tóm tắt luận án nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh liên quan đến tính chịu hạn, năng suất và phẩm chất hạt của một số giống vừng (sesamum indicum l) trồng ở khu vực hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI





TRẦN THỊ THANH HUYỀN




NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ,
HÓA SINH LIÊN QUAN ðẾN TÍNH CHỊU HẠN,
NĂNG SUẤT VÀ PHẨM CHẤT HẠT CỦA MỘT SỐ
GIỐNG VỪNG (Sesamum indicum L.) TRỒNG Ở
KHU VỰC HÀ NỘI



Chuyên ngành: Sinh lý học thực vật
Mã số : 62. 42. 30. 05



TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

Hà Nội 2011


CÔNG TRÌNH ðƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ðẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
………………………



Người hướng dẫn khoa học
1. GS.TS NGUYỄN NHƯ KHANH
2. PGS.TS NGUYỄN VĂN MÙI




Phản biện 1: GS.TS. Hoàng Minh Tấn
ðơn vị: Trường ðại học Nông nghiệp I Hà Nội




Phản biện 2: GS.TS. ðỗ Ngọc Liên
ðơn vị: Trường ðại học KHTN – ðHQG Hà Nội

Phản biện 3: GS.TS. Lê Trần Bình
ðơn vị: Viện Công nghệ sinh học







Luận án sẽ ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm luận án cấp Trường
họp tại Trường ðại học Sư phạm Hà Nội
vào hồi giờ ngày tháng năm 2011






Có thể tìm hiểu luận án tại Thư viện Quốc gia và
Thư viện Trường ðại học Sư phạm Hà Nội




NHỮNG CÔNG TRÌNH ðà CÔNG BỐ LIÊN QUAN ðẾN LUẬN ÁN

1. Tran Thi Thanh Huyen, Nguyen Nhu Khanh, Nguyen Thi Lan Phuong,
Hoang Thi Thu Phuong (2008), “Comparison of amino acid composition,
nutritional value of sesame seed proteins in some local and imported

sesame cultivars in Vietnam”, Journal of Science of HNUE, 53(5), pp.
122-127.

2. Trần Thị Thanh Huyền, Nguyễn Như Khanh, Nguyễn Thị Lan Phương,
Hoàng Thị Thu Phương (2008), “Phẩm chất hạt của một số giống vừng
ñen (Sesamum indicum L.) ñịa phương và ngoại nhập”, Hội nghị Hóa sinh
và Sinh học phân tử toàn quốclần thứ IV, tr. 183-186, Nxb Khoa học và
Kỹ thuật.

3. Trần Thị Thanh Huyền, Lê Thị Thủy, Nguyễn Như Khanh (2010), “Sự
biến ñộng hàm lượng proline liên quan ñến khả năng chịu hạn ở giai ñoạn
cây non của 20 giống vừng (Sesamum indicum L.) trong ñiều kiện hạn nhân
tạo”, Tạp chí Khoa học trường ðHSP Hà Nội, 55 (3), tr 137-142
.


4. Trần Thị Thanh Huyền, Chu Thị Ngọc, Trịnh Thị Thu Phương (2010),
“ðánh giá khả năng chịu hạn của 20 giống vừng (Sesamum indicum L.)”,
Tạp chí Khoa hoc tự nhiên và công nghệ ðHQG Hà Nội, 26(2S), tr 145-151.

5. Trần Thị Thanh Huyền, Nguyễn Như Khanh, Nguyễn Thị Thanh Thủy,
Nguyễn Thị Minh Nguyệt (2010), “ Phân tích sự ña dạng di truyền của 20
giống vừng (Sesamum indicum L.) bằng kỹ thuật RAPD”, Tạp chí Công
nghệ Sinh học, 8(4) tr. 1847-1853.


6. Trần Thị Thanh Huyền, Nguyễn Như Khanh (2011), “Nghiên cứu một
số chỉ tiêu trao ñổi nước liên quan ñến tính chịu hạn của 20 giống vừng
(Sesamum indicum L.)”, Tạp chí Khoa hoc tự nhiên và công nghệ ðHQG Hà
Nội. (ðã nhận ñăng).

1

MỞ ðẦU
1. Lý do chọn ñề tài
Trong quá trình sống, thực vật luôn phải chịu tác ñộng của các nhân
tố ngoại cảnh như: khô hạn, giá rét, nóng, mặn, ngập úng, sâu bệnh…
Trong số ñó, các tác nhân như: nhiệt ñộ cao, rét, gió, hạn ñược xem là
nguyên nhân gây nên sự mất nước ở thực vật. Hạn kéo dài sẽ ảnh hưởng
ñến các phản ứng trao ñổi chất liên quan, các giai ñoạn sinh trưởng, phát
triển của cây, dẫn ñến giảm năng suất, chất lượng nông phẩm và thậm chí
có thể làm cây chết. Hạn hán là một hiện tượng phức tạp, và ñược coi là
nhân tố quan trọng nhất giới hạn sản lượng cây trồng.
Vừng (Sesamum indicum L.) là cây trồng cạn, ñã có từ lâu ñời, tính
thích nghi rộng, có thể trồng trên nhiều loại ñất. Cây vừng ñược mệnh
danh là “hoàng hậu của các cây lấy dầu” với những giá trị dinh dưỡng cao.
Trong hạt vừng, hàm lượng lipit cao, chiếm 45 – 54%, ñặc biệt, sự có mặt
của các axit béo không no (oleic, linoleic, linolenic), các axit amin không
thay thế, các hợp chất chống oxy hóa (sesamin, sesamol, sesamolin và
vitamin E) ñã làm tăng giá trị của hạt vừng lên rất nhiều. ðã có rất nhiều
công trình trên thế giới nghiên cứu về những ñặc ñiểm này của cây vừng.
Ở Việt Nam, cho ñến nay, các công trình nghiên cứu về vừng còn rất ít,
ñặc biệt ưu ñiểm nổi trội của cây vừng là khả năng chịu hạn lại chưa ñược
ñi sâu nghiên cứu một cách có hệ thống. Trong khi ñó, ñã có khá nhiều
những nghiên cứu về khả năng chịu hạn của các loại cây trồng như: cỏ
ngọt, lúa, ñậu tương, thuốc lá, ñậu xanh, ngô Tính chịu hạn của cây phụ
thuộc vào kiểu gen, các chỉ tiêu sinh lý và hóa sinh, một số ñặc ñiểm nông
sinh học, hình thái. Vì vậy, vấn ñề ñặt ra là cần nghiên cứu mối quan hệ

giữa các ñặc ñiểm sinh lý, hóa sinh và sâu hơn nữa ở mức ñộ phân tử liên
quan ñến khả năng chịu hạn của cây vừng. Hơn nữa,

Việt Nam là nước
nằm trong khu vực nhiệt ñới gió mùa, hạn là yếu tố thường xuyên xảy ra
gây ảnh hưởng ñến sinh trưởng, phát triển của cây trồng, ảnh hưởng xấu
ñến năng suất và phẩm chất của chúng. Chính vì thế, việc nghiên cứu, tìm
hiểu ảnh hưởng của hạn, ñánh giá và sàng lọc các giống cây trồng có khả
năng chịu hạn cao là giải pháp hữu hiệu, cần thiết, hạn chế ảnh hưởng của
hạn ñối với cây trồng nói chung và cây vừng nói riêng. Trên cơ sở ñó, xác
ñịnh ñược cơ chế chịu hạn, ñịnh hướng cho việc cải thiện và chọn những
giống vừng có triển vọng, có khả năng chống chịu hạn, cho năng suất cao,
ổn ñịnh, thích ứng với ñiều kiện bất thuận của tự nhiên ở các vùng sinh
thái khác nhau.
Xuất phát từ những lý do nêu trên, chúng tôi tiến hành ñề tài:
“Nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh liên quan ñến tính
chịu hạn, năng suất và phẩm chất hạt của một số giống vừng (Sesamum
indicum L.) trồng ở khu vực Hà Nội”.


2

2. Mục tiêu nghiên cứu
- Phát hiện ñược sự khác biệt trong một số chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh
liên quan ñến tính chịu hạn của giống vừng chịu hạn tốt và kém. Thông qua
ñó, ñề xuất ñược các chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh ñặc trưng liên quan ñến tính
chịu hạn của cây vừng, là cơ sở khoa học, phục vụ cho công tác sơ tuyển, chọn
giống vừng có khả năng chịu hạn tốt.
- Xác ñịnh ñược quan hệ di truyền của các giống vừng chống chịu
hạn tốt và kém trong 20 giống vừng nghiên cứu.

