tìm hiểu vai trò của chất điều hòa tăng trưởng thực vật để kéo dài đời sống của hoa bibi (gypsophila paniculata l ) trên phát hoa cắt rời

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
_________________________

Phan Thị Trang

TÌM HIỂU VAI TRÒ CỦA CHẤT ĐIỀU HÒA
TĂNG TRƯỞNG THỰC VẬT ĐỂ KÉO DÀI ĐỜI
SỐNG CỦA HOA BIBI (Gypsophila paniculata L.)
TRÊN PHÁT HOA CẮT RỜI

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh - 2014


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH
_________________________

Phan Thị Trang

TÌM HIỂU VAI TRÒ CỦA CHẤT ĐIỀU HÒA
TĂNG TRƯỞNG THỰC VẬT ĐỂ KÉO DÀI ĐỜI
SỐNG CỦA HOA BIBI (Gypsophila paniculata L.)
TRÊN PHÁT HOA CẮT RỜI

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số: 60 42 01 14

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. Bùi Trang Việt
TS. Lê Thị Trung
Thành phố Hồ Chí Minh – 2014


LỜI CẢM ƠN
Xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
PGS. TS. Bùi Trang Việt, người đã truyền đạt cho tôi nhiều kiến thức quý
báu, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn. Thầy đã gợi ý đề tài,
hướng dẫn nghiên cứu và cho tôi những lời khuyên bổ ích trong thời gian tôi
thực hiện đề tài.
TS. Lê Thị Trung, người đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong quá trình
nghiên cứu và hoàn thiện luận văn này. Cô đã truyền đạt cho tôi nhiều kinh
nghiệm quý báu trong học tập, nghiên cứu khoa học cũng như trong cuộc
sống.
Và tôi cũng xin chân thành cảm ơn sự giảng dạy, đóng góp ý kiến, động

-

-

viên và giúp đỡ của:
-

Các thầy cô giảng dạy Cao học ngành Sinh học thực nghiệm trường Đại học
Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh.
Các thầy cô quản lý Phòng Thí nghiệm Sinh lý thực vật và Phòng Thí
nghiệm Sinh thái của trường Đại học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh.

Các thầy cô quản lý Phòng Thí nghiệm Sinh lý thực vật của trường Đại học
Khoa học tự nhiên Thành phố Hồ Chí Minh.
Khoa Sinh học, trường Đại học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh.
Phòng Sau đại học, trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh.
Chị Hồ Thị Mỹ Linh – Cán bộ phòng thí nghiệm sinh lý thực vật, trường Đại
học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè, những người
đã động viên và giúp đỡ tôi hết mình trong thời gian tôi thực hiện đề tài này.


LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được các tác giả công
bố trong bất kì công trình nào.
Các trích dẫn về bảng biểu, kết quả nghiên cứu của những tác giả khác, tài liệu
tham khảo trong luận văn đều có nguồn gốc rõ ràng và teho đúng quy định.
Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng
TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Phan Thị Trang

năm 2014


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC HÌNH

DANH MỤC CÁC BẢNG
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................... 3
1.1. GIỚI THIỆU VỀ HOA BIBI ........................................................................... 3
1.1.1. Phân loại .................................................................................................. 3
1.1.2. Vài nét về hoa Bibi .................................................................................. 3
1.2. QUÁ TRÌNH LÃO SUY HOA........................................................................ 5
1.2.1. Định nghĩa ............................................................................................... 5
1.2.2. Sơ lược về lão suy hoa............................................................................. 5
1.2.3. Hoạt động của chất điều hòa tăng trưởng thực vật trong lão suy
hoa ........................................................................................................... 7
1.2.4. Điều kiện môi trường ảnh hưởng đến thời gian sống của hoa cắt
cành........................................................................................................ 12
1.3. CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU ............................................................ 13
1.3.1. Công trình nghiên cứu trong nước ........................................................ 13
1.3.2. Công trình nghiên cứu nước ngoài ........................................................ 15
1.3.3. Các công trình nghiên cứu liên quan ...................................................... 16
Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 17
2.1. VẬT LIỆU ..................................................................................................... 17
2.2. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU............................................... 17
2.3. PHƯƠNG PHÁP ........................................................................................... 17
2.3.1. Quan sát hình thái của hoa Bibi............................................................. 17


2.3.2. Quan sát sự biến đổi các giai đoạn phát triển của hoa Bibi theo
thời gian ................................................................................................. 17
2.3.3. Xác định trọng lượng tươi và trọng lượng khô của hoa ở các giai
đoạn phát triển ....................................................................................... 18
2.3.4. Đo cường độ hô hấp, quang hợp của hoa theo các giai đoạn phát
triển ........................................................................................................ 19

2.3.5. Sự thay đổi độ dẫn điện của dịch chiết mẫu hoa theo các giai đoạn
phát triển ................................................................................................ 19
2.3.6. Xác định độ hấp thụ sắc tố (ODmax) của dịch chiết mẫu hoa theo
các giai đoạn phát triển .......................................................................... 20
2.3.7. Đo hàm lượng đường tổng số và hàm lượng tinh bột của hoa theo
các giai đoạn phát triển hoa ................................................................... 20
2.3.8. Đo hoạt tính các chất điều hòa tăng trưởng thực vật ............................. 21
2.3.9. Xử lý chất điều hòa tăng trưởng thực vật trên hoa Bibi ........................ 25
2.3.10. Phân tích số liệu ................................................................................... 26
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................. 27
3.1. KẾT QUẢ ...................................................................................................... 27
3.1.1. Quan sát hình thái của hoa Bibi trên phát hoa........................................ 27
3.1.2. Sự biến đổi các giai đoạn phát triển của hoa Bibi theo thời gian ........... 31
3.1.3. Sự thay đổi trọng lượng tươi và trọng lượng khô của hoa Bibi theo
các giai đoạn phát triển hoa ................................................................... 32
3.1.4. Cường độ hô hấp và cường độ quang hợp của hoa Bibi theo các
giai đoạn phát triển hoa ......................................................................... 32
3.1.5. Độ dẫn điện của dịch chiết mẫu hoa theo các giai đoạn phát triển
hoa ......................................................................................................... 33
3.1.6. Độ hấp thu sắc tố (ODmax) của dịch chiết mẫu hoa Bibi theo các
giai đoạn phát triển hoa ......................................................................... 34
3.1.7. Hàm lượng đường tổng số và hàm lượng tinh bột của hoa theo các
giai đoạn phát triển hoa ......................................................................... 34


