TUYỂN CHỌN DÒNG THUẦN từ CHÍN DÒNG (GIỐNG) NÀNG THƠM CHỢ đào BẰNG kỹ THUẬT điện DI PROTEIN SDS PAGE

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ

Nguyễn Thị ðoan Trang

TUYỂN CHỌN DÒNG THUẦN TỪ CHÍN
DÒNG/GIỐNG NÀNG THƠM CHỢ ðÀO
BẰNG KỸ THUẬT ðIỆN DI
PROTEIN SDS-PAGE
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

LUẬN VĂN KỸ SƯ NGÀNH TRỒNG TRỌT

Cần Thơ 2007


BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ

Nguyễn Thị ðoan Trang

TUYỂN CHỌN DÒNG THUẦN TỪ CHÍN
DÒNG/GIỐNG NÀNG THƠM CHỢ ðÀO
BẰNG KỸ THUẬT ðIỆN DI
PROTEIN SDS-PAGE
Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

LUẬN VĂN KỸ SƯ NGÀNH TRỒNG TRỌT

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1. Ts. Võ Công Thành
2. Ths. Phạm Văn Phượng
3. Ks. Trần Thị Kim Thúy

Cần Thơ 2007

iii


CẢM TẠ
* CHÂN THÀNH BIẾT ƠN
Cha mẹ là người ñã sinh tôi ra và nuôi nấng tôi nên người
Ts. Võ Công Thành, Ths. Phạm Văn Phượng ñã tận tình hướng dẫn, dạy bảo
và tạo ñiều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp
Quý Thầy Cô Trường ðại học Cần Thơ, ñặc biềt là quý Thầy Cô Khoa Nông
nghiệp và Sinh học ứng dụng ñã truyền ñạt những kiến thức quý báu cho tôi trong
những năm học vừa qua
* CHÂN THÀNH CẢM ƠN
Ks. Trần Thị Kim Thuý và tập thể cán bộ phòng thí nghiệm Di truyền - Chọn
giống và Ứng Dụng Công Nghệ Sinh Học, Bộ môn Di Truyền - Giống Nông
Nghiệp, Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng, Trường ðại học Cần Thơ ñã hổ

Trung tâm
Học
ĐHtrình
Cần
@tốtTài
liệu học tập và nghiên cứu
trợ tôi

trongliệu
suốt quá
làmThơ
luận văn
nghiệp
Thân gởi về các bạn lớp Trồng trọt khóa 28 những tình cảm thân thiết, nhất là
các bạn trong nhóm của tôi

iv


QUÁ TRÌNH HỌC TẬP
I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC
Họ và tên: NGUYỄN THỊ ðOAN TRANG

Giới tính: Nữ

Ngày, tháng, năm sinh: 09/09/1984

Dân tộc: Kinh

Nơi sinh: Ấp Thi, xã Hội An, huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang
Quê quán: Ấp Thi, xã Hội An, huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang
ðiện thoại: 076. 884375
II. QUÁ TRÌNH HỌC TẬP
1. Tiểu học:
Thời gian ñào tạo từ năm: 1991 ñến 1995
Trường: Tiểu học “A” Hội An
ðịa chỉ: Ấp Thi, xã Hội An, huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang
2. Trung học cơ sở:

ñàoCần
tạo từ Thơ
năm: 1995
ñến 1999
Trung tâm HọcThời
liệugian
ĐH
@ Tài
liệu học tập và nghiên cứu
Trường: Trung học phổ thông Huỳnh Thị Hưởng
ðịa chỉ: Ấp Thi, xã Hội An, huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang
3. Trung học phổ thông:
Thời gian ñào tạo từ năm: 1999 ñến 2002
Trường: Phổ thông trung học Thoại Ngọc Hầu
ðịa chỉ: thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang

Ngày …tháng….năm

v


LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết
quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong bất
kỳ công trình luận văn nào trước ñây.

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị ðoan Trang

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

vi


Luận văn kèm theo ñây, với tựa ñề là “THANH LỌC VÀ TUYỂN CHỌN
GIỐNG NÀNG THƠM CHỢ ðÀO BẰNG KỸ THUẬT ðIỆN DI PROTEIN SDSPAGE” do NGUYỄN THỊ ðOAN TRANG thực hiện và báo cáo, ñã ñược Hội ñồng
chấm luận văn thông qua.

Thư ký

Ủy viên

Phản biện 1

Phản biện 2

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

Cần Thơ, ngày …..tháng…..năm 2007

Chủ tịch Hội ñồng

vii


MỤC LỤC
Trang
Mục lục

vi

M

Danh sách hình

ix

Danh

Danh sách bảng

x

Danh

Danh sách những từ viết tắt

xi

M

Tóm lược

xii

Danh

Abstract

xiii

Danh

1

Danh

MỞ ðẦU

CHƯƠNG 1........................................................................................................... 2
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ...................................................................................... 2

Trung

1.1 CẤU TRÚC HẠT LÚA ................................................................................ 2
1.1.1 Vỏ lúa ...................................................................................................... 2
1.1.2 Hạt gạo..................................................................................................... 2
tâm Học
ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
* Phôiliệu
mầm....................................................................................................
2
* Nội nhũ ....................................................................................................... 3
* Tầng aleuron ............................................................................................... 3
* Tinh bột ...................................................................................................... 3
1.2 MỘT SỐ ðẶC ðIỂM CỦA GIỐNG
NÀNG THƠM CHỢ ðÀO…………………………………………………….. 3
1.2.1 Nguồn gốc................................................................................................ 3
1.2.2 ðặc ñiểm nông học................................................................................... 3