- ðánh giá năng suất và phẩm chất hạt của một số giống vừng chịu hạn
ñã ñược tuyển chọn qua thực nghiệm của ñề tài trồng ở khu vực Hà Nội.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
Ý nghĩa khoa học
- Các số liệu thu ñược của ñề tài sẽ là các dẫn liệu khoa học về các
phản ứng sinh lý, hóa sinh liên quan ñến khả năng chịu hạn của các giống
vừng nghiên cứu.
- Kết quả nghiên cứu của ñề tài cũng ñã xác ñịnh ñược quan hệ về
mặt di truyền giữa các giống vừng chống chịu hạn tốt và kém trong 20
giống vừng nghiên cứu.
- Các kết quả phân tích chất lượng hạt vừng góp thêm những bằng
chứng khoa học quan trọng có ý nghĩa về giá trị dinh dưỡng và giá trị sử
dụng của hạt vừng.
Ý nghĩa thực tiễn
- Có thể sử dụng sự khác biệt trong các chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh
của giống chịu hạn tốt và kém trong sơ tuyển, chọn tạo những giống vừng
có khả năng chịu hạn cao mà vẫn cho năng suất và phẩm chất tốt, giúp
giảm thiểu vật liệu và công sức trong chọn giống chống chịu hạn.
- Các kết quả nghiên cứu về phẩm chất hạt vừng cũng là chỉ tiêu
tham khảo trong chọn giống vừng vừa có khả năng chống chịu hạn vừa có
phẩm chất hạt tốt, sử dụng trong các ngành công nghiệp khai thác, chế
biến hạt vừng và trong ngành Y, Dược.
3. ðóng góp mới của luận án
- ðã xác ñịnh ñược các ñặc ñiểm sinh lý, hóa sinh khác biệt giữa
các giống chịu hạn tốt và kém. Trên cơ sở ñó phân loại ñược các nhóm
vừng có khả năng chịu hạn ở các mức ñộ khác nhau. ðề xuất giống vừng
V5, V14 có khả năng chịu hạn cao mà vẫn cho năng suất ổn ñịnh và chất
lượng hạt tốt.
- ðã kết hợp ñược việc ñánh giá khả năng chống chịu hạn với
việc phân tích hệ gen bằng kỹ thuật RAPD và thấy ñược các giống vừng

chịu hạn tốt và kém ñã ñược phân loại khác nhau về mặt di truyền.
- ðã phân tích ñược một số chỉ tiêu về phẩm chất dinh dưỡng
của hạt vừng như hàm lượng chất khoáng, ñặc biệt là 3 axit béo không no
(oleic, linoleic và linolenic).

3

Chương I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu chung về cây vừng
1.2. Tính chịu hạn của thực vật
1.3. Tình hình nghiên cứu tính ña dạng di truyền của cây vừng

Chương II. ðỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. ðối tượng nghiên cứu
ðối tượng ñược sử dụng trong nghiên cứu là 20 giống vừng thu thập
ở một số tỉnh trong nước, do Bộ môn ngân hàng gen hạt giống, Trung tâm
tài nguyên thực vật, Viện KHNN Việt Nam cung cấp.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp xác ñịnh các chỉ tiêu sinh lý: ñánh giá nhanh
khả năng chịu hạn, xác ñịnh ñộ ẩm cây héo và hệ số héo, hàm lượng nước
trong mô khi cây héo, hàm lượng nước liên kết (theo phương pháp của
Dhopte), khả năng giữ nước của mô lá (xác ñịnh theo phương pháp của
Kozushco), áp suất thẩm thấu của tế bào, huỳnh quang diệp lục ñược xác
ñịnh bằng máy OPTI-Sciences OS-30 Chlorophyll Flourmeter, hàm
lượng diệp lục tổng số ñược xác ñịnh theo phương pháp của Wintermans,
De Mots, hàm lượng diệp lục liên kết ñược xác ñịnh theo Shmatco.
2.2.2. Phương pháp xác ñịnh các chỉ tiêu hóa sinh: hàm lượng
ñường khử và hoạt tính enzym α-amylase xác ñịnh theo phương pháp của
Miller G.L, hàm lượng prolin ñược xác ñịnh theo Bates, hàm lượng lipit
ñược xác ñịnh bằng phương pháp Soxlet, hàm lượng các nguyên tố

khoáng, các axit béo không no ñược phân tích bằng phương pháp sắc ký
khí, hàm lượng axit amin tổng số trong hạt vừng ñược xác ñịnh trên máy
phân tích axit amin tự ñộng HP-Amino Quant series II.
2.2.3. Xác ñịnh ña dạng di truyền bằng phương pháp RAPD:
ADN tổng số ñược tách chiết theo phương pháp của Doyle, kỹ thuật
RAPD-PCR ñược thực hiện theo phương pháp của William và cs với 26
mồi ngẫu nhiên.

Chương III. KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
3.1. ðánh giá khả năng chịu mất nước của 20 giống vừng nghiên cứu
3.1.1. Ảnh hưởng của hạn ñến các chỉ tiêu sinh lý
3.1.1.1. ðánh giá nhanh khả năng chịu hạn
Chúng tôi ñã tiến hành nghiên cứu ñánh giá nhanh khả năng chịu
hạn của 20 giống vừng ở giai ñoạn cây non trong phòng thí nghiệm theo
các chỉ tiêu: tỷ lệ cây không héo, tỷ lệ cây phục hồi và chỉ số chịu hạn.
Giống vừng V14, V5 có chỉ số chịu hạn cao nhất ñạt 22085 và 21541. Hai
giống vừng có chỉ số chịu hạn thấp nhất ñó là V4,V8 ñạt 13675 và 12646.
Chỉ số chịu hạn càng lớn thì khả năng chịu hạn càng cao.


4

Bảng 3.1. Chỉ số khả năng chịu hạn của 20 giống vừng
Sau 1 ngày hạn Sau 3 ngày hạn Sau 5 ngày hạn Giống
vừng
%CKH

%CP
H
%CK

H
%CP
H
%CKH %CPH

Chỉ số
chịu hạn

TT
chịu
hạn
V1 97,98 100,00 85,14 70,00 77,89 55,34 17084 13
V2 100,00 100,00 83,21 83,12 69,63 50,40 17135 12
V3 95,97 100,00 79,15 63,17 64,89 42,79 14502 16
V4 93,45 100,00 78,94 62,50 55,34 40,00 13675 19
V5 100,00 100,00 99,06 100,00 80,23 66,11 21541 2
V6 98,87 100,00 89,23 75,12 67,24 57,62 17378 10
V7 96,25 100,00 80,23 60,44 63,69 43,33 14408 17
V8 94,41 100,00 73,33 55,79 49,65 38,68 12646 20
V9 98,24 100,00 87,89 70,00 66,66 58,78 16940 14
V10 100,00 100,00 90,34 73,55 60,45 54,62 16838 15
V11 97,34 100,00 94,12 74,14 62,50 59,13 17410 9
V12 95,17 100,00 93,24 80,12 69,53 60,43 18114 7
V13 100,00 100,00 90,16 82,14 76,11 61,14 18809 5
V14 100,00 100,00 96,67 99,12 84,61 72,42 22085 1
V15 96,87 100,00 88,78 79,56 66,67 53,77 17201 11
V16 100,00 100,00 87,99 87,56 64,67 62,75 18402 6
V17 100,00 100,00 91,26 84,34 76,44 61,56 19108 4
V18 99,12 100,00 92,13 83,15 78,22 64,15 19340 3
V19 100,00 100,00 89,45 77,84 76,24 49,67 17578 8

V20 94,37 100,00 72,42 63,69 64,75 43,66 14012 18
Dựa trên chỉ số chịu hạn ở bảng 3.1.bước ñầu chúng tôi có thể chia
20 giống vừng làm 3 nhóm chịu hạn: Nhóm chịu hạn tốt gồm 2 giống:
V14 và V5; Nhóm chịu hạn kém gồm các giống: V4, V8; Còn lại 16
giống ñạt giá trị trung bình về chỉ số này, theo thứ tự giảm dần khả năng
chịu hạn là: V18, V17, V13, V16, V12, V19, V11, V6, V15, V2, V1, V9,
V10, V3, V7, V20.
3.1.1.2. Hệ số héo của ñất
Chúng tôi ñã tiến hành xác ñịnh hệ số héo của ñất, thông qua ñó xác
ñịnh khả năng sử dụng nước trong ñất của các giống vừng. Lượng nước còn
lại trong ñất mà cây không hút ñược dẫn ñến hiện tượng cây bị héo gọi là
hệ số héo của ñất. Hệ số héo ñược xác ñịnh trên cơ sở các thông số: ñộ ẩm
cây héo và dung ẩm toàn phần. Kết quả ñược trình bày ở bảng 3.2.