3.1.8. Hoạt tính các chất điều hòa tăng trưởng thực vật của hoa Bibi theo
các giai đoạn phát triển hoa ................................................................... 35
3.1.9. Xử lý chất điều hòa tăng trưởng thực vật kéo dài thời gian nở của
hoa Bibi ................................................................................................. 35
3.2. THẢO LUẬN ................................................................................................ 52

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 57
KẾT LUẬN........................................................................................................... 57
KIẾN NGHỊ .......................................................................................................... 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 58


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Kí hiệu

Chú giải

ABA

Abscisic acid

ACC

1 - Aminocyclopropane - 1 – carboxylate acid

IAA

Indol-3- acetic acid

IBA

Indole butyric acid

MACC

Malonyl-ACC

MTA

5’-methylthioadenosine

NAA

Naphthalene acetic acid

GA

Gibberellic acid

SAM

S-adenosyl-L-methionine


DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1. Gypsophila paniculata ................................................................................5
Hình 1.2. Sinh tổng hợp và điều hòa ethylene ..........................................................10
Hình 1.3. Mô hình con đường truyền tín hiệu ethylene ............................................12
Hình 2.1. Hoa Bibi giai đoạn hoa nở hoàn toàn trong đĩa Petri ................................18
Hình 2.2. Sơ đồ ly trích các chất điều hòa tăng trưởng thực vật ...............................22
Hình 3.1. Kiểu phân nhánh của phát hoa Bibi lúc bắt đầu thí nghiệm .....................28
Hình 3.2. Hoa Bibi cắt dọc ........................................................................................28
Hình 3.3. Giai đoạn nụ hoa non ...............................................................................28
Hình 3.4. Giai đoạn nụ đang tăng trưởng ..................................................................29
Hình 3.5. Giai đoạn hoa vừa nở ................................................................................29

Hình 3.6. Giai đoạn hoa nở hoàn toàn ......................................................................29
Hình 3.7. Giai đoạn hoa nở muộn .............................................................................29
Hình 3.8. Giai đoạn hoa bắt đầu héo .........................................................................29
Hình 3.9. Giai đoạn hoa héo hoàn toàn ....................................................................29
Hình 3.10. Phổ hấp thụ của dịch chiết hoa Bibi ở giai đoạn hoa nở hoàn toàn ........34
Hình 3.11. Hoa nhìn mặt trên sau 24 giờ trong nước cất .........................................36
Hình 3.12. Hoa nhìn mặt bên sau 24 giờ trong nước cất ..........................................36
Hình 3.13. Hoa nhìn mặt trên sau 24 giờ xử lý IAA 5 mg/l .....................................37
Hình 3.14. Hoa nhìn mặt bên sau 24 giờ xử lý IAA 5 mg/l ......................................37
Hình 3.15. Hoa nhìn mặt trên sau 24 giờ xứ lý IBA 5 mg/l......................................37
Hình 3.16. Hoa nhìn mặt bên sau 24 giờ xứ lý IBA 5 mg/l ......................................37
Hình 3.17. Hoa nhìn mặt trên sau 24 giờ xứ lý NAA 5 mg/l ...................................37
Hình 3.18. Hoa nhìn mặt bên sau 24 giờ xứ lý NAA 5 mg/l ....................................37
Hình 3.19. Hoa nhìn mặt trên sau 24 giờ xử lý BA 20 mg/l .....................................38
Hình 3.20. Hoa nhìn mặt bên sau 24 giờ xử lý BA 20 mg/l .....................................38
Hình 3.21. Hoa nhìn mặt trên sau 24 giờ xử lý GA3 50 mg/l ...................................39
Hình 3.22. Hoa nhìn mặt bên sau 24 giờ xử lý GA3 50 mg/l ....................................39


Hình 3.23. Hoa nhìn mặt trên sau 24 giờ xử lý ABA 5 mg/l ....................................40
Hình 3.24. Hoa nhìn mặt bên sau 24 giờ xử lý ABA 5 mg/l ....................................40
Hình 3.25. Phát hoa bắt đầu xử lý .............................................................................46
Hình 3.26. Phát hoa xử lý nước cất sau 12 giờ .........................................................46
Hình 3.27. Phát hoa cắm trong nước cất sau 24 giờ .................................................46
Hình 3.28. Phát hoa xử lý IAA 1 mg/l sau 12 giờ ...................................................47
Hình 3.29. Phát hoa xử lý IAA 1 mg/l sau 24 giờ ...................................................47
Hình 3.30. Phát hoa xử lý IAA 1 mg/l sau 36 giờ ....................................................47
Hình 3.31. Phát hoa xử lý IAA 1 mg/l sau 48 giờ ....................................................47
Hình 3.32. Phát hoa xử lý IAA 2 mg/l sau 12 giờ ....................................................48
Hình 3.33. Phát hoa xử lý IAA 2 mg/l sau 24 giờ ....................................................48

