Báo cáo sinh lý thực vật ứng dụng

Bài 1. HIỆU QUẢ CỦA CHẤT ĐIỀU TIẾT SINH TRƯỞNG ĐẾN
KHẢ NĂNG RA RỄ BẤT ĐỊNH CỦA CÀNH CHIẾT, CÀNH GIÂM
Thí nghiệm 1: hiệu quả của chất điều tiết sinh trưởng đến khả năng ra rễ bất định của
cành chiết, cành giâm.
1.
2.

Nguyên liệu, hóa chất, dụng cụ
Nguyên liệu: cành hồng tiểu muội
Dụng cụ: kéo cắt cành, thước kẻ, trấu hun, xơ dừa, bình phun nước, chậu nước
Hóa chất: dung dịch auxin 6000 ppm.
Nguyên lý của phương pháp
Phương pháp giâm cành dựa trên khả năng hình thành rễ bất định của cành giâm

khi được cắt rời khỏi cây mẹ. Phương pháp này thường được áp dụng cho cả hai nhóm
cây thân gỗ như các loại cây ăn quả: cây vải, nhãn, cam chanh,… và các cây thân thảo
như các loại cây khoai tay, hoa cúc, cẩm chướng…
Khi có tác động vào cây mẹ như cắt cành giâm ra khỏi cơ thể cây mẹ thì lúc đó
trong cơ thể cây mẹ sẽ bắt đầu hoạt hóa hình thành rễ bất định. Yếu tố hoạt hóa sự
hình thành rễ bất định là auxin. Tức là, lúc đó auxin sẽ được hình thành một cách
nhanh chóng tại đỉnh sinh trưởng và các cơ quan còn non, sau đó qua hệ thống mạch
libe auxin được vận chuyển về phần vết cắt cành chiết, cành giâm để kích thích tạo rễ
bất định.
Sự hình thành rễ bất định có ba giai đoạn: sự tái phân chia của mô phân sinh
thượng tầng, sự hình thành mầm rễ bất định và sự sinh trưởng của mầm rễ để hình
thành rễ bất định.
Cả ba giai đoạn đều dược hoạt hóa bởi auxin.
Dựa vào cơ sở khoa học của sự hình thành rễ bất định, người ta xử lý auxin ngoại
sinh để kích thích sự ra rễ bất định của cành chiết, cành giâm.
3.


a.
-

Kết quả thí nghiệm
Công thức chiết cành
Xác định thời gian hình thành callus, thời gian hình thành rễ trong từng công thức
Thời gian bắt đầu chiết cành: ngày 2/11/2015
Quan sát cành hồng tiểu muội tại các thời điểm:
+ Thời điểm sau 4 - 5 ngày: lá vàng và héo dần.
+ Thời điểm sau 7 - 14 ngày: lá khô, quắt lại, cành chiết khô dần.
+ Sau 14 - 16 ngày: cành chiết chết hoàn toàn.
b. Xác định tỷ lệ hình thành callus của cây hồng tiểu muội trong từng công thức
Tỷ lệ hình thành callus là 2/22
c. Xác định tỷ lệ ra rễ của cây hồng tiểu muội trong từng công thức
Tỷ lệ ra rễ là 2/22
d. Nhận xét khả năng ra rễ bất định của cây hồng tiểu muội
1


Cành bánh tẻ có khả năng ra rễ tốt hơn cành non và cành già. Cây hồng tiểu muội
có khả năng ra rễ tương đối tốt nhưng do quá trình thao tác còn nhiều sai sót nên tỷ lệ
cành ra rễ bất định không cao (2/22 cây).

a.
-

Công thức giâm cành
Xác định thời gian hình thành callus, thời gian hình thành rễ trong từng công thức
Thời gian bắt đầu giâm cành: ngày 2/11/2015
Quan sát cành hồng tiểu muội tại các thời điểm:

+ Thời điểm sau 1 - 2 ngày: cành có hiện tượng héo lá.
+ Thời điểm sau 5 - 6 ngày: lá khô, quắt lại, cành khô.
+ Sau 9 - 10 ngày: cây chết hoàn toàn.
b. Xác định tỷ lệ hình thành callus của cây hồng tiểu muội trong từng công thức
Tỷ lệ hình thành callus là 0/22.
c. Xác định tỷ lệ ra rễ của cây hồng tiểu muội trong từng công thức
Tỷ lệ ra rễ là 0/22.
d. Nhận xét khả năng ra rễ bất định của cây hồng tiểu muội
Ở lô đối chứng và lô thí nghiệm: tất cả cành hồng tiểu muội đều không ra rễ và
chết sau 9 – 10 ngày giâm. Tỷ lệ cây ra rễ là 0/22.
4. Giải thích kết quả:
 Công thức chiết cành
Tỷ lệ cành chiết còn sống thấp (2/22 cây) do một số nguyên nhau sau:
- Trong quá trình cạo vỏ do thao tác không cẩn thận (cạo vỏ quá kỹ) đã lấy đi lớp
mạch gỗ vận chuyển nước và khoáng từ dưới lên  cành chiết bị mất nước và
-

khoáng nên bị chết.
Hóa chất sử dụng khi pha auxin không đảm bảo dẫn đến hiện tượng kết tủa, auxin
không được phân bố đều trong dung dịch. Do đó, khi tiến hành thấm bông chứa
dung dịch auxin vào vết khoanh vỏ thì auxin sẽ không thấm đều vào cành chiết và

-

không kích thích được sự ra rễ.
Trong quá trình bó bầu thì bầu được bó quá chặt làm cho nước khi được tưới cho
cành chiết không vào trong bầu để cung cấp đủ độ ẩm cho cành chiết. Bên cạnh đó
nước bên trong không thoát ra được, không khí cũng không được cung cấp đầy đủ

-

cho cây hô hấp dẫn đến cành chiết bị úng nước.
Trong quá trình thực hiện thao tác chiết, các dụng cụ thực hiện không được khử

-

trùng cần thận nên vi khuẩn và nấm có thể theo đó xâm nhiễm vào vết thương.
Trong cùng một cây, nhóm thực hiện đã chiết quá nhiều cành nên không cung cấp

-

đủ nước và khoáng cho các cành chiết.
Thời gian phơi cành chưa đủ tạo strees cho cây để cây tạo rễ.
Cách chọn cành của nhóm thực hiện không phù hợp yêu cầu.
Cây chiết không đảm bảo sạch bệnh nên cành chiết không thể tạo rễ.
Đất trồng không đảm bảo đủ chất dinh dưỡng cho cây để cây cung cấp chất dinh

-

dưỡng cho các cành ghép.
Cành chiết đã ra hoa nhiều lần không còn đảm bảo cho sự ra rễ bất định.
2


 Công thức giâm cành
Cành giâm là một bộ phận được tách rời của cây có khả năng hình thành nên cây
hoàn chỉnh. Trong công thức thí nghiệm của nhóm cành giâm không thể ra rễ bất định
vì một số lý do sau:
-

Quá trình chăm sóc không chu đáo, liên tục. Lượng nước cung cấp cho cành

-

không đủ độ bão hòa cần thiết cho cây ra rễ.
Hóa chất sử dụng khi pha auxin không đảm bảo dẫn đến hiện tượng kết tủa, auxin
không được phân bố đều trong dung dịch. Do đó, khi tiến hành thấm bông chứa
dung dịch auxin vào vết khoanh vỏ thì auxin sẽ không thấm đều vào cành chiết và

-

không kích thích được sự ra rễ.
Trong quá trình thực hiện thao tác giâm, các dụng cụ thực hiện không được khử

-

trùng cẩn thận nên các vi khuẩn và nấm có thể theo đó xâm nhiễm vào vết thương.
Cách chọn cành giâm của nhóm đề tài không phù hợp yêu cầu.
Cành giâm đã ra hoa nhiều lần không còn đảm cho sự ra rễ bất định.