5


Bảng 3.2. ðộ ẩm cây héo và hệ số héo của ñất

Ở chỉ tiêu ñộ ẩm cây héo, giống V5 và V14 bị héo khi lượng nước
trong ñất thấp, chỉ ñạt tương ứng 10,89%; 11,04% so với khối lượng ñất
chưa sấy. Hiện tượng héo xảy ra ñối với các giống V3, V8 khi lượng nước
trong ñất so với khối lượng ñất chưa sấy cao hơn, ñạt 14,92% và 15,08%.
Hệ số héo ở 20 giống vừng dao ñộng trong khoảng 3,41 – 4,85 g
H
2
O/100g ñất khô. Hệ số héo ñạt giá trị thấp ở 2 giống V5 và V14, trong
ñó thấp nhất là ở giống V5, hệ số héo là 3,41 g H
2
O/100g ñất khô. ðạt giá trị
cao nhất về chỉ tiêu này là 2 giống V3 và V8, hệ số héo lần lượt là 4,8 và 4,80 g
H
2

O/100g ñất khô. Nghĩa là, lượng nước còn lại trong ñất mà giống V5 và
V14 không hút ñược ít hơn lượng nước còn lại trong ñất mà giống V3 và
V8 không hút ñược. Trên cùng một loại ñất gieo trồng, giống cây nào có
khả năng sống với hàm lượng nước còn lại trong ñất thấp hơn thì khả năng
chịu hạn cao hơn và ngược lại. Có nghĩa là khả năng chịu hạn của 2 giống
V5, V14 là cao nhất, thấp nhất là 2 giống V3, V8.
3.1.1.3 Ảnh hưởng của ñiều kiện hạn ñến hàm lượng nước trong mô
Trong ñiều kiện hạn chế về nước với các mức khác nhau, hàm lượng
nước trong mô của các giống cây khác nhau cũng khác nhau, ñiều ñó ảnh
Giống
ðộ ẩm cây héo
(%)
H
ệ số héo


(g H
2
O/100g ñất
khô)

TT chịu
hạn
V1 11,29
a
3,54
a*
4
V2 13,34
b

4,25
b*
11
V3 15,08 f

4,85 e* 20
V4 14,37
c
4,61
c*
18
V5 10,89
d
3,41
a*
1
V6 12,63
e
4,01
d*
10
V7 14,35
c
4,60 c
*
16
V8 14,92
f
4,80
e*

19
V9 12,56
e
3,98
d*
9
V10 11,14
g
3,49
a*
3
V11 12,48
e
3,95
d*
8
V12 13,52
b
4,31
b*
14
V13 14,08
h
4,51
b*c*
15
V14 11,04
d
3,46
a*

2
V15 13,52
b
4,31
b*
13
V16 12,07
i
3,81
f*
6
V17 11,32
a
3,55
a*
5
V18 13,45
b
4,29
b*
12
V19 12,11
i
3,83
f*
7
V20 14,16
h
4,53
b*c*

17

6

hưởng khác nhau ñến các hoạt ñộng sinh lý của cây nói chung và mô lá nói
riêng. Vì vậy, xác ñịnh hàm lượng nước còn lại trong cây tại các thời ñiểm cây
héo có ý nghĩa ñến việc bổ sung kịp thời lượng nước cho cây, hạn chế ñược tác
hại của hạn ñối với cây trồng và qua ñó có thể ñánh giá mức ñộ chịu mất nước
của cây trồng.
Bảng 3.3. Hàm lượng nước trong mô lá khi cây héo
Hàm lượng nước trong mô khi cây héo (%
)

Giống
vừng
ðK thường ðK hạn
Tỷ lệ so với
ðK thường ( %)
TT chịu hạn

V1 82,76
a
69,53
a*
84,01 8
V2 79,53
b
66,54
b*
83,66 6

V3 84,31
c
73,32
g
86,96 19
V4 79,56
b
68,24
c*
85,77 16
V5 85,05
f
68,15
c*
80,12 1
V6 83,03
c
69,91
c*
84,19 10
V7 82,67
a
70,69
a*
85,50 14
V8 81,03
e
70,26
a*
86,70 18

V9 81,74
c
70,13
a*
85,79 17
V10 81,53
e
67,27
e
82,50 4
V11 80,61
b
68,53
c*
85,01 11
V12 82,56
a
70,23
a*
85,06 12
V13 83,05
c
70,67
a*
85,09 13
V14 83,78
c
68,25
c*
81,46 2

V15 82,17
a
70,12
a*
85,33 15
V16 80,49
b
67,16
e
83,43 5
V17 83,56
c
68,32
a*
81,76 3
V18 83,04
c
69,78
a*
84,03 9
V19 82,15
a
68,85
c*
83,81 7
V20 85,75
d
75,46
f
88,00 20

Số liệu thu ñược cho thấy: dưới ảnh hưởng của hạn, hàm lượng nước
trong mô lá ở tất cả các giống ñều giảm ñi so với ñiều kiện thường. Hàm
lượng nước trong mô khi cây héo dao ñộng trong khoảng 80,12- 88% so
với khi cây ñủ nước. Trong ñó, lượng nước trong mô lá khi héo thấp nhất
và bằng 80,12% ở giống V5 (so với chỉ số ñó khi cây không héo). Kế theo
là 81,46% ở giống V14. Trong khi ñó, lượng nước trong mô lá khi héo cao
nhất ở giống V20 (88,00%) và ở giống V3 (86,96%). Tại cùng thời ñiểm
cây héo, giống có lượng nước trong mô lá/lượng nước ban ñầu còn lại ít
chứng tỏ giống cây ñó có khả năng chịu hạn cao hơn. ðiều này cho thấy
các giống V5, V14, có khả năng chịu hạn cao hơn so với các giống V3, V20.
3.1.1.4. Ảnh hưởng của hạn ñến hàm lượng nước liên kết trong lá
Thường ở ñiều kiện hạn, thành phần nước sẽ thay ñổi theo hướng
tăng hàm lượng nước liên kết và giảm lượng nước tự do.
Chính vì vậy,

7

hàm lượng nước liên kết và khả năng giữ nước của mô lá có một ý nghĩa
vô cùng quan trọng ñến khả năng chống chịu của cây trong ñiều kiện hạn
chế về nước. Hàm lượng nước liên kết trong lá ở ñiều kiện thường và ñiều
kiện hạn tại thời ñiểm cây héo ổn ñịnh ñược trình bày ở bảng 3.4.
Bảng 3.4. Hàm lượng nước liên kết trong lá vừng ở
ðK thường và ðK hạn
Hàm lượng nước liên kết trong lá vừng (%)
Giống
vừng
ðK
thường
ðK hạn
Tỷ lệ so với ðK

thường ( %)