Hình 3.34. Phát hoa xử lý IAA 2 mg/l sau 36 giờ ....................................................48
Hình 3.35. Phát hoa xử lý IAA 2 mg/l sau 48 giờ ....................................................48
Hình 3.36. Phát hoa xử lý IAA 5 mg/l sau 12 giờ ....................................................49
Hình 3.37. Phát hoa xử lý IAA 5 mg/l sau 24 giờ ....................................................49
Hình 3.38. Phát hoa xử lý IAA 5 mg/l sau 36 giờ ....................................................49
Hình 3.39. Phát hoa xử lý BA 10 mg/l sau 12 giờ ....................................................50
Hình 3.40. Phát hoa xử lý BA 10 mg/l sau 24 giờ ....................................................50
Hình 3.41. Phát hoa xử lý BA 10 mg/l sau 36 giờ ....................................................50
Hình 3.42. Phát hoa xử lý GA3 20 mg/l sau 12 giờ ..................................................51
Hình 3.43. Phát hoa xử lý GA3 20 mg/l sau 24 giờ ..................................................51
Hình 3.44. Phát hoa xử lý GA3 20 mg/l sau 36 giờ ...................................................51


DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1. Số lượng và tỉ lệ các nụ và hoa Bibi ở các giai đoạn phát triển ...............30
Bảng 3.2. Đường kính của hoa Bibi ở các giai đoạn phát triển ................................30
Bảng 3.3. Sự biến đổi theo thời gian của hoa Bibi từ giai đoạn hoa nở hoàn
toàn trên phát hoa cắt rời ........................................................................... 31
Bảng 3.4. Sự biến đổi theo thời gian của hoa Bibi từ giai đoạn hoa nở hoàn
toàn tách rời cắm trong đĩa Petri ................................................................ 32
Bảng 3.5. Trọng lượng tươi và trọng lượng khô của hoa qua các giai đoạn
phát triển .................................................................................................... 32
Bảng 3.6. Cường độ hô hấp của hoa Bibi qua các giai đoạn phát triển ....................33
Bảng 3.7. Độ dẫn điện của dịch chiết mẫu hoa Bibi ở giai đoạn hoa nở hoàn
toàn, hoa nở muộn và hoa bắt đầu héo ...................................................... 33
Bảng 3.8. Độ hấp thụ sắc tố tại bước sóng cực đại của các dịch chiết mẫu hoa .......34
Bảng 3.9. Hàm lượng đường và hàm lượng tinh bột của hoa ở các giai đoạn
phát triển .................................................................................................... 35
Bảng 3.10. Hoạt tính của các chất điều hòa tăng trưởng thực vật nội sinh trên

mẫu hoa ...................................................................................................... 35
Bảng 3.11. Sự phát triển của 5 hoa Bibi ở giai đoạn hoa nở hoàn toàn cắm
trong đĩa Petri trên môi trường có bổ sung auxin sau 24 giờ .................... 36
Bảng 3.12. Sự phát triển của 5 hoa Bibi ở giai đoạn hoa nở hoàn toàn cắm
trong đĩa Petri trên môi trường có bổ sung cytokinin sau 24giờ ............... 38
Bảng 3.13. Sự phát triển của 5 hoa Bibi ở giai đoạn hoa nở hoàn toàn cắm
trong đĩa Petri trên môi trường có bổ sung gibberellin sau 24 giờ ............ 39
Bảng 3.14. Sự phát triển của 5 hoa Bibi ở giai đoạn hoa nở hoàn toàn cắm
trong đĩa Petri trên môi trường có bổ sung acid abscisic sau 24 giờ ......... 40
Bảng 3.15. Trọng lương tươi và trọng lượng khô của hoa Bibi trên đĩa Petri
được xử lý với chất điều hòa tăng trưởng thực vật sau 24 giờ .................. 42


Bảng 3.16. Sự thay đổi độ dẫn điện của hoa Bibi sau 24 giờ xử lý với các
chất điều hòa tăng trưởng thực vật ở các nồng độ khác nhau .................... 43
Bảng 3.17. Độ hấp thụ sắc tố tại bước sóng cực đại của dịch chiết mẫu hoa
sau 24 giờ xử lý chất điều hòa tăng trưởng thực vật................................. 44
Bảng 3.18. Thời gian hoa được giữ ở giai đoạn nở muộn trên phát hoa Bibi
cắt cành sau khi được xử lý ....................................................................... 45
Bảng 3.19. Tỉ lệ hoa nở muộn trên phát hoa Bibi cắt cành sau khi được xử lý ........45


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hoa Bibi màu trắng, nhỏ li ti như những bông tuyết điểm khắp trên các nhánh
hoa. Hoa Bibi thường được đệm trong các bó hoa hay cắm chung với những bông
hoa lớn với nhiều màu sắc rực rỡ khác như hoa hồng, hoa lily, hoa đồng tiền…. Tuy
là làm nền cho bó hoa nhưng hoa Bibi cũng rất quan trọng để tạo ra được một bó