1.2.3 Phẩm chất................................................................................................. 4
1.2.4 Khả năng chống chịu................................................................................ 4
1.2.5 Mùa vụ phù hợp ....................................................................................... 4
1.3.1 Protein dự trữ trong hạt ............................................................................ 4
1.3.2. Các thành phần và vị trí dự trữ protein trong hạt lúa................................ 5
* Albumin ...................................................................................................... 5
* Globulin...................................................................................................... 5
* Prolamin ..................................................................................................... 5
1.4 TIÊU CHUẨN ðỂ ðÁNH GIÁ
PHẨM CHẤT GẠO ........................................................................................... 6
1.4.1 Chiều dài và hình dạng hạt gạo................................................................. 6
1.4.2 Hàm lượng amylose ................................................................................. 7
1.4.3 Nhiệt trở hồ .............................................................................................. 8

viii


1.4.4 ðộ bền thể gel .......................................................................................... 8
1.4.5 Phẩm chất dinh dưỡng.............................................................................. 8
1.4.6 Mùi thơm của gạo .................................................................................... 9
1.5 CÁC YẾU TỐ ẢNH
HƯỞNG ðẾN MÙI THƠM ..............................................................................11
1.5.1 Ảnh hưởng yếu tố nhiệt ñộ ..................................................................... 11
1.5.3 Yếu tố dinh dưỡng và phân bón.............................................................. 12
* Phân ñạm .................................................................................................. 12
* Phân kali ................................................................................................... 12
* Phân lân và kẽm........................................................................................ 12
1.5.4 Những ảnh hưởng của biện pháp canh tác .............................................. 12
1.5.5 Ảnh hưởng của ñộ thuần ........................................................................ 13
1.5.6 Những ảnh hưởng của ñiều kiện tồn trữ trong kho.................................. 13

CHƯƠNG 2
PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP................................................................ 14

Trung

2.1. PHƯƠNG TIỆN .........................................................................................14
2.1.1Vật liệu ................................................................................................... 14
2.1.2 ðịa ñiểm nghiên cứu .............................................................................. 14
2.1.3 Hoá Chất ................................................................................................ 14
2.1.4 Dụng cụ.................................................................................................. 14
pháp ñiện
Albumin................................................................
tâm 2.2.1
HọcPhương
liệu ĐH
Cầndi Thơ
@ Tài liệu học tập và nghiên 14
cứu
2.2.2 Phương pháp xác ñịnh hàm lượng amylose ............................................ 16
2.2.3 Phương pháp xác ñịnh hàm lượng protein
Theo phương pháp Lowry O.H. (1951) ........................................................... 17
2.2.4 Phương pháp xác ñịnh nhiệt trở hồ ......................................................... 18
2.2.5 Phương pháp xác ñịnh ñộ bền thể gel ..................................................... 19
2.2.6 Phương pháp phân loại chiều dài
và hình dạng hạt gạo (Khush, D.C Paule, 1979) .............................................. 20
2.2.7 Trắc nghiệm mùi thơm
theo phương pháp của IRRI (1979) ................................................................. 21
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN.............................................................................. 22
3.1 ðÁNH GIÁ CẢM QUAN…………………………………………………..22

3.2 ðIỆN DI PROTEIN THÀNH PHẦN..........................................................23
3.2.1 ðiện di protein thành phần albumin trước khi trồng……………………..23
3.2.2 ðiện di protein thành phần albumin sau khi trồng………………………..27
3.4 XÁC ðỊNH MÙI THƠM.............................................................................29
3.5 ðẶC TÍNH NÔNG HỌC.............................................................................29
3.5.1 Chiều cao cây, chiều dài bông và
thời gian sinh trưởng ...................................................................................... 29

ix


3.5.2 Khả năng ñẻ nhánh và sinh chồi hữu hiệu……………………………….32
3.5.3 Khối lượng 1.000 hạt và hạt chắc/bông………………………………….32
3.6 PHẨM CHẤT HẠT GẠO ...........................................................................33
3.6.1 Hàm lượng amylose ............................................................................... 33
3.6.2. Hàm lượng protein ................................................................................ 34
3.6.3 ðộ trở hồ và ñộ bền thể gel .................................................................... 35
3.6.4 Chiều dài hạt, chiều rộng,
tỉ lệ dài rộng và hình dạng hạt gạo................................................................... 36
CHƯƠNG 4
4.1 KẾT LUẬN .................................................................................................37
4.2 ðỀ NGHỊ.....................................................................................................37
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................38

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

x


DANH SÁCH HÌNH

Hình

Tựa

Hình 1.1: Cấu trúc hạt lúa

Trang
2

Hình 3.1: Phổ ñiện di protein thành phần dạng albumin của giống lúa
Nàng Thơm Chợ ðào dòng 4

24

Hình 3.2: Phổ ñiện di protein thành phần dạng albumin của giống lúa
Nàng Thơm Chợ ðào dòng 5

25

Hình 3.3: Phổ ñiện di protein thành phần dạng albumin của giống lúa
Nàng Thơm Chợ ðào dòng 10

26

Hình 3.4: Phổ ñiện di protein thành phần dạng albumin của các giống
lúa Nàng Thơm Chợ ðào trồng trong nhà lưới vụ Hè Thu
năm 2006 và giống không thơm

