Nghiên cứu ảnh hưởng của nacl đến sinh trưởng và hàm lượng prolin ở mầm một số giống đậu cô ve

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA SINH - KTNN
----------

LÊ THỊ HỒNG DUYÊN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG
CỦA NACl ĐẾN SINH TRƯỞNG
VÀ HÀM LƯỢNG PROLIN Ở MẦM
MỘT SỐ GIỐNG ĐẬU CÔ VE
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Sinh lí học thực vật
Người hướng dẫn khoa học
PGS.TS. NGUYỄN VĂN MÃ

HÀ NỘI, 2016


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành khóa luận này, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới
thầy PGS.TS Nguyễn Văn Mã đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình thực hiện đề tài.
Qua đây tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô và tập thể cán
bộ trong Khoa Sinh - KTNN và Trung tâm Hỗ trợ Nghiên cứu Khoa học và
Chuyển giao Công nghệ - Trường Đại học sư phạm Hà Nội 2 đã giúp đỡ và
tạo mọi điều kiện để tôi thực hiện khóa luận tốt nghiệp này.
Do lần đầu làm quen với nghiên cứu khoa học và kinh nghiệm còn
nhiều hạn chế nên khóa luận không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong
nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn sinh viên để đề tài của
tôi được hoàn thiện hơn.
Hà Nội, ngày tháng 4 năm 2016

Sinh viên

Lê Thị Hồng Duyên


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nghiên cứu của đề tài này đảm bảo tính khách quan, trung thực,
chính xác và không trùng lặp với các tác giả khác.
Hà Nội, ngày tháng 4 năm 2016
Sinh viên

Lê Thị Hồng Duyên


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

ABA

: axit abscisic

GA

: Giberilin

HSP

: Heat shock protein

Nxb

: Nhà xuất bản

P5CS

: Pyrolin- 5 cacboxylate - synthetase


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài......................................................................................... 1
2. Mục đích của đề tài .................................................................................... 3
3. Nhiệm vụ .................................................................................................... 3
4. Ý nghĩa lí luận và thực tiễn của đề tài ....................................................... 3
4.1. Ý nghĩa lí luận ...................................................................................... 3
4.2. Ý nghĩa thực tiễn .................................................................................. 3
NỘI DUNG ....................................................................................................... 4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................... 4
1.1. Nguồn gốc cây đậu cô ve ........................................................................ 4
1.2. Đặc điểm hình thái cây đậu cô ve ........................................................... 4
1.3. Giá trị của đậu cô ve ............................................................................... 5
1.4. Sự nảy mầm ở thực vật nói chung và sự đậu cô ve nói riêng ................. 6
1.4.1. Quá trình nảy mầm ở thực vật ......................................................... 6
1.4.2 Sự nảy mầm của hạt đậu cô ve .......................................................... 7
1.5. Tình hình nghiên cứu khả năng chịu mặn của đậu đỗ ............................ 7
1.5.1 Trên thế giới ....................................................................................... 7
1.5.2. Ở Việt Nam ....................................................................................... 8
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............. 12
2.1. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................... 12
2.2. Thời gian nghiên cứu ............................................................................ 12

2.3. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 12
2.3.1. Bố trí thí nghiệm ............................................................................. 12
2.3.2. Thiết bị nghiên cứu ......................................................................... 13
2.3.3. Phương pháp xác định chỉ tiêu........................................................ 14


2.4. Phương pháp xử lí số liệu thống kê ...................................................... 15
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN ...................................................... 16
3.1. Ảnh hưởng của NaCl đến sinh trưởng mầm của một số giống đậu
cô ve ............................................................................................................. 16
3.1.1. Tỷ lệ nảy mầm ................................................................................ 16
3.1.2. Ảnh hưởng của NaCl lên khối lượng tươi ...................................... 18
3.1.3. Ảnh hưởng của NaCl lên khối lượng khô ....................................... 20
3.1.4. Ảnh hưởng của NaCl lên chiều dài thân mầm ................................ 22
3.1.5. Ảnh hưởng của NaCl đến chiều dài rễ mầm ................................... 24
3.2. Ảnh hưởng của NaCl đến hàm lượng prolin......................................... 26
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 29
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 30
PHỤ LỤC ........................................................................................................ 34


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của NaCl đến tỉ lệ nảy mầm của các giống đậu cô ve ..... 16
Bảng 3.2.Ảnh hưởng của NaCl lên khối lượng tươi đến các giống đậu cô ve ... 18
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của NaCl lên khối lượng khô đến các giống đậu ........ 20
Bảng 3.4. Ảnh hưởng của NaCl đến chiều dài thân mầm của các giống đậu . 22
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của NaCl đến chiều dài rễ mầm của các giống
đậu cô ve.......................................................................................................... 24
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của NaCl đến hàm lượng prolin của các giống
đậu cô ve.......................................................................................................... 26