hoa hoàn hảo, một mẫu trang trí hoa tuyệt vời. Rất nhiều cô dâu khi chọn hoa trang
trí cho đám cưới đặc biệt thích sự hiện diện của hoa Bibi, vì hoa này được coi là
biểu tượng của tấm lòng, sự chân thành, niềm hạnh phúc. Bên cạnh những ưu điểm
đó, hoa Bibi lại có khuyết điểm lớn về thời gian sống. Hoa trên phát hoa cắt rời
thường héo tàn sau nửa ngày, khi tiệc cưới chưa tàn. Người ta cũng đã thay thế hoa
Bibi bằng các loài hoa khác, như salem, sao tím, … nhưng thiếu đi vẻ thẩm mỹ và
độ tinh tế của bó hoa. Chính vì vậy, để đáp ứng theo nhu cầu thẩm mỹ và thị hiếu
của mọi người, giải quyết khó khăn của người trồng hoa cũng như người bán hoa thì
việc tìm ra phương pháp kéo dài đời sống của hoa Bibi là rất cần thiết.
Với đề tài “Tìm hiểu vai trò của chất điều hòa tăng trưởng thực vật để kéo
dài đời sống của hoa Bibi (Gypsophila paniculata L.) trên phát hoa cắt rời”
nhằm tìm hiểu ảnh hưởng của các chất điều hòa tăng trưởng thực vật đến quá trình
lão suy ở phát hoa Bibi cắt rời, từ đó tìm ra biện pháp giúp làm chậm quá trình này.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Đề tài “Tìm hiểu vai trò của chất điều hòa tăng trưởng thực vật để kéo dài
đời sống của hoa Bibi (Gypsophila paniculata L.) trên phát hoa cắt rời” nhằm tìm
hiểu ảnh hưởng của các chất điều hòa tăng trưởng thực vật đến quá trình lão suy ở
hoa Bibi, từ đó tìm ra biện pháp giúp làm chậm quá trình này.


2

3. Nhiệm vụ nghiên cứu
-

Khảo sát các chỉ tiêu hình thái, sinh lý, sinh hóa của hoa Bibi.

-

Tìm hiểu vai trò của chất điều hòa tăng trưởng thực vật trong giai đoạn lão suy của

hoa.
4. Đối tượng nghiên cứu
Các phát hoa Bibi (Gypsophila paniculata L.) có nguồn gốc từ Đà Lạt được mua từ
chợ hoa tại Thành phố Hồ Chí Minh.
5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
Ý nghĩa khoa học
Nghiên cứu nhằm khảo sát một số biến đổi sinh lý, sinh hóa trong quá trình
lão suy ở hoa, đồng thời tìm hiểu vai trò của các chất điều hòa tăng trưởng thực vật
trong quá trình này, ở đây là hoa Bibi (Gysophila paniculata L.).
Ý nghĩa thực tiễn
Áp dụng nghiên cứu, dùng các chất điều hòa tăng trưởng thực vật để làm
chậm thời gian suy tàn của hoa, góp phần làm tăng tuổi thọ của phát hoa Bibi
(Gysophila paniculata L.).


3

Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. GIỚI THIỆU VỀ HOA BIBI
1.1.1.

Phân loại
Ngành Ngọc lan

Magnoliophyta

Lớp Ngọc lan

Magnoliopsida

Phân lớp Cẩm chướng

Caryophyllidae

Bộ Cẩm chướng

Caryophyllales

Họ Cẩm chướng

Caryophyllaceae

Chi

Gypsophila

Loài

Gypsophila paniculata L.
(Theo Shillo, 1985 trong Handley L.W., 2011)

1.1.2.

Vài nét về hoa Bibi

Hoa Bibi có nguồn gốc ở Châu Âu và vùng ôn đới Châu Á, được đưa vào Bắc
Mỹ như loài cây cảnh trang trí vườn vào cuối thế kỉ 19. Hiện nay, hoa phân bố rộng
khắp ở Canada và Bắc Mỹ (Royer và Dickinson, 1999 trong Klien, 2007).
Vào năm 1992, công ty hoa Hasfarm của Hà Lan lần đầu đưa hoa Bibi về Việt
Nam trồng thử nghiệm tại Đà Lạt. Với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng thích hợp ở

Đà Lạt, hoa phát triển mạnh và cho năng suất cao (Dương Tấn Nhựt và cs, 2007).
Cây thân thảo lâu năm, phát triển đến 1,2 m, phân nhiều cành nhánh, thân cây
có màu hơi xanh. Thân non có nhiều lông nhỏ. Lá mọc đối, hình mũi mác hẹp, rộng
2-9mm (Darwent, 1975).
Cây có hệ thống rễ dày, cắm sâu vào trong lòng đất đến 4m, phát triển rộng,
dự trữ nhiều chất dinh dưỡng phong phú cho quá trình phát sinh chồi mới vào cuối
tháng tư (Klein, 2007). Hoa nở từ đầu tháng bảy và tháng tám. Cây mất hầu hết lá
vào thời điểm ra hoa (Klein, 2007).
Hoa có màu trắng, nhỏ bao phủ khắp nhánh cây. Đường kính hoa khoảng 6-8
mm, năm cánh hoa, dài 2-4 mm, năm lá đài, hợp nhất có hình chén, không có lông,
lá đài dài 1,5-2,1 mm. Hoa lưỡng tính, có mười nhị và hai vòi nhụy trong mỗi hoa
(Darwent, 1975).


