,972 ± 0,038 51,470 ±0,032 83,640 ± 0,021 M0,3 38,007 ± 0,030 65,330 ± 0,067 89,727 ± 0,031 M0,6 33,400 ± 0,028 72,689 ± 0,010 103,888 ± 0,275 M0,9 37,464 ± 0,072 78,331 ± 0,130 119,234 ± 0,087 M1,2 26,106 ± 0,058 80,965 ± 0,020 123,389 ± 0,072 M1,5 25,454 ± 0,061 87,312 ± 0,061 146,223 ± 0,035 M1,8 21,081 ± 0,042 89,792 ± 0,059 153,081 ± 0,040 Mẫu TN Ngày 4 ĐC 123,056 ± 0,015 132,771 ±0,021 143,565 ± 0,032 M0,3 164,483 ± 0,026 178,225 ± 0,010 182,391 ± 0,015 M0,6 170,700 ± 0,035 182,113 ± 0,021 197,992 ± 0,026 M0,9 196,223 ± 0,042 209,056 ± 0,025 217,583 ± 0,024 M1,2 206,343 ± 0,025 211,080 ± 0,060 183,441 ± 0,029 M1,5 216,040 ± 0,036 221,551 ± 0,031 192,001 ± 0,035 M1,8 241,756 ± 0,081 192,827 ± 0,033 163,081 ± 0,022 Ngày 5 Ngày 6 [...]... cảnh ảnh hưởng lớn nhất đến sinh trưởng phát triển và năng suất của đậu tương Dưới điều kiện tác động của NaCl, lượng nước cung cấp cho các quá trình sinh lí, sinh hóa giảm , gây khó khăn cho sự phát triển của hạt mầm Nồng độ muối cao dẫn tới hạn sinh lí và sự nhiễm độc các ion Na+ và Cl-, ảnh hưởng tới sinh trưởng và phát triển của đậu tương. [15] Nồng độ muối cao tác động tiêu cực đến tăng trưởng, đặc... tăng của nồng độ NaCl Ở các mức nồng độ còn thấp, sự ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng còn ít nên sự biểu hiện về chiều dài rễ mầm còn rõ, khi nồng độ ở những mức cao hơn, sự ảnh hưởng lớn hơn, tác động trực tiếp kìm hãm sự phát triển của chiều dài rễ mầm 3.2 Ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến hoạt độ một số enzym chống oxy hóa của mầm đậu tƣơng 3.2.1 Hoạt độ enzym catalase Trong điều kiện stress muối, hạt. .. hạt nảy mầm tỷ lệ nghịch với sự gia tăng của nồng độ NaCl Ngày 2 ( sau 1 ngày hạt được gieo), đậu tương chỉ nảy mầm ở các nồng độ 0,3% ; 0,6% và 0,9% với tỷ lệ nảy mầm 18 giảm dần theo thang nồng độ tăng Ngày 4 (sau 3 ngày hạt được gieo), đậu tương nảy mầm được ở những nồng độ NaCl cao hơn và nồng độ NaCl càng cao thì tỷ lệ hạt nảy mầm càng thấp Hình 1 Ảnh hƣởng của các nồng độ NaCl đến tỷ lệ nảy mầm. .. suất, bản chất sinh lý, sinh hóa của đậu tương Trong số các công trình nghiên cứu về khả năng sinh trưởng của cây đậu tương: Nguyễn Danh Đông, Trần Đình Long,…đã tiến hành nghiên cứu về quá trình sinh trưởng của rễ, thân, hoa, quả là chủ yếu, một số công trình lại tìm hiểu biện pháp kỹ thuật canh tác ảnh hưởng đến sinh trưởng của đậu tương [3], [9], [10] Một số công trình nghiên cứu ảnh hưởng của các chất... dần của nồng độ NaCl, khối lượng khô ở ngày thứ nhất và ngày thứ 6 biến động không rõ ràng Điều này chứng tỏ rằng, nồng độ muối cao không ảnh hưởng đến khối lượng khô của mầm đậu tương ĐT 22 3.1.2.2 Sự sinh trƣởng chiều dài của thân mầm và rễ mầm Sự sinh trưởng của thân mầm: Chúng tôi đã tiến hành đo chiều dài của thân mầm vào