ẢNH HƯỞNG của SALICYLC ACID lên cây RAU MUỐNG (i aquatic l ) TRONG các điều KIỆN mặn KHÁC NHAU

TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

ẢNH HƯỞNG CỦA SALICYLC ACID
LÊN CÂY RAU MUỐNG (I. aquatic L.)
TRONG CÁC ĐIỀU KIỆN MẶN
KHÁC NHAU

Người hướng dẫn : TS. Phạm Thị Thu Hà
Người thực hiện : Nguyễn Ngọc Minh Thư
Lớp
: 14060302
Khoá
: 61403303

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2018-2019


MỤC LỤC


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Thành phần giá trị dinh dưỡng có trong 100g rau muống..............................4
Bảng 3.1: Ảnh hưởng của SA lên phần trăm nảy mầm (%), cường độ nảy mầm, chiều
dài thân (cm) và chiều dài rễ (cm) của cây ở giai đoạn nảy mầm trên môi trường mặn
khác nhau..................................................................................................................... 18
Bảng 3.2: Ảnh hưởng của SA lên hàm lượng nước (%), khối lượng tươi chồi, rễ (g) và
tỷ lệ rễ/chồi của cây ở giai đoạn sinh trưởng trên môi trường mặn khác nhau.............20

Bảng 3.3: Ảnh hưởng của SA lên hàm lượng Chlorophyll a, Chlorophyll b và
Chlorophyll tổng của cây ở giai đoạn sinh trưởng trên môi trường mặn khác nhau.....21


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Cây rau muống...............................................................................................3
Hình 1.2: Xâm nhập mặn...............................................................................................5
Hình 2.1: Hạt rau muống được ngâm trong môi trường mặn có bổ sung SA...............14
Hình 2.2: Các hạt giống đượccho nảy mầm và nuôi trên môi trường agar sau 7 ngày. 14
Hình 2.3: Các cây được nuôi trong môi trường mặn có bổ sung SA............................15
Hình 2.4: Dịch chiết của lá rau muống bằng Acetone 80%..........................................16
Hình 3.1: Cây rau muống mầm đã qua xử lý NaCl và xử lý kết hợp SA + NaCl 50mM
..................................................................................................................................... 19
Hình 3.2: Ảnh hưởng của SA đến hoạt tính của enzyme α – amylase trong các điều
kiện muối khác nhau....................................................................................................22
Hình 3.3: Ảnh hưởng của SA đến hàm lượng phytic acid trong các điều kiện muối khác
nhau............................................................................................................................. 24


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
SA

Salicylic acid

ROS

Reactive oxygen

CAT

Catalase

APX

Ascorbate peroxidase


6

GIỚI THIỆU
Rau muống (Impomoea aquatica F.) là loài cây bán thuỷ sinh thuộc họ Bìm Bìm.
Chúng phân bố chủ yếu ở những khu vực ẩm ướt và trải rộng từ vùng nhiệt đới đến
vùng ôn đới. Loài thực vật này được trồng như một loại rau lấy thân và lá non, tại Việt
Nam đây là một trong những loại rau ưa thích được dùng phổ biến cho các bữa ăn [13].
Giá trị dinh dưỡng trong rau muống cũng hết sức đa dạng bao gồm chất xơ, chất
khoáng, protein, vitamin C, vitamin E. Ngày nay, ngoài loại rau muống thông thường
còn có loại rau muống mầm vừa có hàm lượng chất dinh dưỡng cao hơn gấp nhiều lần
rau thông thường, vừa có vị ngon hơn, đang được trồng và sử dụng rộng rãi. Nhưng do
hiện trạng đất nhiễm mặn gần đây ở nước ta, việc nhân giống loại rau này đang gặp
khó khăn. Tuy nhiên, theo kiến thức chung, phản ứng sinh lý của rau muống mầm đối
với môi trường mặn chưa được báo cáo hay có ghi nhận cụ thể nào. Do đó, việc tìm
mức độ thích ứng của rau muống mầm với độ mặn khác nhau là vấn đề cần thiết hiện
nay.
Khả năng chống chịu của các loại rau dưới điều kiện môi trường có nồng độ mặn
cao là vấn đề quan trọng trong việc phân bố cây trồng và khu vực canh tác. Một trong
những ảnh hưởng tiêu biểu của stress mặn lên cây trồng là khiến cho cây bị mất cân
bằng dinh dưỡng, kết quả này có thể là do ảnh hưởng của độ mặn lên các chất dinh
dưỡng có sẵn trong cây, gây hiện tượng cạnh tranh trong việc hấp thu, vận chuyển hay
tạo nên vách ngăn hạn chế chất dinh dưỡng đến nuôi cây [5], [12], [24]. Theo đó có
nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng nhờ sự có mặt của salicylic acid mà các cây trồng có thể

vượt qua được các lại stress từ môi trường, kể cả stress mặn.
Salicylic acid (SA) được biết đến như là một phân tử phát tín hiệu tham gia vào
các phản ứng tự vệ chống lại các loại stress từ môi trường bao gồm cả stress mặn.


