Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Phân tích sự biến động của các chất có hoạt tính thẩm thấu trong cây đậu tương trong quá trình chịu hạn và phục hồi sau khi tưới nước trở lại cho thấy sự thay đổi rõ rệt ở các giai đoạn cây mầm, cây non, ra hoa và tạo quả Nghiên cứu này giúp hiểu rõ hơn về khả năng thích ứng của cây đậu tương với điều kiện khô hạn và quy trình phục hồi sau khi được tưới nước, từ đó cung cấp thông tin hữu ích cho việc quản lý nước và tối ưu hóa năng suất cây trồng.
Đánh giá sự biến động về thành phần hệ protein của cây đậu tương trong các giai đoạn cây non, ra hoa và tạo quả là rất quan trọng, đặc biệt trong điều kiện thiếu nước và phục hồi Nghiên cứu này giúp hiểu rõ hơn về cách mà cây đậu tương thích ứng với stress nước và ảnh hưởng của nó đến sự phát triển protein Sự thay đổi trong thành phần protein có thể ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất và chất lượng hạt đậu tương, do đó việc phân tích này có ý nghĩa lớn trong nông nghiệp bền vững.
Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Nghiên cứu này cung cấp dữ liệu về sự biến động của các chất có hoạt tính thẩm thấu trong đậu tương trong các giai đoạn nảy mầm, cây non, ra hoa và tạo quả khi chịu điều kiện thiếu nước và trong giai đoạn phục hồi Kết quả sẽ góp phần bổ sung tài liệu nghiên cứu về các chất có hoạt tính thẩm thấu của cây đậu tương trong quá trình chịu hạn.
Nghiên cứu này cung cấp cái nhìn sâu sắc về phản ứng của đậu tương khi đối mặt với tình trạng hạn hán, từ đó tạo cơ sở khoa học cho việc lựa chọn các giống đậu tương chịu hạn Điều này rất quan trọng cho sản xuất ở những khu vực khan hiếm nước tưới, 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 khác nhau, chỉ ra khả năng duy trì áp suất thẩm thấu của các giống này không đồng đều Cụ thể, giống ĐTDH.03 có hàm lượng proline cao hơn so với hai giống ĐT12 và ĐTDH.01.
Khi xử lý hạn bằng dung dịch đường với áp suất thẩm thấu 7 atm, hàm lượng proline trong mầm tăng rõ rệt ở các lô thí nghiệm Thời gian gây hạn càng lâu, hàm lượng proline trong cùng một giống cũng tăng cao hơn Cụ thể, ở giống ĐT12, sau 2 ngày xử lý hạn, hàm lượng proline tăng 155,97%, sau 4 ngày là 164,09%, và sau 6 ngày đạt 289,9% so với lô đối chứng Đối với giống ĐTDH.01, 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 giai đoạn 2 và 4 ngày Đồ thị 3.1 minh họa sự biến động của 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 1 đến 3 ngày, và đặc biệt, sau 3 ngày phục hồi, hàm lượng proline của mầm đậu tương gần đạt mức tương đương với công thức đối chứng.
Sau 1 ngày phục hồi, hàm lượng proline ở các giống đậu tương vẫn cao, với mức tăng lần lượt là 227,94% (giống ĐT12), 241,34% (giống ĐTDH.01) và 285,51% (giống ĐTDH.03) so với đối chứng Qua đó, cho thấy hàm lượng proline giảm dần trong quá trình phục hồi, với sự suy giảm rõ rệt sau 2 ngày tưới nước trở lại ở tất cả các giống Cụ thể, giống ĐT12 giảm từ 16,43 àmol/g sau 1 ngày.