4

Trong tự nhiên, hoa chỉ xuất hiện sau 3 năm cây sinh trưởng sinh dưỡng. Vào
năm đầu tiên, mỗi cây chỉ có một chồi phát triển, không có sự phân nhánh. Rễ phát
triển nhanh trong suốt 2 năm đầu. Khi trưởng thành, cây có hệ thống rễ khỏe, đâm
sâu xuống đất (Darwent et al., 1975; Rutledge và McLendon, 1996).
Quả được hình thành vào giữa tháng bảy. Quả nang, hình cầu, chứa 2-5 hạt
(Royer và Dickinson, 1999 trong Klien, 2007). Một cây thường cho trung bình
14.000 hạt. Hạt có màu đen, dài 1-2 mm, hình hạt đậu. Phần lớn các hạt được phát
tán gần cây, một số hạt theo gió phát tán đến các địa điểm xa hơn. Gió có khả năng
vận chuyển hạt khoảng 1 km (Rutledge và McLendon, 1996). Hạt nảy mầm tối đa ở
nhiệt độ từ 10°C đến 28°C (Darwent và Coupland 1966; Rutledge và McLendon,
1996).
Cây phát triển trong cả đất tốt và đất thô nhưng không chịu được đất chua
(Nau, 1996 trong Klein, 2007). Cây thường sống trên các thảo nguyên ở những nơi
khá khô, cát và đá, thường trên đất đá vôi, dưới ánh nắng mặt trời đầy đủ, có thể tồn

tại trong mùa đông ẩm ướt, có thể chịu được sự thay đổi đáng kể của nhiệt độ và độ
ẩm. Tại Canada, hoa Bibi phát triển mạnh mẽ nhất trong khu vực lượng mưa thấp.
Hoa thu hút nhiều loài ong và ruồi (Darwent và Coupland, 1966).
Cây thường được trồng trong vườn và luống hoa, có thể phát tán ra bên ngoài
vườn trồng và xâm lấn vào đồng cỏ (Rutledge và McLendon, 1996).
Trong ngành công nghiệp hoa, hoa Bibi là loài hoa đẹp có giá trị kinh tế.
Ngoài vai trò được trồng để cắt cành làm trang trí và làm nền cho các loài hoa khác,
hoa còn được trồng làm cảnh. Đặc biệt, rễ của hoa Bibi chứa nhiều chất Gypsophila
paniculata saponin. Có các tính chất đặc trưng của saponin như chất tẩy rửa, làm
tan máu bầm và chống viêm,… (Henry, 2003 trong Hanafy et al., 2007).
Hoa Gypsophila rất nhạy cảm với ethylene và có sự gia tăng sản xuất ethylene
lúc bắt đầu lão suy (Woltering và van Doorn, 1988; van Doorn và Reid, 1992).


5

Hình 1.1. Gypsophila paniculata (Otto Wilhelm Thomé, 1885)
1.2. QUÁ TRÌNH LÃO SUY HOA
1.2.1.

Định nghĩa

Lão hóa (aging) là sự hao mòn từ từ theo thời gian của cơ thể sống dưới ảnh
hưởng của các yếu tố môi trường trên các cơ chế đã được chương trình hóa.
Lão suy (senescence) là giai đoạn sống sau cùng của thực vật bao gồm một
chuỗi các sự kiện bình thường không thể đảo ngược dẫn tới sự phá hủy tổ chức tế
bào và sự chết tế bào của thực vật. Biểu hiện rõ nhất của sự lão suy là sự mất khả
năng phân chia tế bào, sự phân hủy các đại lượng phân tử như RNA, protein và diệp
lục tố (lá) (Bùi Trang Việt, 2000).
1.2.2.

Sơ lược về lão suy hoa

Hoa nở hoàn toàn là khi hoa có trọng lượng tươi cao nhất. Ở thời điểm đó góc
trục hoa hợp với mặt phẳng vòng cánh hoa ngoài cùng là lớn nhất (900). Lúc đó hoa


6

đã thấm nước đầy đủ và tiếp tục dẫn đến sự héo, cánh hoa ngoài cùng xếp lại. Cánh
hoa có thể xếp lên hay xếp xuống tùy loài. Hoa bắt đầu đổi màu và khô héo dần.
Màng tế bào chịu trách nhiệm cho việc điều hòa hàm lượng ion dinh dưỡng và
những chất chuyển hóa khác bên trong tế bào. Sự vận chuyển có chọn lọc các chất
vào và ra khỏi tế bào, ngoài ra màng tế bào còn bảo vệ các ngăn của tế bào và duy
trì hàm lượng nước (Rubinstein, 2002). Trong quá trình lão suy hoa, màng tế bào bị
hư hỏng dẫn tới sự lão suy cánh hoa cùng với suy thoái hình thái, sự thay đổi sinh
hoá và sinh lý. Sự phá vỡ màng tế bào được cho là xảy ra trước một vài quá trình
biến đổi sinh lý dẫn tới sự lão suy cánh hoa và toàn bộ hoa như: tăng sự sản xuất
ethylene và hàm lượng acid abscisic, làm giảm sự hấp thu đường và giảm hoạt tính
của ATPase. Sự phá hỏng màng tế bào có thể gây ra sự mất tính thấm của màng tế
bào và các phản ứng oxy hóa khử (Borochov và Woodson, 1989 trong Sosa Nan,
2007).
Sự thay đổi lớn nhất liên quan tới sự lão suy là sự phá vỡ carbohydrate đặc
biệt là chuyển hóa toàn bộ tinh bột thành đường. Ngoài ra, còn có sự phá vỡ hợp
chất pectin và hemicellulose làm mềm vách và làm giảm lực liên kết giữa các vách
với nhau (Jaime, 2003).
Trong cánh hoa cắt cành bị lão suy, hàm lượng protein giảm, hoạt tính
protease tăng, tính lỏng của lipid trên màng giảm và tốc độ hô hấp tăng (van Doorn
và Stead, 1997).
Sự mất màu là hiện tượng phổ biến của sự lão suy. Carotenoid và anthocyanin

là hai loại sắc tố chính chịu trách nhiệm cho những màu sắc khác nhau của hoa
(Weerts, 2002). Trong hầu hết các loại hoa, carotenoid tạo thành nhiều sắc tố vàng,
cam và đỏ trong khi anthocyanin và hợp chất liên quan (flavonoid) tạo màu đỏ, tím
và xanh dương (Jaime, 2003). Hai loại sắc tố này biến đổi rất nhiều trong suốt sự
tăng trưởng và lão suy của các cơ quan thực vật. Trong quá trình lão suy hoa có sự
tăng nồng độ của carotenoid bị oxi hóa (Weerts, 2002).
Lão suy có climax (hoa cẩm chướng) có sự tăng sản xuất ethylene. Khi xử lý
hoa này với ethylene ngoại sinh sẽ cảm ứng làm uốn cong cánh hoa, thay đổi sinh lý


