Luận văn sư phạm Huỳnh quang diệp lục trong quá trình sinh trưởng và phát triển của đậu tương

Ong Xuân Phong

K29A Khoa: Sinh KTNN

Lời cảm ơn
Để hoàn thành tốt đề tài nghiên cứu khoa học của mình, em đã
nhận được sự chỉ bảo, giúp đỡ nhiệt tình của PGS.TS. Nguyễn Văn
Mã, các thầy cô giáo trong tế Sinh lý học thực vật, cùng các thầy cô
giáo Khoa Hoá học, các bạn sinh viên Khoa Sinh -KTNN Trường
Đại học Sư phạm hà nội 2.
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ quý báu đó của PGS.TS.
Nguyễn Văn Mã, các thầy cô giáo, các bạn sinh viên.
Em xin chân thành cảm ơn!
Tác giả
Ong Xuân Phong

-1-


Ong Xu©n Phong

K29A – Khoa: Sinh – KTNN

Lêi cam kÕt
T«i xin cam ®oan ®©y là c«ng tr×nh nghiªn cøu cña riªng t«i,
nh÷ng nghiªn cøu tr×nh bày trong kho¸ luËn là trung thùc và ch­a ®­îc c«ng
bè trong bÊt cø tài liÖu nào.

T¸c gi¶
Ong Xu©n Phong

-2-


Ong Xuân Phong

K29A Khoa: Sinh KTNN
Mục lục

Mở đầu

Trang

1. Lý do chọn đề tài

4

2. Mục đích nghiên cứu

4

3. ý nghĩa lý luận và thực tiễn

6

Chương 1. huỳnh quang diệp lục và việc nghiên cứu huỳnh
quang diệp lục ở thực vật

7

1.1. Huỳnh quang diệp lục

7

1.2. Những nghiên cứu về huỳnh quang diệp lục ở thực vật

9

Chương 2. đối tượng và phương pháp nghiên cứu

11

2.1. Đối tượng nghiên cứu

11

2.2. Phương pháp nghiên cứu

12

2.2.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm

12

2.2.2. Phương pháp xác định huỳnh quang diệp lục

13

2.2.3. Xử lý số liệu thực nghiệm

14

Chương 3. huỳnh quang diệp lục của lá đậu tương trong quá
trình sinh trưởng và phát triển

15

3.1. Huỳnh quang ổn định

15

3.2. Huỳnh quang cực đại

19

3.2. Hiệu suất huỳnh quang biến đổi

22

3.4. Thảo luận chung

25

Kết luận và đề nghị

27

Phụ lục

28

Tài liệu tham khảo

29

-3-


Ong Xuân Phong

K29A Khoa: Sinh KTNN
Mở đầu

1. Lý do chọn đề tài
Cây đậu tương hay đậu nành (Glycine max), thuộc bộ đậu (Fabales), họ
Fabaceae có nguồn gốc từ cây đậu tương hoang dại dạng thân leo, sống hàng
năm được phát hiện ở Trung Quốc, Triều Tiên, Nhật Bản. Chúng có nhiều
chủng khác nhau, thích nghi với các điều kiện khí hậu từ ôn đới tới nhiệt đới
[11].
Trong số các cây đậu đỗ của thế giới, đậu tương có sản lượng và diện
tích đứng đầu thế giới. Hiện nay đậu tương được gieo trồng trên khắp các châu
lục với diện tích 54-56 triệu ha và sản lượng đạt 103-114 triệu tấn (FAO1992). Các nước trồng với diện tích lớn nhất là Mỹ: 23,6 triệu ha, sản lượng
59,8 triệu tấn; Brazil 9,4 triệu ha, sản lượng 19,2 triệu tấn; Trung Quốc: 7,2
triệu ha, sản lượng 9,7 triệu tấn; Argentina: 4,9 triệu ha, sản lượng 14,3 triệu
tấn.
Đậu tương là cây trồng quan trọng ở nước ta, sản phẩm đậu tương có
nguồn protein, lipit, vitamin phong phú, làm thức ăn tốt cho người và gia súc,
làm nguyên liệu cho công nghiệp và chế biến [7]. Hàm lượng protein trong
đậu tương chiếm tỉ lệ cao 40% - 46%, là thức ăn bổ sung cho khẩu phần hạt
cốc. Dầu đậu tương chứa chủ yếu các axít không no, có khả năng đồng hoá
cao, có tác dụng làm giảm lượng cholesteron trong máu. Đậu tương có chứa

nhiều vitamin nhất là vitamin nhóm B. ở các quốc gia mà lượng protein, lipit
có nguồn gốc từ động vật không đủ thì đậu tương và sản phẩm chế biến từ đậu
tương là nguồn thức ăn bổ sung protein và lipit còn thiếu đó. Khô dầu đậu
tương sau khi ép là nguồn thức ăn tốt cho chăn nuôi. Ngoài ra đậu tương còn
được dùng trong sản xuất dược liệu với nhiều vị thuốc cổ truyền có giá trị ở
nước ta [4].