M U
1. Lớ do chn ti
u cụ ve cú tờn khoa hc l: Phaseolus vulgaris L. L mt chi thc
vt thuc h u - Fabaceae [27], [29].
u là một trong những cây trồng mà loài ng-ời đã biết sử dụng và
trồng trọt lâu đời. u cụ ve l loi u cú ngun gc t Trung M v c
trng cỏch õy t hn 600 nm [27], là một trong những loại hoa màu thích
nghi trong hệ thống luân canh với lúa và là loại đậu rau quan trọng bậc nhất vì
phân bố rộng khắp, sản l-ợng t-ơng đối lớn và có khả năng là nguồn thu nhập
khá cao cho ngi trng trt . đậu cô ve đã và đang trở thành nhu cầu lớn trên
thị tr-ờng do hm lng dinh dng cao v ăn ngon hơn các giống đậu khác.
Đậu cô ve đ-ợc trồng chủ yếu với mục đích lấy quả, là nguồn thực
phẩm phục vụ đời sống con ng-ời. Đậu cô ve có giá trị dinh d-ỡng khá cao,
trái non chứa 2,5% đạm, 0,2% chất béo, 7% chất đ-ờng bột và đặc biệt nhiều
vitamin A, C và chất khoáng, hàm l-ợng xellulose thấp [27]. Cng nh u
tng, ngoi ý ngha v mt kinh t, dinh dng cõy u cụ ve cũn cú tỏc
dng trong vic ci to t, nh kh nng c nh m ca cỏc vi khun nt
sn cng sinh trong r cõy.
Theo đông y, đậu cô ve có vị ngọt mặn, tính bình, có công dụng điều
hoà trung ích khí, bổ thận, tiện tì, tiêu khát và giảm hàm l-ợng đ-ờng huyết
của bệnh nhân bị bệnh đái tháo đ-ờng, l mt loi thc phm em li nhiu
li ớch cho con ngi [28]. Mt khác, cây đậu cô ve có một số c tính quan
trọng nh phổ thích nghi rng, chịu hạn tốt, thời gian sinh trng ngn, d
thâm canh, phát triển đc trên đất nghốo dinh dng và không cần đầu t
nhiều [15], [28]. Vì vậy, cây đậu đc trồng phổ biến tại cỏc vùng khí hậu ôn
đới, bán nhiệt đới và nhiệt đới trên khắp thế giới.
nc ta hin nay cõy u cụ ve c trng rt ph bin v rng rói
bi nhng c im, li ớch ca nú em li cho con ngi.

1


Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển với tốc độ chóng mặt
của kinh tế - xã hội, các khu công nghiệp mọc lên nhanh chóng kéo theo đó là
những hệ lụy kèm theo, hàm lượng khí CO2 tăng lên đột biến gây hiệu ứng
nhà kính làm biến đổi khí hậu, thời tiết diễn ra bất thường đã gây tác động
không nhỏ đến trồng trọt. Hạn hán và xâm nhập mặn đang là vấn đề lớn ảnh
hưởng đến gieo trồng. Sự nhiễm mặn đất trồng gia tăng ở nhiều nơi, trong đó
vùng ven biển trở nên trầm trọng. Đặc biệt, Việt Nam có đường bờ biển kéo
dài khắp đất nước, điều này gây tác động không nhỏ đến nền kinh tế nước
nhà. Theo nghiên cứu mới nhất, Việt Nam là quốc gia bị ảnh hưởng nhiều
nhất trong khu vực Đông Nam Á, nếu mực nước biển dâng lên khoảng một
mét thì có khoảng 2983 km2 đất bị ngập mặn.
Ngày nay, với sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật đã có nhiều nghiên cứu
cho thấy vai trò quan trọng của prolin có hiệu lực sinh học đa năng trong điều
kiện stress môi trường. Chúng không những có chức năng điều chỉnh áp suất
thẩm thấu, bảo vệ tế bào mà còn chống oxy hóa, tạo năng lượng và các chức
năng khác đảm bảo sự ổn định tế bào và chuyển nó sang trạng thái thích nghi
mới [7]. Với sự tiến bộ của khoa học kĩ thuật và từ sự đầu tư của những cá
nhân, tổ chức phi chính phủ, nhiều trung tâm nghiên cứu về khả năng chống
chịu của thực vật đã được xây dựng. Điển hình như một dự án mới về tương
lai nông nghiệp toàn cầu mới được viện Chính sách lương thực quốc tế
(IFPRI) đưa ra để đánh giá những tác động của biến đổi khí hậu và nghiên
cứu về tính chống chịu của thực vật trước sự biến đổi khí hậu được tài trợ bởi
Quỹ Bill và Melinda Gates [26]. Các nhà khoa học có nhiều điều kiện tìm
hiểu về cơ chế sinh lí, sinh hóa chịu mặn của thực vật như: ảnh hưởng của
mặn đến sự phát triển của hạt, cây non, đến các quá trình quang hợp, hô hấp.
các cơ chế sinh hóa, sinh học phân tử cũng đã được nghiên cứu như: các gen

liên quan đến điều chỉnh áp suất thẩm thấu, gen tổng hợp prolin, gen sốc
nhiệt…

2


Ở Việt Nam đã có nhiều công trình nghiên cứu về tính chịu mặn của
cây họ Đậu như Kim Thị Duyên và cộng sự nghiên cứu phản ứng của hạt đậu
tương DT2008 trong điều kiện dung dịch NaCl [2]; Điêu Thị Mai Hoa, Trần
Thị thanh Huyền nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng pronlin ở rễ và lá đậu
xanh trong điều kiện stress muối [3], La Việt Hồng cùng cộng sự nghiên cứu
về hàm lượng prolin ở lá cây đậu tương trong điều kiện mặn, hạn [4]…, còn
đối với đậu cô ve có rất ít công trình nghên cứu về sự nhiễm mặn. Và nhận
thấy giai đoạn nảy mầm là thời điểm quan trọng của chu trình sống, nhưng
cũng rất nhạy cảm đối với sự thay đổi của điều kiện môi trường nhất là nhiễm
mặn. Xuất phát từ những lí do trên tôi quyết định chọn đề tài: “Nghiên cứu
ảnh hưởng của NaCl đến sinh trưởng và hàm lượng prolin ở mầm một số
giống đậu cô ve”.
2. Mục đích của đề tài
Nghiên cứu sự ảnh hưởng của NaCl đến khả năng nảy mầm, sinh
trưởng và hàm lượng prolin ở mầm một số giống đậu cô ve.
3. Nhiệm vụ
Xác định các chỉ tiêu về sinh trưởng và hàm lượng prolin ở mầm đậu cô
ve dưới tác động của NaCl.
4. Ý nghĩa lí luận và thực tiễn của đề tài
4.1. Ý nghĩa lí luận
Đề tài góp phần xác định mức độ ảnh hưởng của NaCl đến khả năng
nảy mầm, sinh trưởng và hàm lượng prolin trong mầm để góp phần làm rõ cơ
chế tác động của NaCl và khả năng chống chịu của mầm đối với muối NaCl.
4.2. Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả nghiên cứu góp phần phân loại và gợi ý chọn giống đậu cô ve
về khả năng chịu mặn phù hợp cho các vùng sinh thái.