28

Hình 3.5: Các dòng/giống Nàng Thơm chợ ðào trồng trong nhà lưới
vụ Hè Thu năm 2006 ñược xử lý quang kỳ

31

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

xi


DANH SÁCH BẢNG
Bảng

Tựa

Trang

Bảng 2.1

Phân nhóm hàm lượng amylose theo IRRI (1978)

17

Bảng 2.2

Phân cấp nhiệt trở hồ theo thang ñiểm của IRRI (1988)

19

Bảng 2.3

ðánh giá ñộ trở hồ theo thang ñiểm của IRRI (1979)

19

Bảng 2.4

Phân cấp ñộ bền thể gel

20

Bảng 2.5

Phân loại chiều dài và hình dạng hạt gạo

21

Bảng 3.1

Kết quả trắc nghiệm mùi thơm của 9 dòng/giống Nàng
Thơm Chợ ðào

23

Mức ñộ ăn màu của băng protein tương quan ñến mùi
thơm

27

Kết quả trắc nghiệm mùi thơm

29

Bảng 3.2
Bảng 3.3

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Bảng 3.4

Chiều cao cây, chiều dài bông và thời gian sinh trưởng của
4 dòng lúa Nàng Thơm Chợ ðào

Bảng 3.5

Khả năng ñẻ nhánh và sinh chồi hữu hiệu của 4 dòng Nàng
Thơm Chợ ðào

30
32
Bảng 3.6

Bảng 3.7

Khối lượng 1.000 hạt và hạt chắc/bông của 4 dòng/giống
Nàng Thơm Chợ ðào trồng trong nhà lưới vụ Hè Thu năm
2006

33

Chiều dài hạt, chiều rộng, tỉ lệ dài rộng và hình dạng hạt

gạo của 4 dòng Nàng Thơm Chợ ðào
34

Bảng 3.8

Hàm lượng amylsoe của 4 dòng Nàng Thơm Chợ ðào

38

Bảng 3.9

Hàm lượng protein của 4 dòng Nàng Thơm Chợ ðào

35

Bảng 3.10

ðộ trở hồ và ñộ bền thể gel của 4 dòng Nàng Thơm Chợ
ðào

36

xii


DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT
NTCð

Nàng Thơm Chợ ðào

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

xiii


TÓM LƯỢC
Nàng Thơm Chợ ðào là giống lúa thơm ñặc sản tại xã Mỹ Lệ, huyện Cần
ðước, tỉnh Long An. Thế nhưng giống ñặc sản này dần dần mất ñi mùi thơm của nó
trong quá trình sản xuất. Do ñó, việc tuyển chọn phục hồi tính thơm của giống nầy
là rất cần thiết. Chín dòng thơm ñã tuyển chọn trước ñược ñem thử mùi thơm bằng
phương pháp cảm quan phương pháp IRRI (1979), sau ñó các mẫu thơm khác nhau
ñược ñem ñịnh lượng bằng cách ñiện di protein thành phần- dạng albumin theo
phương pháp SDS-PAGE.. Kết quả thí nghiệm cho thấy từ 9 dòng/giống Nàng
Thơm Chợ ðào ban ñầu, bốn cá thể có một nửa hạt ( 4-8, 4-9, 5-15, và 10-19) biểu
hiện băng albumin(24.4 kDa) nhiều nhất ñược ñem trồng tiếp trong nhà lưới vụ Hè
Thu năm 2006. Kết quả kiểm tra bằng phương pháp ñiện di protein và ngửi mùi
bằng KOH 1,7% cho thấy dòng 4-8 là có mùi thơm nhiều nhất cũng như về ñộ
thuần, hàm lượng protein cao(8.64%), amylose trung bình(23.19%) và ñộ bền thể
gel thuộc nhóm mềm cơm.

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

xiv


ABSTRACT
Nang thom cho dao (NTCD) is a famous aromatic rice in Long An province. Nine
pure lines of this variety were selected before and evaluated aroma by protein SDSPAGE method. Applying albumin extraction we detected that a protein subunit
(24.4kDa) was used as a marker to distinguish aromatic rice and non-aromatic rice.
From this result, we selected four lines, e.g. 4-8, 4-9,5-15 and 10-19. Then, we

planted all 4 lines in the next season of autumn-summer 2006 for evaluation on the
genetic purity and quality such as protein and amylose contents, gel consistency,
and flavor as well. Yield should be considered to compare with initial NTCD.
Key words: Nang Thom Cho Dao, armatic rice, SDS-PAGE.

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

xv


1

MỞ ðẦU
Việt Nam là một nước nông nghiệp, có sản lượng lúa xuất khẩu ñứng thứ hai
trên thế giới sau Thái Lan. Trong ñó, ðồng Bằng Sông Cửu Long ñược xem là vựa
lúa lớn cung cấp lương thực không chỉ trong nước mà còn có giá trị xuất khẩu rất
lớn.
Khi nền kinh tế ngày càng phát triển thì nhu cầu ăn ngon, mặt ñẹp của con
người ngày càng tăng, ñặc biệt là gạo thơm ngày càng ñược người tiêu dùng ưa
chuộng. Do ñó, việc nghiên cứu ñể cải tiến phẩm chất giống lúa ngày càng ñược coi
trọng như: gạo thơm, dẻo, mềm cơm…là một trong những yếu tố ñược ñặt lên hàng
ñầu. Miền Tây Nam Bộ nói chung và nói riêng tỉnh Long An có nhiều giống lúa
thơm ñặc sản chuyên mùa như gạo Nàng Hương, Móng Chim, Nanh Chồn… nhưng
không có loại nào so sánh ñược với giống lúa Nàng Thơm gieo cấy trên vùng ñất
chợ ðào. ðây là một giống lúa ñặc sản của huyện Cần ðước ñặc biệt thơm ngon với
thành ngữ:”Gạo Cần ðước, nước ðồng Nai”. Tuy nhiên, trong quá trình gieo cấy do
nhiềuHọc
nguyên
nhân
khácCần