7

Ngoài ra, SA còn có nhiều vai trò khác, chủ yếu ức chế sự nảy mầm và sinh trưởng của
cây, can thiệp vào hoạt động hấp thụ ở rễ, giảm sự thoát hơi nước và gây nên hiện
tượng rụng lá [17]. Tuy nhiên theo như Carvalho và ctv. [8], ứng dụng của SA trên hạt
giống cúc vạn thọ có đóng góp tích cực đối với sự nảy mầm và cường lực nảy mầm.
Không chỉ vậy, có nghiên cứu cho thấy SA giúp làm tăng phần trăm nảy mầm trên hạt
đậu nành trong điều kiện mức độ stress nước và nhiệt độ lên đến 35oC [22] bên cạnh đó
còn kích thích chiều dài rễ và tăng lượng vật chất xanh trong cây. Vì vậy, SA được sử
dụng nhiều trong thử nghiệm ảnh hưởng trên cây trong các điều kiện stress khác nhau.
Tuy nhiên chưa có nhiều tài liệu nghiên cứu cho thấy ảnh hưởng SA đươc ứng
dụng để xử lý đôi với cây rau muống trong các điều kiện mặn tại Việt Nam. Vì vậy, thí
nghiệm này được thực hiện nhằm khảo sát sự ảnh hưởng của SA trong cây rau muống
dưới những điều kiện muối khác nhau bằng việc phân tích các chỉ tiêu sinh lý, sinh
hóa, hoạt tính anzyme α-amylase, và đặc biệt là phát triển các cây rau muống có hàm
lượng phytic acid thấp.


8

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
GIỚI THIỆU CHUNG

Rau muống là một trong những loại thực vật được trồng lấy lá, thân và được dùng
phổ biến trong các bữa ăn gia đình ở Việt Nam nói riêng và khu vực Châu Á nói chung.

Rau muống là loại cây thân thảo, bán thuỷ sinh, phân bố rộng rãi từ vùng nhiệt đới đến
vùng cận nhiệt đới. Ở Việt Nam, rau muống được trồng hầu hết ở các vùng làng quê,
nông thôn. Có thể nói, rau muống là món ăn gắn với truyền thống của người Việt Nam,
từ các món bình dân đến các món đặc sản.
Phân loại khoa học
Giới (regnum): Plantae
Ngành (divisio): Magnoliophyta
Lớp (class): Magnoliopsida
Bộ (ordo): Solanales
Họ (familia): Convolvulaceae
Chi (genus): Ipomoea
Loài (species): I. aquatica
Hình 1.1. Cây rau muống
Đặc điểm sinh học: thân rỗng, dày, có rễ mắt, không lông; lá hình ba cạnh,đầu
nhọn, đôi khi dài và hẹp; hoa to, có nàu trắng hồng hay tím, ống hoa tím nhạt, mọc từ


9

1-2 hoa trên một cuống; quả nang tròn, đường kính 7-9 mm, chứa 4 hạt có lông màu
hung, đường kính mỗi hạt khoảng 4 mm.
GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG VÀ KINH TẾ CỦA CÂY RAU MUỐNG

Rau muống không chỉ được biết tới là loại rau có lượng chất xơ cao mà còn có
tính chống oxy hoá cùng với nhiều giá trị dinh dưỡng khác được thể hiện ở Bảng 1.1.
Bảng 1.1. Thành phần giá trị dinh dưỡng có trong 100g rau muống
Thành phần
Năng lượng
Đạm
Tinh bột

Tro
Canxi
Kali
Sắt
Nước
Chất béo
Chất xơ

Giá trị
23 kcal
3,2 g
2,5 g
1,3 g
100 mg
0
1,4 mg
91,8 g
0
10g

Thành phần
Cholesterol
Phốt pho
Natri
Carotin
Tỉ lệ thải bỏ
Vitamin C
Vitamin PP
Vitamin A
Vitamin B1

Vitamin B2

Giá trị
0
37 mg
0
2 mcg
15 g
23 mg
700 mg
0
100 mcg
100 mcg

Ngoài ra, theo y học cổ truyền phương Đông, rau muống có vị ngọt, tính hơi lạnh
( nấu chín thì giảm lạnh) có nhiều tính năng và tác dụng trong việc phòng, chữa bệnh
như: thanh nhiệt giải độc, lương huyết, cầm máu, chữa tâm phiền, chảy máu mũi, đau
dạ dày, nóng ruột, ợ chua, giải độc trong thức ăn… Thêm vào đó theo y học hiện đại,
rau muống cung cấp nhiều chất xơ, vitamin C, vitamin A và một số thành phần tốt cho
sức khoẻ, là thức ăn tốt cho mọi người.
Về mặt kinh tế, rau muống còn là nguồn thức ăn quan trọng trong chăn nuôi gia
súc. Rau muống thường chiếm 1/3 - 1/2 trong tổng số đơn vị thức ăn giành cho chăn
nuôi. Vì vậy những năm gần đây nhu cầu rau muống tăng mạnh, nên việc kinh doanh
rau muống đang khá thuận lợi.


10

TÌNH HÌNH XÂM NHẬP MẶN TRÊN THẾ GIỚI VÀ TRONG NƯỚC

1.1.1. Xâm nhập mặn là gì?
Theo trung tâm phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai, Bộ Nông nghiệp và Phát triển
Nông thôn: xâm nhập mặn là quá trình thay thế nước ngọt trong tầng chứa nước ở ven
biển bằng nước mặn do sự dịch chuyển của khối nước mặn vào tầng nước ngọt. Xâm
nhập mặn làm giảm nguồn nước ngọt dưới lòng đất ở các tầng chứa nước ven biển do
cả hai quá trình tự nhiên và con người gây ra, hiện tượng nước mặn với nồng độ mặn
bằng 4‰ xâm nhập sâu vào nội đồng khi xảy ra triều cường, nước biển dâng hoặc cạn
kiệt nguồn nước ngọt [2].