7

và hóa học trong lipid màng của cánh hoa. Lão suy không có climax (hoa cúc)
không có vai trò của ethylene trong lão suy, quá trình lão suy có thay đổi ít về hàm
lượng protein và một phần polypeptide (Jaime, 2003).
1.2.3. Hoạt động của chất điều hòa tăng trưởng thực vật trong lão suy hoa
Acid abscisic
Acid abscisic (ABA) là chất điều hòa lão suy bao hoa. ABA hiện diện với số
lượng cao trong cánh hoa lão suy bị stress nước hay sự thay đổi chất lượng ánh
sáng. Khi xử lý ABA ngoại sinh làm đẩy nhanh sự lão suy một số hoa vì ABA cảm
ứng nhiều hoạt động sinh hóa và phân tử xảy ra trong suốt quá trình lão suy (Zhong
và Ciafré, 2011). Trong hoa cẩm chướng, hoa hồng, sự lão suy gây ra bởi ABA
thông qua hoạt động ethylene vì xử lý ABA ngoại sinh không gây ra lão suy khi hoa
được xử lý trước với chất ức chế hoạt động ethylene (Hunter et al., 2004).
Xử lý fluridone, một chất ức chế sinh tổng hợp ABA, làm giảm nồng độ ABA
và kéo dài tuổi thọ của hoa ca cao. Tuy nhiên, trong hoa thủy tiên vàng, có quá trình
lão suy tự nhiên không phụ thuộc vào ethylene, có thể đáp ứng với ethylene ngoại
sinh, ABA ngoại sinh tăng tốc lão suy hoa nhưng tác dụng như vậy được coi là
trung gian thông qua kích thích sản xuất ethylene như trong hoa phụ thuộc ethylene
(Hunter et al., 2004).

ABA còn liên quan tới sự thay đổi thành phần carotenoid và các sắc tố khác.
Trong hoa Petunia, hàm lượng ABA nội sinh tăng cùng với sự gia tăng anthocyanin
trong suốt quá trình lão suy hoa (Ferrante et al., 2006).
Cytokinin
Cytokinin làm chậm lão suy trong mô sinh dưỡng và mô hoa (Chang et al.,
2003). Cytokinin liên quan đến việc giảm sự nhạy cảm của cánh hoa với ethylene và
trì hoãn khởi đầu của sinh tổng hợp ethylene (Mor et al. 1984). Xử lý với cytokinin
giúp trì hoãn lão suy hoa cẩm chướng. Cytokinin giúp trì hoãn sự gia tăng trong sản
xuất ethylene (van Staden, 1995 trong van Doorn và Woltering, 2008).
Ở hoa Iris, xử lý TDZ ở nồng độ cao hơn đáng kể (200-500 mM) cải thiện tỉ lệ
nở hoa và tuổi thọ của hoa (Macnish et al., 2010).


8

Auxin
Auxin có thể làm giảm độ nhạy ethylene trong một số mô như khu hiện tượng
rụng lá, nhưng trong các mô khác nó có thể kích thích sản xuất ethylene (van
Staden, 1995 trong van Doorn và Woltering, 2008). Auxin có thể kích thích quá
trình lão suy ở một số hoa nhạy với ethylene hoặc ngăn cản quá trình lão suy
(Tripthi và Tuteja, 2007). Trong túi phấn và hạt phấn hoa phong lan chứa nhiều
auxin. Auxin kích thích tích tụ ACC synthase và ACC oxidase. Các gen tạo enzym
này lại do ethylene kiểm soát và khi được cảm ứng chúng tự xúc tác tạo ethylene.
Như vậy có thể hiểu rằng auxin liên hệ với sự tạo ethylene sau thụ phấn.
Xử lý IAA đẩy nhanh sự gia tăng sản xuất ethylene và héo cánh hoa ở hoa
cẩm chướng cắt cành (van Staden, 1995 trong van Doorn và Woltering, 2008).
Gibberellin
Gibberellin làm chậm sự lão suy hoa Lupinus densiflorus do gibberellin làm
chậm khả năng cảm ứng lão suy của ABA (Mackay et al., 2004). Gibberellin trì
hoãn lão suy trong một số hoa bằng cách hoạt động đối kháng với ethylene (Tripathi

và Tuteja, 2007). Khi quá trình lão suy bắt đầu, hàm lượng gibberellin trong nhiều
mô bị suy giảm do sự trao đổi chất mạnh mẽ (Rilley, 2004).
Xử lý gibberellic acid (GA) lên hoa cẩm chướng cắt cành làm trì hoãn sự gia
tăng trong sản xuất ethylene và làm chậm héo cánh hoa (Saks và van Staden, 1993
trong van Doorn và Woltering, 2008).
Ethylene
Ethylene đóng vai trò chính trong lão suy hoa nhưng sự nhạy cảm với ethylene
lại phụ thuộc vào loài hoa cắt cành (Redman et al., 2002 trong Jaime, 2003). Có sự
tăng sản xuất ethylene ngay sau khi thụ phấn hoặc lúc bắt đầu lão suy và sự lão suy
được đẩy nhanh bằng cách tiếp xúc với nồng độ tương đối thấp của ethylene (Han et
al., 1991).
Hoa được chia làm hai loại: loại có và không có climax trong quá trình lão suy
hoa. Trong những loài có climax (hoa hồng, hoa cẩm chướng), sự lão suy hoa được
cảm ứng đáp ứng với ethylene, ethylene liên quan cả về sự khởi đầu và điều hòa lão