TT chịu
hạn
V1 22,76
a
37,53
a*
164,85 14
V2 22,53
a
36,54
a*
162,16 15
V3 21,78
a
33,25
b*
152,66 20
V4 19,49
b
31,16
c*
159,87 17
V5 23,25
c
43,86
d
188,64 2
V6 20,03

a
33,91
b*
169,29 11
V7 22,53
a
39,27
e
174,30 7
V8 23,56
c
37,32
a*
158,40 18
V9 18,74
b
32,13
f
171,45 9
V10 22,67
a
40,69
g
179,48 4
V11 21,61
a
37,53
a*
173,66 8
V12 22,56

a
36,23
a*
160,59 16
V13 23,05
c
38,67
e
167,76 13
V14 23,31
c
44,32
d
190,13 1
V15 19,17
b
34,12
b*
177,96 5
V16 20,56
a
36,24
a*
176,26 6
V17 21,03
a
38,26
e
181,93 3
V18 23,04

c
38,78
e
168,31 12
V19 22,15
a
37,85
a*
170,88 10
V20 23,46
c
36,16
a*
154,13 19
Hàm lượng nước liên kết trong lá ở tất cả các giống ñều tăng lên so
với ñiều kiện thường. Chỉ số này tăng từ 52,66 – 90,13%. Hàm lượng nước
liên kết trong mô cao nhất là V14 tăng 90,13% so với ñiều kiện thường,
tiếp theo là giống V5 tăng 88,64%. Nhóm có hàm lượng nước liên kết
trong mô tăng thấp gồm các giống V3, V20, thấp nhất là ở giống V3
(52,66%). Các giống còn lại ñạt giá trị trung bình về chỉ tiêu này (58,4 –
81,93%). Tỷ lệ này càng cao chứng tỏ lượng hàm lượng nước liên kết
trong các giống ñó càng nhiều ñồng nghĩa với khả năng chịu hạn của giống
ñó tốt hơn.
Trong ñiều kiện hạn, ñể giảm thiểu sự mất nước, một phần nước tự
do ñã chuyển thành nước liên kết, ñồng thời sự mất nước tự do ñó cũng
làm cho tỷ lệ nước liên kết trong cây tăng lên. Ngoài ra, sự tăng hàm lượng
nước liên kết trong ñiều kiện thiếu nước còn ñược giải thích bởi sự tăng

8

lên của các phân tử hòa tan (các ion khoáng, ñường, axit hữu cơ, axit
amin…) dưới ñiều kiện hạn làm cho hàm lượng nước liên kết thẩm thấu
cũng tăng lên. ðây chính là sự ñiều chỉnh mức ñộ thấm lọc, là một cơ chế
chính duy trì áp suất trương ở hầu hết các loài thực vật ñể chống lại sự mất
nước, làm cho thực vật tiếp tục hấp thụ nước và giữ lại cho các hoạt ñộng
trao ñổi chất.
3.1.1.5. Ảnh hưởng của hạn ñến khả năng giữ nước của mô lá
Trong ñiều kiện hạn, khả năng giữ nước của mô lá là một tính chất giúp
thực vật chống lại sự thiếu nước. Lượng nước mất ñi qua ñơn vị thời gian từ
cùng một khối lượng mẫu tươi càng cao thì khả năng giữ nước càng thấp, tính
chống chịu với môi trường bất lợi kém và ngược lại mô mất nước càng chậm
thì khả năng giữ nước càng cao, tính chống chịu với môi trường bất lợi
càng tốt. Khi mô lá bị mất nước ñến một giới hạn nào ñó, trong tế bào lá sẽ
xuất hiện cơ chế giữ nước, giúp cho cây chống lại sự thiếu nước.
Bảng 3.5. Khả năng giữ nước của mô lá trong ñiều kiện hạn của
20 giống vừng nghiên cứu
Khả năng giữ nước của mô lá
(% lượng nước mất/lượng nước tổng số)


Giống
vừng
Sau 1 ngày
gây hạn
TT chịu
hạn
Sau 3 ngày
gây hạn
TT chịu
hạn

Sau 5 ngày
gây hạn
TT chịu
hạn
V1 29,46
a
13 16,26
a*
7 40,21
a**
14
V2 26,05
b
5 15,72
a*
5 40,27
a**
15
V3 32,26
c
19 18,12
b*
17 43,72
c**
20
V4 31,01
d
17 17,17
b*
12 42,11

b**
19
V5 24,17
e
2 14,27
e*
2 36,17
g
2
V6 26,87
b
7 18,95
b*
19 40,21
a**
13
V7 27,34
b
9 16,78
a*
10 40,15
a**
11
V8 33,14
c
20 17,41
b*
14 41,68
b**
18

V9 31,34
c
18 15,63
a*
4 40,01
a**
9
V10 26,34
b
6 16,05
a*
6 39,34
d
7
V11 27,36
b
10 17,04
b*
11 38,75
f
5
V12 30,21
c
16 16,53
a*
8 41,68
b**
17
V13 28,09
b

12 18,05
b*
16 40,11
a**
10
V14 23,68
e
1 13,07
e*
1 35,69
h
1
V15 25,67
e
4 15,26
a*
3 38,62
f
4
V16 27,21
b
8 17,31
b*
13 39,67
d
8
V17 25,15
e
3 16,58
a*

9 37,04
e
3
V18 27,86
b
11 17,51
b*
15 39,23
d
6
V19 29,75
a
14 18,63
b*
18 40,18
a**
12
V20 30,17
c
15 19,02
b*
20 41,15
b**
16

9

Khả năng giữ nước của mô lá ñược thể hiện qua lượng nước mất ñi
(% lượng nước mất/lượng nước tổng số). Do ñó, ñể ñánh giá khả năng chịu
mất nước của các giống vừng nghiên cứu, chúng tôi tiến hành xác ñịnh khả

năng giữ nước của mô lá ở các thời ñiểm khác nhau sau khi gây hạn (sau 1
ngày, 3 ngày và 5 ngày gây hạn).
Số liệu thu ñược ở bảng 3.5. cho thấy, khả năng giữ nước của mô lá
ở các giống vừng có sự thay ñổi theo thời gian (số ngày) gây hạn.
Lượng nước mất ñi sau 3 ngày gây hạn ít hơn lượng nước mất ñi sau 1
ngày gây hạn ở tất cả 20 giống vừng, nghĩa là khả năng giữ nước của các
giống vừng này tăng lên. Nhưng sau 5 ngày gây hạn, lượng nước mất ñi lại
tăng hơn so với lượng nước mất ñi sau 3 ngày gây hạn, hay sau 5 ngày gây
hạn, khả năng giữ nước của mô lá lại giảm ñi ở tất cả các giống vừng thí
nghiệm. Tại cùng thời ñiểm gây hạn, giống nào có lượng nước mất ñi/
lượng nước tổng số ít thì khả năng giữ nước tốt hơn.
Số liệu thu ñược ñã cho thấy rõ: tại cả 3 thời ñiểm sau 1, 3 và 5 ngày
gây hạn, lượng nước bị mất ít nhất là ở giống vừng V14, kế tiếp là V5, có
nghĩa là khả năng giữ nước của mô lá cao nhất (khả năng chịu hạn tốt
nhất). Nhóm có khả năng giữ nước kém nhất biến ñộng không ñồng nhất.
Cụ thể là: sau 1 ngày, vị trí 20 thuộc về giống V8, sau 3 ngày, vị trí này lại
là giống V20 và sau 5 ngày là giống V3. Như vậy, có thể cho rằng cả 3
giống: V3, V8 và V20 ñều nằm trong nhóm có khả năng giữ nước kém
nhất hay khả năng chịu hạn kém nhất.
Cùng với ñánh giá theo khả năng chịu hạn tương ñối, khả năng giữ
nước của mô lá cũng có sự tương ñồng nhất ñịnh ở một số giống như: giống
V5, V14 có khả năng chịu hạn tốt nhất và giống kém nhất là V3, V8, V20.
3.1.1.6. Ảnh hưởng của hạn ñến hàm lượng và huỳnh quang diệp
lục trong lá vừng
Trong ñiều kiện hạn, các giống khác nhau có hàm lượng diệp lục
không giống nhau. Chỉ tiêu về hàm lượng diệp lục có thể dùng ñể ñánh giá
khả năng quang hợp và chống chịu của cây, nhất là hàm lượng sắc tố liên
kết. Chúng tôi ñã tiến hành xác ñịnh hàm lượng diệp lục tổng số và liên
kết ở 20 giống vừng nghiên cứu và thấy rằng:
Hàm lượng diệp lục tổng số của cả 20 giống vừng ñều giảm trong

ðK hạn. ðạt giá trị cao nhất (1,934 mg/g lá, 1,930 mg/g lá) và chịu tác
ñộng ít nhất của ñiều kiện thiếu nước vẫn là 2 giống V5 và V14 (ñạt
90,53% và 88,44% so với khi ñủ nước) giữ vị trí thứ nhất và thứ hai. Chịu
ảnh hưởng nhiều nhất của sự thiếu nước là 2 giống V3 và V13, hàm lượng
diệp lục tổng số giảm chỉ còn 67,49%, 74,29% so với ðK thường.
Hàm lượng diệp lục liên kết thay ñổi liên quan ñến sự thay ñổi hàm
lượng diệp lục liên kết a và b. Kết quả thí nghiệm cho thấy, hàm lượng
diệp lục liên kết giảm ñi ở ñiều kiện hạn và khác nhau ở các giống vừng
ñạt từ 70,00 – 90,00% so với ðK thường. Giống V5, V14 có hàm lượng