Hình 1.2. Xâm nhập mặn
Xâm nhập mặn là vấn đề nghiêm trọng đối với nhiều chính quyền địa phương,
vấn đề này đã được nơ lực giải quyết trong bối cảnh đang diễn ra biến đổi khí hậu như
nước biển dâng, nhiệt độ tăng dần, khai thác nước ngầm quá mức để đáp ứng nhu cầu
nước cho phát triển, những nguyên nhân này đang làm tăng nguy cơ xâm nhập mặn.
1.1.2. Tình hình ngập mặn trên thế giới và trong nước
Từ đầu thế kỷ 21 đã đánh dấu bước ngoặc về sự khan hiếm nước toàn cầu. Việc
khan hiếm nguồn nước ngọt có nhiều nguyên nhân khác nhau, nhưng nguyên nhân chủ


11

yếu là do những biến đổi khí hậu: sự nóng lên toàn cầu, hạn hán kéo dài, triều cường…
Không chỉ vậy, bùng nổ gia tăng dân số đồng nghĩa nguồn khai thác nước ngọt cũng
tăng theo, điều này khiến tỉ lệ nước ngọt và nước biển có sự chênh lệch cao dẫn đến
hiện trạng đất bị nhiễm mặn [43]. Đất mặn là nhân tố tàn phá hệ môi trường nặng nề
nhất, làm giảm đáng kể diện tích đất canh tác, năng suất và chất lượng cây trồng. Độ
mặn trong đất được thể hiện bằng độ dẫn điện (EC), trong các vùng mặn có EC vượt
quá 4dS/m (khoảng 40mM NaCl) năng suất của hầu hết các oại cây trồng đều giảm,
mặc dù nhiều loại cây cho thấy giảm năng suất ở các EC thấp hơn [22],[33]. Hiện nay,
trên thế giới ước tính khoảng 20% tổng diện tích canh tác và 33% đất nông nghiệp bị

nhiễm mặn. Hơn nữa, các khu vực nhiễm mặn đang tăng với tốc độ 10% hàng năm vì
nhiều lý do, bao gồm lượng mưa thấp, bốc hơi bề mặt cao, phong hoá đá bản địa, tưới
bằng nước mặn… Các nhà nghiên cứu ước tính rằng hơn 50% diện tích đất trồng trọt
sẽ bị nhiễm mặn vào năm 2050 [22].
Do đó, Việt Nam là quốc gia có trên 3000 km bờ biển, tập trung hàn triệu người
sinh sống và khai thác các nguồn lợi từ biển. Nên hiện tượng xâm nhập mặn diễn ra ở
hầu hết các địa phương ven biển gây ảnh hưởng lớn đến hoạt động sản xuất và sinh
hoạt của người dân, đặc biệt tại những cửa sông đổ ra biển. Hai đồng bằng rộng lớn
của Việt Nam là Đồng bằng Sông Hồng và Đồng bằng Sông Cửu Long là những nơi
chịu ảnh hưởng lớn nhất. Đặc biệt năm 2016, diễn biến xâm nhập mặn tại ĐBSCL
được cho thấy là gây ra ảnh hưởng nặng nề nhất trong 100 năm qua, độ mặn duy trì ở
mức cao và nghiêm trọng (45‰) và có thể xâm nhập sâu tới 70-85 km vào đất liền [2].
Nhiều giải pháp đã được đưa ra, phần nào hạn chế được tình trạng này nhưng biến đổi
khí hậu diễn ra ngày càng phúc tạp, vì vậy mọi giải pháp chỉ mang tính chất tạm thời.
1.1.3. Ảnh hưởng của điều kiện mặn đến thực vật
Đất mặn là một trong những nhân tố của suy thoái đất làm hạn chế năng suất của
vụ và cây trồng. Nhiều vấn đề kinh tế và xã hội cũng bị ảnh hưởng bởi đất mặn như là


12

tốc độ tăng trưởng, năng suất và phân bố của các loài thực vật [10]. Sự tăng trưởng của
thực vật bị ức chế bởi mặn là do hiệu ứng thẩm thấu và ảnh hưởng của các ion, các loài
thực vật khác nhau đã hình thành các cơ chế đối phó khác nhau đối với việc nhiễm mặn
[32]. Điều kiện mặn ảnh hưởng đến cây trồng chủ yếu thể hiện qua mối quan hệ giữa
nước và cây. Muối dư thừa có trong nước trở thành nước kém hữu dụng, làm cho lượng
nước hữu dụng trong cây giảm, cây tiêu hao nhiều năng lượng hơn trong việc hấp thu
nước hay loại bỏ muối khỏi tế bào gây hiện tượng co rút và khô héo tế bào [11].
Tỷ lệ chết cao của các hạt giống, nảy mầm thấp, tăng trưởng chậm và năng suất
giảm là một trong số các tác động phổ biến nhất của đất nhiễm mặn. Các nghiên cứu