các ngày 2, 4 và 6 sau khi gieo hạt Bảng 4 Ảnh hƣởng của các nồng độ NaCl. .. mức độ cho phép cao nhất Điều đó đã cho thấy, trong môi trường có nồng độ muối cao, sự sinh trưởng của mầm bị ảnh hưởng, gặp nhiều khó khăn nên dẫn tới sự gia tăng chiều dài thân mầm bị kìm hãm và sự kìm hãm này tăng theo nồng độ muối tăng cao Hình 4 Sự tăng trƣởng chiều dài thân mầm trong điều kiện mặn 23 Sự sinh trưởng của rễ mầm: Bảng 5 Ảnh hƣởng của nồng độ NaCl đến sự sinh trƣởng rễ mầm ĐV: mm /mầm. .. ± 1,07 Nồng độ mặn cao gây ức chế sinh trưởng rễ mầm cao hơn nhiều hơn so với nồng độ mặn thấp Mức độ tăng trưởng chiều dài rễ mầm ở nồng độ thấp cao hơn so với nồng độ cao Hình 5 Sự tăng trƣởng chiều dài rễ mầm trong điều kiện mặn 24 Như vậy, theo số liệu thu được thì trong môi trường có nồng độ NaCl cao sự sinh trưởng của mầm gặp nhiều khó khăn nên sự gia tăng chiều dài rễ mầm bị kìm hãm và sự kìm... thích sinh trưởng, Nguyễn Văn Đính đã nghiên cứu về ảnh hưởng của - NAA tới khả năng nảy mầm, năng suất của đậu tương trên giống DT84,…[2] .Một số nghiên cứu tìm hiểu ảnh hưởng của các nguyên tố khoáng và phân vi lượng: Nguyễn Văn Mã, Điêu Thị Mai Hoa tìm hiểu ảnh hưởng của phân vi lượng tới khả năng chịu hạn của đậu tương [7], [20], Phạm Gia Ngân nghiên cứu ảnh hưởng của Co, Mo, B, Zn,… đến khả năng sinh. .. gây ức chế sinh trưởng thân mầm nhiều hơn nồng độ mặn thấp Mức độ tăng trưởng chiều dài thân mầm ở nồng độ thấp cao hơn ở nồng độ cao Ở mẫu đối chứng, sự tăng trưởng chiều dài thân mầm ở lần đo 2 cao hơn lần đo đầu và cao hơn các mẫu thí nghiệm Nguyên nhân do hạt đậu tương nảy mầm trong điều kiện bình thường không bị stress mặn thì quá trình hút nước của mầm diễn ra mạnh mẽ, làm tăng thể tích và kéo dài... thấy, ở lần đo đầu tiên sau khi hạt được gieo 2 giờ, hoạt độ catalase ở khay đối chứng và các khay thí nghiệm có giá trị tương đương nhau, chứng tỏ ở giai đoạn đầu này (pha trương hạt) các phản ứng sinh trưởng và hoạt động của enzym diễn ra còn chậm, hạt mầm tập trung hút nước để thực hiện các phản ứng sinh lý, sinh hóa bên trong Sau 4 giờ gieo, hoạt độ enzym biến động với đỉnh là giá trị ở nồng độ 0,9 ... KHOA SINH - KTNN =======***======= PHẠM THANH DUNG NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG CỦA NỒNG ĐỘ NACL TỚI SINH TRƢỞNG MẦM VÀ HOẠT ĐỘ MỘT SỐ EMZYM CHỐNG OXY HÓA Ở HẠT MẦM ĐẬU TƢƠNG (GLYCINE MAX ( L) .MERR) KHÓA... tài: Nghiên cứu tác động nồng độ NaCl tới sinh trưởng mầm hoạt độ số emzym chống oxy hóa hạt mầm đậu tương (Glycine Max ( L) .Merr) ” Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Kết nghiên cứu. .. tác động nồng độ NaCl tới sinh trưởng mầm hoạt độ số emzym chống oxy hóa mầm giống đậu tương ĐT22 sau: 1 .Nồng độ NaCl môi trường có ảnh hưởng lớn tới sinh trưởng phát triển đậu tương giai đoạn mầm