10
diệp lục liên kết a +b cao hơn hẳn so với các giống còn lại (1,01mg/g và
1,00 mg/g), sự biến ñổi của 2 giống này khi gặp hạn cũng ít hơn các giống
khác. Hàm lượng diệp lục liên kết a +b giảm ñi nhiều khi thiếu nước xảy ra
với 2 giống V3, V4 (ñạt 70,00% và 73,68%).
Trong lục lạp, diệp lục liên kết chặt chẽ với protein và lipit tạo thành
một phức hệ, ñó là cơ sở cấu trúc của bộ máy quang hợp. Cùng với các sắc
tố phụ, các enzym và hệ thống vận chuyển ñiện tử, hàm lượng diệp lục liên
kết ñóng vai trò quan trong trong hoạt ñộng quang hợp và khả năng chống
chịu của cây trồng. Giống có hàm lượng diệp lục liên kết càng cao, ít bị
biến ñổi, hay ổn ñịnh dưới tác ñộng bất lợi của ngoại cảnh thì hoạt ñộng
quang hợp càng mạnh, khả năng chống chịu sẽ tốt hơn.
Ngoài hàm lượng, hiệu quả hoạt ñộng quang hợp của diệp lục còn thể
hiện qua chỉ số huỳnh quang diệp lục. Huỳnh quang diệp lục là một thông
số phản ánh trạng thái sinh lý của bộ máy quang hợp trong ñiều kiện stress
của môi trường. Trong ñó, huỳnh quang biến ñổi (F
vm
) liên quan trực tiếp
ñến hiệu suất quang hợp. Giống có chỉ số F
vm

ổn ñịnh, ít bị biến ñổi khi
ñiều kiện ngoại cảnh thay ñổi sẽ là giống có khả năng chống chịu cao.
Hiệu suất huỳnh quang biến ñổi (F
vm
) phản ánh hiệu quả sử dụng
năng lượng ánh sáng trong phản ứng quang hóa ở PSII.
Trong ñiều kiện ñủ nước, F
vm
không sai khác nhau ở hầu hết các
giống vừng. Khi thiếu nước, F
vm
giảm xuống khác nhau ở các giống. Ở
giống V5, V14, F
vm
giảm ít nhất (98,75%, 97,50%); F
vm
giảm nhiều nhất ở
2 giống V8 và V10 (89,33%, 88,46%).
Sự biến ñổi nhiều của F
vm
ñồng nghĩa với sự mất hoạt tính của PSII
nhiều hơn, dẫn ñến giảm hiệu quả sử dụng năng lượng trong quang hợp.
Dựa vào chỉ tiêu hàm lượng và huỳnh quang diệp lục có thể khẳng
ñịnh rằng: khả năng chịu hạn của giống V5, V14 là cao nhất, khả năng
chịu hạn kém thuộc về 2 giống V3 và V8.
Nhiều nghiên cứu ñã cho thấy: dưới ảnh hưởng của hạn, sự thiếu
nước trong các mô thực vật ñang phát triển sẽ dẫn ñến những tín hiệu ức
chế quá trình quang hợp. Cụ thể là: khi gặp hạn, thực vật phản ứng lại với
ñiều kiện thiếu nước bằng cách ñóng nhanh khí khổng ñể giảm thiểu sự
mất nước do quá trình thoát hơi nước. Cùng với quá trình ñó, sự khuếch

tán CO
2
vào lá cũng sẽ bị hạn chế, dẫn ñến làm giảm sự tiếp nhận CO
2
của
chất nhận ribulozơ 1,5 diphotphat, ảnh hưởng ñến hiệu suất quang hợp.
Hạn có thể ảnh hưởng trực tiếp ñến hoạt ñộng của enzym ribulozơ 1,5
diphotphat cacboxylase/oxygenase, hay ATP synthetase. Các electron
quang hợp vận chuyển qua PSII cũng bị ức chế trong ñiều kiện thiếu nước.
ðây là những lý do làm giảm sút hiệu quả sử dụng năng lượng ánh sáng
trong PSII và dẫn ñến giảm hiệu suất quang hợp.



11


12
3.1.1.7. Ảnh hưởng của hạn ñến áp suất thẩm thấu
Khả năng ñiều chỉnh áp suất thẩm thấu (ASTT) ñể duy trì cân bằng
thế nước giữa tế bào với môi trường là một ñặc tính quan trọng của thực
vật và là hình thức thích nghi với hạn hán của nhiều loại cây trồng.

Khi ñất khô hạn, áp suất thẩm thấu của dung dịch ñất rất cao, cây
muốn hút ñược nước vào phải ñiều chỉnh áp suất thẩm thấu theo hướng
tăng lên cao hơn áp suất thấm thấu của môi trường ñể có thể hút ñược
lượng nước ít ỏi còn trong ñất.
Chính vì vậy, việc xác ñịnh ASTT có ý nghĩa quan trọng trong việc
ñánh giá khả năng hấp thụ nước và giữ nước của cây. Áp suất thẩm thấu
của mô lá ở ðK hạn và ðK thường ñược trình bày ở bảng 3.9.

Bảng 3.9. Áp suất thẩm thấu của mô lá vừng ở
ðK thường và ðK hạn
Áp suất thẩm thấu của mô lá (atm)
Giống
vừng
ðK
thường
ðK hạn
Tỷ lệ so với ðK
thường ( %)
TT
chịu hạn
V1 1,02 2,91 285,29 8
V2 1,28 3,65 285,15 9
V3 1,26
a
2,96
a*
234,92 20
V4 1,15 3,04 264,34 16
V5 1,20
b
3,71
b*
309,16 2
V6 1,11 3,24 291,89 6
V7 1,23
c
3,08
c*

250,40 19
V8 1,20 3,17 264,16 17
V9 1,08 3,04 281,48 12
V10 1,12
d
3,39
d*
302,67 4
V11 1,07 2,90 271,02 13
V12 1,29 3,70 286,82 7
V13 1,25 3,38 270,40 14
V14 1,14
e
3,58
e*
314,03 1
V15 1,06 3,02 284,90 10
V16 1,03 2,92 283,49 11
V17 1,16
f
3,52
f*
303,44 3
V18 0,94 2,77 294,68 5
V19 1,01 2,69 266,33 15
V20 1,19 3,05 256,30 18

ASTT ở ñiều kiện hạn tăng lên rất nhiều so với ñiều kiện thường. Tỷ
lệ này càng cao, cây càng có khả năng hút nước nhiều hơn và khả năng
chống chịu hạn cũng cao hơn. Nổi bật là 2 giống V5, V14 có tỷ lệ tăng

ASTT cao nhất so với tất cả các giống vừng nghiên cứu. Hai giống V5 và

13
V14 có ASTT tăng 209,16% và 214,03% so với ðK thường, ngoài ra,
giống V10 và V17 cũng tăng cao ở chỉ tiêu này (202,67%; 203, 44%),
ñứng thứ 3,4 sau V5 và V14; các giống V3, V7, ASTT tăng thấp 134,92% –
150,40%, tăng thấp nhất là giống V3 (134,92%). Như vậy, nếu dựa vào chỉ
tiêu ASTT thì nhóm chịu hạn tốt vẫn gồm 2 giống V5, V14. Nhóm chịu
hạn kém gồm 2 giống V3, V7.
Sự ñiều chỉnh áp suất thẩm thấu bằng cách tích tụ các chất hoà tan
trong tế bào sẽ làm tăng áp suất thẩm thấu của dịch bào. Tích tụ ion ñể
ñiều chỉnh áp suất thẩm thấu xảy ra chủ yếu trong không bào, nhờ vậy các
ion không ảnh hưởng ñến hoạt ñộng của các enzym trong tế bào chất. Do
ñó, liên quan ñến sự ñiều chỉnh ASTT phải nói ñến sự có mặt của các chất
hòa tan như: ñường, axit hữu cơ, axit amin (prolin), ion (chủ yếu là K
+
)…
Khi gặp ñiều kiện bất lợi (hạn, lạnh, muối…), tế bào bị mất nước dần dần,
sự phân giải các hợp chất hữu cơ tạo thành ñường, axit amin tăng lên, các
chất hòa tan này sẽ ñược tích lũy trong tế bào chất, làm gia tăng ASTT,
chống lại việc giảm thế năng nước và tăng khả năng giữ nước của chất
nguyên sinh hoặc ngăn chặn sự xâm nhập của ion Na
+
. Ngoài ra, chúng
còn có thể thay thế vị trí của nước, nơi xảy ra các phản ứng sinh hóa,
tương tác với protein và lipit màng, ngăn chặn sự phá hủy màng.
Như vậy, một trong những yếu tố có khả năng làm tăng ASTT, tăng
khả năng hấp thụ và giữ nước của tế bào là các loại ñường tan, axit amin
prolin. Rõ ràng ở ñây có sự liên quan giữa 2 yếu tố này với ASTT của tế
bào và tính chịu hạn của cây trồng. Mối liên quan này sẽ ñược trình bày rõ