liên quan đến ảnh hưởng của độ mặn hầu hết được tiến hành trên các loài cây nông
nghiệp và gỗ công nghiệp. Tuy nhiên, chỉ có một vài nghiên cứu được thực hiện trên
cây trồng dược liệu [6].
Theo đó, stress mặn làm giảm khả ngăn thẩm thấu của cây trồng là kết quả của sự
tích tụ các ion vô cơ (Na+,Cl- và K+) và các chất hữu cơ hoà tan (carbohydrate, acid
amin, proline, …) [20]. Sự hấp thụ ion làm cho việc điều chỉnh áp suất thẩm thấu dễ
dàng hơn nhưng có thể dẫn đến ngộ độc ion và mất cân bằng dinh dưỡng trong cây như
tỉ lệ Na+/Ca2+ vượt ngưỡng thì lượng ion Ca2+ bị thiếu hụt [7]. Một số cây sẽ chịu được
độ mặn cao trong khi những cây khác có khả năng chống chịu kém hơn hoặc không có
khả năng chịu mặn. Độ mặn tác động giống như hạn hán, ngăn chặn rễ cây thực hiện
hoạt động thẩm thấu của chúng ở nơi nước và các chất dinh dưỡng di chuyển từ khu
vực có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp. Vì vậy, do nồng độ muối trong đất cao,
nước và các chất dinh dưỡng không thể di chuyển vào rễ cây. Ngoài ra, nảy mầm là
một phần quan trọng trong đời sống của cây, khả năng nảy mầm của hạt giống ở nồng
độ muối cao là một điều rất quan trọng đối với sự sống và tồn tại của các loài thực vật.
Gần đây, cây dược liệu nhận được nhiều sự chú ý trong một số lĩnh vực như nông
nghiệp, nước hoa, dược phẩm và mỹ phẩm thiên nhiên. Mặc dù, các chất chuyển hoá


13

thứ cấp trong cây dược liệu và cây hương liệu được sản xuất cơ bản bằng phương pháp
xử lý di truyền, nhưng quá trình sinh tổng hợp lại bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi các yếu
tố môi trường. Một số stress phi sinh học, đặc biệt là mặn có ảnh hưởng lớn nhất đến
cây dược liệu. Các kết quả khác nhau cho thấy ảnh hưởng của stress mặn đến các thông
số định lượng và định tính. Ví dụ, nồng độ mặn càng tăng thì gần như tất cả các thông
số tăng trưởng càng giảm. Theo báo cáo của Liopa-Tsakalidi [29], tăng cường xử lý
mặn dẫn đến sự giảm tăng trưởng, giảm số lượng nảy mầm và trọng lượng cây giống.
Nhìn chung, độ mặn thông qua việc làm tăng áp suất thẩm thấu dẫn đến giảm độ hấp
thụ nước, các quá trìnhsinh lý và trao đổi chất. Do vậy, mặn gây ra sự chậm trễ trong

giai đoạn nảy mầm khiến sự sinh trưởng của hạt bị giới hạn bởi hiệu quả các hoạt động
chuyển đổi chất dự trữ tạo thành năng lượng cho hạt nảy mầm giảm.
Thêm vào đó, độ mặn không chỉ ảnh hưởng đến sự nảy mầm mà còn ảnh huongr
đến sự hút nước và kéo dài của rễ, do làm giảm lượng nước cơ chất dẫn đến hấp thụ
nước và dinh dưỡng kém. Ngoài ra,
Mặt khác, khi thực vật chịu tác động của mặn, những thay đổi sinh hoá xảy ra khi
sản xuất các gốc oxy tự do (ROS) như superoxide, hydrogen peroxide và các gốc
hydroxy [14]. Để tránh tác hại của những gốc ROS, thực vật đã phát triển một hệ thống
lọc hiệu quả bao gồm các chất chống oxy hoá không enzyme (carotenoids, ascorbate,
tocopherol) và các chất chống oxy hoá có enzyme như enzyme catalase (CAT) và
ascorbate peroxidase (APX). Kết quả của hầu hết các nghiên cứu cho thấy khả năng
chống lại stress mặn thường tương quan với hệ thống chống oxy hoá. Hoạt tính của
APX làm giảm H2O2 bằng cách sử dụng ascorbate làm chất truyền điện tử. CAT cũng
liên qua đến việc loại bỏ H2O2, môi trường mặn tạo ra ROS làm rối loạn hệ thống oxy
hoá – khử của tế bào tạo ra stress oxy hoá gây hại đến DNA, làm bất hoạt enzyme và
gây ra peroxy hoá lipid [47]. Vì vậy, rau muống cũng không phải là cây nằm ngoài sự
ảnh hưởng của điều kiện mặn. Theo Langdale và ctv. [28], ngưỡng chịu đựng của cây


14

rau là khoảng 2 dS/m, tuy nhiên, khi rau muống được tưới bằng nước muối có EC= 4
dS/m trên đất cát pha ở Israel thì không cho thấy có sự giảm năng suất mà còn có thể
thu hoạch sản phẩm có chất lượng cao [37]. Hơn nữa, theo báo cáo của Speer và Kaiser
[48], rau muống có sự suy giảm tăng trưởng trong vòng 17 ngày sau khi thêm 100mM
NaCl vào nuôi cấy thuỷ canh và Tomemori và ctv. [53] phát hiện ra rằng nước biển sau
khi pha loãng 1000mg/L muối giúp cải thiện sự phát triển của rau muống trên đất cát.
Mặt khác, có nhiều nghiên cứu cho thấy rau muống lại ít nhạy cảm với muối NaCl hơn
các đơn vị muối khác và có kết quả cho thấy không có sự giảm tăng trưởng đáng kể
xảy ra khi EC=8 dS/m [35],[36].