3


NI DUNG
CHNG 1. TNG QUAN TI LIU
1.1. Ngun gc cõy u cụ ve
u cô ve có nguồn gốc tự nhiên từ châu mỹ đã đ-ợc thuần hoá từ thời
tiền colombo tại khu vực mesoamerica và andes cổ đại của trung mỹ . đậu
cô ve đ-ợc gieo trồng cách nay hơn 600 năm [27], [29]. Đến nay, đậu côve
đ-ợc trồng khp trờn cỏc châu lục đặc biệt ở chõu M và chõu có diện tích
lớn nhất. Rất nhiều quốc gia đã đ-a đậu côve vào một trong những cây trồng
chính trong cơ cấu cây trồng nông nghiệp trong đó có việt nam. Cõy u cụ
ve c nhp vo nc ta vo khong 80 nm nay vi nhiu ging khỏc nhau
[29].
1.2. c im hỡnh thỏi cõy u cụ ve
Đậu cô ve là cây hằng niên, thân thảo, mặt ngoài có lông th-a thớt.
Trên thân chính th-ờng có sự phân cành thành nhiều cấp tuỳ theo giống và
điều kiện chăm sóc: cành cấp 1, cấp 2 [15], [27].
R khá phát triển, r chính mọc sâu nên cây có khả năng chịu hạn tốt.
R phụ có nhiều nốt sần hình cầu nhỏ chủ yếu tập trung ở sõu khoảng 20
cm. L-ợng nốt sần tng nhanh khi cây bt u ra hoa và tạo quả [15].
Lá mọc so le, lá kép có 3 lá chét hình trái xoan và tận cùng tạo thành
những mũi nhọn, mặt ngoài và d-ới có lông ráp, cuống lá dài tới 15 cm, bên
trên có rãnh, lá chét gốc không đối xứng, lá đỉnh đối xứng.
Hoa cú cu to c trng ca h u. Chựm hoa mc nỏch lỏ trung
bỡnh cú t 2 n 8 hoa. Hoa cú th mu trng, vng hoc tớm.
Quả dài dp hoc cng trũn, gù, chóp có mõm nhọn, màu vàng hoặc

xanh ở các cấp độ đậm, nhạt khỏc nhau. Kích th-ớc quả dao động t 15- 25cm.
Ht u to hỡnh trng, hình cầu hoặc hình bầu dục, có thể màu đen,
nâu, vàng, hoc trng.

4


1.3. Giỏ tr ca u cụ ve
Đậu cô ve là cây trồng ngn ngày, d thâm canh, luân canh, xen canh,
thích nghi với nhiều loại đất. Do đó, đậu côve đã trở thành cây trồng phổ biến
với ng-ời nông dân [15].
Đậu cô ve th-ờng đ-ợc dùng làm rau giàu dinh d-ỡng, quả non dùng để
ăn có thể luộc, xào tuỳ ý. Ngoài ra, quả đậu còn đ-ợc chế biến úng hộp hoặc
làm ụng lạnh đáp ứng nhu cầu trong n-ớc và xuất khẩu. Hạt đậu côve có hàm
l-ợng protein và chất bột cao dùng làm thức ăn tốt cho ng-ời và gia súc. ở các
n-ớc nh- ấn Độ, Miến Điện, Nờ Pan, Bng- La- ột, hạt đậu khô đ-ợc sử
dụng trong các bữa ăn kiêng. Vỏ quả dùng làm thuốc lợi tiểu và giảm hàm
l-ợng đ-ờng huyết của ng-ời bị bệnh đái tháo đ-ờng [28].
Giá trị dinh d-ỡng của đậu côve đ-ợc quyết định bởi các thành phần
chứa trong quả và hạt. Trái non chứa khoảng 2,5% đạm, 0,2% chất béo, 7%
chất đ-ờng bột, nhiều vitamin A, C và chất khoỏng [28] .
Đậu cô ve còn có khả năng cố định nitơ của khí quyển qua nốt sn ở bộ
r có tác dụng cải tạo đất và có ý ngha đối với các cây trồng khác. Thực tế,
trên thế giới và trong n-ớc, đậu côve đ-ợc trồng xen canh với các cây trồng
khác nh- bông, luân canh với lúa góp phần cải tạo đất, tng độ phì nhiêu cho
đất và cung cấp chất dinh d-ỡng cho cây trồng khác.
u cụ ve a khớ hu mỏt m ca vựng nhit i v ỏ nhit i, chỳng
khụng chu c giỏ rột, nhit thớch hp l 25-350C, pH t 5,5 n 6,8
[15], [27]. Cú hai loi u cụ ve l dng cõy lựn v dng cõy leo.
- u cụ ve lựn : Cõy thp (50-60cm) cho thu hoch sm 40- 45 ngy

sau khi gieo, trỏi di, thng, mu xanh hoc vng. Thớch hp cho vic canh tỏc
nhng vựng ven bin, giú to v mnh.
- u cụ ve leo : thõn di, dng cõy leo. Trong lỳc canh tỏc cn phi
lm gin. Thu hoch sau 50 55 ngy, chu núng gii, khỏng bnh tt, cho
nng sut cao [15].