Hàm lượng proline trong các giống lúa ĐT12, ĐTDH.01 và ĐTDH.03 sau 2 ngày phục hồi lần lượt là 9,78 àmol/g, 11,28 àmol/g và 13,63 àmol/g, cho thấy sự giảm đáng kể so với giá trị ban đầu Sau 3 ngày, hàm lượng proline trong mầm giảm mạnh, nhưng vẫn cao hơn 2,6% so với giống ĐT12, 4,02% so với giống ĐTDH.01 và 5,19% so với giống ĐTDH.03 Kết quả 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 tăng khả năng hút nước và phản ứng tích cực với điều kiện thiếu nước Sự gia tăng hàm lượng proline là chỉ tiêu quan trọng phản ánh khả năng chống chịu của cây khi gặp hạn Phản ứng này duy trì áp suất thẩm thấu và cấu trúc thành tế bào, đảm bảo sự trao đổi nước trong môi trường khô hạn, từ đó hỗ trợ sự sinh trưởng và phát triển bình thường của mầm Kết quả nghiên cứu này phù hợp với các nghiên cứu trước đó 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
Trong điều kiện bình thường, hàm lượng proline trong lá đậu tương non của ba giống ĐTDH.03, ĐT12 và ĐTDH.01 cho thấy sự khác biệt về khả năng đảm bảo áp suất thẩm thấu Giống ĐTDH.03 có hàm lượng proline cao hơn hai giống còn lại, 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 đối chứng, tuy nhiên 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 Giống ĐTDH.01 có mức tăng lần lượt là 16,92%, 82,1% và 96,15% Trong khi đó, giống ĐTDH.03 cho thấy hàm lượng proline tăng 32,81% sau 2 ngày, 92,6% sau 4 ngày và 115,42% sau 6 ngày.
Trong cùng một giống thí nghiệm, thời gian gây hạn kéo dài dẫn đến hàm lượng proline tăng cao, đặc biệt ở giống ĐTDH.03, với hàm lượng đạt 8,38 àmol/g sau 6 ngày (tăng 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 nhất từ ngày thứ 2 đến ngày thứ 6, thể hiện rõ 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
Sự khác biệt về hàm lượng proline giữa giống ĐTDH.03 và ĐTDH.01 so với giống ĐT12 cho thấy hai giống này phản ứng tốt hơn trước điều kiện thiếu nước Điều này cho thấy rằng trong cùng một giai đoạn xử lý hạn, giống có khả năng chịu hạn tốt hơn sẽ có hàm lượng proline tăng 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%)
Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong giai đoạn phục hồi, axit amin proline đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp axit amin, nitơ và năng lượng cho quá trình phục hồi của bộ máy quang hợp và cơ thể Điều này dẫn đến việc hàm lượng proline trong công thức gây hạn không có sự khác biệt rõ rệt so với mẫu đối chứng, phù hợp với các nghiên cứu trước đó của Ashraf và Foolad (2007) cũng như Chu Hoàng Mậu và Hà Tiến Sỹ (2007).
Sự biến động hàm lượng proline trong quá trình gây hạn ở giai đoạn cây ra hoa
Hàm lượng proline của đậu tương ở giai đoạn ra hoa trong điều kiện đủ nước cho thấy sự ổn định tương đối, với giá trị dao động từ 3,51 đến 3,92, như được trình bày trong bảng 3.3.
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, tương tự như ở giai đoạn mầm và cây non Đặc biệt, hàm lượng proline tăng cao nhất sau 6 ngày xử lý hạn, với giống ĐTDH.03 đạt mức cao nhất.
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)
Thời gian gây hạn kéo dài dẫn đến hàm lượng proline trong cây tăng lên, đặc biệt là trong giai đoạn ra hoa Sau 2 đến 6 ngày chịu hạn, hàm lượng proline trong lá tăng mạnh và vượt trội hơn so với giai đoạn cây non Điều này một lần nữa khẳng định vai trò quan trọng của proline đối với cây đậu tương và thực vật nói chung trong điều kiện thiếu nước.