CÁC NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA SALICYLIC ACID TRONG ĐIỀU KIỆN MẶN

Salicylic acid (SA) được coi là một hormone thực vật tiềm năng vì vai trò điều
tiết đa dạng của nó trong quá trình chuyển hoá ở thực vật. SA xử lý ngoại sinh hoặc
được tổng hợp cao trong mô cũng có tác dụng giúp cây trồng chống lại các stress phi
sinh học như nóng, mặn, hạn và lạnh [40]. SA cũng đóng vai trò trong quá trình hạt nảy
mầm, tạo năng suất quả, quá trình đường phân và ra hoa ở thực vật [27], hấp thu và vận
chuyển ion, hiệu suất quang hợp, sự đóng mở khí khổng và thoát hơi nước [25]. SA
đồng thời giữ vai trò quan trọng trong việc báo hiệu phản ứng bảo vệ chống nhiễm
khuẩn trước các nguồn gây bệnh khác nhau và khả năng đề kháng ở thực vật [15]. SA
còn ảnh hưởng tới hoạt tính oxidase ở ty thể làm nhiệm vụ khử oxy tạo phân tử nước
mà không tạo ATP và ảnh hưởng tới hàm lượng các gốc chứa oxy hoạt động trong ty
thể. Các nghiên cứu về hoạt động của SA được tiến hành phổ biến trên các cây trồng
nông nghiệp.
Lúa mì (Triticum aestivum)
Hạt lúc mì là một loại thực phẩm phổ biến trên toàn cầu. Việc sản xuất lúa mì bị
ảnh hưởng mạnh mẽ bởi độ mặn. Để tăng cường khả năng chống chịu mặn, các thí


15

nghiệm đã tiến hành ngâm hạt lúa mì trong SA. Ứng dụng ngoại sinh của SA làm tăng
hàm lượng proline trong lúa mì dưới tác động của điều kiện mặn, do đó làm giảm thiểu
ảnh hưởng xấu của mặn lên cây. Hơn nữa, việc xử lý SA cũng là giảm mức độ hoạt hoá
oxy và vì vậy lượng super oxide dismutase (SOD), peroxidase (POX) hoạt động ở rễ
của các cây lúa mầm [44]. Những phát hiện này chỉ ra rằng các hoạt động của các
enzyme chống oxy hoá được điều chỉnh trực tiếp hoặc gián tiếp bởi SA, do đó cung cấp
sự bảo vệ cho cây trong stress mặn [42].
Xử lý với SA gây ra sự tích luỹ ABA và IAA trong cây con, tuy nhiên không ảnh
hưởng đến hàm lượng cytokinin. Do đó, SA hoạt động như chất bảo vệ bao gồm thiết

lập chương trình chống stress và tăng tốc quá trình bình thường hoá tăng trưởng sau
khi loại bỏ được yếu tố stress [42]. Tiền xử lý giống lúa mì với 0,5 mM SA một ngày
trước khi cho stress với các nồng độ muối khác nhau (80 và 120 mM). Cây qua xử lý
với SA làm tăng trọng lượng tươi và khô của cây lúa mì và cũng làm tăng mức độ hoạt
động của catalase và peroxidase trong các mẫu lá và rễ. Nhìn chung, SA có ảnh hưởng
tích cực đến tiềm năng thẩm thấu, khối lượng khô và rễ, tỷ lệ K +/Na+ và hàm lượng sắc
tố quang hợp trong cây lúa mì ở cả điều kiện mặn và không mặn. Ảnh hưởng của SA
đến khả năng chống chịu mặn hầu như cần thiết trong quá trình nảy mầm của hạt lúa
mì.

Ngô (Zea mays L.)
Ngô đã trở thành một loại lương thực chính ở nhiều nơi trên thế giới, với tổng sản
lượng vượt trội so với lúa mì hoặc gạo. Ngô được coi là một loại cây nhạy cảm vừa


16

phải với muối. Tác dụng của SA đối với stress phi sinh học đã được nghiên cứu thông
qua ứng dụng SA bằng cách phun lên lá ngô [26]. Nhiều nghiên cứu ủng hộ rằng SA có
khả năng gia tăng sức đề kháng của ngô đối với độ mặn và áp suất thẩm thấu [56].
Theo báo cáo của Tufail và ctv. [55], SA gây ra những biến đổi sinh lý và sinh hoá ở
hai kiểu gen của ngô (Sahiwal-2002 và EV-20) cả khi môi trường có muối và không có
muối. Dung dịch SA ở nồng độ 0; 0,25 và 0,50 mM và muối ở nồng độ 120 mM được
bổ sung vào môi trường dinh dưỡng Hogland, và được xử lý trên rễ 25 ngày tuổi. Ứng
dụng SA thấy rằng nồng độ Na + giảm nhưng K+ và Ca2+ lại tăng, đồng thời sinh khối
của chồi cũng tăng. Ứng dụng SA ngoại sinh của các nồng độ khác nhau làm tăng tốc
độ quang hợp, tốc độ thoát hơi nước, độ dẫn của khí khổng, hàm lượng diệp lục tố và
carotenoid trong cả hai kiểu gen của ngô khi bị stress do muối. Ngô được xử lý bằng
SA có biểu hiện tăng trưởng nhanh, giảm lượng peroxide hoá lipid và tính thấm của
màng tăng lên bởi stress mặn [18].