Thí nghiệm 2. So sánh sự ra rễ bất định của cành giâm có tuổi sinh học khác nhau.
1. Nguyên liệu, dụng cụ, hóa chất
- Nguyên liệu: cành hồng tiểu muội với độ tuổi sinh học khác nhau: cành già (cành
sát gốc), cành bánh tẻ (cành phần giữa cây), cành non (cành gần ngọn).
- Dụng cụ: kéo cắt cành, thước kẻ, trấu hun, xơ dừa, bình phun nước, chậu nước.
- Hóa chất: dung dịch auxin 6000 ppm.
2. Nguyên lý thí nghiệm
Theo học thuyết chu kỳ tuổi của Krenke thì mỗi phần, mỗi cơ quan trên cây đều được
xác định bằng tuổi sinh học. Cơ quan càng già thì tuổi sinh học cành cao. Khả năng nhân
giống vô tính ở các cơ quan có tuổi sinh học khác nhau thì khác nhau. Đối với những

cành có tuổi sinh học trung bình thì có khả năng nhân giống vô tính là tốt nhất.
3. Kết quả thí nghiệm
Tuổi sinh
học

Sự hình thành callus

Sự hình thành
rễ bất định

Nhận xét

Thời gian

Tỷ lệ %

Thời gian

Tỷ lệ %

Cành
non

0

0/22

0

0/22

Tất cả cành non đều
không hình thành rễ

Cành
bánh tẻ

0

0/22

0

0/22

Tất cả cành bánh tẻ đều
không hình thành rễ

3


Cành già

0

0/22

0

0/22

Tất cả cành già đều
không ra rễ

4. Giải thích
Tất cả các cành hồng tiểu muội không ra rễ bất định do các nguyên nhân tương tự
nguyên nhân trong công thức giâm cành của thí nghiệm 1.

4


Bài 2. PHƯƠNG PHÁP TRỒNG CÂY KHÔNG DÙNG ĐẤT
Thí nghiệm 1. Phương pháp trồng cây trong dung dịch (thủy canh)
1. Nguyên liệu, dụng cụ và dung dịch dinh dưỡng
- Nguyên liệu: hạt giống cải ngọt, xà lách.
- Dụng cụ: hệ thống thủy canh tĩnh, trấu hun, xơ dừa, ly nhựa đục lỗ.
- Dung dịch dinh dưỡng: dung dịch MS.
2. Nguyên lý của phương pháp
Trồng cây trong dung dịch là kỹ thuật trồng cây không dùng đất mà trồng cây trực
tiếp vào dung dịch dinh dưỡng vì chúng ta hiểu được nguyên lý là sự sinh trưởng,
phát triển của cây chỉ phụ thuộc vào các yếu tố như nước, chất khoáng, ánh sáng, O 2,
CO2,… mà không phụ thuộc vào môi trường cây có đất hay không có đất. Đất chỉ là
giá thể giúp cây đứng vững để sinh trưởng và phát triển. Do vậy, chúng ta hoàn toàn
có thể trồng cây không dùng đất, chỉ cần đáp ứng thỏa mãn các yêu cầu của cây.
3. Kết quả thí nghiệm
Đặc điểm
Thời gian nảy mầm
Thời gian ra rễ
Chiểu dài rễ
Chiều dài thân

Chiều dài lá
Số lá
Đường kính lá

Cải ngọt
1 - 2 ngày
3 - 5 ngày
Sau 30 ngày
5,2 cm
19,5 cm
16,5 cm
9 lá
7,5 cm

Xà lách
2 - 3 ngày
4 - 6 ngày
8 cm
26,5 cm
22,5 cm
10 lá
9,5 cm

 Hình ảnh nghiệm thu:

Hình 1.
Chiều
dài thân cải
ngọt
Chiều dài lá cải ngọt

5

Hình 2.