Hàm lượng proline trong lá cây ở giai đoạn ra hoa có sự biến động rõ rệt, như được thể hiện trong đồ thị 3.3 Đồ thị này minh họa sự thay đổi hàm lượng proline trong quá trình gây hạn và phục hồi tại giai đoạn ra hoa.
Hàm lượng proline trong 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 ở tất cả các giống đậu tương 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 từ 6,21 àmol/g (sau 1 ngày) xuống còn 4,87 àmol/g (sau 2 ngày), và giống ĐTDH.03 từ 8,06 àmol/g (sau 1 ngày) xuống còn 5,66 àmol/g (sau 2 ngày) Sau 3 ngày tưới nước trở lại, hàm lượng proline trong lá giảm xuống tương đương với công thức đối chứng với mức độ tin cậy 95%.
Thời điểm ra hoa đánh dấu sự chuyển đổi từ giai đoạn sinh trưởng sang giai đoạn sinh sản của cây, khiến chúng trở nên nhạy cảm với điều kiện môi trường, đặc biệt là chế độ nước Nhu cầu nước trong giai đoạn này rất cao, và nếu bị hạn chế, không chỉ ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của cây mà còn tác động tiêu cực đến quá trình ra hoa.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, trong quá trình thụ phấn, thụ tinh và hình thành quả, các giống đậu tương thể hiện sự phản ứng mạnh mẽ hơn trước điều kiện hạn hán ở giai đoạn ra hoa so với giai đoạn cây non Điều này phù hợp với các kết quả trước đó của Nguyên Hữu Cường và cộng sự.
(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 thời kỳ ra hoa giúp tăng áp suất thẩm thấu của tế bào, từ đó duy trì khả năng hút nước của cây Điều này cho phép cây vượt qua stress nước và giảm thiểu tác động tiêu cực đến năng suất Qua đó, cây đậu tương thể hiện khả năng thích nghi với những 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 ở lô đối chứng ổn định trong suốt thời gian thí nghiệm, trong khi lô thí nghiệm cho thấy sự biến đổi đáng kể trong điều kiện hạn Cụ thể, thời gian gây hạn càng dài, hàm lượng proline càng tăng, với sự gia tăng rõ rệt ở giai đoạn 6 ngày so với các giai đoạn 2 ngày và 4 ngày.
Giống ĐT12 cho thấy hàm lượng proline tăng 20,28% sau 2 ngày, 55,37% sau 4 ngày và 107,08% sau 6 ngày khi xử lý hạn Trong khi đó, giống ĐTDH.01 tăng 34,62% sau 2 ngày, 83,43% sau 4 ngày và 116,71% sau 6 ngày Giống ĐTDH.03 có hàm lượng proline tăng 40,78% sau 2 ngày, 87,25% sau 4 ngày và 119,6% sau 6 ngày Kết quả cho thấy rằng hàm lượng proline trong cùng một giống cây đều tăng dần theo thời gian khi bị xử lý hạn ở giai đoạn tạo quả.
DT12 ĐCDT12 TN ĐTDH.01 ĐC ĐTDH.01 TN ĐTDH.03 ĐC ĐTDH.03 TN
Trong cùng một 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 Đặc biệt, giống ĐTDH.03 phản ứng mạnh mẽ hơn trước stress hạn so với hai giống còn lại, cho thấy khả năng thích ứng tốt hơn với điều kiện khô hạn.