-4-


Ong Xuân Phong

K29A Khoa: Sinh KTNN

Đậu tương là nguyên liệu dùng trong nhiều ngành công nghiệp nhất là
trong công nghiệp thực phẩm. Sản phẩm của đậu tương là mặt hàng có kim
ngạch xuất khẩu tương đối cao. Những nước xuất khẩu đậu tương chủ yếu xếp
theo thứ tự là Mỹ, Trung Quốc, Brazil, Argentina [7].
Ngoài giá trị về kinh tế của đậu tương đối với công nghiệp ép dầu, công
nghiệp thực phẩm, chăn nuôi đậu tương còn có ý nghĩa lớn trong việc cải tạo
đất nhất là đất bạc màu nhờ khả năng cố định nitơ, lượng thân lá được dùng
làm phân xanh bón cho cây trồng.
Chính vì vậy mà diện tích trồng đậu tương trên thế giới tăng nhanh
trong những năm gần đây. ở Việt Nam trong vài năm gần đây cũng không
ngừng tăng về cả diện tích và sản lượng như ở một số tỉnh Hà Tây diện tích
trồng đậu tương năm 2005 là 28.319 ha tăng 17% so với cùng kỳ năm trước,
năng suất đạt 35 tạ/ha; Quảng Ninh 431,7 ha tăng 74,85% so với cùng kỳ năm
trước
Có rất nhiều nguyên nhân làm giảm năng suất đậu tương ở nước ta như
hạn hán, úng ngập, thiếu phân bón, chưa có biện pháp kỹ thuật hợp lý, chưa có

bộ giống thích nghi cao với các điều kiện khí hậu đất đai khác nhau nhất là
những vùng không chủ động được tưới tiêu.
Trong vài năm trở lại đây thời tiết diễn ra bất thường đã gây tác động
không nhỏ đối với trồng trọt, là nguyên nhân chủ yếu làm giảm năng suất cây
trồng.
Trong mười năm trở lại đây có nhiều công trình đi sâu vào nghiên cứu
huỳnh quang diệp lục của cây trồng trong các điều kiện bất lợi từ môi trường.
Huỳnh quang diệp lục là một thông số phản ánh trạng thái sinh lý của bộ máy
quang hợp trong điều kiện bất lợi của môi trường. Phương pháp phân tích
huỳnh quang diệp lục đang được sử dụng như một công cụ có hiệu quả để
đánh giá tính chống chịu của một số cây trồng như: nhãn, cà chua, lúa, lạc

-5-


Ong Xuân Phong

K29A Khoa: Sinh KTNN

[3],[6],[8],[9],[10]. Kết quả những nghiên cứu này giúp chúng ta phân loại,
chọn tạo những giống chống chịu một cách nhanh chóng.
Nghiên cứu về huỳnh quang diệp lục của đậu tương trong những năm
qua đã được quan tâm trong việc nghiên cứu sự ảnh hưởng của các nguyên tố
khoáng tới khả năng chịu hạn, tới năng suất đậu tương. Việc đi sâu vào nghiên
cứu biến đổi huỳnh quang qua các giai đoạn sinh trưởng và phát triển của đậu
tương để tìm ra quy luật biến đổi, từ đó cung cấp tư liệu để nghiên cứu mối
quan hệ giữa huỳnh quang diệp lục và tính chống chịu của cây, giúp ta chọn
được các giống có năng suất cao và thích nghi một cách nhanh chóng còn là
một hướng mới chưa được nghiên cứu. Vì vậy chúng tôi nghiên cứu huỳnh
quang diệp lục của lá đậu tương qua các thời kỳ sinh trưởng và phát triển để

hiểu rõ hơn về huỳnh quang diệp lục, tìm khả năng ứng dụng chúng trong
chọn giống và gieo trồng ở những mùa vụ thích hợp với các điều kiện khí hậu
và đất đai khác nhau.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu huỳnh quang diệp lục của lá đậu tương qua các thời kỳ sinh
trưởng và phát triển khác nhau.
3. ý nghĩa lý luận và thực tiễn
Tìm hiểu sâu về huỳnh quang diệp lục của đậu tương trong quá trình
sinh trưởng, phát triển.
Kết quả nghiên cứu có thể cung cấp tư liệu cho việc xác định nhanh khả
năng thích ứng với môi trường của các giống đậu tương đang gieo trồng, và
các giống nhập nội để có thể lựa chọn và định hướng gieo trồng trong những
vùng và mùa vụ thích hợp.