5


1.4. Sự nảy mầm ở thực vật nói chung và sự đậu cô ve nói riêng
1.4.1. Quá trình nảy mầm ở thực vật [30]
Nảy mầm là giai đoạn đầu tiên của quá trình phát triển cá thể. Từ hạt
đang ngủ nghỉ chuyển sang trạng thái hoạt động, kết quả là sự hình thành cây
con. Quá trình nảy mầm diễn ra với sự biến đổi một loạt các trạng thái sinh lý,
và hóa sinh bên trong hạt.
- Biến đổi hóa sinh: Đặc trưng nhất của sự biến đổi hóa sinh trong khi
nảy mầm là sự tăng đột ngột các hoạt động thủy phân diễn ra bên trong hạt.
Các hợp chất dự trữ dưới dạng các polyme bị phân giải thành các monome
phục vụ cho sự nảy mầm. Chính vì vậy các enzim thủy phân, đặc biệt là αamilaza được tổng hợp mạnh mẽ và hoạt động cũng được tăng mạnh. Kết quả
là tinh bột thủy phân thành đường làm nguyên liệu cho hô hấp và tăng hoạt
tính của proteaza hoặc lipaza (với những hạt chứa nhiều chất béo).
- Biến đổi sinh lý: Đặc trưng nhất là quá trình hô hấp. Ngay sau khi hạt
trương nước, hoạt động của các enzim hô hấp tăng mạnh. Việc hô hấp giúp
cây có đủ năng lượng cần thiết cho sự nảy mầm.
- Biến đổi cân bằng hoocmon: Sự cân bằng hoocmon điều khiển quá
trình nảy mầm là cân bằng GA/ABA. Khi hạt đang ngủ nghỉ, hàm lượng
ABA rất cao và GA không đáng kể, nhưng khi trương nước ABA giảm dần,
hàm lượng GA tăng đột biến thúc đẩy quá trình nảy mầm, phá vỡ sự ngủ
nghỉ của hạt.
Sự nảy mầm hạt giống phụ thuộc vào cả điều kiện bên trong lẫn bên

ngoài. Những nhân tố bên ngoài quan trọng nhất bao gồm nhiệt độ, nước, ôxy,
và đôi khi là ánh sáng hay bóng tối. Nhiều loài cây cần những điều kiện khác
nhau để có thể nảy mầm hiệu quả. Điều này thường phụ thuộc vào sự đa dạng
của hạt giống và có liên kết chặt chẽ với các điều kiện sinh thái tại nơi sống tự
nhiên của cây. Với một số hạt giống, phản ứng của sự nảy mầm lại bị ảnh
hưởng bởi những điều kiện môi trường.

6


1.4.2 Sự nảy mầm của hạt đậu cô ve
Đậu cô ve thuộc cây hai lá mầm nên sự nảy mầm cũng có những đặc
trưng như ở cây hai lá mầm khác.
Sự nảy mầm bắt đầu từ khi
hạt hấp thụ nước nhờ cơ chế hút
trương giúp cho hạt trương lên.
Trong giai đoạn này, ở bên trong
hạt cũng diễn ra hàng loạt những
biến đỏi về mặt sinh lí và hóa sinh. Trong giai đoạn này mầm hạt lớn lên nhờ
các chất dinh dưỡng đã được dự trữ trong nội nhũ.
Giai đoạn này dài hay ngắn tùy thuộc vào điều kiện ngoại cảnh. Nếu
gieo vào vụ hè thì giai đoạn này ngắn hơn vụ đông. Thông thường thời gian
này khoảng 5 - 10 ngày sau khi gieo. Thời kì này chính là thời kì quyết định
mật độ cây con cũng như sức sinh trưởng của cây đậu cô ve sau này [15].
1.5. Tình hình nghiên cứu khả năng chịu mặn của đậu đỗ
1.5.1 Trên thế giới
Thực vật chỉ có thể sống được trong một ranh giới xác định của các
điều kiện sinh thái như: nóng, khô hạn, phèn, mặn,... Ngoài giới hạn này, các
yếu tố đó trở thành bất lợi (stress) cho thực vật. Tùy theo giống loài, mà mức
độ biểu hiện khác nhau: một số bị chết, một số bị thương, nhưng cũng có một

số không bị ảnh hưởng. Khả năng của thực vật ngăn ngừa tổn thương khi bị
tác động bất lợi của ngoại cảnh gọi là tính chống chịu. Trên thế giới với sự
phát triển mạnh mẽ và nhanh chóng của khoa học - kĩ thuật đã có nhiều công
trình nghiên cứu về tính chống chịu của cây trồng như: Bates (1996) [16],
Bamet N. M, Naylor A.W (1996) [17], Thomashow MI (1998) [23], Volcova
A.M (1984) [24],… nghiên cứu về tính chịu mặn, chịu hạn và chịu lạnh ở lúa,
lúa mì và thực vật khác. Trên đối tượng cây thuốc lá, tác giả Kishor P.B.K và