Cà chua (Lycopersicon esculuntum Mill)
Cà chua là loại quả ăn được, nhiều loại cà chua được trồng rộng rãi ở vùng khí
hậu ôn đới trên khắp thế giới. Độ mặn của đất ảnh hưởng đến thực vật ở nhiều nơi trên
thế giới, đặc biệt là trên các vùng đất tưới tiêu. Kết hợp ảnh hưởng của mặn và SA thấy
rằng tiền xử lý SA đã cải thiện sự thích nghi của cà chua với nồng độ mặn cao [52].
Khả năng chống chịu mặn được quan sát trên cây cà chua có hạt được xử lý với SA và
thấy rằng do sự kích hoạt một số enzyme như aldose reductase, ascorbate peroxidase
và sự tích tụ một số osmolytes như proline [50].
Ứng dụng SA ngoại sinh ở nồng độ 0,50 mM làm giảm thiểu tác động tiêu cực
của stress muối như tăng sự tăng trưởng, năng suất của cây cà chua và song song đó là
việc tăng cường sắc tố quang hợp, carbohydrate hoà tan, hàm lượng protein, tổng
proline và phenol [3]. Phân tích trình tự DNA của cây được xử lý SA và không được xử
lý SA, cho thấy không có sự khác biệt hay sự đột biến nào được quan sát cả trên cây


17

được xử lý và không được xử lý. Vì vậy, các cây bị stress nhờ vào SA tạo nên màng
bảo vệ gen quan trọng để chống lại ảnh hưởng của độ mặn lên cây [3].
Ngoài ra, việc áp dụng SA thông qua việc làm ướt rễ để bảo vệ Lens esculentum
chống lại stress mặn và tăng tỷ lệ quàn hợp dưới stress mặn [39], [49]. Không chỉ vậy,
việc trao đổi chéo các đường dẫn tín hiệu do SA tao ra và ở nồng độ mặn cao có thể tạo
ra ROS và NO. Mà SA được phát hiện là được tao ra bởi H 2O2 và NO, đây được coi là
liên kết hữu ích của dung nạp chéo nhiều yếu tố stress. Trạng thái tiền thích ứng được
kích thích bởi SA trong quá trình thích nghi với mặn của cây Solanum lycopersicum.
Ngược lại, ở vài nghiên cứu khác cho thấy SA cũng gây ức chế ở thực vật,theo
Hayat và ctv. [21], nồng độ SA ảnh hưởng khác biệt đến hạt lúa mì, ở nồng độ 10 -5M
SA kích thích sự tăng trưởng của cây nhưng nồng độ 10-3M thì cây bị ức chế.

18

CHƯƠNG 2: THỰC NGHIỆM
2.

VẬT LIỆU

Hạt giống rau muống mầm được chọn lọc từ Viện nghiên cứu di truyền và giống
(GRIS) tại trường đại học Tôn Đức Thắng. Thí nghiệm được thực hiện tại phòng thí
nghiệm trường Đại học Tôn Đức Thắng, số 19 Nguyễn Hữu Thọ phường Tân Phong,
quận 7, tp. Hồ Chí Minh. Có tất cả 2 giai đoạn thực hiện: giai đoạn nảy mầm và giai
đoạn cây sinh trưởng.
3. PHƯƠNG PHÁP

3.1.1. Quy trình thực hiện
Giai đoạn nảy mầm
Môi trường được chuẩn bị gồm 3 nồng độ dung dịch SA (0,05%; 0,1%; 0,3%) và
3 nồng độ muối (50mM, 100mM, 150mM). Hạt giống rau muống mầm được rửa sạch
với nước cất để loại bỏ tạp chất, sau đó được ngâm ủ ở 60-65 oC trong 24 giờ. Tiếp đến
chuyển hạt đã được ngâm ủ vào dung dịch gồm Salicylic acid (SA) và NaCl được
chuẩn bị theo các nồng độ khác nhau lần lượt như sau: T0: Đối chứng; T1: 0,05% SA +
50mM NaCl; T2: 0,1% SA + 50mM NaCl; T3: 0,3% SA + 50mM NaCl; T4: 0,05% SA
+ 100mM NaCl; T5: 0,1% SA + 100mM NaCl; T6: 0,3% SA + 100mM NaCl; T7:
0,05% SA + 150mM NaCl; T8: 0,1% SA + 150mM NaCl; T9: 0,3% SA + 150mM
NaCl; T10: 50mM NaCl; T11: 100mM NaCl; T12: 150mM NaCl. Các hạt sau đó được
chuyển vào môi trường agar vô trùng, nuôi ở nhiệt độ phòng và để trong phòng tối để
hạt nảy mầm. Việc phân tích sự nảy mầm của hạt được thực hiện sau 96 giờ. Quan sát
và ghi nhận số lượng hạt nảy mầm mỗi ngày, đến hết thời gian nảy mầm của rau
muống mầm.

19

Hình 2.1. Hạt rau muống được ngâm trong môi trường mặn có bổ sung SA.
Giai đoạn sinh trưởng
Hạt giống rau muống mầm được ngâm ủ ở 60-65 oC trong 24 giờ đến khi hạt nảy
mầm. Sau đó các hạt được nuôi trên môi trường agar trong 1 tuần. Tiếp đến, thanh lọc
mặn bằng cách cho thêm 3mL dung dịch nước muối có bổ sung SA theo các nồng độ
như ở giai đoạn nảy mầm từ T0 đến T9. Theo dõi khả năng chống chịu của cây mỗi
ngày, ghi nhận số cây chết và sự thay đổi của rễ trong suốt 1 tuần. Việc phân tích các
thí nghiệm hoá sinh được thực hiện khi kết thúc thời gian thanh lọc mặn.


20

Hình 2.2. Các hạt giống đượccho nảy mầm và nuôi trên môi trường agar sau 7 ngày.