-6-


Ong Xuân Phong

K29A Khoa: Sinh KTNN

Chương 1. huỳnh quang diệp lục và việc nghiên
cứu huỳnh quang diệp lục ở thực vật

1.1. huỳnh quang diệp lục

Hiện tượng huỳnh quang là sự bức xạ ngắn hạn và tắt đi đồng thời với
sự tắt đi của nguồn sáng kích thích.
Khi phân tử diệp lục nhận năng lượng kích thích, nó chuyển tới một
trạng thái năng lượng cao hơn: trạng thái kích thích, trạng thái này không bền

vững và sự quay trở lại trạng thái cơ bản diễn ra rất nhanh chóng bằng các
cách giải phóng năng lượng hấp thụ theo những con đường sau:
Một là nó có thể chuyển năng lượng tới một phân tử nhận năng lượng
khác và cuối cùng khởi động các phản ứng quang hoá, gây ra sự truyền điện tử
quang hợp.
Hai là nó có thể bị hao phí dưới dạng nhiệt.
Ba là nó có thể phát lại dưới dạng photon có năng lượng nhỏ hơn (tức là
có bước sóng dài hơn). Hiện tượng này được gọi là huỳnh quang diệp lục.
Huỳnh quang diệp lục ở thực vật cũng là một chỉ số phản ánh quang
hợp, nó liên quan mật thiết với các phản ứng quang hoá. Trong ba quá trình
truyền năng lượng cạnh tranh nhau: những thay đổi của hiệu suất quang hợp
hoặc sự hao phí dưới dạng nhiệt sẽ gây ra thay đổi của bức xạ huỳnh quang
(trong cùng điều kiện thì sự hao phí dạng nhiệt hầu như là không đổi, chủ yếu
là sự cạnh tranh giữa phản ứng quang hoá và huỳnh quang diệp lục).
Ta có thể mô tả mối tương quan của ba quá trình trên thông qua sơ đồ:
Kf + Kd +KPh
P*

P

P và P* là trạng thái cơ bản và trạng thái kích thích của phân tử diệp lục.
-7-


Ong Xuân Phong

K29A Khoa: Sinh KTNN

Kf, Kd, KPh là các hằng số tốc độ làm mất đi trạng thái kích thích bằng
bức xạ (huỳnh quang), không bức xạ (mất đi dưới dạng nhiệt) và quang hoá

(sự phân chia đầu tiên các điện tích trong tâm phản ứng).
Hiệu suất lượng tử của phân chia đầu tiên điện tích và huỳnh quang sẽ
tương ứng bằng:
Qz=

K ph
K F K d K ph

;

QFo =

KF
K F K d K ph

Trong các điều kiện tối ưu, khi các tâm phản ứng hoạt động (tâm phản
ứng mở) hằng số KPh lớn so với các hằng số còn lại. Do đó năng lượng kích
thích được sử dụng trong phản ứng quang hợp với hiệu suất lượng tử Qz gần
bằng một đơn vị (=1) và chỉ có một phần nhỏ năng lượng kích thích (gần
0,3%) bị mất đi dưới dạng huỳnh quang. Khi tâm phản ứng mở, xảy ra quá
trình oxy hoá hoàn toàn chất nhận điện tử đầu tiên quinon (QA) còn khi các
tâm phản ứng đóng xảy ra khử chất nhận điện tử đầu tiên quinon (QA) và khi
đó hiệu suất huỳnh quang đạt giá trị cực đại. Như vậy khi tâm phản ứng đóng
thì hằng số tốc độ mất, trạng thái kích thích bằng quang hoá sẽ bằng không,
còn hiệu suất huỳnh quang tăng lên và đạt giá trị cực đại (Fm)
Qz= 0 ;

QFm =

KF

K F K d K ph

Hiệu số giữa cường độ huỳnh quang khi tâm phản ứng đóng và mở
(Fv= Fm- Fo) được gọi là huỳnh quang biến đổi diệp lục. Nó tương ứng với
phần năng lượng ánh sáng được các tâm phản ứng sử dụng trong các phản ứng
quang hoá. Một cách dễ dàng có thể chỉ ra rằng tỉ lệ huỳnh quang biến
đổi/huỳnh quang cực đại bằng hiệu suất lượng tử của phản ứng quang hoá đầu
tiên phân chia các điện tích ở các tâm phản ứng quang hợp:
(QFm- QFo)/QFm =

