ĐIỀU KHIỂN SỰ HÌNH THÀNH HOA VÀ TÌM CHỈ THỊ PROTEIN LIÊN QUAN ĐẾN PHẢN ỨNG RA HOA CỦA CÂY HOA PĂNG-XÊ (VIOLA WITTROCKIANA) TRONG ĐIỀU KIỆN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
***************

NGUYỄN THỊ KIM XUÂN

ĐIỀU KHIỂN SỰ HÌNH THÀNH HOA VÀ TÌM CHỈ THỊ PROTEIN
LIÊN QUAN ĐẾN PHẢN ỨNG RA HOA CỦA CÂY HOA
PĂNG-XÊ (VIOLA WITTROCKIANA) TRONG
ĐIỀU KIỆN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 09/2010


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
***************

NGUYỄN THỊ KIM XUÂN

ĐIỀU KHIỂN SỰ HÌNH THÀNH HOA VÀ TÌM CHỈ THỊ PROTEIN
LIÊN QUAN ĐẾN PHẢN ỨNG RA HOA CỦA CÂY HOA
PĂNG-XÊ (VIOLA WITTROCKIANA) TRONG
ĐIỀU KIỆN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Chuyên ngành : Công nghệ sinh học
Mã số

: 60.42.80

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Hướng dẫn Khoa học
TS. BÙI MINH TRÍ

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 09/2010

ii


ĐIỀU KHIỂN SỰ HÌNH THÀNH HOA VÀ TÌM CHỈ THỊ PROTEIN
LIÊN QUAN ĐẾN PHẢN ỨNG RA HOA CỦA CÂY HOA
PĂNG - XÊ (VIOLA WITTROCKIANA) TRONG
ĐIỀU KIỆN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
NGUYỄN THỊ KIM XUÂN

Hội đồng chấm luận văn:
1. Chủ tịch:

TS. LÊ ĐÌNH ĐÔN
Trường Đại học Nông lâm Tp. HCM

2. Thư ký:

TS. TRẦN LỆ MINH
Trường Đại học Nông lâm Tp. HCM

3. Phản biện 1:

TS. TRẦN THỊ DUNG
Trường Đại học Tôn Đức Thắng Tp. HCM

4. Phản biện 2:

PGS. TS. BÙI VĂN LỆ
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Tp. HCM

5. Ủy viên:

TS. BÙI MINH TRÍ
Trường Đại học Nông lâm Tp. HCM
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
HIỆU TRƯỞNG

i


LÝ LỊCH CÁ NHÂN
Tôi tên là Nguyễn Thị Kim Xuân sinh ngày 20 tháng 01 năm 1979 tại tỉnh
Đồng Nai. Con Ông Nguyễn Xuân Sinh và Bà Phan Thị Kim Dung.
Tốt nghiệp Tú tài tại trường Trung học phổ thông Thủ Đức, thành phố Hồ Chí
Minh.
Tốt nghiệp Đại học ngành Nông học hệ chính quy tại Đại học Nông lâm, Thủ
Đức, thành phố Hồ Chí Minh.
Sau đó làm việc tại Công ty Công viên Cây xanh thành phố Hồ Chí Minh,
chức vụ nhân viên kỹ thuật.
Tháng 09 năm 2006 theo học Cao học ngành Công nghệ Sinh học tại Đại học
Nông lâm, Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh.

Tình trạng gia đình: đã kết hôn năm 2007.
Địa chỉ liên lạc: 33/374 Nguyễn Văn Lượng, phường 17, quận Gò Vấp, thành
phố Hồ Chí Minh.
Điện thoại: 0903063131
Email:

ii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai
công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Nguyễn Thị Kim Xuân

iii


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn tất khóa học và luận văn này, tôi xin chân thành cảm ơn:
TS. Bùi Minh Trí, người thầy đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận
lợi để tôi hoàn thành luận văn này.
Ban Giám Hiệu trường Đại học Nông lâm thành phố Hồ Chí Minh, quý Thầy
Cô Bộ môn Công nghệ Sinh học trường Đại học Nông lâm thành phố Hồ Chí Minh
đã tạo mọi điều kiện để tôi hoàn thành khóa học.
Ban Giám đốc Công ty Công viên Cây xanh, ban quản lý công viên Tao Đàn,
Ban Giám đốc Trung tâm nghiên cứu và phát triển cây xanh hoa kiểng đã tạo điều
kiện thuận lợi để tôi tiến hành thí nghiệm.
Các anh Hùng, Nhân, Hiệp, Vũ, em Đẩu, Loan, Hương đã giúp đỡ tôi trong

suốt thời gian tiến hành thí nghiệm.
Tập thể lớp Công nghệ Sinh học khóa 2006 đã giúp đỡ tôi trong quá trình học
và làm luận văn.