7


cng s (1995) [19] nghiờn cu cõy thuc lỏ c chuyn gen (gen liờn quan
n sinh tng hp prolin - P5CS) trong iu kin hn nc, hn, mui. Kt
qu cho thy hm lng prolin gp khong t 10 - 18 ln so vi i chng.
Thc vt c chuyn gen (gen P5CS) cng c nghiờn cu trờn i tng
l cõy u tng (De Ronde J.A.; R.N. Laurie; T.Caetano; M.M Greyling;
I.Kerepesi 2004) [18]. Cỏc tỏc gi tin hnh so sỏnh gia dũng u tng
chuyn gen P5CS v dũng u tng khụng c chuyn gen cho thy: dũng
u tng chuyn gen cú kh nng chu mn tt hn.
Kh nng thớch nghi ca c th thc vt i vi tỏc nhõn bin i ca
mụi trng l rt a dng. Bng cỏch bin i hỡnh thỏi gii phu hoc trao
i cht, thc vt cú th trỏnh c tỏc ng ca cỏc tỏc nhõn bt li.
Trong ú kiu thớch nghi cú ý ngha quan trng l da trờn kh nng ca t
bo bin i tc v chiu hng trao i cht phự hp vi iu kin bt li
m bo cung cp cỏc sn phm cn thit cho hot ng sng. c bit,
cỏc cht trung gian trong quỏ trỡnh trao i cht cú vai trũ rt ln i vi tớnh
chng chu ca thc vt.
Nhng nghiờn cu ca Matra N., Cushman J., C. (1994) [20] ó nhn
thy rng cDNA (complementary DNA) ca dehidrin t lỏ u tng mt
nc b phõn lp, dehidrin l mt trong nhng LEA vi chc nng bo v t

bo khi mt nc. Sheila A.Blackman v cng s (1992) [22] ó nghiờn cu
protein sc nhit (HSP - heat shock protein) trong phụi mm ht u tng
ang chớn iu kin bỡnh thng v di ỏp sut thm thu cao. Kt qu
nghiờn cu ó khng nh HSP tng lờn trong quỏ trỡnh hỡnh thnh ht v
gim khi ht ny mm. HSP h tr bo v t bo vo thi im oligosacarit
cha c tng hp h tr t bo thc hin chc nng.
1.5.2. Vit Nam
ở Việt Nam đã có những công trình nghiên cứu về tớnh chu mn ca
đậu rất lâu đời. Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu kh nng chu

8


mn ca đậu c biệt là các thành phần sinh hoá của chúng đã đc nhiều
tỏc gi cập đến.
Kim Th Duyờn, Nguyn Vn Mó (2011) ó nghiờn cu phn ng ca
ht u tng DT2008 ny mm trong iu kin dung dch NaCl cú ỏp sut
thm thu khỏc nhau [2]. iờu Th Mai Hoa, Trn Th Thanh Huyn nghiờn
cu s bin i hm lng prolin r v lỏ u xanh trong iu kin stress
mui [3].
La Vit Hng, Ngụ Th Anh, Bựi Th Thu Hng, Nguyn Vn Mó
(2014) nghiờn cu s tng quan gia hm lng prolin v GB lỏ u
tng giai on ra hoa trong iu kin nhit thp, mn v hn [4]. Lờ Th
Kim Lnh (2013) nghiờn cu nh hng ca dinh dng khoỏng n quỏ
trỡnh sinh trng, phỏt trin cõy u xanh trong iu kin sinh thỏi t nhim
mn ti xó Cm Thanh, Tp Hi An, tnh Qung Nam [5]. Trịnh Văn Bảo và
cộng sự ó nghiên cứu tính chống ôxi hoá của một số loài đậu Việt Nam trong
iu kin mn. Các tác giả đã chứng minh đc khả nng chống lại các chất
ôxi hoá của đậu xanh 1.
1.6. Prolin

Prolin hay -pirolidin cacboxylic l mt -iminoaxit a nc cú cụng
thc phõn t C5H9NO2, cú mch bờn l hidrocacbua khỏc vi cỏc axit amin
khỏc ch nhúm amin bc 1 C liờn kt vi cacbon ca mch bờn to thnh
vũng pirolidin [26].

Cu trỳc khụng gian ca proline [26]

Cụng thc cu to [26]

9


Prolin là axit amin ưa nước trong cơ thể thực vật, được tổng hợp từ
glutamat bởi enzim cảm ứng stress P5CS. Prolin tự do và prolin trong phân tử
protein là các thành phần bắt buộc của tế bào thực vật. Khi cây gặp mặn, hạn,
nhiệt độ thấp hoặc các tác nhân bất lợi khác gây giảm thế nước của dịch bào
thì hàm lượng prolin tự do tăng lên nhiều lần có thể tới hàng chục, hàng trăm
lần [7]. Đó như là một cơ chế giúp cây tránh được tác hại của môi trường.Vì
thế, việc nghiên cứu hàm lượng prolin trong quá trình sinh trưởng của hạt đậu
cô ve khi nảy mầm trong điều kiện mặn có thể giúp chúng ta tìm hiểu sâu hơn
sự điều tiết quá trình trao đổi nước trong tế bào thực vật và khả năng của
chúng chống lại sự thiếu hụt nước.
Khi nghiên cứu chức năng của prolin, Nanjo và cộng sự đã phát hiện:
những cây bị đột biến về hình dạng (có sự bất thường về biểu bì, tế bào mô
mềm và hệ mạch) có hàm lượng P5CS thấp, rất mẫn cảm với áp lực thẩm thấu.
Nhưng những sự biến đổi kiểu hình đó có thể ức chế được bằng cách tăng
cường hàm lượng prolin ngoại bào [21]. Nghiên cứu sự thay đổi hàm lượng
prolin và axit abscicis của những đối tượng mẫn cảm và chống chịu điều kiện
áp suất thẩm thấu Zheng Yi - Zhi và Litian cũng khẳng định rằng: phản ứng với
áp lực nước và nồng độ muối cao, cây đậu côve tích lũy hàm lượng prolin cao,