Hình
3.
Đường

kính lá

cải ngọt

Hình 4.
Chiều dài
rễ cải ngọt

Hình 5. Cải sau 3 - 4 ngày
sau 1 tuần

Hình 7. Chiều dài
thân xà lách
Hình 8. Chiều dài lá là
xách

6

Hình 6. Cải

Hình 9. Đường kính lá xà lách

Hình 10. Chiều dài rễ xà lách

Hình 11. Xà lách
sau 2 – 3 ngày
Hình 12. Xà lách sau 4 – 6
ngày
Hình 13. Cải sau 30 ngày
Hình 14. Xà lách sau 30 ngày

7


Hình 15. Hệ thống thủy canh sau 30 ngày

Hình 16. Hệ thống thủy canh sau 30 tháng

Bài 6. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ
DIỆN TÍCH LÁ (LAI) THEO MONSI
Thí nghiệm 2. Xác định năng suất sinh vật học (NS svh) và năng suất kinh tế (NS kt) theo
phương pháp của Nhitriporrovich
1. Vật liệu - Dụng cụ
- Vật liệu: Cây rau dền (5 cây)
- Dụng cụ: Thước, kéo, túi bao giấy, cân, tủ sấy.

Hình 17. Cây rau dền

2. Nguyên lý của phương pháp

Năng suất sinh vật học là tổng lượng sinh khối chất khô cây trồng tích lũy được
trên một đơn vị diện tích trồng trọt trong khoảng thời gian nhất định (vụ, năm hay 1
8


chu kỳ sinh trưởng). Năng suất kinh tế là lượng chất khô tích lũy ở các bộ phận có giá
trị kinh tế lớn nhất như củ, hạt,… trên một đơn vị diện tích trồng trọt trong một
khhoảng thời gian vụ, năm hay một chu kỳ sinh trưởng. NSkt được tính theo công thức:
NSkt = NSsvh . Kkt
(Kkt là hệ số kinh tế)
Hệ số kinh tế được tính bằng tỷ số giữa NS kt và NSsvh (Kkt = NSkt/NSsvh). Dựa trên
lượng chất khô tích lũy được ở thời điểm nào đó khi sấy khô ta tính được NSsvh và NSkt.
3. Kết quả thí nghiệm
- Khối lượng tươi của 5 cây (trước khi sấy): 60g
- Khối lượng khô của 5 cây (sau khi sấy): 7,71g
 Năng suất sinh vật học của 1 cây: NSsvh = g/cây
-

Khối lượng hoa đã tách (sau khi sấy): 1,51g

 Năng suất kinh tế của 1 cây: NSkt = g/cây
-

NSkt = NSsvh . Kkt

 Hệ số kinh tế: Kkt = NSkt / NSsvh = 0,196
-

Hàm lượng nước:

4. Nhận xét
Năng suất kinh tế của cây rau dền tương đối cao, xấp xỉ 0,302g/cây và hệ số kinh
tế đạt 0,196.
Hàm lượng nước trong cây rau dền rất cao, xấp xỉ 87,15% trọng lượng cây.

9


Bài 7. ĐIỀU CHỈNH HÔ HẤP TRONG QUÁ TRÌNH NẢY MẦM VÀ
TRONG BẢO QUẢN NÔNG SẢN
Thí nghiệm 1. Xác định lượng chất khô tiêu hao trong quá trình nảy mầm của hạt giống
1. Nguyên liệu và dụng cụ thí nghiệm
Hạt đậu xanh, cân, đĩa petri, tủ sấy, cốc thủy tinh, giấy lọc, xơ dừa.
2. Nguyên tắc của thí nghiệm
Dựa vào sự thay đổi khối lượng chất khô của hạt trước và sau khi mọc mầm để xác
định được lượng chất hữu cơ tiêu trong quá trình nảy mầm của hạt.
3. Kết quả thí nghiệm
Khối lượng của
10 hạt (g)
Khô
khôn
g khí

Khô
tuyệt
đối

Hàm lượng
nước trong
hạt (%)

0,70
0,63
10%
4. Giải thích thí nghiệm

Khối lượng của
10 mầm (g)
Tươi

Khô
tuyệt
đối

2,57

0,59

Hàm lượng
nước trong
mầm (%)