iv


TÓM TẮT
Đề tài: “Điều khiển sự hình thành hoa và tìm chỉ thị protein liên quan đến phản
ứng ra hoa của cây hoa păng - xê (Viola wittrockiana) trong điều kiện thành phố
Hồ Chí Minh”
Được thực hiện tại Trung tâm Nghiên cứu Phát triển Cây xanh hoa kiểng thuộc
Công ty Công viên Cây xanh Thành phố Hồ Chí Minh. Trong đề tài, protein tổng số
ly trích từ lá của cây hoa păng - xê đã được phân tích bằng phương pháp điện di 2
chiều tại phòng thí nghiệm protein, bộ môn Sinh lý Thực vật, Đại học Khoa học
Nông nghiệp (Thụy điển)
Kết quả thu nhận được cho thấy, cây păng - xê từ 7 tuần tuổi đã có thể khởi
phát hoa khi cây được xử lý nhiệt độ từ 16 đến 20°C trong thời gian 4 đến 8 ngày.
Lá của cây păng - xê 8 tuần tuổi đã được xử lý nhiệt độ ở 20°C trong 4 hoặc 8 ngày
được phân tích protein bằng phương pháp điện di 2 chiều.
Tuổi cây đã ảnh hưởng đến sinh trưởng và ra hoa của cây hoa păng - xê. Hoa
của cây hoa păng - xê đã xuất hiện khi cây đã được xử lý nhiệt độ lúc 7, 8, 9 tuần
tuổi. Tuổi cây tốt nhất để xử lý nhiệt độ cho cây ra hoa là 8 tuần tuổi. Bên cạnh đó,
kết quả cũng cho biết, tuổi cây ảnh hưởng đến thời gian ra nụ hoa, thời gian ra hoa
cũng như ảnh hưởng đến chiều cao cây, đường kính hoa, tuổi thọ hoa.
Thời lượng xử lý nhiệt độ thấp đã ảnh hưởng đến sự ra hoa của cây ở các độ
tuổi khác nhau. Cây đã ra hoa sau khi đã được xử lý nhiệt độ 4 hoặc 8 ngày tại thời
điểm cây 8 tuần tuổi. Thời lượng xử lý nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến thời gian ra nụ
hoa, thời gian ra hoa và tuổi thọ hoa.
Qua các kết quả nghiên cứu, chúng tôi đề xuất những thông số tối ưu để áp

dụng biện pháp xử lý ra hoa cho cây hoa păng - xê là: cây 8 tuần tuổi, xử lý nhiệt độ
20°C trong 4 ngày.
Dựa vào kết quả điện di hai chiều, chúng tôi tìm thấy một số vệt protein xuất
hiện trong mẫu cây trồng đã xử lý nhiệt độ thấp, nhưng không tìm thấy protein này
trong cây đối chứng. Những vệt protein này có điểm đẳng điện pI-7,5 và trọng
lượng phân tử khoảng 20 kDal. Protein này được giả định là có vai trò trong quá
trình ra hoa của cây hoa păng - xê.

v


ABSTRACT
The thesis: “Treatment for flower induction and finding protein signals
corresponding to flowering in pansy (Viola wittrockiana) in Ho Chi Minh city”
The study was carried out at research station and nursery belong to Ho Chi
Minh City company for park and landscape management. In the thesis, protein
samples extracted from pansy leaves and were analyzed using two dimension
electrophoresis at the protein laboratory, the Department of Plant physiology,
University of Agricultural Sciences (Sweden).
The obtained results shown that pansy plants at an age from 7 to 9 week old
could form inflorescence if the plants were exposed to temperature in range from 16
to 20°C with a duration from 4 to 8 days. Leaves of eight-week old pansy plants
exposed to temperature at 20°C in 4 or 8 days were used for protein analysis by the
use of two dimension electrophoresis.
The plant age influenced on growth and inflorescence emerged in pansy. Flowering
of pansy was occurred when plants were exposed to temperature at 7, 8, 9-week-old. Eight
week old was indicated as optimal age for flower induction of pansy plants. Beside, the
results also indicated that maturity level of plant can affect on timing of bud emergence,
flowering as well as on plant height, flower diameter and longevity.
Duration of low temperature treatment influenced on flowering of plants at all

maturity level. Complete flower induction was observed when 8 week old plants were
exposed to temperature for 4 or 8 days. The duration of low temperature treatment also
influenced on timing of flower bud emergence, flowering and flower longevity.
From our research, we suggest optimal parameters for flower induction treatment
of pansy are: plant age at 8-week old; exposure temperature at 20°C in 4 days.
Based on 2D- electrophoresis results, we found that some protein spots
appeared in low temperature treated plants but not found in the control plants. These
spots had pI=7.5 and molercular weight about 20 kDal. This putative protein is
thought to play arole in flowering process of pansy.

vi


MỤC LỤC
CHƯƠNG

TRANG
Trang tựa
Trang chuẩn y

i

Lý lịch cá nhân

ii

Lời cam đoan

iii

Lời cảm ơn

iv

Tóm tắt

v

Mục lục

vii

Danh sách các chữ viết tắt

xi

Danh sách các hình

xii

Danh sách các bảng

xiii

Chương 1 MỞ ĐẦU

1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

1

1.2 Mục tiêu, ý nghĩa đề tài

1

12.1 Mục tiêu

1

1.2.2 Ý nghĩa

2

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu

2

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu

2

1.3.3 Giới hạn đề tài

2

Chương 2 TỔNG QUAN

3

2.1 Sơ lược về cây hoa păng-xê

3

2.1.1 Nguồn gốc

3

2.1.2 Phân loại

3

2.1.3 Hình thái của cây hoa păng - xê

3

2.1.4 Giá trị của cây hoa păng - xê

4

2.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của cây hoa păng-xê

4

2.2.1 Dinh dưỡng

4

vii


2.2.2 Nhiệt độ

5

2.2.3 Ánh sáng

5

2.2.4 Nước

5

2.3 Sự ra hoa

6

2.3.1 Các giai đoạn của sự ra hoa

6

2.3.2 Một số yếu tố ảnh hưởng đến sự ra hoa

10

2.4 Tinh sạch và xác định trọng lượng phân tử protein

11

2.4.1 Tinh sạch protein

11

2.4.2 Xác định trọng lượng phân tử protein

12

2.5 Tình hình nghiên cứu

13

2.5.1 Trong nước

13

2.5.2 Thế giới

13

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

14

3.1 Nội dung nghiên cứu

14

3.1.1 Khảo sát ảnh hưởng của tuổi cây đến sự sinh trưởng phát triển và
ra hoa ở cây hoa păng - xê sau khi xử lý nhiệt độ thấp