đó được xem như phản ứng thích nghi với điều kiện khô hạn [25].
Theo quan điểm của một số nhà khoa học: prolin làm tăng khả năng giữ
nước của cơ quan sinh sản và tăng cường hô hấp ở giai đoạn chu trình Creps
(đi vào chu trình sau khi loại nhóm amin) hoặc được sử dụng để tái tạo
aminoacid khác. Như vậy, vai trò của prolin chống chịu stress ở thực vật thể
hiện: prolin tham gia điều chỉnh áp suất thẩm thấu của nội bào, tham gia bảo
vệ màng tế bào, chống oxy hóa, tạo năng lượng và các chức năng khác đảm
bảo sự ổn định tế bào và chuyển nó sang trạng thái thích nghi mới [7].
Trong khi đánh giá vai trò của prolin đảm bảo thẩm thấu của dịch bào

10


cần lưu ý rằng prolin tích tụ chủ yếu ở trong chất nguyên sinh, nơi chỉ chiếm 510% thể tích tế bào thực vật, chính vì thế càng cho thấy rõ vai trò của prolin đối
với thế thẩm thấu của toàn bộ tế bào . Người ta cũng đã đo được hàm lượng
prolin rất cao (11µM/ ngày đêm/1g mô thực vật tươi) trong điều kiện stress
nước làm tăng áp suất thẩm thấu dịch bào và tăng cường khả năng chịu hạn.
Prolin cũng có thể có chức năng như protein thẩm thấu ưa nước và như một
gốc hydroxyl. Ngoài vai trò điều chỉnh thẩm thấu, prolin còn có tác động chống
stress thể hiện ở khả năng trực tiếp hay gián tiếp tác động tới các chất phân tử
lớn tạo điều kiện giữ gìn cấu trúc nguyên bản trong điều kiện stress. Do đó, sự
tích lũy prolin được coi là một phản ứng thích nghi thông thường của thực vật
bậc cao trong điều kiện bất lợi và được xem như một chất chỉ thị về khả năng
chịu hạn, là chỉ số tốt đánh giá khả năng chịu mặn của thực vật [7].

11


CHƯƠNG 2
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng nghiên cứu
Một số giống đậu cô ve được trồng phổ biến hiện nay: Giống PA 4, GS
103, Homico, TLP 68, VA 007.
Giống

Đặc điểm

PA- 4

Giống đậu cô ve lùn, không cần giàn. Sinh trưởng mạnh, chống
chịu tốt, thích hợp canh tác quanh năm ở vùng cao và vụ đông
xuân ở đồng bằng. Thu hoạch trái sau 40 ngày gieo, năng suất đạt
18- 25 tấn/ha.

TLP 68

Giống cây leo, cần bắc giàn khi canh tác. Thu hoạch sau 50-55
ngày khi gieo.

Homico

Cây dạng bụi, không cần giàn khi canh tác. Thu hoạch sau 45-50
ngày khi gieo.

GS 103

Cây dạng bụi, lùn, cao 50-60 cm. Cây sinh trưởng, phát triển
mạnh kháng sâu bệnh tốt. Thu hoạch sau 45-50 ngày khi gieo.

VA 007

Cây dạng leo. Thu hoạch sau 50 -55 ngày sau khi gieo.

2.2. Thời gian nghiên cứu
Từ tháng 12/2015 đến 04/2016
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Bố trí thí nghiệm
Thí nghiệm được thực hiện tại phòng Sinh lý thực vật - Khoa sinh KTNN và Trung tâm Hỗ trợ nghiên cứu Khoa học và Chuyển giao công nghệ
trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2.

12


Bố trí thí nghiệm gieo hạt: tiến hành gieo hạt trong dung dịch muối
NaCl theo phương pháp của Volcova [6]. Thí nghiệm gieo hạt trong các khay
trên có giấy thấm gấp nếp.
Chúng tôi chọn hạt giống rồi đặt thí nghiệm thăm dò nồng độ NaCl
thích hợp cho nghiên cứu này. Trước đây Kim Thị Duyên và cộng sự cũng đã
nghiên cứu về ảnh hưởng của nồng độ NaCl tới sự nảy mầm của đậu tương
[2], kết quả này cũng được chúng tôi tham khảo để tiến hành nghiên cứu này
trên cây đậu cô ve.
Chọn hạt giống đều, mẩy, có khả năng nảy mầm trên 80%, đưa vào làm
thí nghiệm thăm dò nồng độ từ 0,1%; 0,3%; 0,6%; 0,9%; 1,2%; 1,5%, 1,8%
và đối chứng để xác định khoảng nồng độ NaCl nghiên cứu. Qua thăm dò tôi
quyết định chọn các nồng độ sau để nghiên cứu: 0,3%; 0,6%, 0,9%, 1,2% do
từ nồng độ 1,5% trở lên hạt không nảy mầm được.
Gieo hạt vào các khay có để giấy thấm, mỗi khay 100 hạt với 3 lần
nhắc lại và chia thành các mẫu:
ĐC: Cho hạt nảy mầm trong nước cất.
M1: Cho hạt nảy mầm trong dung dịch NaCl 0,3%

M2: Cho hạt nảy mầm trong dung dịch NaCl 0,6%
M3: Cho hạt nảy mầm trong dung dịch NaCl 0,9%
M4: Cho hạt nảy mầm trong dung dịch NaCl 1,2%
2.3.2. Thiết bị nghiên cứu
- Máy UV-Vis 2505/ 24RS của phòng sinh lý thực vật.
- Máy ly tâm, tủ sấy, cân điện tử.
- Các hóa chất: ninhydrin, axit sulphosalyxilic, axit photphoric, axit
axetic, toluen... được cung cấp bởi Trung tâm Hỗ trợ Nghiên cứu khoa học và
Chuyển giao công nghệ Trường ĐHSP Hà Nội 2.