Trong giai đoạn phục hồi, hàm lượng proline ở các lô thí nghiệm giảm dần, tuy nhiên, 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 trở về gần như 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 ở 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 giúp điều chỉnh áp suất thẩm thấu của dịch bào, đặc biệt trong 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 xác định mối liên hệ với 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 tăng rõ rệt trong giai đoạn nảy mầm từ 2 đến 6 ngày sau khi xử lý 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, cho thấy cây đậu tương phản ứng tích cực với điều kiện thiếu nước Sự gia tăng hàm lượng đường khử cũng 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 đối chứng: ĐTDH.03, ĐTDH.01 và ĐT12 Đồ thị 3.5 minh họa sự biến động này 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 các ngày phục hồi Cụ thể, giống ĐT12 sau 1 ngày phục hồi có hàm lượng đường khử cao hơn đối chứng 17,25%, sau 2 ngày là 1,98% và sau 3 ngày là 0,63% Đối với giống ĐTDH.01, sự khác biệt về hàm lượng đường khử giữa mẫu thí nghiệm và đối chứng lần lượt là 115,51%, 100,7% và 100,58% sau 1, 2 và 3 ngày Trong khi đó, giống ĐTDH.03 cho thấy sự giảm dần của hàm lượng đường khử qua các ngày phục hồi, với sự khác biệt đạt 130,04% sau 1 ngày, giảm xuống 107,89% sau 2 ngày và 100,76% sau 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 rõ rệt, cho thấy cây đậu tương đã trải qua những biến đổi sinh lý và hóa sinh mạnh mẽ dưới điều kiện thiếu nước Kết quả nghiên cứu này phù hợp với những phát hiện trước đây về khả năng chịu hạn của một số giống đậu tương của Hà Tiến Sỹ (2007) [24].
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 trong 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 Đặc biệt, 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 tăng 11,34% so với đối chứng, giống ĐTDH.01 tăng 8,35%, và giống ĐTDH.03 tăng 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 tăng cao ở giai đoạn cây non, với sự khác biệt giữa các giống ĐT12 và ĐTDH.01 Cụ thể, mức độ tăng hàm lượng đường khử 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 phục hồi, với sự khác biệt rõ rệt 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 ở các giống ĐT12, ĐTDH.01 và ĐTDH.03, kết quả cho thấy lô thí nghiệm có 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 mẫu đối chứng 3,85% Cụ thể, ở giống ĐTDH.01, sau 1 và 2 ngày phục hồi, hàm lượng đường khử cao hơn đối chứng 22,14% và 6,93%, nhưng sau 3 ngày lại thấp hơn 2,65% Đối với giống ĐTDH.03, hàm lượng đường khử sau 1 ngày phục hồi cao hơn 27,03% so với đối chứng, nhưng sự khác biệt này giảm dần, 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 giai đoạn nảy mầm và cây non, với thời gian gây hạn càng dài thì hàm lượng đường khử càng tăng, tùy thuộc vào từng giống 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 Giống ĐTDH.03 ghi nhận mức 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, lá cây đậu tương đã cho thấy sự thay đổi trong biểu hiện, tích lũy và tổng hợp protein khi đối mặt với điều kiện khô hạn Vì vậy, hàm lượng protein tổng số trở thành một chỉ tiêu 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 hàm lượng protein trong mầm đậu tương giảm đáng kể khi xử lý hạn nhân tạo, với thời gian hạn kéo dài dẫn đến sự giảm protein nhiều hơn Cụ thể, giống ĐT12 có sự khác biệt giữa lô thí nghiệm và 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 có sự khác biệt lần lượt là 94,19%, 92,42% và 87,83%, trong khi giống ĐTDH.03 có sự khác biệt là 92,15%, 93,7% và 93,81% Kết quả cho thấy rằng từ 4 đến 6 ngày gây hạn, hàm lượng protein của giống ĐTDH.03 giảm ít hơn so với sau 2 ngày gây hạn 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 giai đoạn xử lý hạn, hàm lượng protein của giống ĐTDH.03 giảm ít hơn so với hai giống còn lại, ĐT12 và ĐT12 TN.