hơn ở các chỉ tiêu nghiên cứu tiếp theo.
Việc xác ñịnh khả năng chịu hạn của cây trồng không chỉ phụ thuộc
vào các chỉ tiêu trao ñổi nước mà còn là kết quả của nhiều yếu tố khác. Vì
vậy cần phân tích thêm các chỉ tiêu hóa sinh ñể xác ñịnh khả năng chịu hạn
của cây trồng nói chung và cây vừng nói riêng

3.1.2. Ảnh hưởng của hạn ñến các chỉ tiêu hóa sinh
3.1.2.1. ðánh giá khả năng chịu hạn thông qua hàm lượng
ñường khử ở lá vừng
ðường có vai trò quan trọng trong cơ thể sống như: cấu trúc, cung
cấp năng lượng cho cơ thể, ñặc biệt ñường ñóng vai trò quan trọng trong
việc ñiều chỉnh áp suất thẩm thấu trong dịch bào. ðiều ñó là có lợi khi cây
gặp ñiều kiện ngoại cảnh bất thuận. Nhiều nghiên cứu ñã cho thấy, trong
các ñiều kiện bất lợi như nóng, lạnh, hạn… hàm lượng ñường có xu hướng
gia tăng.
Như vậy nghiên cứu sự biến ñộng hàm lượng ñường là cần thiết
nhằm tìm ra mối liên quan với khả năng chống chịu của cây trồng.
Tỷ lệ tăng hàm lượng ñường ở ðK hạn so với ðK thường ñược trình
bày ở bảng 3.10.

14
Bảng 3.10. Hàm lượng ñường khử trong lá ở ðK thường và ðK hạn
Hàm lượng ñường khử (%)
Giống
vừng
ðK thường ðK hạn
Tỷ lệ so với ðK
thường ( %)

TT

chịu hạn
V1 1,19 2,68 225,21 11
V2 1,09 3,02 277,06 6
V3 1,23
a
2,19
a*
178,04 19
V4 1,38 2,64 191,30 16
V5 1,05
b
3,25
b*
309,52 2
V6 1,38 2,82 204,34 14
V7 1,82 3,34 183,51 18
V8 1,76
c
3,09
c*
175,56 20
V9 1,17 2,76 235,89 10
V10 1,09
d
3,08
d*
282,56 4
V11 1,51 3,71 245,69 9
V12 1,23 2,51 204,06 15
V13 1,19 3,16 265,54 7

V14 1,07
e
3,50
e*
327,10 1
V15 1,12 2,42 216,07 13
V16 1,21 3,43 283,47 3
V17 1,01 2,21 218,81 12
V18 1,12 3,12 278,57 5
V19 1,01 3,67 264,35 8
V20 1,22 2,32 190,16 17

Bảng 3.10. cho thấy, cả 20 giống vừng ñều có sự biến ñộng hàm
lượng ñường theo xu hướng tăng sau khi bị hạn. Trong ñó giống V14 có
hàm lượng ñường tăng so với ðK thường là cao nhất (327,10%), tiếp theo
là giống V5 (309,52%), thấp nhất là 2 giống V3 và V8 lần lượt ñạt
175,56% và 178,04%, thấp hơn so với các giống còn lại. Trong ñiều kiện
hạn, dưới tác dụng của các enzym thủy phân, quá trình phân giải một số
hợp chất hữu cơ như protein, hydratcacbon tăng lên. Cụ thể, sự hoạt ñộng
của enzym amylase thủy phân tinh bột thành ñường sẽ tăng. Hàm lượng
ñường tạo thành tăng, sẽ làm tăng nồng ñộ dịch bào dẫn ñến làm tăng
ASTT (ñộng lực của sự hấp thụ nước vào rễ), cây sẽ hút nước ñược dễ
hơn, tạo ñiều kiện thuận lợi cho các hoạt ñộng sinh lý diễn ra, cây có khả
năng chống chịu với những ñiều kiện bất lợi của môi trường, ñặc biệt là hạn.
Nếu dựa trên sự gia tăng hàm lượng ñường khi gây hạn ñể phân
nhóm chịu hạn thì 2 giống V5 và V14 vẫn là nhóm ñứng ñầu về khả năng
chịu hạn. Giống V3 và V8 thuộc nhóm chịu hạn kém, kết quả này tương
ñồng với kết quả về chỉ tiêu khả năng giữ nước của mô lá.

15

3.1.2.2. ðánh giá khả năng chịu hạn thông qua hoạt ñộ α-
amylase
Amylase là một trong những enzym có tác dụng phân giải tinh bột
thành ñường. Hoạt ñộ của α-amylase chịu ảnh hưởng lớn của ñiều kiện ngoại
cảnh. Do ñó, dựa vào sự biến ñộng hoạt ñộ của α-amylase cũng có thể sơ bộ
ñánh giá khả năng chịu hạn của các giống vừng nghiên cứu (bảng 3.11.)

Bảng 3.11. Hoạt ñộ của enzym α-amylase ở ðK thường và ðK hạn
Hoạt ñộ enzym α – amylase (UI)
Giống
vừng
ðK
thường
ðK hạn
Tỷ lệ so với ðK
thường ( %)

TT
chịu hạn
V1 0,115 0,331 287,82 13
V2 0,128 0,385 300,78 7
V3 0,113
a
0,287
a*
253,98 20
V4 0,118 0,320 271,18 15
V5 0,152
b
0,503

b*
330,92 2
V6 0,149 0,481 322,81 4
V7 0,121 0,318 262,80 17
V8 0,109
c
0,283
c*
259,63 19
V9 0,120 0,354 295,00 11
V10 0,143
d
0,468
d*
327,27 3
V11 0,146 0,415 284,24 14
V12 0,126 0,373 296,03 10
V13 0,243 0,724 297,94 9
V14 0,157
e
0,524
e*
333,75 1
V15 0,101 0,270 267,32 16
V16 0,151 0,482 319,20 6
V17 0,117 0,340 290,59 12
V18 0,135 0,404 299,25 8
V19 0,142 0,456 321,12 5
V20 0,130 0,339 260,76 18
Ở ðK hạn, hoạt ñộ của α-amylase trong cây tăng lên ñáng kể so với ðK

thường, tỷ lệ này tăng từ 153,98% – 233,75%. Các giống V5, V14 có hoạt ñộ
α-amylase sau khi gây hạn ñều tăng cao hơn so với những giống còn lại. Bảng
3.11. cho thấy: giống V5 và V14 có hoạt ñộ enzym tăng cao nhất
(230,92% và 233,75%). Giống V3 và V8 là 2 giống có hoạt ñộ enzym tăng
thấp nhất (153,98% và 159,63%).
Sự tăng hoạt ñộ của α-amylase sẽ làm tăng hàm lượng ñường do tinh
bột bị thủy phân, nên ảnh hưởng tới khả năng ñiều hòa áp suất thẩm thấu
khi cây gặp ñiều kiện hạn, dẫn ñến tăng khả năng chống chịu của cây.
Như vậy, nếu dựa vào sự thay ñổi hoạt ñộ của α-amylase ở ðK
thường và ðK hạn có thể xếp thứ tự khả năng chịu hạn của 20 giống vừng

16
theo sự gia tăng hoạt ñộ enzym α-amylase như sau: V14, V5, V10, V6,
V19, V16, V2, V18, V13, V12, V9, V17, V1, V11, V4, V15, V7, V20, V8,
V3. Kết quả này cũng tương ñồng với kết quả ñánh giá khả năng chịu hạn
theo hàm lượng ñường ở nhóm chịu hạn tốt (V5, V14) và kém (V3, V8).
3.1.2.3. ðánh giá khả năng chịu hạn thông qua hàm lượng prolin
Prolin là một axit amin có khả năng hòa tan mạnh trong nước, giữ nước
và lấy nước cho tế bào. Trong số những chất chứa nitơ thì prolin có vai trò
quan trọng trong việc ñiều hòa áp suất thẩm thấu của tế bào.
ðể ñánh giá khả năng chịu hạn của thực vật nói chung cần dựa vào
nhiều chỉ tiêu khác nhau. Nhưng có thể coi prolin là một chất chỉ thị về
khả năng chịu hạn của thực vật, hay sự tích lũy prolin là biểu hiện phản
ứng thích nghi của cây khi gặp ñiều kiện mất nước.
Hàm lượng prolin trong lá vừng ở giai ñoạn cây non ở ðK thường và
ðK sau khi gây hạn ñược trình bày ở bảng 3.12.