nhau Thơ
làm hạt@
lúa Tài
khôngliệu
thuần,
mùi tập
thơmvà
dần nghiên
dần giảm sút
Trung tâm
liệu
ĐH
học
cứu
và có thể mất hẳn.
Bằng kỹ thuật ñiện di protein có thể xác ñịnh ñược dấu phân tử protein tương
quan với mùi thơm mà gạo vẫn có chất lượng gạo nấu cơm cao (hàm lượng amylose
thấp hơn tương quan ñến hàm lượng băng waxy) ( Nguyễn Thị Mỹ Phương, 2006).
Do ñó mục tiêu của ñề tài này là “Tuyển chọn dòng thuần từ chín dòng/giống
Nàng Thơm Chợ ðào” ñể chọn ra các dòng thơm thuần có phẩm chất tốt như hàm
lượng protein cao, hàm lượng amylose thấp phục vụ cho sản xuất.


2

CHƯƠNG 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 CẤU TRÚC HẠT LÚA
Hạt lúa gồm 2 phần vỏ lúa và hạt gạo

Vỏ lúa

Nội nhũ

Lớp aleuron

Tiểu dĩnh
Trung tâm Học liệu ĐH Cần
Thơ @ Tài liệu Phôi
học tập và nghiên cứu

Hình 1.1 Cấu trúc hạt lúa
1.1.1 Vỏ lúa
Vỏ lúa gồm hai vỏ trấu ghép lại (trấu lớn và trấu nhỏ). Ở gốc hai vỏ trấu gắn
vào ñế hoa có mang hai tiểu dĩnh. Phần vỏ chiếm khoảng 20 % trọng lượng của hạt
lúa.
1.1.2 Hạt gạo
Hạt gạo bên trong vỏ lúa. Hạt gạo gồm hai phần:
* Phôi mầm
Nằm ở gốc dưới hạt gạo, chỗ dính vào ñế hoa và ở về phía trấu lớn. Phôi
là nơi dự trữ chất dinh dưỡng của hạt và nẩy mầm tạo cây mới trong ñiều kiện thích
hợp.


3

* Nội nhũ
Chiếm phần lớn hạt gạo chứa chất dự trữ, chủ yếu là tinh bột (phần gạo
chúng ta ăn hàng ngày). Bên ngoài hạt gạo ñược bao bọc bởi một lớp vỏ lụa mỏng
chứa nhiều vitamin, nhất là vitamin nhóm B. Khi chà trắng lớp này tróc ra thành

cám mịn.
* Tầng aleuron
Tầng aleuron có thể ñược xem như là tầng ngoài cùng của phôi nhũ (hạt
gạo) có chức năng và cấu trúc khác với hạt tinh bột ở bên trong phôi nhũ hạt gạo.
Mỗi giống lúa thể hiện ñộ dày của tầng aleuron khác nhau.
* Tinh bột
Tinh bột là polysaccharide, cấu tạo bởi phân tử amylose dây thẳng và
phân tử amylosepectin dây phân nhánh.

Trung tâm Học liệu

1.2 MỘT SỐ ðẶC ðIỂM CỦA GIỐNG
NÀNG
CHỢ
ðÀO
ĐH Cần
ThơTHƠM
@ Tài
liệu
học tập

và nghiên cứu

1.2.1 Nguồn gốc
Xuất xứ lâu ñời tại xã Mỹ Lệ, huyện Cần ðước, tỉnh Long An. Giống ñược
trồng ở một số nơi của Long An, Tiền Giang và Thành phố Hồ Chí Minh. Tuy vậy,
hương vị sẽ bị giảm nếu trồng khác vùng xuất xứ của giống. Có khoảng hơn 500 ha
ruộng ở xã Mỹ Lệ trồng ñược giống lúa Nàng Thơm Chợ ðào. Chỉ gieo sạ ở một số
vùng phía Tây, phía ðông sông Rạch ðào thì chất lượng hạt gạo, mùi thơm mới giữ
ñược lâu. Những vùng trồng ñạt chất lượng nằm cặp sông Rạch ðào là vùng nước

lợ. Có lẽ, nguồn nước lợ thích hợp cho cây lúa Nàng Thơm.
1.2.2 ðặc ñiểm nông học
- Chu kỳ sinh trưởng: 175-185 ngày, thuộc nhóm mùa muộn, phản ứng chặt
với chu kỳ ánh sáng.
- Chiều cao trung bình: 140-160 cm
- ðẻ nhánh khá: 8-13 bông/ bụi