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
Sự giảm hàm lượng protein tổng số ở đậu tương sau khi xử lý hạn cho thấy sự phản ứng tích cực đối với điều kiện môi trường khắc nghiệt Các giống đậu tương có khả năng chịu hạn tốt hơn sẽ có mức giảm hàm lượng protein tổng số ít hơn so với các giống có khả năng 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 có sự biến động lớn 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 tổng số giảm mạnh qua các ngày bị hạn, với mức giảm lớn 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 sự giảm mạnh nhất về hàm lượng protein, từ 35,72 àg/ml (ở lụ đối chứng) xuống còn 24,55 àg/ml (ở lụ thí nghiệm), tương ứng với mức giảm 31,27% Trong khi đó, giống ĐTDH.03 cho thấy hàm lượng protein giảm thấp nhất trong ba giống được khảo sát.
Việc tưới nước cứu hạn đã giúp hàm lượng protein tổng số ở các giống thí nghiệm phục hồi nhanh chóng, đặc biệt là giống ĐTDH.01 và ĐTDH.03 Chỉ sau 1 đến 2 ngày tưới nước, hàm lượng protein trong lá của hai giống này gần đạt mức như các lô đối chứng, với 91,79% và 90,66% sau 1 ngày, và 93,16% và 94,67% sau 2 ngày Đến ngày thứ 3, sự khác biệt giữa lô đối chứng và lô thí nghiệm ở cả ba giống hầu như không còn.
Trong giai đoạn cây non, giống ĐT12 cho thấy khả năng phục hồi chậm nhất trong ba giống thí nghiệm Cụ thể, sau 1 ngày, hàm lượng protein giảm 17,57% so với đối chứng; sau 2 ngày, giảm 12,3%; và sau 3 ngày, 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 gây 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 khác nhau với điều kiện thiếu nước, có thể tăng hoặc giảm hàm lượng protein trong giai đoạn mầm hoặc cây non Sự thay đổi hàm lượng protein phụ thuộc vào từng giống và giai đoạn phát triển Những giống thích nghi với khô hạn thường tăng cường sinh tổng hợp protein để hỗ trợ hoạt động sống của tế bào, giúp cây tồn tại và phát triển Ngược lại, các giống kém chống chịu thường giảm mạnh hàm lượng protein hoặc có tốc độ sinh tổng hợp protein chậm hơn Kết quả này phù hợp với các nghiên cứu trước đó 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 ở các giống so với giai đoạn cây non Cụ thể, giống ĐT12 có sự khác biệt protein giảm 86,85% sau 2 ngày, 70,98% sau 4 ngày và 64,75% sau 6 ngày gây hạn Đối với giống ĐTDH.01, sự khác biệt lần lượt là 88,4%, 74,28% và 69,13%, trong khi giống ĐTDH.03 là 93,66%, 85,56% và 73,32% Sau 6 ngày, giống ĐT12 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, nhưng giống ĐTDH.03 và ĐTDH.01 phục hồi nhanh hơn so với ĐT12 Sau 3 ngày tưới nước, hàm lượng protein ở lô thí nghiệm của ĐTDH.01 và ĐTDH.03 không khác biệt so với lô đối chứng, với ĐT12 đạt 71,39%, ĐTDH.01 đạt 75,58% và ĐTDH.03 đạt 87,05% sau 1 ngày phục hồi Sau 3 ngày phục hồi, sự khác biệt giữa lô đối chứng và lô thí nghiệm ở 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 chiều đến quá trình trao đổi chất của tế bào, đặc biệt là trong sinh tổng hợp protein ở cây đậu tương dưới stress hạn Tình trạng này có thể dẫn đến những tác động khác nhau 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%
Hình 3.17 Kiểm tra protein lá đậu tương tách chiết trên gel SDS-PAGE
Kết quả điện di SDS-PAGE cho thấy mỗi giếng có nhiều băng protein với sự phân tách tốt Các băng protein lớn và nhỏ xuất hiện rõ ràng, cho thấy sự tương đồng về thành phần, mức độ phân bố và độ đậm nhạt giữa các giống đậu tương Điều này khẳng định 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 một 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 thường được áp dụng để đánh giá chất lượng cây trồng như gạo, đậu, và ngô Bên cạnh đó, phân tích protein còn cho phép đánh giá khả năng chống chịu stress môi trường của cây trồng Chúng tôi tiến hành nghiên cứu phổ điện di protein sau 2, 4 và 6 ngày xử lý 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 sau 2 ngày, với sự xuất hiện của băng protein thứ 4 từ giếng gel Điều này cho thấy nhóm protein này xuất hiện trong điều kiện hạn và ổn định trong suốt thời gian nghiên cứu.