Bảng 3.12. Hàm lượng prolin trong lá vừng ở ðK thường và ðK hạn
( % tăng hoặc số lần tăng so với ðK hạn)
Hàm lượng prolin (µ

µµ
µmol/mg)

Giống

vừng

ðK
thường

TT
chịu
hạn
Sau 1 ngày
gây hạn

TT
chịu
hạn

Sau 2 ngày
gây hạn

TT
chịu
hạn
Sau 3 ngày
gây hạn

TT

chịu
hạn

V1 0,278 11 0,521 5 0,867 7 1,054 9
V2 0,273 12 0,493 9 0,871 6 1,001 13
V3 0,264 16 0,482 11 0,798 17 0,906 18
V4 0,229
b

18 0,401
b*
18 0,754
b**
18 0,896
b***

19
V5 0,341
a

1 0,663
a*
1 0,962
a**
1 1,254
a***

1
V6 0,323 3 0,552 3 0,864 8 1,116 5
V7 0,271 13 0,494 8 0,803 14 0,954 16

V8 0,198
b

20 0,347
b*
20 0,654
b**
20 0,856
b***

20
V9 0,298 5 0,485 10 0,904 3 1,043 10
V10 0,285
c

10 0,512 6 0,879 5 1,057 7
V11 0,267 14 0,478 12 0,802 15 1,123 4
V12 0,253 17 0,502 7 0,835 9 1,056 8
V13 0,267 15 0,423 15 0,827 11 1,102 6
V14 0,328
a

2 0,635
a*
2 0,914
a**
2 1,245
a***

2

V15 0,319 4 0,528 4 0,798 16 1,206 3
V16 0,293 7 0,421 16 0,817 13 1,023 11
V17 0,295
c

6 0,452 13 0,901 4 1,011 12
V18 0,287 8 0,402 17 0,821 12 0,987 15
V19 0,286 9 0,435 14 0,832 10 0,995 14
V20 0,201
b

19 0,357
b*
19 0,708
b**
19 0,945 17


17
Kết quả ở bảng 3.12. cho thấy, hàm lượng prolin trong lá gia tăng
theo thời gian gây hạn và sự gia tăng này là khác nhau ở các giống vừng.
Hàm lượng prolin dao ñộng trong khoảng 0,198 – 0,341µmol/mg tại thời
ñiểm tưới nước bình thường. Sau khi gây hạn 1 ngày chỉ số ñó tăng từ
0,347 – 0,663 µmol/mg, rồi tiếp tục tăng sau khi gây hạn 2 và 3 ngày, chỉ
số ñó biến ñổi trong khoảng 0,654 – 0,962 µmol/mg và 0,856 – 1,254
µmol/mg tương ứng với thời gian gây hạn kéo dài. Hàm lượng prolin của
giống V5 ñạt giá trị cao nhất so với các giống khác ở tất cả các thời ñiểm
gây hạn, tăng cao nhất ở ðK thường (0,341µmol/mg) và ñạt 0,663, 0,962
và 1,254 µmol/mg tương ứng với các thời ñiểm sau gây hạn là 1 ngày, 2
ngày, 3 ngày. Giống V14 cũng có hàm lượng prolin tăng cao hơn so với

các giống còn lại (chỉ thấp hơn V5) ở các công thức ñối chứng, ở tất cả
các thời ñiểm gây hạn. Sau 1, 2, 3 ngày gây hạn, chỉ số này tăng gấp 1,93
lần, 2,78 lần, 3,79 lần so với ðK tưới nước bình thường.
Như vậy, về chỉ tiêu về hàm lượng prolin trong lá, nhóm có hàm lượng
prolin cao nhất sau các thời ñiểm gây hạn khác nhau, tương ứng với khả năng
chịu hạn tốt nhất gồm 2 giống V5 (vị trí số 1) và V14 (vị trí số 2).
Giống V8 có hàm lượng prolin thấp nhất ở tất cả các thời ñiểm (ở
ðK thường là 0,198 µmol/mg, sau khi gây hạn 1 ngày ñạt 0,347
µmol/mg, sau 2 ngày ñạt 0,654 µmol/mg và sau 3 ngày ñạt 0,856
µmol/mg). Tiếp theo là giống V20, có hàm lượng prolin chỉ cao hơn
giống V8 ở 3 công thức: ðK thường, sau 1 ngày gây hạn và sau 2 ngày
gây hạn. Giống V4 lại có hàm lượng prolin thấp hơn ngay sau V20 cũng
ở 3 thời ñiểm ñó.
Nếu xét về chỉ tiêu hàm lượng prolin, nhóm chịu hạn kém (tương
ứng với hàm lượng prolin thấp nhất sau các thời ñiểm gây hạn) gồm 3
giống, xếp theo thứ tự giảm dần hàm lượng prolin là V4, V20 và V8.
ðây cũng là một chỉ số liên quan thuận với sự tăng ASTT của tế bào
mà chúng tôi ñã nghiên cứu ở phần trên (bảng 3.9.).
3.1.3. ðánh giá chung về khả năng chịu hạn và các chỉ tiêu sinh lý,
hóa sinh.
Dựa vào các chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh ñã thu ñược ở trên, chúng tôi
ñánh giá khả năng chịu hạn của 20 giống vừng theo tần số xuất hiện của
các giống ở các vị trí theo thứ tự chịu hạn từ 1 ñến 20 (bảng 3. 13).
Kết quả ở bảng 3.13. cho thấy rằng: hai giống V14, V5 luôn giữ vị trí
số 1 và 2 theo thứ tự chịu hạn. Tiếp ñến là các giống V10, V17 và 2 giống
V3, V8 có tần số xuất hiện nhiều ở vị trí số 19, 20 ở các chỉ tiêu nghiên
cứu. Vì vậy, ñể ñánh giá khả năng chịu hạn của 20 giống vừng ở các mức
ñộ khác nhau, dựa vào các số liệu thu ñược, chúng tôi có thể chia 20 giống
vừng làm 3 nhóm tùy theo mức ñộ chịu hạn: nhóm chịu hạn tốt nhất gồm
V5, V14; nhóm chịu hạn trung bình gồm V10, V17 và nhóm chịu hạn kém

nhất gồm 2 giống V8, V3.