14

3.1.2 Khảo sát ảnh hưởng của thời lượng xử lý nhiệt độ thấp đến sự ra hoa
ở cây hoa păng - xê

14

3.1.3 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý ra hoa đến sự ra hoa ở cây
hoa păng - xê

14

3.1.4 Khảo sát biểu hiện protein trong cây hoa păng - xê sau khi xử lý
nhiệt độ thấp

14

3.2 Thời gian và địa điểm nghiên cứu

14

3.3 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

14

3.3.1 Vật liệu

14

3.3.2 Phương pháp nghiên cứu

15

3.3.3 Trồng và chăm sóc cây păng - xê

19

3.4 Các chỉ tiêu và phương pháp theo dõi

19

3.4.1 Nội dung nghiên cứu 1,2 và 3

19

3.4.2 Nội dung nghiên cứu 4

20

viii


3.5 Phương pháp xử lý số liệu

20

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

21

4.1 Ảnh hưởng của tuổi cây đến sự sinh trưởng phát triển và ra hoa của
cây hoa păng - xê sau khi xử lý nhiệt độ thấp

21

4.1.1 Ảnh hưởng của tuổi cây đến chiều cao cây hoa păng - xê sau khi
xử lý nhiệt độ thấp

21

4.1.2 Ảnh hưởng của tuổi cây đến số lá xanh trên cây hoa păng - xê sau
khi xử lý nhiệt độ thấp

24

4.1.3 Ảnh hưởng của tuổi cây đến thời gian ra nụ hoa ở cây hoa păng xê sau khi xử lý nhiệt độ thấp

26

4.1.4 Ảnh hưởng của tuổi cây đến số lượng nụ hoa ở cây hoa păng - xê
sau khi xử lý nhiệt độ thấp

28

4.1.5 Ảnh hưởng của tuổi cây đến thời gian ra hoa ở cây hoa păng - xê
sau khi xử lý nhiệt độ thấp

29

4.1.6 Ảnh hưởng của tuổi cây đến khoảng thời gian giữa 2 đợt ra hoa ở
cây hoa păng - xê sau khi xử lý nhiệt độ thấp

31

4.1.7 Ảnh hưởng của tuổi cây đến đường kính hoa ở cây hoa păng - xê
sau khi xử lý nhiệt độ thấp

32

4.1.8 Ảnh hưởng của tuổi cây đến tuổi thọ hoa ở cây hoa păng - xê sau
khi xử lý nhiệt độ thấp

33

4.2 Ảnh hưởng của thời lượng xử lý nhiệt độ thấp đến sự ra hoa ở cây hoa
păng - xê

35

4.2.1 Ảnh hưởng của thời lượng xử lý nhiệt độ thấp đến thời gian ra nụ hoa
ở cây hoa păng - xê

35

4.2.2 Ảnh hưởng của thời lượng xử lý nhiệt độ thấp đến thời gian ra hoa ở
cây hoa păng - xê

38

4.2.3 Ảnh hưởng của thời lượng xử lý nhiệt độ thấp đến đường kính hoa ở
cây hoa păng - xê

39

4.2.4 Ảnh hưởng của thời lượng xử lý nhiệt độ thấp đến tuổi thọ hoa ở cây
hoa păng - xê

40

ix


4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý ra hoa đến sự ra hoa ở cây hoa păng xê

41

4.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý ra hoa đến thời gian ra nụ hoa ở cây
hoa păng - xê

42

4.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý ra hoa đến thời gian ra hoa ở cây
hoa păng - xê

43

4.3.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý ra hoa đến đường kính hoa ở cây
hoa păng - xê

44

4.3.4 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý ra hoa đến tuổi thọ hoa ở cây hoa
păng - xê

45

4.4 Khảo sát biểu hiện protein trong cây hoa păng - xê sau khi xử lý
nhiệt độ thấp

46

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

50

5.1 Kết luận

50

5.2 Đề nghị

51

TÀI LIỆU THAM KHẢO

52

PHỤ LỤC

55

x


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
SDS PAGE

Sodium Dodecyl Sulfate Polyacgrilamide Gel Electrophoresis

IEF

Isoelectric Focusing

pI

Isoelectric Point

DDT

Dithiothreitol

PMSF

Phynelmethanesulfonyl fluoride

IPG gel

Immobiline pH gradient gel

pH 3-10NL

pH 3-10 non linear

CRD

Completely Randomized Design

LSD

Least Significant Difference Test

CV

Coefficient of Variation

p

Probability

NT

nghiệm thức

ĐC

đối chứng

xln

xử lý nhiệt

tst

tuần sau trồng

nst

ngày sau trồng

tt

tuần tuổi

slt

số liệu thực

slqđ

số liệu quy đổi

xi


DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH

TRANG

Hình 2.1 Mô phân sinh dinh dưỡng chuyển hóa thành mô phân sinh tiền hoa ở
cây táo
Hình 2.2 Mô phỏng sự hình thành các cơ quan hoa từ các mô phân sinh