Sự tiêu hao
chất khô
Tính
theo
g/hạt

77%

0,04

Tính theo
% khối
lượng
chất khô
6,35%

Khối lượng tươi của hạt sau nảy mầm tương đối lớn (2,57g) nhưng khối lượng khô
chỉ đạt 0,59g. Hàm lượng nước trong hạt chiếm đến 77% tổng khối lượng hạt.
Khối lượng của hạt đậu xanh bị giảm đi sau quá trình nảy mầm, sự tiêu hao chất
khô xấp xỉ 6,35%. Nguyên nhân chính làm gây ra sự hao hụt chất khô là do quá trình
hô hấp của chính hạt đậu xanh.
Khi hạt nảy mầm, quá trình thủy phân tăng lên đột ngột. Các enzyme thủy phân như
α – amylase, protease, lipase được tăng cường tổng hợp. Nhờ vậy mà chất dự trữ ở các
dạng polimer được phân giải thành các monomer phục vụ cho sự nảy mầm. Trong quá
trình hô hấp này, một loạt những biến đổi trung gian của các chất sẽ xảy ra, các chất
dinh dưỡng trong hạt sẽ bị phân giải để tiến hành quá trình trao đổi chất, nhiều chất như
đường, tinh bột và một số chất khác sẽ bị hao phí đi, dẫn đến hiện tượng làm giảm khối
lượng của hạt. Cường độ hô hấp càng mạnh thì sự hao hụt chất khô càng lớn.
Ngoài ra, nước cũng là một điều kiện quan trọng cho sự nảy mầm. Khi hạt hút
nước đạt hàm lượng từ 50 – 70% thì hạt bắt đầu phát động sinh trưởng và nảy mầm.
Nước chính là dung môi cho các phản ứng sinh hóa trong hạt đang nảy mầm và là điều
kiện cần thiết cho quá trình hô hấp của mầm  Hàm lượng nước trong hạt nảy mầm
cao hơn nhiều so với hạt ở trạng thái ngủ nghỉ.

10


Bài 8. ỨNG DỤNG CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG

TRONG TRỒNG TRỌT
Thí nghiệm 1. Vai trò của cytokinin trong quá trình kéo dài tuổi thọ của lá
1. Dụng cụ và hóa chất
- Hóa chất: Dung dịch BA (benzyl adenine) và kinetin nồng độ 50 ppm
- Dụng cụ: Panh, bông thấm nước, một lọ nước cất.
2. Nguyên tác thí nghiệm
Để chứng minh khả năng kéo dài tuổi thọ của cây, người ta có thể xử lý các lá sau
khi ngắt khỏi cây bằng một số chất thuộc nhóm cytokinin. Sau đó xác định tốc độ hóa

-

vàng của chúng so với các lá không xử lý.
3. Kết quả thí nghiệm
a Xác định thời gian hóa vàng của lá và so sánh với nửa là không xử lý.
- Thời gian hóa vàng của là :
+ Phần lá được xử lý với nước vàng trong khoảng thời gian 7 - 10 ngày.
+ Phần lá được xử lý với kinetin vàng trong khoảng thời gian 15 - 18 ngày.
+ Phần lá được xử lý với BA vàng trong khoảng thời gian 17 - 22 ngày.
Lá cây được xử lý bằng một số chất thuộc nhóm cytokinin (BA, kinetin) thì lá vàng chậm
hơn so với đối chứng do cytokinin có khả năng kích thích sự phân chia tế bào và hoạt hóa
mạnh mẽ sự tổng hợp acid nucleic và protein. Cytokinin kìm hãm quá trình già hóa của
các cơ quan và của cây nguyên vẹn. Nếu một lá bị ngắt khỏi cây thì chúng đặc trưng bằng
sự giảm hàm lượng chlorophin và sẽ hóa vàng làm giảm hàm lượng protein và acid
nucleic. Nếu như lá tách rời được xử lý cytokinin thì duy trì được hàm lượng protein và
chlorophin trong thời gian lâu hơn và lá tồn tại màu xanh lâu hơn.
b So sánh hiệu quả của BA và kinetin đến khả năng kéo dài tuổi thọ của lá.
Trả lời:
Theo kết quả thí nghiệm ta thấy BA có hiệu quả tốt hơn kinetin trong việc kéo dài
tuổi thọ của lá cây.
Thí nghiệm 3. Ảnh hưởng của GA3 đến quá trình nảy mầm của hạt