13


2.3.3. Phương pháp xác định chỉ tiêu
Các chỉ tiêu sinh trưởng
+ Tỷ lệ nảy mầm
Tỷ lệ nảy mầm =

Số hạt nảy mầm
x 100%
Tổng số hạt đem gieo

+ Khối lượng tươi được xác định bằng cân điện tử Sart orius.
+ Khối lượng khô được xác định bằng cách sấy hạt trong tủ sấy ở nhiệt
độ 1050C trong 3 giờ sau đó đem cân bằng cân điện tử Sart orius.
+ Chiều dài mầm, chiều dài rễ mầm được xác định bằng cách dung
thước cm để đo.
Xác định hàm lượng prolin trong mầm đậu cô ve (theo Bates và CS) [6]
Nguyên tắc thí nghiệm: Dựa vào phản ứng giữa prolin và dung dịch
ninhydrin trong axit tạo hợp chất màu vàng, hấp thụ bước sóng đặc trưng

520nm. Công thức tính hàm lượng prolin xác định trên cơ sở tham khảo
Reigosa Roger M.J.
Thiết bị và vật liệu:
- Axit sulphosalicylic 3% (w/v).
- Axit photphoric 6M.
- Axit acetic.
- Dung dịch ninhydrin trong axit (được chuẩn bằng cách ủ nóng 1,25g
ninhydrin trong 30ml axit acetic, thêm 20ml axit photphoric 6M). Lưu ý: axit
ninhydrin sẽ giữ ổn định chỉ trong 24 giờ, tại 40C.
- Toluen.
- Cách tiến hành:
 Cân 0,5g/mẫu nghiền kĩ, thêm 10 ml dung dịch axit sulfosalicylic 3%
(m/v), ly tâm 7000 vòng/phút trong thời gian 20 phút, lọc lấy dịch lọc.
 Lấy 2 ml dịch chiết cho vào bình, thêm 2 ml axit axetic và 2 ml dung

14


dịch ninhydrin, ủ trong nước nóng 1000C trong thời gian 1 giờ sau đó ủ nước
đá 5 phút.
Bổ sung vào bình phản ứng 4 ml toluen, lắc đều. Lấy phần dịch màu
hồng ở trên đem đo mật độ quang học ở bước sóng λ= 520 nm trên Máy UVVis 2505/ 24RS.
Hàm lượng prolin được xác định dựa vào đường chuẩn prolinvà tính
toán theo công thức sau, từ đó tính ra hàm lượng prolin trên gam mẫu:
Prolin (μg/g) =
Trong đó:

X.V(ml)df
w(g)

- X: giá trị OD520 của mẫu
- V: thể tích dịch chiết prolin(ml) (= số ml toluen)
- df: hệ số pha loãng (trong trường hợp này là 5)
- w: khối lượng mẫu (g)

2.4. Phương pháp xử lí số liệu thống kê
Các kết quả nghiên cứu được đánh giá theo phương pháp toán thống kê
sinh học qua các thông số: Giá trị trung bình mẫu (𝑋̅), độ lệch chuẩn (δ), sai
số trung bình (m).
Các thông số này được xử lý bằng phần mềm Microsoft Office Excel
2010 [6].

15


CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ - THẢO LUẬN
3.1. Ảnh hưởng của NaCl đến sinh trưởng mầm của một số giống đậu cô ve
3.1.1. Tỷ lệ nảy mầm
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của NaCl đến tỉ lệ nảy mầm của các giống đậu cô ve
Đv: %
Nồng độ

Đối chứng

NaCl 0,3%

NaCl 0,6%

NaCl 0,9%

NaCl 1,2%

Giống
GS 103
Homico
TLP 68
PA -4
VA 007
GS 103
Homico
TLP 68
PA – 4
VA 007
GS 103
Homico
TLP 68
PA 4
VA 007
GS 103
Homico
TLP 68
PA 4
VA 007
GS 103
Homico
TLP 68
PA 4
VA 007

Ngày 2

1,67
27,67
9,00
65,33
29,00
1,00
23,67
5,00
26,67
28,00
0
9,00
2,00
16,67
19,33
0,33
4,67
1,67
6,67
4,00
0
2,67
0
3,67
1,67

Ngày 3
22,00
93,33
87,67

95,00
91,67
18,33
91,67
74,33
93,67
91,00
2,33
79,00
34,67
78,00
84,67
1,00
35,67
37,33
50,33
39,67
0,33
23,33
5,67
9,33
6,67

Ngày 4
81,67
99,33
99,00
99,33
99,67
67,33

96,33
89,67
98,00
95,33
21,00
87,67
65,00
88,00
87,67
9,67
46,00
50,67
57,33
49,67
6,67
32,33
13,33
31,3
27,33

Ngày 5
95,67
100
100
100
100
96,00
97,67
97,00
100

98,33
69,67
95,67
84,67
93,33
94,00
21,33
56,33
51,67
61,67
56,33
18,00
38,33
24,33
40,00
39,67

Ngày 6
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
82,67
97,33

96,00
98,67
98,00
25,33
64,00
60,33
67,33
64,00
23,0
46,33
32,00
62,00
56,67

Nảy mầm là chu trình sinh lí quan trọng trong chu kì sinh trưởng và
phát triển của thực vật nói chung và của đậu côve nói riêng, đảm bảo duy trì
sự sống, tạo cơ sở ban đầu cho một cơ thể mới.