4

- Số hạt chắc/bông: 105-135 hạt
- Trọng lượng 1.000 hạt: 22-23 g
1.2.3 Phẩm chất
- Dạng hạt thon dài, ñuôi cong, hạt chắc ñều.
- Hạt gạo dài từ 6,7 –7,0 mm, rộng 2 –2,1 mm.
- Gạo trong, một số hạt có vết ñục giữa thân, ñược gọi là” hạt lựu”.
- Cơm thơm bền, dẻo, kể cả sau khi nguội 24 giờ.
- ðộ hoá hồ cấp 3 – 4.
- Giống ñạt tiêu chuẩn xuất khẩu, có giá cao nhất trên thị trường nội ñịa.
1.2.4 Khả năng chống chịu
- Giống chịu ñược phèn, mặn và mực nước sâu không quá 40 cm.
- Giống ít nhiễm bệnh ñạo ôn, dễ nhiễm khô vằn và sâu ñục thân.
1.2.5 Mùa vụ phù hợp
Thời liệu
ñiểm gieo
thích Thơ
hợp vào
và lúahọc
trổ bông
vào ngày

Trung tâm Học
ĐHsạCần
@tháng
Tài7 liệu
tậpñồng
và loạt
nghiên
cứu
ðông Chí (khoảng ngày 22 tháng 12 dương lịch) hàng năm và ñến cuối tháng 12 âm
lịch mới bắt ñầu thu hoạch.
1.3. PROTEIN DỰ TRỮ TRONG HẠT LÚA
1.3.1 Protein dự trữ trong hạt
Protein dự trữ là tất cả các protein tích lũy với hàm lượng ñáng kể trong quá
trình phát triển của hạt, khi hạt nẩy mầm chúng sẽ thủy phân nhanh ñể cung cấp
nguồn ñạm cho các giai ñoạn ñầu phát triển của cây con. Protein dự trữ không biểu
hiện hoạt tính enzyme. Chúng ñược tích lũy bên trong các mô ñặc biệt, ñối với cây
họ ñậu thì protein này tích lũy trong tử diệp, còn ở ngũ cốc thì trong phôi nhũ.
Thành phần protein dự trữ ở hạt lúa là nhân tố dinh dưỡng quan trọng và ñược tổng
hợp chủ yếu trong giai ñoạn phát triển sớm (Zhu, 1995).


5

1.3.2. Các thành phần và vị trí dự trữ protein trong hạt lúa.
Dựa vào tính tan có thể phân protein thành các nhóm nhỏ như sau:
* Albumin
Tan trong nước, bị kết tủa ở nồng ñộ muối (NH4)2SO4 khá cao (70-80%). Các
protein ở nhóm này phổ biến ở tế bào ñộng vật và thực vật. Tinh thể albumin lòng
trắng trứng, albumin huyết thanh ñược sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Khối
lượng phân tử của các protein thuộc nhóm này rất khác nhau, từ 12.000- 60.000

dalton, hoặc có thể ñến 170.000 dalton.
Theo Yamagata (1982) trong lúa thành phần albumin có hàm lượng lysine cao
nhất, kế ñến là glutelin và prolamin. Hai thành phần albumin và globulin tập trung ở
lớp aleuron, không giữ ñược ở gạo xay chà trắng, còn hai thành phần glutelin và
prolamin phân bố ñều trong nội nhũ (Tecsol, 1971).
* Globulin
Không tan hoặc tan rất ít trong nước, tan trong dung dịch loãng của muối

Trung tâm
Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
trung hoà NaCl, KCl, Na SO , K SO . Theo Yamagata và ctv. (1982) globulin có
2

4

2

4

trọng lượng phân tử là 26kDa trên gel SDS-PAGE và chủ yếu tập trung ở tầng
aleuron của hạt lúa.
* Prolamin
Không tan trong nước hoặc dung dịch muối loãng, tan trong ethanol hoặc
izopropanol 70-80%. Prolamin là một trong hai dạng protein dự trữ chiếm từ 18 -20
% protein tổng trong nội nhũ của lúa, ñược tổng hợp ở mạng lưới nội chất
* Glutelin
Chỉ tan trong dung dịch kiềm và acid loãng. Trong hạt lúa thành phần
glutelin là protein dự trữ chính chiếm khoảng 80% tổng số protein trong nội nhũ
(Juliano, 1972). Theo Yamagata và ctv. (1982) glutelin khi ñược ly trích và ñiện di
bằng phương pháp SDS-PAGE có 2 tiểu nhóm phân tử với trọng lượng phân tử

khác nhau. Nhóm tiểu ñơn vị acid dạng α có trọng lượng phân tử 37-39 kDa và
nhóm tiểu ñơn vị base dạng β có trọng lượng phân tử 22-23 kDa.


6

Theo Yamagata và ctv. (1982) các protein globulin, albumin và prolamin có
trọng lượng phân tử lần lượt là 26, 16, 13 kDa trên gel SDS-PAGE.
1.4 TIÊU CHUẨN ðỂ ðÁNH GIÁ
PHẨM CHẤT GẠO
Chất lượng ñược ñánh giá thông qua nhiều chỉ tiêu. Các chỉ tiêu ñó có thể xếp
thành ba nhóm thuộc ba lĩnh vực chất lượng: chất lượng dinh dưỡng gồm các chỉ
tiêu sinh hoá của hạt gạo như hàm lượng tinh bột, hàm lượng amylose, hàm lượng
protein, ñộ bền thể gel, nhiệt trở hồ...; chất lượng thương phẩm hay chất lượng kinh
tế ñược ñánh giá thông qua các chỉ tiêu vật lý và hình thái như tỷ lệ gạo xay xác, tỷ
lệ hạt nguyên, gạo trắng trong, tỷ lệ tấm, bạc bụng, ñộ ñồng ñều hạt, chiều dài,
chiều rộng hạt và tỷ lệ dài/rộng,...; chất lượng sử dụng và chế biến gồm các chỉ tiêu
như tỷ lệ cơm, sức hút nước, ñộ nở, ñộ xốp, ñộ dẻo, ñộ bóng cơm, mùi thơm,...
Ở lúa thơm là mùi thơm từ thơm nhẹ (light scented) ñến thơm (scented).Tuy
nhiên ở chất lượng cơm nấu (cooking quality) của nhóm lúa này không chỉ là ñộ