-8-

K ph
K F K d K ph


Ong Xuân Phong

K29A Khoa: Sinh KTNN

Như vậy, đo cường độ huỳnh quang ổn định Fo và cực đại Fm trong một
đơn vị thời gian tương đối cho phép nhận được giá trị tuyệt đối về hiệu quả sử
dụng năng lượng ánh sáng trong các phản ứng quang hoá.
Qz =

FV Fm Fo
=
Fm
Fm

Hiệu quả phân chia điện tích trong các tâm phản ứng bị giảm đi khi điều
kiện sinh trưởng gặp bất lợi (ánh sáng dư thừa, nhiệt độ thấp, hạn hán, không
đủ dinh dưỡng). Hiệu suất huỳnh quang biến đổi đặc trưng cho hiệu quả khử
quinon A trong hệ quang hoá II, và có thể được sử dụng để đánh giá trạng thái
sinh lý của thực vật [2].
1.2. những nghiên cứu huỳnh quang diệp lục ở thực vật

Huỳnh quang diệp lục là thông số phản ánh trạng thái sinh lý bộ máy
quang hợp của cây trồng.
Nhờ có các phương tiện hiện đại người ta đã thu được các kết quả quan
trọng để giải thích về nguồn gốc và hiểu một cách sâu sắc về cơ chế của hiện
tượng huỳnh quang.
Trong những năm gần đây đã có nhiều thông báo như: huỳnh quang
diệp lục [12]; mối liên quan của nó với các hiện tượng vật lý và quang hợp
[13]. Trong các công trình của Murata và Satoh (1986) và Krause và Weis
(1991) đã đưa ra các dẫn liệu mới nhất về mối liên hệ của bức xạ huỳnh quang
và quang hợp sau khi đã phân tích các thông tin nhận được theo quan điểm lý
sinh và hoá sinh một cách đầy đủ nhất [2].
ở nước ta trong những năm gần đây các kỹ thuật hiện đại đo huỳnh
quang đã đưa phương pháp này trở thành một công cụ hết sức hữu hiệu để
đánh giá tính chống chịu của một số cây trồng như: nhãn, cà chua, lúa, lạc
[3],[6],[8],[9],[10] trong điều kiện bất lợi. Những tác động từ môi trường đã
ảnh hưởng không tốt đến trạng thái sinh lý của cây và được thể hiện gián tiếp
thông qua huỳnh quang diệp lục (Fo, Fm, Fv/m). Ưu điểm của phương pháp
-9-


Ong Xuân Phong

K29A Khoa: Sinh KTNN

này là cho phép xác định nhanh tính chống chịu của thực vật dưới tác động
của điều kiện môi trường ở trạng thái in vivo mà không gây tổn thương cây
trồng trong quá trình nghiên cứu.

- 10 -


Ong Xuân Phong

K29A Khoa: Sinh KTNN

Chương 2. đối tượng và phương pháp nghiên cứu

2.1. đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là 16 giống đậu tương đang được trồng phổ biến
ở một số tỉnh trung du miền núi phía bắc: DT84, DT90, DT96, VX92, ĐVN5,
ĐVN6, V74, MA97, D140, D912, AK06, ĐT12, ĐT22-4, ĐT26, Đ2501, QX
số 1. Các giống trên do trại giống Mai Nham cung cấp.
Giống DT84: xử lý đột biến phóng xạ Co60 18Kr của con lai (DT80 x
DH84) trồng được 3 vụ trong năm năng suất vụ đông đạt 15-22 tạ/ha, vụ hè và
vụ xuân đạt 22-30 tạ/ha. Thời gian sinh trưởng 90-95 ngày, trọng lượng 1000
hạt 180-220g.
Giống DT90: xử lý đột biến phóng xạ Co60 18Kr giống địa phương cọc
trùm, trồng được 3 vụ trong năm năng suất đạt 18-30 tạ/ha. Thời gian sinh
truởng 90-95 ngày, trọng lượng 1000 hạt 180-270.
Giống DT96: được tạo ra từ tổ hợp lai DT84 và DT90, năng suất đạt 1832 tạ/ha. Thời gian sinh trưởng 90-95 ngày, trọng lượng 1000 hạt 190-220g.
Giống ĐVN5: do viện Nghiên cứu ngô tạo ra. Thời gian sinh trưởng
ngắn 80- 85 ngày, năng suất trung bình 22-25 tạ/ha, trọng lượng 1000 hạt 165175g.