16


Khi gieo hạt trong dung dịch muối NaCl có áp suất thẩm thấu cao,
những hạt nảy mầm được là do chúng có khả năng hút nước lớn hơn sức hút
của môi trường.
Khi môi trường có nồng độ dung dịch muối NaCl càng cao thì tỷ lệ nảy
mầm của hạt đậu càng giảm sút. Ở nồng độ đối chứng và 0,3% các giống có
tỷ lệ nảy mầm cao, đạt 100% sau sáu ngày kể từ ngày gieo hạt.
Hạt thường chỉ nảy mầm mạnh từ ngày thứ nhất đến ngày thứ 3, 4 đặc
biệt là từ ngày 2 sang ngày 3. Sang ngày thứ 5, thứ 6 số hạt nảy mầm thêm
mới rất ít. Chẳng hạn ở nồng độ muối 0,3%: Giống Homico ngày thứ 2 có tỷ

lệ nảy mầm đạt 23,67% nhưng sang ngày thứ 3 đã lên tới 91,67%; ở nồng độ
muối 0,9 % ngày 2 đạt tỷ lệ 4,67%, sang ngày thứ 3 đạt 37,33% những ngày
sau số hạt nảy mầm thêm mới ít hơn từ ngày 2 sang ngày 3. Các hạt chưa nảy
mầm có lớp dịch nhầy màu trắng đục bao quanh và bắt đầu có dấu hiệu bị
hỏng và có mùi hôi. Ở các nồng độ NaCl cao 0,6%; 0,9%; 1,2% các giống
PA4, Homico, VA 007 có tỷ lệ nảy mầm cao hơn so với giống GS 103 và
TLP 68. Chẳng hạn như ở nồng độ muối 1,2 % giống PA4 có tỷ lệ này mầm
cao nhất trung bình đạt 62%, tiếp đó đến giống VA 007 trung bình đạt
56,67% ở ngày thứ 6. Giống GS 103 có số lượng hạt nảy mầm kém nhất ở
các lô thí nghiệm: Như ở nồng độ 0,9%, tỷ lệ nảy mầm của giống GS103 là
25,33% và ở nồng độ 1,2% là 23% ở ngày thứ 6, chỉ đạt 1/4 so với công thức
đối chứng.
Nguyên nhân là khi ở nồng độ muối cao, hạt không hút được nước từ
bên ngoài môi trường, nên nước không đủ cung cấp cho các hoạt động sinh lý,
sinh hóa diễn ra bên trong hạt khiến cho hạt không thể nảy mầm đươc. Những
hạt không hút được nước ở nồng độ muối cao, qua ngày bị hỏng, vi sinh vật
xâm nhập khiến hạt có mùi hôi.
Các giống GS103, TLp 68 là hai giống bị ảnh hưởng của NaCl nhiều
nhất. Chẳng hạn như ở ngày 6, mẫu xử lý NaCl 1,2% giống GS103 có tỷ lệ
nảy mầm chỉ đạt 23%, giống TLP 68 đạt 32%, giống Homico đạt 46,33%,
giống VA 007 đạt 56, 67% và cao nhất là giống PA-4 đạt tỷ lệ 62%.

17


3.1.2. Ảnh hưởng của NaCl lên khối lượng tươi đến các giống đậu cô ve
Chỉ tiêu khối lượng tươi cũng là một trong những chỉ tiêu sinh lý đánh
giá mức độ sinh trưởng của hạt đậu cô ve. Khối lượng tươi của mầm cũng phụ
thuộc vào hàm lượng nước có trong môi trường.
Bảng 3.2.Ảnh hưởng của NaCl lên khối lượng tươi đến các giống đậu cô ve

Đv: g/mầm
Ngày

Giống
GS 103
Homico

2

TLP 68
PA 4
VA 007
GS 103
Homico

4

TLP 68
PA 4
VA 007
GS 103
Homico

6

TLP 68
PA 4
VA 007

ĐC

0,517
± 0,021b
0,593
± 0,043b
0,435
± 0,010a
0,641
± 0,004c
0,569
± 0,049b
0,574
± 0,034b
0,794
±0,015b
0,569
± 0,035a
0,876
± 0,044c
0,759
±0,008a
0,712
±0,016a
1,273
±0,025a
0,875
±0,031a
1,416
±0,031a
1,320
± 0,035a

NaCl
0,3%
0,459
± 0,022b
0,516
± 0,071ab
0,435
±0,012a
0,573
± 0,043b
0,567
± 0,047b
0,513
± 0,033b
0,751
±0,017b
0,497
± 0,013b
0,648
±0,020b
0,689
±0,026a
0,627
±0,0035a
1,260
±0,010a
0,827
±0,033a
1,357

±0,070ab
1,268
± 0,018a

NaCl
0,6%
0,388
± 0,050b
0,498
± 0,071ab
0,397
±0,067b
0,507
± 0,024a
0,459
± 0,018a
0,417
± 0,007a
0,581
±0,003a
0,486
± 0,035b
0,637
±0,029ab
0,65
±0,039a
0,506
±0,019b
0,880
±0,027b

0,616
±0,018a
0,71
±0,014b
0,797
± 0,013a

NaCl
0,9%
0,385
± 0,022a
0,486
± 0,047a
0,413
± 0,007ab
0,505
± 0,059a
0,462
± 0,042a
0,403
± 0,013a
0,576
±0,037a
0,457
± 0,016bc
0,609
±0,012ab
0,560
±0,010a
0,473

±0,026bc
0,754
±0,009b
0,557
±0,006a
0,633
±0,014c
0,732
± 0,036a

NaCl
1,2%
0,362
± 0,034a
0,474
± 0,048a
0,411
± 0,009ab
0,509
±0,021ab
0,463
± 0,032a
0,401
± 0,008a
0,543
±0,026a
0,423
± 0,032c
0,595
±0,012a

0,482
±0,003a
0,432
±0,025c
0,70
±0,018b
0,48
±0,015a
0,622
±0,013c
0,525
± 0,010a

LSD
0,058
0,104
0,057
0,065
0,072
0,041
0,047
0,051
0,048
0.040
0,046
0,035
0,042
0,065
0,046

Ghi chú: a,b,c thể hiện sự sai khác của các nồng độ trong cùng một
giống với độ tin cậy α ≤ 0,05

18