7
9

Hình 4.1 Ảnh hưởng của tuổi cây đến thời gian ra các hoa từ hoa 1 đến hoa 4 ở
cây hoa păng - xê sau khi xử lý nhiệt độ 16°C trong thời gian 8 ngày

30

Hình 4.2 Đường kính hoa của cây hoa păng - xê (cây 7, 8, 9 tuần tuổi đã xử lý
nhiệt độ 16ºC trong 8 ngày)

33

Hình 4.3 Ảnh hưởng của thời lượng xử lý nhiệt độ thấp đến thời gian ra các nụ hoa từ
nụ hoa 1 đến hoa 4 ở cây hoa păng - xê (cây 7 - 8 tuần tuổi đã xử lý nhiệt độ
16°C trong 4 - 8 ngày)

37

Hình 4.4 Đường kính hoa của cây hoa păng - xê (cây 7 - 8 tuần tuổi đã xử lý
nhiệt độ 16ºC trong 4 - 8 ngày)

40

Hình 4.5 Đường kính hoa của cây hoa păng - xê (cây 8 tuần tuổi đã xử lý nhiệt
độ 16°C - 20°C trong 4 ngày)

45

Hình 4.6 Kết quả điện di 2 chiều của protein lá cây hoa păng - xê không xử lý
nhiệt độ 20°C và đồng thời cây đã không ra hoa sau khi kết thúc thí
nghiệm

47

Hình 4.7 Kết quả điện di 2 chiều của protein lá cây hoa păng - xê 8 tuần tuổi
sau 4 ngày xử lý nhiệt độ 20°C và đã hình thành hoa sau xử lý nhiệt độ

48

Hình 4.8 Kết quả điện di 2 chiều của protein lá cây hoa păng - xê 8 tuần tuổi sau
8 ngày xử lý nhiệt độ tuổi 20°C và đã hình thành hoa sau xử lý nhiệt độ

49

Hình PL1 Hệ thống nhà kính xử lý nhiệt độ thấp cho cây hoa păng - xê

55

Hình PL2 Hệ thống nhà lưới chăm sóc cây hoa păng - xê

56

Hình PL3 Cây hoa păng - xê ra nụ hoa (cây 8 tuần tuổi đã được xử lý nhiệt độ
20°C trong 4 ngày)

56

Hình PL4 Cây hoa păng - xê ra hoa (cây 8 tuần tuổi đã được xử lý nhiệt độ
20°C trong 4 ngày)

57

xii


DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG

TRANG

Bảng 4.1 Ảnh hưởng của tuổi cây đến chiều cao cây hoa păng - xê (cây 7, 8, 9
tuần tuổi đã xử lý nhiệt độ 16ºC trong 8 ngày)

22

Bảng 4.2 Ảnh hưởng của tuổi cây đến số lá xanh trên cây hoa păng - xê (cây 7,
8, 9 tuần tuổi đã xử lý nhiệt độ 16ºC trong 8 ngày)

25

Bảng 4.3 Ảnh hưởng của tuổi cây đến thời gian ra các nụ hoa từ nụ hoa 1 đến nụ
hoa 4 ở cây hoa păng - xê (cây 7, 8, 9 tuần tuổi đã xử lý nhiệt độ 16ºC

trong 8 ngày)

27

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của tuổi cây đến số lượng nụ hoa ở cây hoa păng - xê
(cây 7, 8, 9 tuần tuổi đã xử lý nhiệt độ 16ºC trong 8 ngày)

28

Bảng 4.5 Ảnh hưởng của tuổi cây đến thời gian ra các hoa từ hoa 1 đến hoa 4 ở cây
hoa păng - xê (cây 7, 8, 9 tuần tuổi đã xử lý nhiệt độ 16ºC trong 8 ngày)

29

Bảng 4.6 Ảnh hưởng của tuổi cây đến khoảng thời gian giữa 2 đợt ra hoa ở cây
hoa păng - xê (cây 7, 8, 9 tuần tuổi đã xử lý nhiệt độ 16ºC trong 8 ngày)

31

Bảng 4.7 Ảnh hưởng của tuổi cây đến đường kính các hoa từ hoa 1 đến hoa 4 ở cây
hoa păng - xê (cây 7, 8, 9 tuần tuổi đã xử lý nhiệt độ 16ºC trong 8 ngày)

32

Bảng 4.8 Ảnh hưởng của tuổi cây đến tuổi thọ các hoa từ hoa 1 đến hoa 4 ở cây
hoa păng - xê (cây 7, 8, 9 tuần tuổi đã xử lý nhiệt độ 16ºC trong 8 ngày)

34

Bảng 4.9 Ảnh hưởng của thời lượng xử lý nhiệt độ đến thời gian ra các nụ hoa

từ nụ hoa 1 đến nụ hoa 4 ở cây hoa păng - xê (cây 7, 8 tuần tuổi đã xử lý
nhiệt độ 16ºC trong 2, 4, 8 ngày)

35

Bảng 4.10 Ảnh hưởng của thời lượng xử lý nhiệt độ đến thời gian ra các hoa từ
hoa 1 đến hoa 4 ở cây hoa păng - xê (cây 7, 8 tuần tuổi đã xử lý nhiệt độ
16ºC trong 2, 4, 8 ngày)

38

Bảng 4.11 Ảnh hưởng của thời lượng xử lý nhiệt độ đến đường kính các hoa từ
hoa 1 đến hoa 4 ở cây hoa păng - xê (cây 7, 8 tuần tuổi đã xử lý nhiệt độ
16ºC trong 2, 4, 8 ngày)