Trung tâm
liệu
ĐH
Thơ
Tàitiêuliệu
cứu
thơmHọc
mà còn
có sự

hiệnCần
diện của
một@
số chỉ
quanhọc
trọngtập
khácvà
nhưnghiên
là chiều dài,
chiều rộng hạt, ñộ nở dài của hạt sau khi nấu, hàm lượng amylose, nhiệt trở hồ, ñộ
bền thể gel và vị nếm.
1.4.1 Chiều dài và hình dạng hạt gạo
Nhu cầu về chất lượng gạo trên thị trường thế giới rất khác nhau. Chất lượng
gạo yêu cầu bởi cộng ñồng này thì lại chưa chắc ñược chấp nhận ở cộng ñồng khác.
Ví dụ như người Nhật thích gạo nhóm Japonica, hạt tròn, hàm lượng amylose thấp,
cơm dẻo. Ngược lại người Thái Lan thích gạo hạt rất dài, loại hình Indica, hàm
lượng amylose trung bình, cơm mềm nhưng không dính. Thị trường gạo tại các
nước Trung ðông thích gạo rất dài, có mùi thơm. Ngược lại, ở Châu Âu người tiêu
thụ thích gạo dài, nhưng không có bất cứ mùi gì. Thị trường gạo ở Châu Mỹ La
Tinh thích gạo có vỏ lụa màu ñỏ như Huyết Rồng của Việt Nam... Chiều dài hạt
trên thị trường quốc tế hiện nay là ≥ 7mm ñối với yêu cầu hạt gạo dài (Bùi Chí Bửu
và Nguyễn Thị Lang, 2000).


7

Do tiêu chuẩn ñể ñánh giá chiều dài và hình dạng hạt thay ñổi theo từng
nước tiêu dùng nên ñã gây khó khăn nhiều cho các nhà lai tạo giống, mặc dù giống
lai tạo có năng suất cao và kháng ñược sâu bệnh nhưng chiều dài và hình dạng hạt
không ñạt theo thị hiếu trên thị trường của từng quốc gia thì cũng không ñạt tiêu

chuẩn.
1.4.2 Hàm Lượng Amylose
Tinh bột là thành phần dự trữ chính trong hạt ngũ cốc dưới dạng glucid. Trong
hạt bắp, lúa nước, lúa mì tinh bột chiếm khoảng 60-80% trọng lượng toàn hạt. Hạt
tinh bột có kích thước thay ñổi từ 100-150µm (Martin và Smith, 1995; Phạm Thu
Cúc, 1996). Tinh bột tạo thành bởi hai dạng polysaccharide: amylose (chuỗi thẳng)
và amylosepeptin (chuỗi phân nhánh).
Trong nếp hầu như không có hoặc có rất ít hàm lượng amylose, khi nấu nếp ít
nở, bóng dính và vẫn mềm khi nguội. Những giống lúa ñịa phương thường có hàm
lượng amylose trung bìmh, mềm cơm (Vương ðình Tuấn, 2001). Hàm lượng
amylose
hưởng
lên Cần
hoạt tính
của cơm
nấu, nó
quyết
ñịnhtập
ñộ dẻo,
mềm hay
Trung tâm
Họcảnhliệu
ĐH
Thơ
@ Tài
liệu
học
và tính
nghiên
cứu

cứng của cơm.
Hàm lượng amylose giảm nhẹ với lượng ñạm tự nhiên trong ñất nhưng không
ảnh hưởng khi sử dụng ñạm hoá học (Paul, 1977). Bên cạnh ñó hàm lượng amylose
cũng thay ñổi tùy theo mức ñộ xay chà. Hàm lượng amylose có thể biến ñộng tới 6%
khi trồng ở ñịa ñiểm khác nhau (Juliano, 1972). ðộ biến ñộng lớn cũng là trở ngại lớn
trong nổ lực của IRRI nhằm tuyển chọn ra giống có hàm lượng amylose trung bình,
phải chọn giống có ñặc tính di truyền về hàm lượng amylose không biến ñộng.
Hàm lượng amylose còn ñược quyết ñịnh bởi yếu tố di truyền, ở lúa locus
waxy nằm trên nhiễm sắc thể thứ 3 kiểm soát sản phẩm amylose tạo thành nội nhũ
(Khush và ctv., 1974). Hàm lượng amylose ñược kiểm soát bởi một gen chính, tính
dẻo ñược kiểm soát bởi một gen lặn wx. Nội nhũ của gạo nếp chỉ chứa
amylosepectin với kiểu gen wxwxwx, ngược lại ở gạo tẻ bao gồm cả amylose và
amylosepectin ñược kiểm soát bởi ñơn gen trội Wx ảnh hưởng ñến hàm lượng
amylose trong nội nhủ (IRRI, 1976; Heu và Park, 1976).


