Báo cáo chuyên đề nghiên cứu sinh: Nghiên cứu cơ chế chịu hạn và vai trò của bộ rễ ở thực vật

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

Báo cáo chuyên đề 1

NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ CHỊU HẠN VÀ
VAI TRÒ CỦA BỘ RỄ Ở THỰC VẬT
Người hướng dẫn KH: GS.TS. Chu Hoàng Mậu
PGS.TS. Nguyễn Vũ Thanh Thanh
NCS: Lò Thanh Sơn


MỞ ĐẦU
Sự biến đổi khí hậu toàn cầu


MỞ ĐẦU
Thu hẹp diện tích và gây khó khăn cho sản xuất Nông nghiệp


MỞ ĐẦU
Phản ứng của thực vật với điều kiện khô hạn


MỞ ĐẦU
Vai trò quan trọng của hệ rễ


MỞ ĐẦU
MỤC TIÊU

•Phân tích những tác động của khô hạn đến
sinh trưởng phát triển, năng suất cây trồng
•Làm rõ bản chất các cơ chế chịu hạn: hình
thái, sinh lý, hoá sinh, sinh học phân tử…
•Làm rõ vai trò quan trọng của bộ rễ chống
chịu với điều kiện khô hạn


NỘI DUNG
• Nghiên cứu tác động của hạn đến thực
vật
• Nghiên cứu các cơ chế liên quan đến tính
chịu hạn ở thực vật
• Nghiên cứu một số phản ứng thích nghi
của bộ rễ thực vật trong điều kiện khô hạn
• Nghiên cứu khả năng hút nước của bộ rễ
liên quan một số đặc tính sinh lý khác


TÁC ĐỘNG CỦA HẠN ĐẾN THỰC VẬT
• Hạn và tác hại của hạn đối với thực vật
• Hạn là hiện tượng tự nhiên liên quan trực tiếp
đến vấn đề về nước trong cơ thể thực vật…
• Hạn tác động lên cây theo hai hướng chính:
tăng nhiệt độ cây và gây mất nước trong cây.


TÁC ĐỘNG CỦA HẠN ĐẾN THỰC VẬT
• Hạn và tác hại của hạn đối với thực vật

Giảm tới 40% năng suất hạt đậu tương


TÁC ĐỘNG CỦA HẠN ĐẾN THỰC VẬT
• Phản ứng của thực vật đối với khô hạn
• Trốn thoát điều kiện hạn
• Tránh hạn
• Chống chịu hạn


TÁC ĐỘNG CỦA HẠN ĐẾN THỰC VẬT
• Khả năng chịu hạn của thực vật thể hiện:
• Giảm diện tích lá, rút ngắn thời gian s. trưởng
• Phát triển mạnh hệ rễ
• Duy trì sức trương tế bào, điều chỉnh ASTT
• Kiểm soát sự thoát hơi nước


CƠ CHẾ CHỊU HẠN CỦA THỰC VẬT
• Cơ chế biến đổi hình thái, sinh lý, hoá sinh
• Sự biến đổi hình thái thích nghi với khô hạn


CƠ CHẾ CHỊU HẠN CỦA THỰC VẬT
• Cơ chế biến đổi hình thái, sinh lý, hoá sinh
• Điều chỉnh ASTT, tăng cường hấp thu nước
Glycine betain

Proline

Acid
hữu cơ
Đường

K+

ClCa2+

Na+


CƠ CHẾ CHỊU HẠN CỦA THỰC VẬT
• Cơ chế biến đổi hình thái, sinh lý, hoá sinh
• Duy trì nước trong tế bào và mô
• Ổn định màng tế bào
• Tăng các chất chống oxy hoá
• Điều hoà sự phát triển của thực vật


CƠ CHẾ CHỊU HẠN CỦA THỰC VẬT
• Cơ chế phân tử của đặc tính chịu hạn
• Hoạt động của gen và các nhân tố điều hoà


CƠ CHẾ CHỊU HẠN CỦA THỰC VẬT
• Cơ chế phân tử của đặc tính chịu hạn
• Một số protein liên quan


SỰ THÍCH NGHI CỦA BỘ RỄ VỚI HẠN

• Sự phát triển cảm ứng của hệ rễ với hạn
• Tăng sinh khối, mật độ, diện tích bề mặt rễ
• Tăng tỷ số kéo dài rễ trụ và số lượng rễ bên
=> Phát triển tốt bộ rễ trước hạn có ý nghĩa lớn
giúp cây dễ thích ứng tốt trong điều kiện hạn.


SỰ THÍCH NGHI CỦA BỘ RỄ VỚI HẠN
• Khả năng cố định nitơ của cây đậu tương
• Đặc điểm nốt sần của hệ rễ đậu tương


SỰ THÍCH NGHI CỦA BỘ RỄ VỚI HẠN
• Khả năng cố định nitơ của cây đậu tương
• Ý nghĩa: góp phần tăng tích luỹ chất khô; giúp
cây khoẻ mạnh vượt qua khô hạn.


KHẢ NĂNG HÚT NƯỚC CỦA BỘ RỄ VÀ
MỘT SỐ ĐẶC TÍNH SINH LÝ LIÊN QUAN
• Cường độ thoát hơi qua lá
• Tổng hợp và tích luỹ chất khô
• Trao đổi ion của rễ
• Hoạt động của kênh màng tế bào lông hút


KẾT LUẬN
1. Môi trường khô hạn kéo dài ảnh hưởng xấu
đến sinh trưởng và phát triển của thực vật.
2. Sự thích nghi của thực vật với khô hạn rất đa

dạng và đều được điều khiển bởi hệ thống gen.
3. Sự phát triển hệ rễ là một trong các đặc tính
quan trọng giúp thực vật vượt qua khô hạn.
4. Khả năng hút nước của bộ rễ có liên quan chặt
chẽ tới nhiều quá trình sinh lý cơ thể thực vật.


NHẬN XÉT
- Sự biến đổi khí hậu toàn cầu, hạn hán gây nhiều khó
khăn trong sản xuất nông nghiệp.
- Hai cơ chế liên quan trực tiếp đến khả năng hút nước ở
thực vật là: sự keo hóa chất nguyên sinh và phát triển rễ
- Hệ rễ thực vật giữ vai trò lấy nước cung cấp cho các
hoạt động sống và phát triển của cơ thể thực vật
- Một số đặc điểm liên quan đến đặc tính chịu hạn ở thực
vật cần được làm sáng tỏ ở cấp độ phân tử, làm cơ sở
cải thiện khả năng chịu hạn bằng chuyển gen.


Xin trân trọng cảm ơn!