Hình 2.3. Các cây được nuôi trong môi trường mặn có bổ sung SA.
3.1.2. Phân tích hoạt tính α-amylase
Các hạt nảy mầm (0,3g) được nghiền mịn trong 3 mL dung dịch đệm K 3PO4 có
pH=7, đến khi thu được dich đồng nhất. Đem dịch đồng nhất thu được ly tâm 15000
vòng/phút trong 20 phút ở 4 oC, để thu được dịch nổi cho phần phân tích hoạt tính
enzyme. Hoạt tính enzyme alpha amylase được xác định theo phương pháp Bernfeld
[4] đã được sửa đổi. Thu đồng loạt 0,5 mL dich nổi enzyme cho vào 1 loạt các ống
nghiệm, đem ủ ở 25 oC trong 3-4 phút, sau đó thêm vào 0,5 mL hồ tinh bột 1% (g/L).
Tiếp đến, 1 mL DNS được thêm vào để kết thúc phản ứng. Cuối cùng, để nguội ở nhiệt
độ phòng và cho thêm vào mỗi ống nghiệm 5 mL nước cất, trộn đều. Mẫu trắng được
chuẩn bị với 0,5 mL nước cất. Các mẫu được đem đi đo ở bước sóng 540 nm sử dụng
máy đo quang phổ UV-Vis. Đường maltose được sử dụng làm chất chuẩn, chuẩn bị ở
các thể tích sau: 0,1; 0,3; 0,5; 0,8; 1,0 mL có nồng độ 5,0 mg maltose/mL để xây dựng

21

đường chuẩn. Mỗi đơn vị của enzyme alpha amylase được tính như 1mM của lượng
maltose giải phóng từ hồ tinh bột ở 25 oC và pH=6,9 [38].
3.1.3. Phân tích hàm lượng phytic acid
Mẫu phân tích phytic acid (0,2 g) được nghiền mịn với 15 mL HCl 1,2%. Khi
được dung dich đồng nhất cho vào bình tam giác 100 mL, đậy kín và lắc trong 2 giờ
với nhiệt độ môi trường khoảng 28 oC. Dịch nổi sau đó được lọc qua giấy lọc định tính,
10 mL dịch lọc được pha loãng đến 30 mL bằng nước cất sau khi trộn thêm 1 mL
NaOH 3%. Tiếp theo, lọc dịch đã được pha loãng qua giấy lọc Whatman và rửa giải lại
với dung dich NaCl 0,7 mol/L. Chuẩn bị thuốc thử (0,03% FeCl3+0,3% sulfosalicylic
acid), cho 4 mL thuốc thử vào 5 mL dung dịch sau khi rửa giải và cho ly tâm 3000
vòng/phút trong 10 phút. Dịch nổi thu được sẽ được đo ở bước sóng 500 nm sử dụng
máy đo quang phổ UV-Vis. Chất chuẩn được chuẩn bị để dựng đường chuẩn là
KH2PO4 ở các nồng độ sau: 20, 40, 60, 80, 100 (mg/mL) đã được sửa đổi bởi Ma và
ctv. [30].
3.1.4. Phân tích hàm lượng chlorophyll a và b
Thu 1 g mẫu lá tươi đem cắt nhỏ và nghiền bằng cối. Để thu được 1 hỗn hợp đồng
nhất, bổ sung 20 mL acetone và 5 g MgCO3. Hỗn hợp đồng nhất sau đó được ủ 4 giờ
trong tủ lạnh ở 4oC. Tiếp theo mẫu được đem ly tâm 500 vòng/phút trong 5 phút. Dịch
nổi được chuyển vào bình định mức 100 mL và cuối cùng được định mức lên 100 mL
bằng acetone 80 %. Dung dịch được đo bằng máy đo quang phổ hấp thụ ở bước sóng
645 và 663 nm. Mẫu trắng được thay bằng thế bằng acetone 80% [4], [41].


22

Hình 2.4. Dịch chiết của lá rau muống bằng Acetone 80%.

Công thức xác định hàm lượng Chlorophyll:
Chl a= 11,75xA663 – 2,35xA645
Chl b= 18,61xA645 – 3,96xA663
Chl tổng= 20,2xA645 + 8,02xA663


23

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
5. ĐÁNH GIÁ GIAI ĐOẠN NẢY MẦM SAU KHI XỬ LÝ HẠT VỚI SA

Rau muống từ lâu đã được trồng và thu hoạch để làm thực phẩm cho con người
và được xem như một loại rau ăn lá, một trong những loại rau ưa thích được tìm thấy
trong bữa ăn chính, không chỉ ở Việt Nam. Theo báo cáo của Kaiser [23] cho thấy rằng
có sự suy giảm tăng trưởng ở rau muống sau 17 ngày bổ sung 100 mM NaCl vào môi
trường thủy canh. Các tác động thẩm thấu của độ mặn góp phần làm giảm tốc độ tăng
trưởng, thay đổi màu lá, các đặc điểm phát triển như tỷ lệ rễ/chồi và tốc độ trưởng
thành. Độ mặn làm chậm tốc độ nảy mầm và ở mức cao hơn là giảm phần trăm nảy
mầm.
Trong thí nghiệm này, kết quả đánh giá sự nảy mầm của cây sau khi được xử lý
với SA trong các điều kiện mặn khác nhau được thể hiện trong Bảng 3.1. Tỷ lệ nảy
mầm của các nghiệm thức có xu hướng giảm so với đối chứng. Trong đó, phần trăm
nảy mầm và cường độ nảy mầm của các mẫu đã qua xử lý NaCl cho kết quả cao hơn so
với mẫu được xử lý SA trong điều kiện mặn, và nồng độ SA càng cao thì tỷ lệ nảy mầm
càng thấp. SA là một hợp chất tự nhiên đóng vai trò trung tâm trong các quá trình sinh
lý phản ứng tự vệ ở thực vật [46]. Theo Kerbauy [24] SA chủ yếu là ức chế sự nảy
mầm. Tuy nhiên, theo Silveira và ctv. [46], SA được ứng dụng trên gạo để thấy được
ảnh hưởng ức chế sự nảy mầm, theo đó, chúng tôi đồng ý với Silveira và ctv. [46].
Ngược lại, kết quả cho thấy không đồng ý với Maia và ctv. [31] vì ảnh hưởng của SA
trên sự nảy mầm và sức sống của đậu nành mặc dù SA kích thích tổng hợp enzyme αamylase.