8

1.4.3 Nhiệt trở hồ
Nhiệt trở hồ là một tính trạng biểu thị nhiệt ñộ cần thiết ñể gạo hoá thành cơm
và không hoàn nguyên (Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000). Nhiệt trở hồ sau
cùng ñể hoá hồ biến thiên từ 55-79oC.
- Nhiệt trở hồ thấp 55-69oC.
- Nhiệt trở hồ trung bình 70-74oC.
- Nhiệt trở hồ cao 75-79oC.
ðộ trở hồ ñược ño bằng phản ứng kiềm hoá hạt gạo, ngâm trong dung dịch
KOH (1.7%) trong 23 giờ ở nhiệt ñộ phòng.
ðộ trở hồ trung bình là tiêu chuẩn tối hảo cho phẩm chất gạo tốt. Gạo có ñộ
trở hồ cao dường như có hàm lượng amylose thấp (Jennings và ctv.,1979).
1.4.4 ðộ bền thể gel

Là một chỉ tiêu khác ñể ñánh giá kết cấu hạt cơm. ðộ bền gel càng cao, giá
càng cao vì mềm cơm.
ðộ bền gel chia làm 3 loại, căn cứ trên chiều dài của gel:

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
25 – 40 mm: cứng cơm

41 – 60 mm: mềm trung bình
61 – 100 mm: mềm cơm
Trong cùng một nhóm có hàm lượng amylose giống nhau, giống lúa nào có ñộ
bền thể gel mềm hơn, giống lúa ñó sẽ ñược ưa chuộng nhiều hơn (Khush và ctv.,
Juliano, 1990).
1.4.5 Phẩm chất dinh dưỡng
Hàm lượng protein là một chỉ tiêu tương ñối quan trọng với chất lượng dinh
dưỡng của hạt lúa. Protein trong gạo có giá trị cao hơn các loại ngũ cốc khác bởi vì
hàm lượng lysine của nó khá cao 3.5-4 % (Bùi chí Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2000).
Do ñó, hàm lượng protein của gạo tuy thấp (khoảng 7-8 %), nhưng nó ñược xem là
protein có phẩm chất cao nhất.
Các nhà chọn giống ñã cố gắng cải tiến nâng cao hàm lượng protein trong các
giống lúa mới, nhưng ít thành công. Trong quá trình canh tác nếu không bón hay


9

bón ít ñạm, thì các giống lúa cải tiến chỉ chứa một lượng protein tương ñương với
lúa ñịa phương. Ngược lại, nếu bón ñủ ñạm và áp dụng ñúng các biện pháp kỹ thuật
canh tác thì hàm lượng protein sẽ tăng 1-2% mà năng suất vẫn không giảm (Jenning
và ctv., 1985). Việc quản lý kỹ thuật canh tác cho thấy có ảnh hưởng rất lớn ñến
hàm lượng protein hạt gao. Hàm lượng protein cao hơn ở những chỗ sạ thưa ở cùng
nơi có hàm lượng ñạm hữu dụng.

Ngoài ra, hàm lượng protein còn chịu ảnh hưởng của bức xạ mặt trời. Hàm
lượng protein có khuynh hướng giảm khi bức xạ mặt trời cao trong thời gian hạt
ñang phát triển. IRRI (1976) cho rằng ở vùng nhiệt ñới, trong mùa khô hàm lượng
protein thấp hơn mùa mưa.
1.4.6 Mùi thơm của gạo
Mùi thơm là một ñặc tính chất lượng quan trọng của lúa chất lượng cao. Trong
hầu hết các nước, lúa thơm bán ñược giá cao hơn trong thị trường nội ñịa. Tuy
nhiên, chất lượng gạo ñược yêu cầu bởi cộng ñồng này nhưng có thể hoàn toàn
không
ñượcliệu
chấp ĐH
nhận ởCần
cộng Thơ
ñồng khác.
Trung tâm
Học
@ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Mùi thơm của hạt gạo ñược xác ñịnh do nhóm formaldehydes, ammonia và
hydrogen sulfide. Một vài nghiên cứu còn ghi nhận mùi thơm là do sự gia tăng của
propanol, pentanol và hexanol trong quá trình tồn trữ.
Theo Yajima và ctv. (1978) ñã phân tích những hợp chất bay hơi của cơm. Họ
ñã xác ñịnh ñược hơn 100 hợp chất gồm 12 hydrocarbon, 13 alcohol, 16 aldehyde,
14 ketone, 14 acid, 8 ester, 5 phenol và nhiều hợp chất hữu cơ khác.
Khi nấu gạo thường Maga (1984) và Tsugita (1986) cũng ñã xác ñịnh hơn 100
thành phần của hương thơm. Tuy nhiên không có một chất riêng rẽ nào mang hương
thơm ñặc biệt của gạo hoặc cơm. Do ñó có thể kết luận rằng hương thơm của gạo
ñược tạo bởi sự hỗn hợp của nhiều chất bay hơi khác nhau.
Buttery và ctv. (1986) ñã tách ñược một hợp chất quan trọng trong thành phần
của mùi thơm là 2-acetyl-1- pyrroline. Các tác giả khác khi phân tích trên nhiều loại
gạo khác nhau cũng ñều có nhận xét là những hợp chất bay hơi chính của gạo thơm