1. Nguyên liệu
Hạt đậu xanh, đĩa petri, giấy lọc, dung dịch GA3 (10 và 20 ppm).
2. Nguyên tắc thí nghiệm
Quá trình nảy mầm của hạt được điều chỉnh bởi tỷ lệ gibberellin (GA)/absisic acid
(ABA). Vì vậy, chúng ta có thể kích thích sự nảy mầm của hạt bằng cách xử lý GA3.
3. Kết quả thí nghiệm
Đặc điểm
Tỷ lệ nảy
mầm
Khả năng

Công thức GA3 nồng độ 10 ppm

Công thức GA3 nồng độ 20 ppm

100% hạt giống nảy mầm

100% hạt giống nảy mầm

Các mầm hạt sinh trưởng chậm,

Các mầm hạt sinh trưởng nhanh,

11


sinh trưởng

mầm hạt nhỏ, không đồng đều

mầm to khỏe, đồng đều

Hình 18. Mầm đậu
10 ppm
Hình
ở công thức 10ppm

ở công thức
19. Mầm đậu

4. Giải thích thí

nghiệm

Sự ngủ nghỉ

thường

với các loại hạt sau
loại củ, căn hành cũng như các chồi ngủ.

xảy

khi chín, các
Trong

thí

nghiệm này chúng ta thử nghiệm trên đối tượng là hạt đậu xanh.
Nguyên nhân sự ngủ nghỉ là do các chất ức chế sinh trưởng. Trong hạt, củ, chồi

đang ngủ, nghỉ tích lũy một lượng lớn chất ức chế sinh trưởng mà chủ yếu là acid
abcisic. Nồng độ và phương thức xử lí sẽ phụ thuộc vào từng đối tượng cụ thể. Sự cân
bằng hormon điều chỉnh quá trình nảy mầm là cân bằng GA/ABA. Để phá bỏ trạng
thái ngủ nghỉ của hạt đậu xanh, ta sử dụng GA 3, GA3 khi xâm nhập vào các cơ quan
đang ngủ nghỉ sẽ làm chênh lệch cân bằng hormon thuận lợi cho sự nảy mầm, tiến
hành ngâm đậu xanh bằng dung dịch GA 3 với nồng độ 10 ppm, 20 ppm, trong thời
gian nhất định, sau đó ủ.
Gibberellin gây nên sự giải ức chế gen chịu trách nhiệm tổng hợp các enzyme thủy
phân mà trong hạt đang ngủ nghỉ hoàn toàn bị trấn áp bằng các protein histon. Gibberellin
đóng vai trò như là chất cảm ứng mở gen để hệ thống tổng hợp enzyme thủy phân hoạt
động. Ngoài vai trò cảm ứng hình thành enzyme thì gibberellin còn có vai trò kích thích
sự giải phóng các enzyme thủy phân vào nội nhũ xúc tiến quá trình thủy phân các polimer
thành các monomer kích thích sự nảy mầm của các loại hạt.
Khi hạt nảy mầm thì quá trình tổng hợp gibberellin diễn ra mạnh, gibberellin hoạt
hóa tổng hợp các loại enzyme thủy phân cần thiết cho quá trình nảy mầm. Vì vậy,
muốn hạt nảy mầm nhanh hơn thì chúng ta sẽ tăng hàm lượng giberellin trong chúng.
Tỷ lệ nảy mầm ở môi trường chứa 10 ppm gibberellin thấp hơn không đáng kể so
với môi trường có 20 ppm giberellin nhưng nhìn chung trong môi trường có chứa
gibberellin thì thời gian nảy mầm cũng như tỷ lệ nảy mầm cao hơn so với môi trường
nước cất. Ngoài nước, nhiệt đô, oxy,… giberellin là một trong những yếu tố quan
trọng ảnh hưởng đến sự kích thích nảy mầm của hạt đậu xanh nói riêng và các loại củ,
chồi, căn hành nói chung.

12