39

xiii


Bảng 4.12 Ảnh hưởng của thời lượng xử lý nhiệt độ đến tuổi thọ các hoa từ hoa 1
đến hoa 4 ở cây hoa păng - xê (cây 7, 8 tuần tuổi đã xử lý nhiệt độ 16ºC
trong 2, 4, 8 ngày)

41

Bảng 4.13 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý ra hoa đến thời gian ra các nụ hoa từ
nụ hoa 1 đến nụ hoa 4 ở cây hoa păng - xê (cây 8 tuần tuổi đã xử lý nhiệt
độ 16, 20, 24ºC trong 4 ngày)

42

Bảng 4.14 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý ra hoa đến thời gian ra các hoa từ hoa
1 đến hoa 4 ở cây hoa păng - xê (cây 8 tuần tuổi đã xử lý nhiệt độ 16,
20, 24ºC trong 4 ngày)

43

Bảng 4.15 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý ra hoa đến đường kính các hoa từ hoa 1
đến hoa 4 ở cây hoa păng - xê (cây 8 tuần tuổi đã xử lý nhiệt độ 16, 20,
24ºC trong 4 ngày)

44

Bảng 4.16 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý ra hoa đến tuổi thọ các hoa từ hoa 1
đến hoa 4 ở cây hoa păng - xê (cây 8 tuần tuổi đã xử lý nhiệt độ 16, 20,
24ºC trong 4 ngày)

46

xiv


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Cây hoa păng - xê (Viola wittrockiana) là một loài hoa kiểng đẹp được ưa chuộng
tại nhiều nước trên thế giới. Hoa păng - xê có cánh mỏng, trên mỗi hoa có ba màu
không bao giờ thay đổi, điều này đã trở thành đặc trưng của hoa păng-xê, nhưng ba
màu này được tổ hợp ngẫu nhiên từ các màu đen, vàng, xanh, tím, trắng..., đã tạo nên

nhiều giống hoa păng - xê với những màu sắc lạ, rất hấp dẫn. Hiện nay, cây hoa păngxê đã được lai tạo rất nhiều giống. Hoa păng - xê lai tạo có hoa to và đa dạng về màu
sắc như: trắng, vàng, cam, hồng nhung, đỏ, xanh dương, hồng, tím. Cây hoa păng-xê có
thể được dùng để trang trí sân vườn, trồng nhiều màu hoa sẽ tăng sự rực rỡ của hoa.
Ở nước ta, cây hoa păng - xê được trồng ở Sa Pa, Ba Vì, Tam Đảo và các tỉnh
Tây nguyên. Đặc biệt, Đà Lạt là vùng có điều kiện khí hậu quanh năm mát mẻ, ôn hòa,
thích hợp cho cây hoa păng - xê sinh trưởng và phát triển. Thành phố Hồ Chí Minh là
một trong những thành phố có nhu cầu tiêu thụ hoa kiểng lớn. Đáng tiếc là ở đây, hoa
păng-xê không thể tự ra hoa do điều kiện thời tiết nóng, nhiệt độ cao. Bên cạnh đó, cây
từ Đà Lạt phân phối về các vùng có nhiệt độ cao, khả năng thích ứng của cây kém.
Việc vận chuyển cây đi xa là một trong những bất lợi hàng đầu của ngành trồng hoa.
Để tìm hiểu khả năng ra hoa của cây hoa păng - xê ở vùng khí hậu nhiệt đới đặc trưng,
cũng như cơ chế liên quan đến hiện tượng này, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Điều khiển sự hình thành hoa và tìm chỉ thị protein liên quan đến phản ứng ra hoa của
cây hoa păng - xê (Viola wittrockiana) trong điều kiện thành phố Hồ Chí Minh”.
1.2 Mục tiêu, ý nghĩa đề tài
1.2.1 Mục tiêu
Xác định điều kiện phù hợp cho phép xử lý tạo hoa của cây hoa păng - xê trong
điều kiện khí hậu nhiệt đới tại Thành phố Hồ Chí Minh.

1


Phát hiện dấu hiệu sự hiện diện của protein có khả năng liên quan đến phản
ứng ra hoa của cây hoa păng - xê.
1.2.2 Ý nghĩa
Chủ động điều khiển sự ra hoa cho cây hoa păng - xê trong điều kiện khí hậu
nhiệt đới tại Thành phố Hồ Chí Minh.
1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.3.1 Đối tượng nghiên cứu
Cây hoa păng - xê có nguồn gốc từ vùng ôn đới được trồng trong điều kiện khí

hậu nhiệt đới tại Thành phố Hồ Chí Minh.
1.3.2 Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu phản ứng hình thành hoa chỉ dựa trên các chỉ tiêu sinh trưởng phát
triển.
Chỉ thị protein liên quan đến phản ứng ra hoa dựa trên kết quả điện di 2 chiều
đối với hệ protein sau khi được xử lý nhiệt độ thấp.
1.3.3 Giới hạn của đề tài
Do giới hạn về thời gian, thí nghiệm chỉ tiến hành khảo sát yếu tố nhiệt độ tác
động đến sự ra hoa của một giống cây hoa păng - xê.