là 2-acetyl-1- pyrroline. Nhưng khi gạo thơm ñể lâu thì nồng ñộ của 2-acetyl-1-


10

pyrroline giảm ñi. Gạo thơm chứa hàm lượng 2-acetyl-1- pyrroline cao hơn 15 lần
so với gạo thường. Kim (1999) ñã báo cáo các hợp chất hydrocarbon không khác
biệt có ý nghĩa giữa gạo thơm và gạo thường (n-pentanal; 1-Octen-3-ol, menthol và
estragol,…).
Gạo chà có nồng ñộ 2-acetyl-1-pyrroline từ 6ppb (0.006ppm). Ở gạo lức,
nồng ñộ 2-acetyl-1-pyrroline từ 0.1- 0.2ppm. ðiều này cho thấy thành phần của
những lớp bề mặt gạo ñóng vai trò quan trọng trong việc hình thành mùi thơm của
cơm và ảnh hưởng của xay chà ñến mùi thơm của cơm. Họ ñã xác ñịnh ñược 40 hợp
chất và họ cho rằng những lớp ngoài của hạt gạo ñóng vai trò quan trọng trong việc
tạo thành hương vị của cơm. Mũi con người thì có thể phát hiện ñược nồng ñộ của
2-acetyl-1-pyrroline khoảng 7ppb (0.007ppm) (Vương ðình Tuấn, 2001).
Di truyền của tính trạng thơm cũng khá phức tạp. Có nhiều ý kiến khác nhau
về số gen mã hoá mùi thơm trên lúa. Theo Kadam and Patankar (1983) cho rằng
tính trạng thơm ñược kiểm soát bởi 1 gen trội, ý kiến này giống với Jodon (1999).
Còn Berner và Hoff (1986) cho rằng chỉ có 1 gen lặn ñã mã hoá mùi thơm. Theo

Trung tâm
Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
Dhulappnavar (1969) ghi nhận là 2 gen thơm trội tương tác với nhau theo quy tắc
bổ sung. Tuy nhiên, hầu hết các nghiên cứu ñều cho rằng chỉ một gen lặn ñã mã hoá
mùi thơm (Berner and Hoff, 1986; Huang and Zou, 1992).
Theo Ahn và ctv. (1992) ñã áp dụng RFLP marker ñể nghiên cứu sự ñịnh vị
của gen ñiều khiển tính trạng mùi thơm ở cây lúa ñó là một gen lặn, ký hiệu “fgr”,
nằm trên nhiễm sắc thể số 8, liên kết với marker RG28, với khoảng cách di truyền là
4.5 cM.

Tại sao có nhiều nhận xét khác nhau của các nhà khoa học về tính di truyền
của hợp chất thơm như vậy? Theo Pinson (1994) cho rằng sở dĩ các nhà khoa học
công bố nhiều kết quả khác nhau như trên là do các tác giả ñó ñã sử dụng những
giống lúa khác nhau khi thực hiện công tác nghiên cứu. Pinson ñã quan sát những
giống lúa ñược sử dụng ñể phân tích gen thơm và nhận xét rằng các giống: Jasmine
85, A.301, Della-x và Pl 5917, mỗi giống chứa một gen mã hóa tính trạng thơm và
chúng cũng là cặp allen lặn với nhau (Vương ðình Tuấn, 2001).


11

Buttery và ctv. (1986) ghi nhận rằng sự khác nhau giữa gạo thơm và gạo
thường không phải là chỗ nó có hay không có 2-acetyl-1-pyrroline mà là do sự khác
nhau về số lượng của 2-acetyl-1-pyrroline trong hạt gạo. Nhiều alen của 1 gen thơm
có thể gây nên những thay ñổi nhỏ trong cùng một enzym dẫn ñễn những giống lúa
có mùi thơm nặng nhẹ khác nhau.
Cho ñến ngày nay, các nhà chọn giống lúa trên thế giới ñều thất bại trong việc
cải tiến tính trạng mùi thơm bằng con ñường lai tạo, trừ trường hợp IR841. Nếu
chúng ta chú ý ñến việc khai thác tính trạng này từ giống lúa cổ truyền, thông qua
chọn lọc dòng thuần sẽ mang lại hiệu quả và có tính thích nghi cao, có mùi thơm
ñiển hình như Basmati của Ấn ðộ và của Pakistan, Khao dawk mali của Thái Lan,
Rojollele của Indonesia, Nàng Thơm Chợ ðào hay Tám Xoan của Việt Nam ñã
ñược biết trên thị trường thế giới.
Tiêu chuẩn ñánh giá theo viện nghiên cứu lúa quốc tế (IRRI, 1978), chia thành
ba cấp:
0. Không thơm

Trung tâm Học
liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu
1.Thơm nhẹ

2.Thơm
1.5 CÁC YẾU TỐ ẢNH
HƯỞNG ðẾN MÙI THƠM
1.5.1 Ảnh hưởng yếu tố nhiệt ñộ
Những tính trạng chất lượng của lúa ñặc sản, lúa thơm chịu ảnh hưởng nhiều
bởi nhiệt ñộ, ñặc biệt là vào giai ñoạn lúa trổ, vào chắc và chín. Các nhà khoa học
ñồng ý với nhận xét chung là sự hình thành và duy trì mùi thơm ñược gia tăng nếu
trong giai ñoạn hạt vào chắc nhiệt ñộ xuống thấp. Gieo cấy muộn dẫn ñến trỗ bông
và chín trong những ngày nhiệt ñộ thấp hơn ñã làm tăng chất lượng gạo nhưng giảm
năng suất của lúa thơm (Vương ðình Tuấn, 2001)
1.5.2 Ảnh hưởng của ñất ñai
Các yếu tố ñất ñai ảnh hưởng ñến mùi thơm và những tính trạng chất lượng
khác thông qua việc cung cấp dinh dưỡng cho cây và tương tác giữa những chất