9

suy hoa.Trong loài không có climax (đồng tiền, cúc) không có vai trò của ethylene
trong lão suy hoa (Jaime, 2003).
Ethylene cảm ứng biểu hiện gen ACC synthase, ACC oxidase ở cánh hoa, tự
xúc tác cho sự sản xuất ethylene do đó gây ra sự cong cánh hoa và héo hoa. Một
lượng ethylene đáng kể được tạo ra ở bộ nhụy trước khi tạo ra ở cánh hoa có thể
được cảm ứng bởi nhân tố như ABA và IAA (Jaime, 2003).
Sinh tổng hợp và điều hòa ethylene
Quá trình sinh tổng hợp ethylene hình thành hai sản phẩm trung gian chính đó
là S-adenosyl-L-methionine (SAM) và 1-aminocyclopropane-1-carboxylate acid
(ACC). Sự hình thành SAM được xúc tác bởi SAM synthetase từ methionine tiêu
tốn một phân tử ATP cho mỗi phân tử SAM tạo thành. SAM còn là tiền chất của
con đường tổng hợp polyamin (con đường sinh tổng hợp spermidine/spermine)

(Ravanel et al., 1998). ACC là tiền chất trung gian của ethylene (Yang và Hoffman,
1984). Sự tổng hợp ethylene được chuyển vị từ SAM thành MTA (5`methylthioadenosine) nhờ ACC synthase. MTA là sản phẩm đồng thời được tạo ra
cùng với ACC. MTA được chuyển ngược thành methionine giúp bảo đảm hàm
lượng methionine trong tế bào và giúp tổng hợp ethylene nhanh chóng. Sự malonyl
hóa ACC thành malonyl-ACC (MACC) và làm giảm đi lượng ethylene được tổng
hợp (Bleecker và Kende, 2000). ACC oxidase xúc tác bước cuối cùng của quá trình
tổng hợp ethylene sử dụng ACC làm cơ chất và tạo CO2 và cyanid (Yang và
Hoffman, 1984) (hình 1.2).
Sự điều hòa phiên mã ACC synthase và ACC oxidase được đặt bởi giả thuyết
sau: có sự phosphoryl hóa ACC synthase được cảm ứng bởi phosphatase và kinase
chưa biết, quá trình này có lẽ được kích hoạt bởi stress. Cả hai dạng ACC synthase
tự nhiên và ACC synthase -Pi đều có chức năng tổng hợp ACC nhưng có lẽ dạng
ACC synthase tự nhiên kém bền và kém hoạt động hơn (Yang và Hoffman, 1984)
(hình 1.2).


10

Hình 1.2. Sinh tổng hợp và điều hòa ethylene (Yang và Hoffman, 1984)
Quá trình truyền tín hiệu của ethylene
Nghiên cứu ở một số loài hoa (cẩm chướng, phong lữ, Pentunia, phong lan và
hoa hồng) đã thấy rằng lão suy hoa là kết quả của sự điều chỉnh phức tạp giữa 2 quá
trình: tổng hợp và nhận biết ethylene.
Trong nhiều nghiên, các tác giả đã đưa ra những hiểu biết về mô hình truyền
tín hiệu ethylene ở cây Arabidopsis và những loài hoa cảnh có giá trị khác. Sử dụng
mô hình Arabidopsis đã mô tả được một họ gồm 5 gene receptor ethylene (Bleecker
and Kende, 2000), thuộc 2 họ phụ.


11

Liên kết của ethylene với thụ thể có tính ái lực cao đòi hỏi một cofactor Cu.
RAN1 là một bơm ion Cu cũng tham gia vào quá trình vận chuyển đồng đến thụ thể
ethylene (hình 1.3). Đột biến mạnh mẽ gen ran1 khóa chức năng của các thụ thể
ethylene (Woeste và Kieber, 2000).
CTR1 xuất hiện có liên quan đến Raf, một MAPKKK loại serine/threonine
protein kinase có liên quan đến việc dẫn truyền các tín hiệu điều hòa bên ngoài và
con đường phát triển bên trong các sinh vật (Yoo et al., 2008). Protein CTR1 trực
tiếp tương tác với các thụ thể ethylene, tạo thành một phần phức hệ protein liên
quan đến sự nhạy ethylene.
Protein EIN2 bị suy thoái nhanh bởi proteasome 26S và ethylene ức chế quá
trình suy thoái EIN2 (Qiao et al., 2009). Vì EIN2 làm thay đổi sự nhạy cảm với
ethylene, chính vì vậy sự suy thoái EIN2 cung cấp một cơ chế điều tiết độ nhạy của
tế bào thực vật với ethylene.
Một trong những ảnh hưởng chính của tín hiệu ethylene là sự thay đổi trong sự
biểu hiện của gen đích khác nhau. Ethylene ảnh hưởng đến mức độ dịch mã mRNA
của nhiều gen, bao gồm cả những gen mã hóa cellulase và các gen liên quan đến
quá trình chín và sinh tổng hợp ethylene. Trình tự điều hòa được gọi là yếu tố phản
ứng ethylene, hoặc EREs, đã được xác định trong số các gen điều hòa ethylene.
EIN3 (giống như EIL) yếu tố phiên mã rất quan trọng trong ethylene - quy
định quá trình lão suy. Sự hiện diện của lượng đường thích hợp trong tế bào làm
chậm quá trình lão suy và ngăn chặn sự gia tăng mức độ mRNA EIL.
Việc điều tiết ổn định protein EIN3 đóng vai trò quan trọng trong việc truyền
tín hiệu ethylene, cũng như trong việc điều chỉnh các con đường sinh tổng hợp
ethylene. Để đáp ứng với tín hiệu ethylene, các đồng đẳng của EIN3 hoặc các
protein liên quan gắn kết với các promoter của các gen nhanh chóng cảm ứng bởi
ethylene, bao gồm ERF1 (yếu tố phản ứng ethylene 1), để kích hoạt phiên mã
(Sonalo et al., 1998). EIN3 gắn vào F-box, EBF1/EBF2 và gắn vào promoter của
gen erf1, kích hoạt phiên mã, biểu hiện các gen quy định ethylene (hình 1.3).