2


Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Sơ lược về cây hoa păng - xê
2.1.1 Nguồn gốc
Cây hoa păng - xê Viola wittrockiana là giống hoa lai tạo từ Viola tricolor có
nguồn gốc ở Châu Âu. Cây hoa păng - xê phát triển ở vùng có khí hậu mát, lạnh.
Trong 50 mươi năm qua, giống hoa păng - xê có màu sắc hồng, đỏ và cam được
ưa chuộng. Đức, Hoa kỳ, Nhật bản là những nước sản xuất giống hoa păng - xê với số
lượng lớn. Từ năm 1970 đến nay, giống hoa păng - xê được sản xuất tập trung vào
hướng tăng tính chịu đựng, sức sống cao và có nhiều hoa. ()
Hạt hoa păng - xê được nhập từ Pháp, Hà Lan và gần đây đồng bào ở Bắc Mỹ cũng
đã gửi giống về. Ở Việt Nam, cây hoa păng - xê Viola wittrockiana được trồng ở Sapa,
Ba Vì, Tam đảo và các tỉnh Tây nguyên. Đặc biệt, Đà Lạt có khí hậu ôn hòa rất thích hợp
để trồng hoa păng - xê. (Phạm Hoàng Hộ, 1999; )
2.1.2 Phân loại ()
Giới (regnum):
Ngành (division):

Lớp (class):
Bộ (order):
Họ (familia):
Phân họ (subfamilia):
Chi (genus):
2.1.3 Hình thái của cây hoa păng - xê

Plantae
Magnoliophyta
Magnoliopsida
Violales
Violaceae
Violoideae
Viola

Cây thuộc loại thân thảo, hằng niên hay đa niên. Lá mọc sát gốc, có phiến
xoan tròn dài, bìa có răng thưa, lá bẹ có dạng lá nhỏ, có thùy hay xẻ lông chim. Hoa
lớn, mọc đơn trên cuống dài, có 5 cánh hoa, hướng lên và mọc xòe rộng. Hoa có
nhiều màu sắc như vàng, tím, trắng, hồng, cam ..., có hoặc không có bớt (blotch,

3


face). Quả là nang có 3 cạnh, nhẵn, mở ra làm 3 mảnh. Quả chứa nhiều hạt nhỏ.
(Phạm Hoàng Hộ, 1999; )
2.1.4 Giá trị của cây hoa păng - xê
Dược liệu
Hoa păng - xê chứa một số thành phần như acid salicylic, acid phenolic, acid
carboxylic, các đường glucose, galactose, arabinose, và các hợp chất

tannin,

glycosides, acid ascorbic, alpha-tocophenol.... Do đó được các nhà khoa học Pháp
và Hà Lan sử dụng làm dược liệu. ()
Trong dân gian, hoa păng - xê được sử dụng chữa bệnh ngoài da như: chóc ở
đầu trẻ nhỏ, giảm ho, khò khè, hạ huyết áp. Bên cạnh đó, các nhà dược học cũng sử
dụng păng - xê làm thuốc trị bệnh ngoài da và lát sữa ở trẻ sơ sinh. (Trần Hợp, 2000;
)
Mỹ phẩm
Hương hoa păng - xê thanh nhã, màu hoa vàng và xanh thơm hơn các màu hoa
păng - xê khác. Hoa tỏa hương vào buổi sáng sớm và chiều tối. Vì vậy, các nhà
nghiên cứu đã sử dụng chiết xuất từ hoa păng - xê để sản xuất nước hoa. (Shane
Smith và cộng sự, 2000)
Cây cảnh trang trí
Ở nhiều nước trên thế giới, cây hoa păng - xê được chọn làm cây cảnh trang trí
sân vườn từ nhiều thập kỷ qua. Việt Nam, ngoài mục đích trồng cây hoa păng - xê
trang trí sân vườn, gần đây cây hoa păng - xê còn được trồng trong chậu dùng trang
trí tại công sở, trường học, gia đình... thay cho hoa cắm bình. Đây cũng là ngành
kinh doanh mang lại hiệu quả cao. ()
2.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của cây hoa păng - xê
2.2.1 Dinh dưỡng
Trong quá trình sinh trưởng và phát triển, cây hoa păng - xê cần được cung
cấp đầy đủ các chất dinh dưỡng như: N, P, K, Ca, Mg, Na ... . Tuy nhiên khi trồng
cây hoa păng - xê, cần chú ý một số thành phần dinh dưỡng sau:

4


Đạm:
Cây hấp thu đạm tốt dạng NO3- như KNO3, Ca(NO3)2, Mg(NO3)2. Thiếu đạm làm

cây chậm phát triển, vàng lá. Thừa đạm làm giảm sự hấp thu Kali của cây. Cây hấp thu
đạm với nồng độ từ 50 - 200 ppm tùy theo tuổi cây. ()
Boron:
Khi hàm lượng Canxi và Kali đối nghịch có thể ngăn cản cây hấp thu Boron.
Triệu chứng cây thiếu Bo là lá bị xoắn, giòn và chuyển màu xanh thẫm. Cây hấp thu
Boron với nồng độ từ 0,3 - 1,5 ppm tùy theo tuổi cây. (;
)
Magnesium:
Triệu chứng thiếu hụt Mg ở cây hoa păng - xê là gân lá vừa trưởng thành bị úa
vàng, lá vàng từ ngoài mép vào, những gân lá già bị chuyển sang màu tía. Cây
không phát triển hoặc chết dần. Khi thấy dấu hiệu thiếu hụt Mg diễn ra, cần lưu ý
đến tỉ lệ Mg:Ca. Nếu tỉ lệ Mg : Ca hơn 2 : 5, cần tăng lượng phân bón Mg để cân
bằng tỉ lệ Mg : Ca.
2.2.2 Nhiệt độ
Cây phát triển tốt ở nhiệt độ từ 18 - 22˚C. Nhiệt độ trên 32˚C, làm giảm khả
năng hấp thu dinh dưỡng của cây, cây phát triển kém và phân nhánh ít.
()
2.2.3 Ánh sáng
Cây hoa păng - xê là cây chịu ánh sáng cao. Tuy nhiên trong giai đoạn cây con,
lượng ánh sáng chỉ cần ở khoảng 20 - 40%. Trong giai đoạn nảy mầm (3 - 4 ngày),
cây không cần ánh sáng. Giai đoạn cây con (25 - 30 ngày), cây đòi hỏi cường độ ánh
sáng 50%. Giai đoạn cây có từ 3 - 4 lá thật trở về sau, cường độ ánh sáng cho cây
sinh trưởng tốt là 100%. ()
2.2.4 Nước
Cây hoa păng - xê có nhu cầu nước cao nhưng không quá ẩm, chất trồng phải
thông thoáng, thoát nước tốt. Chất trồng ngậm nước làm cho cây chậm ra rễ và mất
cân bằng dinh dưỡng ở lá. ()

5

2.3 Sự ra hoa
Giai đoạn ra hoa là giai đoạn quan trọng nhất của thực vật. Hiện tượng này
xuất hiện khi thực vật đạt được trạng thái trưởng thành, khi đó chồi dinh dưỡng sẽ
chuyển thành chồi sinh sản. (Bùi Trang Việt, 2000)
Quá trình chuyển đổi từ chồi dinh dưỡng thành chồi sinh sản có thể diễn ra
hay không, còn tùy thuộc vào đặc điểm sinh trưởng và phát triển của từng loài.
Lang (1952) cho rằng có hai sự khác biệt rất cơ bản, có thể nhận thấy được ở cây
đòi hỏi nhiệt độ thấp. Sự khác biệt thứ nhất, điều kiện kích thích đã thúc đẩy sự
khởi phát hoa, có nghĩa là cây không thể khởi phát hoa trừ khi chúng được kích thích.
Sự khác biệt thứ hai, điều kiện không kích thích đã ngăn cản quá trình khởi phát hoa,
tức là bản thân cây có khả năng ra hoa nhưng bị ức chế bởi điều kiện môi trường.
()
2.3.1 Các giai đoạn của sự ra hoa
Trong quá trình phát triển sinh dưỡng, đến thời điểm thích hợp, các tế bào
trong mô phân sinh đỉnh cành đổi hướng phân hoá, tạo ra những kiểu cấu trúc mới,
đó là cấu trúc cơ quan sinh sản.
Hoa thành lập từ chồi ngọn hay chồi nách, hoa là một cành bị nén, các bộ phận
của hoa như lá đài, cánh hoa, nhị và nhụy là các biến dạng của lá. (Nguyễn Như
Khanh, 2007)
Quá trình hình thành và phát triển hoa diễn ra gồm ba giai đoạn chính: chuyển
tiếp ra hoa, tượng hoa, tăng trưởng và nở hoa như mô hình sau: (Bùi Trang Việt,
2000)
Sự chuyển tiếp ra hoa:

Mô phân sinh dinh dưỡng
rchu kỳ tế bào rút ngắn, lóng thân kéo dài
Mô phân sinh tiền hoa
r 2 - 3 ngày

Sự tượng hoa:

Hình thành các cơ quan hoa
r bầu noãn, cánh hoa, đài hoa

Sự tăng trưởng và nở hoa:

nụ hoa tăng trưởng và nở

6


2.3.1.1 Giai đoạn chuyển tiếp ra hoa
Chuyển tiếp ra hoa là giai đoạn mô phân sinh dinh dưỡng chuyển sang sinh sản.
Giai đoạn này có nhiều thay đổi về hình thái giải phẫu của chồi ngọn, kiểu sắp xếp lá,
cũng như thay đổi về mặt sinh hóa của mô phân sinh. ()
Hình thái giải phẫu của chồi ngọn
Các nhà nghiên cứu đã ghi nhận hình ảnh khác biệt giữa mô phân sinh dinh
dưỡng và mô phân sinh tiền hoa ở hoa táo. Hình thái giải phẫu của mô phân sinh qua
các giai đoạn như mô phân sinh phát triển dinh dưỡng (giai đoạn 0), mô phân sinh
dinh dưỡng đạt trạng thái trưởng thành (giai đoạn 1) và mô phân sinh dinh dưỡng
chuyển thành mô phân sinh tiền hoa (giai đoạn 2). (Toshi Foster và cộng sự, 2003)

Hình 2.1: Mô phân sinh dinh dưỡng chuyển hóa thành mô phân sinh tiền hoa ở cây táo
(Nguồn: />Hình 2.1 - A, giai đoạn 0, mô phân sinh phát triển dinh dưỡng, bề mặt của mô
phân sinh phẳng hoặc hơi cong. Hình 2.1 - C, giai đoạn 1, mô phân sinh sinh dưỡng
đạt trạng thái trưởng thành, có hình thái tương tự như hình 2.1 - A. Trong khi đó,
hình 2.1 - E, giai đoạn 2, mô phân sinh dinh dưỡng chuyển thành mô phân sinh tiền
hoa, do mô phân sinh gia tăng chiều rộng và chiều cao nên bề mặt vồng và nhô lên.
Hình ảnh 2.1 - B, 2.1 - D, 2.1 - F lần lượt là mặt cắt theo chiều dọc của giai

đoạn 0 (A), giai đoạn 1 (C) và giai đoạn 2 (E).