Sau 4 và 6 ngày chịu hạn, giống đậu tương ĐT12 cho thấy sự khác biệt rõ rệt về hệ protein tổng số so với công thức đối chứng Trong điều kiện khô hạn, ĐT12 đã tăng cường tổng hợp một nhóm protein mới, cụ thể là băng protein thứ 4, mà cũng đã xuất hiện ở các giống ĐTDH.01 và ĐTDH.03 Điều này cho thấy rằng trong thời gian chịu hạn dài hơn, nhóm protein mới này được kích hoạt và biểu hiện rõ rệt ở giống ĐT12 Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu về chỉ tiêu hóa sinh, cho thấy ĐT12 có phản ứng chậm hơn so với các giống ĐTDH.01 và ĐTDH.03 trong điều kiện nghiên cứu.
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 không có sự thay đổi trong phổ băng protein của ba giống đậu tương ĐTDH.01, ĐTDH.03 và ĐT12 ở giai đoạn ra hoa sau 2 ngày gây hạn so với đối chứng Do đó, chúng tôi 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 cây ra hoa khi trải qua 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 (tính từ giếng mẫu) Trong đó, giống ĐT 12 có băng protein này mờ nhạt hơn so với hai giống ĐTDH.01 và ĐTDH.03 Đây chính là băng protein đã xuất hiện trong cây đậu tương ở giai đoạn cây non sau khi trải qua 4 và 6 ngày hạn.
Trong điều kiện hạn dài, các gen liên quan đến tính chống chịu đã được kích hoạt, dẫn đến sự hình thành protein mới, thể hiện khả năng thích nghi của ba giống đậu tương trong nghiên cứu Giống ĐT12 có biểu hiện protein này yếu hơn so với ĐTDH.01 và ĐTDH.03, cho thấy khả năng chống chịu hạn của nó kém hơn Việc tăng cường biểu hiện protein này có thể nâng cao khả năng chống chịu hạn của đậu tương, phù hợp với kết quả khảo sát về sự biến động của các chất 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 nhằm khẳng định vai trò của các protein và nhóm protein liên quan đến khả năng chống chịu hạn, điều này đã được xác nhận trong các thí nghiệm trước đó 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)
Nghiên cứu cho thấy sau 2 và 4 ngày xử lý hạn ở giai đoạn tạo quả, cả ba giống đậu tương đều xuất hiện băng protein thứ 4 trong phổ điện di protein tổng số Thí nghiệm sau 6 ngày xử lý hạn cũng xác nhận sự hiện diện này So với thang protein chuẩn, chúng tôi nhận thấy có một nhóm protein mới có kích thước khoảng 60 kDa liên quan đến đặc tính chịu hạn của đậu tương 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 hình 3.23 chỉ ra rằng, trong điều kiện hạn, giống ĐT12 giảm biểu hiện của protein và nhóm protein có kích thước khoảng 20 kDa, như đã đề cập trong phần 3.5.2 Nhóm protein này cũng bị ức chế tổng hợp ở giống ĐT12 trong suốt quá trình nghiên cứu, từ giai đoạn đậu tương non 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 khi chịu stress nước Trong khi đó, nghiên cứu của Nguyễn Hữu Nhân (2003) cho thấy, khi xử lý stress hạn callus mía với nồng độ 6% và 9% mannitol, không có protein mới xuất hiện, 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