12

Hình 1.3. Mô hình con đường truyền tín hiệu ethylene (Bleecker and Kende, 2000).
1.3.4. Điều kiện môi trường ảnh hưởng đến thời gian sống của hoa cắt cành
Nhiệt độ là nhân tố môi trường quan trọng ảnh hưởng tới sự lão suy hoa cắt
cành. Những loài hoa nhiệt đới và cận nhiệt đới khi giữ ở nhiệt độ thấp sẽ xuất hiện
triệu chứng như sự hóa nâu, hoa bị mất màu và héo. Hầu hết các hoa cần được giữ
trong nước hay trong dung dịch dinh dưỡng (Jaime, 2003).
Không khí để giữ hoa cắt cành lâu tàn cần được kiểm soát bằng cách tăng
nồng độ CO2 và giảm nồng độ O2 để giảm bùng phát hô hấp (Jaime, 2003).
Quá trình quang hợp cung cấp đường cho mô thực vật tăng trưởng và hoạt
động. Màu cánh hoa phụ thuộc vào lượng carbohydrate có sẵn trong các mô xung
quanh và màu của cánh hoa cũng bị tác động bởi cường độ ánh sáng thấp. Trong
quá trình vận chuyển hoa cắt cành, để hoa nơi tối hay nơi có cường độ ánh sáng
thấp làm giảm chất lượng vì lá và hoa dễ bị rụng (Cushman et al., 1998).
Stress nước trong tế bào cánh hoa góp phần vào hiện tường héo ở hoa
(Nooden et al., 1997 trong Xu và Hanson, 2000). Chất lượng nước rất quan trọng để


13

duy trì đời sống hoa cắt cành. Nước sạch, tinh khiết cần thiết cho việc giữ hoa lâu
tàn. Sự khác nhau trong thành phần của nước máy, nước khử ion và nước cất có thể
gây ra sự khác nhau về chất lượng giữ hoa cắt cành cũng như của dung dịch hóa
chất dùng để giữ hoa hay làm nở hoa (Jaime, 2003).
Thiếu đường là nguyên nhân của sự lão hóa cánh hoa (van Doorn, 2004).
Lượng đường thấp có thể nâng cao sản xuất ethylene và kích hoạt chết tế bào cánh
hoa. Theo Hoeberichts et al. (2007) trong Tripathi và Tuteja (2007) báo cáo rằng
loại đường hòa tan, như sucrose, trong cánh hoa cẩm chướng giúp ức chế quá trình

lão suy ở mức độ phiên mã, nó hoạt động hiệu quả hơn STS trong ức chế tín hiệu
ethylene. Đối với hoa cắt cành, dung dịch giữ hoa có sucrose hay nguồn
carbohydrate giúp duy trì tốc độ hô hấp và kéo dài đời sống hoa (Jaime, 2003).
Thụ phấn tương thích kích hoạt một loạt các sự kiện sau thụ phấn giúp phát
triển bầu nhụy (Zhang và O'Neill, 1993), thay đổi sắc tố cánh hoa, lão suy cánh hoa,
kích hoạt enzym thủy phân và sự xuống cấp của các đại phân tử, gia tăng sản xuất
ethylene.
1.3. CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU
1.3.1.

Công trình nghiên cứu trong nước

Theo Võ Ngọc Lê Khanh (2008), hoa Bibi thuộc nhóm hoa nhạy với ethylene
và sự sản xuất ethylene có đỉnh cao nhất trước khi hoa bước vào giai đoạn lão suy.
- Đặc điểm hình thái, giải phẫu của hoa Bibi
Phát hoa mọc theo kiểu xim hai ngã. Hoa Bibi có màu trắng, đường kính tối đa
khi nở khoảng 6-8 mm, lưỡng tính, đài hoa năm thùy, năm lớp cánh hoa ngũ phân,
mười nhị và hai nhụy, cánh hoa mỏng gồm ba lớp tế bào.
Trên phát hoa cắt cành, khoảng 40% nụ hoa non, 29,2% nụ hoa tăng trưởng,
28,1% hoa đã nở, 2,7% hoa lão suy. Các nụ non và nụ tăng trưởng không tiếp tục
phát triển mà bị héo sau 24 giờ. Hoa nở, sau 24 giờ cánh hoa mờ, mỏng hơn, tiếp đó
là khô, xoăn lại sau 48 giờ và sau 72 giờ thì úa vàng.
- Sự thay đổi một số chỉ tiêu sinh lý trong quá trình phát triển của hoa Bibi