18


19

ðể kiểm chứng quan hệ di truyền giữa các giống vừng chống chịu mất
nước khác nhau ñã ñược phân loại theo các chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh như
trên, chúng tôi ñã sử dụng phản ứng PCR dựa trên chỉ thị phân tử RAPD
ñể xác ñịnh sự ña dạng di truyền của các giống vừng.
3.2. Kết quả nghiên cứu ña dạng di truyền của 20 giống vừng
Trong nghiên cứu này, chúng tôi ñã sử dụng tổng số 26 chỉ thị RAPD ñể
khảo sát ña hình với một số giống ñại diện, kết quả thu ñược 18 mồi cho
ña hình, số mồi còn lại không cho ña hình giữa các giống, cho băng sản
phẩm mờ hoặc không cho sản phẩm PCR, nên bị loại bỏ khỏi nghiên cứu.
18 mồi cho ña hình ñược tiếp tục sử dụng ñể phân tích ña dạng di truyền
của toàn bộ 20 giống vừng nghiên cứu. Trong số 169 băng thu ñược (bảng
3.14) chỉ có 140 băng ña hình về chiều dài (82,8%) (bảng 3.8). Số
băng/mồi nằm trong khoảng từ 4 – 20 băng/mồi, trung bình 9,4 băng/mồi.
Mức ñộ ña hình của các mồi từ 42,8 – 100%, cao nhất (100%) ñạt ñược
với 4 mồi là OPA-01, OPA-11, OPA-15 và OPM-13, mức ñộ ña hình thấp
nhất (42,8%) ở mồi OPM-06. Số liệu thu ñược từ 18 mồi ñược thống kê và
phân tích trong chương trình phần mềm NTSYS pc2.1. Kết quả ñã thu
ñược ma trận tương ñồng di truyền và sơ ñồ hình cây biểu diễn mối liên
kết di truyền giữa các giống nghiên cứu. Các giống có quan hệ gần gũi sẽ
nằm ở các vị trí gần nhau, có hệ số tương ñồng cao. Ngược lại những
giống khác xa nhau về mặt di truyền sẽ có khoảng cách lớn hơn và nằm xa
nhau trên biểu ñồ hình cây.

Hình 3.8. Sơ ñồ hình cây về mối quan hệ di truyền của 20 giống
vừng nghiên cứu. Các con số trong biểu ñồ tương ứng với thứ tự tên
giống trong bảng 2.1, coefficient: hệ số tương ñồng
II
III
I
Nhóm 2
Nhóm 1

20
Sơ ñồ hình cây ñã thể hiện sự tương ñồng di truyền của 20 giống
vừng nghiên cứu. Ở ñộ tương ñồng di truyền 62% thì 20 giống vừng chia
làm 2 nhóm chính: Nhóm 1 bao gồm 15 giống. Ở ñộ tương ñồng di truyền
65% nhóm này chia thành 3 phân nhóm: phân nhóm 1 chỉ có một giống:

giống số 1, phân nhóm 2 bao gồm 6 giống: giống số 2, 16, 9, 11, 13, 18,
phân nhóm 3 bao gồm 8 giống: giống số 5, 6, 17, 19, 10, 12,14, 15. Nhóm 2
bao gồm 5 giống: giống số 3, 4, 7, 8, 20.
3.3. ðánh giá năng suất và phẩm chất của 6 giống vừng chịu hạn
khác nhau
3.3.1. Năng suất
Chúng tôi ñã tiến hành xác ñịnh các chỉ tiêu trên ở 6 giống ñược coi
là chịu hạn tốt, trung bình và kém dựa trên số quả trên cây, số hạt chắc
trên quả và khối lượng 1000 hạt.
Bảng 3.15. Các yếu tố cấu thành năng suất và năng suất thực
thu của 6 giống vừng nghiên cứu.
Số
TT

Giống

Số
quả/cây
Số hạt
chắc/quả
Khối lượng
1000 hạt
NS thực thu
(tạ/ha)
1 V3 30,4
a
83,2
a
2,275
a

14,64
a

2 V5 35,6
b
98,4
b
2,787
b

17,60
b

3 V8 31,3
a
84,7
a
2,365
a

15,29
a

4 V10 33,2
a
87,4
a
2,558
c

16,25
c

5 V14 36,1
b
97,8
b
2,894
b

18,15
b

6 V17 28,2
a
86,5
a
2,454
c

16,67
c


Năng suất thực thu của 6 giống vừng ñược tính bằng tạ/ha, chỉ số
này biến ñộng trong khoảng 14,64 – 18,15 tạ/ha, trong ñó 2 giống vừng
V5, V14 vẫn ñạt giá trị cao nhất, năng suất tương ứng ñạt 17,6 và 18,15
tạ/ha ñiều này có thể giải thích là do các yếu tố cấu thành năng suất ở 2
giống này ñều vượt hơn so với các giống còn lại. Năng suất thấp hơn cả

là 2 giống chịu hạn kém V3 và V8, năng suất chỉ ñạt 14,64 và 15,29 tạ/ha.
Như vậy, 6 giống vừng mà chúng tôi nghiên cứu có khả năng chịu hạn
tương quan thuận với năng suất thực thu. ðiều này ñem lại ý nghĩa thực
tế rất lớn trong việc chọn lựa các giống vừng chịu hạn vừa có khả năng
thích nghi với hạn cao lại vừa có năng suất tốt.
3.3.2. Hàm lượng lipit và các chỉ số của lipit
Hàm lượng chất béo ñược tính bằng tỷ lệ % khối lượng chất
béo/khối lượng hạt. Chỉ số chất béo phản ánh chất lượng của dầu, là cơ sở
ñể phân loại dầu và là căn cứ ñể ñề ra các biện pháp bảo quản dầu. ðối
với vừng, các chỉ số ñược quan tâm nhất là chỉ số axit, chỉ số iốt, chỉ số
xà phòng.



21

Bảng 3.16. Hàm lượng lipit và các chỉ số lipit trong hạt vừng

Số
TT

Giống

Hàm lượng
lipit (%)
Chỉ số
axit
Chỉ số xà
phòng
Chỉ số iốt

1 V3 47,14
a
3,36
a*
65,8
a**
130,2
a***

2 V5 53,32
b
2,64
c*
64,3
a**
131,9
a***

3 V8 49,76
a
3,24
a*
62,8
a**
136,5
a***

4 V10 48,67
a
3,02

a*b*
65,7
a**
132,7
a***

5 V14 50,78
bc
2,57
c*
63,5
a**
133,5
a***

6 V17 52,52
bc
2,85
a*b*
60,7
a**
135,3
a***

Số liệu ở bảng 3.16. cho thấy, hàm lượng lipit dao ñộng trong
khoảng 47,14 – 53,32%. V5 là giống vừng có hàm lượng chất béo cao
nhất (chiếm 53,32%), tiếp theo là giống vừng V17 (chiếm 52,52%) và
thấp nhất là giống vừng V3 (ñạt 47,14%). Các giống vừng còn lại V8,
V10, V14 có hàm lượng chất béo ñạt giá trị tương ứng là 49,76%, 48,67%
và 50,78%.

Trong các chỉ số chất béo ñược phân tích ở trên thì chỉ số axit ñược
chú ý nhất. ðây cũng là tiêu chuẩn ñể ñánh giá chất lượng và bảo quản dầu
vừng. Chỉ số này càng thấp thì chất lượng vừng càng cao, bảo quản càng
dễ và không phức tạp trong quá trình chế biến. Cả 3 giống vừng có hàm
lượng chất béo cao (V5, V14, V17) thì ñều có chỉ số axit thấp hơn 3.
Giống vừng V3 vẫn có chỉ số axit cao nhất (3,36), ñây cũng là giống chịu
hạn kém và không ñạt tiêu chuẩn của vừng xuất khẩu về hàm lượng chất béo
và chỉ số axit. Hai giống vừng V8 và V10 có chỉ số lần lượt là 3,24 và 3,02.
3.3.3. Hàm lượng axit béo trong hạt vừng
Axit béo không no giúp cơ thể hấp thụ tốt hơn, sự có mặt của các axit
chưa bão hòa này ñã làm tăng giá trị của dầu vừng nói riêng và dầu thực
vật nói chung. ðể làm rõ hơn vai trò và giá trị của các axit béo trong dầu
vừng, chúng tôi ñã tiến hành phân tích hàm lượng của 5 axit béo chủ yếu
có trong hạt vừng. Kết quả nghiên cứu ñược trình bày trong bảng 3.17.

Bảng 3.17. Hàm lượng các axit béo trong hạt vừng
Hàm lượng axit béo (%) Số
TT


Giống

Palmitic

Stearic

Linoleic

Oleic Linolenic
1 V3 6,35

e
3,43
d
40,35
a
32,68
b
0,37
c

2 V5 6,18
e
4,05
d
40,67
a
34,25
b
0,50
c

3 V8 5,86
e
3,98
d
39,45
a
32,53
b
0,44

c

4 V10 6,28
e
3,95
d
40,33
a
33,70
b
0,54
c

5 V14 5,79
e
4,21
d
39,78
a
33,29
b
0,47
c

6 V17 6,12
e
3,79
d
39,60
a

33,28
b
0,49
c