7


Kiểu sắp xếp lá
Sự khởi phát hoa sớm của chồi nách, làm tăng tỉ lệ hình thành lá và những
phần phụ khác. Hiện tượng thay đổi kiểu sắp xếp lá như là một dấu hiệu chung nhất
cho sự khởi phát hoa.
Phân tích sinh hóa của mô phân sinh
Các biểu hiện ban đầu của sự khởi phát hoa không thể thấy được bằng mắt
thường, nhưng phát hiện được nhờ phân tích sinh hoá mô phân sinh. Đặc trưng của
biểu hiện này là hoạt tính trao đổi chất mạnh như tăng tổng hợp các RNA, protein...
Đặc biệt, trong miền trục đỉnh cành, các chu trình tế bào diễn ra nhanh rõ rệt.
Nhiều nghiên cứu đã nhận định có sự tăng nhanh tế bào nhờ quá trình phân
chia tế bào diễn ra nhanh cả phía ngoài và ở giữa của mô phân sinh chồi là đặc
trưng của khởi phát hoa.
Hiểu biết về những thay đổi sinh hóa ở mức độ phân tử của mô phân sinh
trong giai đoạn khởi phát hoa còn hạn chế. Tuy nhiên một số kết quả nghiên cứu
cho biết, khởi phát hoa làm tăng cơ chất hô hấp và tỉ lệ hô hấp, đồng thời làm tăng
tổng hợp ARN và tăng hàm lượng protein. Những kết quả này khẳng định quan
điểm, có ít nhất một sự thay đổi trong biểu hiện gene. Điều này còn chứng minh
rằng, sự thay đổi trong thành phần protein của mô phân sinh là cần thiết cho sự
chuyển tiếp sang giai đoạn ra hoa. Nhưng kiểm soát những thay đổi này ở mức độ
sao mã , truyền mã vẫn chưa được biết. ()
Mô phân sinh ở đỉnh cành dưới tác động của các tác nhân nội tại và bên ngoài
thích hợp, các chồi lá bắt đầu chuyển hóa sâu sắc trong mô phân sinh để trở thành
cấu trúc tiền hoa. Sự chuyển hóa đó gọi là sự khởi phát hoa. Trong quá trình chuyển
hóa sẽ xuất hiện mầm của các bao hoa và u giới tính. (Nguyễn Như Khanh, 2007)
2.3.1.2 Giai đoạn tượng hoa

Thời gian đòi hỏi nhiệt độ thấp cần cho sự ra hoa tùy thuộc vào từng loài và
tuổi của cây. Thông thường, thời gian xử lý nhiệt độ thấp đạt hiệu quả từ 1- 3 tháng
cho cây hai năm và cây đa niên. Đối với cây đòi hỏi thời gian xử lý nhiệt độ thấp
ngắn, chỉ cần một vài ngày hoặc 2 tuần là có hiệu quả. ()

8


Các tế bào bề mặt của mô phân sinh hoa phân hoá thành các lá noãn, nhụy.
Các tế bào sâu bên trong của mô phân sinh hoa phân hóa thành nhị hoa, cánh hoa, lá
đài. Sự chuyển hóa và phát triển các cơ quan của hoa diễn tiến nhanh, thấy rõ nhất
là hiện tượng phồng làm sai lệch vị trí các đốt trên cây. (Nguyễn Như Khanh, 2007)

Vòng 2
cánh hoa (ab)

Vòng 3
nhị hoa (bc)
Vòng 4

Vòng 1
đài hoa (a)

•

Gen a

•

Gen b

•

Gen c

Lá noãn (c)

Mô phân sinh hoa

Hoa bình thường

Hình 2.2 Mô phỏng sự hình thành các cơ quan hoa từ các mô phân sinh
(Nguồn: />Hình 2.2 mô tả hoạt động tương tác một cách tổ hợp của ba gen để xác định
các cơ quan trong mô phân sinh hoa. Các gen chức năng này được gọi là gen chức
năng A, B và C. Trong vòng đầu tiên, chỉ gen A được thể hiện, dẫn đến sự hình
thành của các đài hoa. Trong vòng thứ hai, cả hai gen A và B được thể hiện, dẫn
đến sự hình thành các cánh hoa. Trong vòng thứ ba, gen B và gen C tương tác để
tạo thành nhị hoa. Vòng thứ 4 ở trung tâm của hoa, chỉ có gen C làm phát sinh các
lá noãn.
2.3.1.3 Giai đoạn tăng trưởng và nở hoa
Sau khi được hình thành, mầm hoa tiếp tục sinh trưởng tạo thành nụ hoa. Nụ
hoa tiếp tục tăng trưởng và nở hoa. Sinh trưởng của mầm hoa phụ thuộc vào các tác
nhân ngoại cảnh như dinh dưỡng, nhiệt độ, ánh sáng… . Ngoài ra, sinh trưởng của
mầm hoa còn phụ thuộc vào đặc tính di truyền của từng loài cây.
Hiện tưởng nở hoa xảy ra khi quá trình sinh trưởng nụ hoa hoàn tất. Trong giai
đoạn nở hoa, quá trình mở bao phấn ở hoa đực hay hoa lưỡng tính diễn ra đồng thời.
(Nguyễn Như Khanh, 2007)

9