24

Bảng 3.1. Ảnh hưởng của SA lên phần trăm nảy mầm (%), cường độ nảy mầm, chiều
dài thân (cm) và chiều dài rễ (cm) của cây ở giai đoạn nảy mầm trên môi trường mặn
khác nhau.
Nghiệm Thức
Đối chứng

Phần trăm nảy
mầm (%)
97,33a

Cường độ nảy
mầm
5,08a

Chiều cao
thân (cm)
8,44a

Chiều dài rễ
(cm)
5,47a

0,05% SA + 50mM NaCl

45,33e

2,13d

4,50de

1,92de

0,1% SA + 50mM NaCl

41,33fg

2,00d

6,33b

3,75b

0,3% SA + 50mM NaCl

14,67i

0,67g

3,22gh

2,26cd

0,05% SA + 100mM NaCl

37,33g

1,73e

3,17gh

1,78e

0,1% SA + 100mM NaCl

29,33h

1,36f

3,42fg

2,67c

0,3% SA + 100mM NaCl

16,00i

0,72g

3,67f

2,58c

0,05% SA + 150mM NaCl

44,00f

1,96de

2,58i

1,57ef

0,1% SA + 150mM NaCl

26,67h

1,20f

2,95h

1,28f

0,3% SA + 150mM NaCl

6,67i

0,33h

2,58i

1,33f

50mM NaCl

74,67c

4,03c

4,62cd

3,71b

100mM NaCl

68,00d

3,88c

4,24e

3,63b

150mM NaCl

85,33b

4,52b

4,90c

3,85b

CV(%)

5,34

5,18

4,46

7,85

LSD

34,63

1,94

2,00

1,51

Chú thích: Giá trị của mỗi cột có cùng kí tự thì không có sự khác biệt giữa các nghiệm
thức (P<0,05)
Ngoài ra, chiều cao thân và chiều dài rễ cũng giảm dần không chỉ so với đối
chứng mà còn theo các nồng độ muối khác nhau và giảm rõ rệt khi nồng độ SA tăng
dần. Tuy nhiên, trong các nghiệm thức có xử lý SA thì ở nồng độ 0,1% SA trong 50mM
NaCl thì chiều cao thân và chiều dài rễ tăng có khác biệt so với các nghiệm thức,
nhưng vẫn giảm so với đối chứng. Kết quả của nghiên cứu cho thấy đồng ý với lập
luận của Kerbauy [24] : SA có xu hướng ức chế sự tăng trưởng của thực vật. Những nổ


25

lực ứng dụng các nồng độ muối theo tiêu chuẩn suốt giai đoạn nảy mầm và thấy được
kết quả đánh giá khả ngăng chịu mặn không thành công; khả năng chống chịu ở một

giai đoạn nảy mầm không liên quan đến giai đoạn khác.

Hình 3.1. Cây rau muống mầm đã qua xử lý NaCl và xử lý kết hợp SA + NaCl 50mM
6. ĐÁNH GIÁ CÁC TÍNH TRẠNG SINH HOÁ Ở GIAI ĐOẠN SINH TRƯỞNG

Mặn cũng cho thấy sự giảm rõ rệt trên các biểu hiện về biomass của chồi và rễ.
Hàm lượng nước của cây rau muống mầm được thể hiện qua kết quả ở Bảng 2., cho
thấy có sự ảnh hưởng khác biệt trong các nồng độ muối khác nhau ở mức ý nghĩa phân
tích thống kê 5%. Ở nghiệm thức 0,1% SA + 50mM NaCl cho kết quả cao nhất
(87,57%) và không khác biệt so với đối chứng (89,54%). Tuy vậy, khi nồng độ muối
tăng lên ở 100 và 150mM trong 0,1% SA lại có hàm lượng nước thấp nhất lần lượt
81,26 và 80,40%.
Ở chỉ tiêu khác, khối lượng tươi chồi cao nhất là ở nghiệm thức 0,05% SA +
100mM NaCl (0,28 g) và thấp nhất ở 0,1% SA + 50mM NaCl (0,15 g), nhưng đều thấp
hơn so với đối chứng. Ngược lại, khối lượng tươi rễ của nghiệm thức 0,1% SA +
50mM NaCl lại cao hơn nhiều so với nghiệm thức khác ở mức khác biệt có ý nghĩa
5%. Do đó, kết quả tỷ lệ rễ/chồi cao nhất và cao hơn cả đối chứng là ở nghiệm thức
0,1% SA + 50mM NaCl (0,36) (Bảng 3.2). Trong nghiên cứu này, sự đa dạng trong sự