Giống ĐVN6: do viện Nghiên cứu ngô tạo ra. Thời gian sinh trưởng
ngắn 85- 90 ngày, năng suất trung bình 24-27 tạ/ha, trọng lượng 1000 hạt 170185g.
Giống V74: là giống địa phương, thời gian sinh trưởng 95-100 ngày
năng suất đạt 12-13 tạ/ha, trọng lượng 1000 hạt 110-140g.
Giống MA97: thời gian sinh trưởng 90-100 ngày, cây cao phân cành
khá, năng suất đạt 22-32 tạ/ha.

- 11 -


Ong Xuân Phong

K29A Khoa: Sinh KTNN

Giống D140: do trường Đại học Nông nghiệp I tạo ra, là tổ hợp lai giữa
DL02 x DH4. Thời gian sinh trưởng 90-100 ngày, phân cành tốt, năng suất đạt
15-20 tạ/ha, trọng lượng 1000 hạt 150-170g.
Giống D912: do trường Đại học Nông nghiệp I tạo ra. Thời gian sinh
trưởng 95-100 ngày, năng suất đạt 13-17 tạ/ha, trọng lượng 1000 hạt 140160g.
Giống AK06: do Trung tâm Nghiên cứu Thực nghiệm đậu đỗ Việt Nam
tạo ra bằng phương pháp xử lý đột biến tia gama (10Kr) trên giống ĐT74 sau
đó kết hợp xử lý hoá học bằng Ethylenimine 0,2% trong 6 giờ. Thời gian sinh
trưởng 95 - 98 ngày, năng suất đạt 17-25 tạ/ha, trọng lượng 1000 hạt 155160g.
Giống ĐT12: được chọn ra trong tập đoàn giống nhập nội (1996) có
nguồn gốc từ Trung Quốc. Thời gian sinh trưởng 71-80 ngày, năng suất đạt
14-23 tạ/ha, trọng lượng 1000 hạt 150-177g.
Giống ĐT22 - 4: thời gian sinh trưởng 90-100 ngày, năng suất đạt 1418 tạ/ha, trọng lượng 1000 hạt 140-160g.
Giống ĐT26: thời gian sinh trưởng 85-90 ngày, trồng được cả ở ba vụ.
Năng suất trung bình đạt 15-18 tạ/ha, trọng lượng 1000 hạt 155-160g.
Giống Đ2501: độ phân cành trung bình, thời gian sinh trưởng 95-100

ngày, năng suất đạt 13-16 tạ/ha, trọng lượng 1000 hạt 160-170g.
Giống QX số 1: thời gian sinh trưởng dài 110-120 ngày, năng suất đạt
18-23 tạ/ha, trọng lượng 1000 hạt 140-165g.
2.2. phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
Chúng tôi tiến hành thí nghiệm ngoài đồng ruộng trên diện tích đất
300m2 tại Phúc Yên Vĩnh Phúc.
Đậu tương trồng vào vụ xuân 2006, các giống được trồng thành từng ô
hình chữ nhật diện tích 5m2 với 3 lần nhắc lại. Mật độ trung bình 55-60
- 12 -


Ong Xuân Phong

K29A Khoa: Sinh KTNN

cây/1m2. Tiến hành chăm sóc đồng đều tất cả các giống ở tất cả các ô về chế
độ nước, phân bón. Nhổ cỏ và xới 1 lần vào giai đoạn 5 lá, phun thuốc trừ sâu
theo định kỳ để phòng trừ sâu bệnh.
Chúng tôi tiến hành nghiên cứu huỳnh quang diệp lục ở các thời kỳ sinh
trưởng khác nhau của đậu tương: cây non (ba lá), ra hoa, quả non, quả chắc,
quả già.
Các thời kỳ sinh trưởng được xác định theo Phạm Văn Thiều [11].
- Thời kỳ ba lá: khi lá thứ ba trên thân chính hình thành nhưng chưa
buông lá hoàn toàn.
- Thời kỳ ra hoa: thời điểm hoa rộ lần đầu.
- Thời kỳ quả non: sau khi hoa rộ 7 ngày.
- Thời kỳ quả chắc: sau khi hình thành quả 21- 25 ngày.
- Thời kỳ quả già: khi lá bắt đầu chuyển sang màu vàng.

2.2.2. Phương pháp xác định huỳnh quang diệp lục
Được đo trên máy Chlorophill fluorometer OS 30 do hãng ADC- Anh
cung cấp. Thời gian ủ tối là 7 phút để các tâm phản ứng trở về trạng thái mở
hoàn toàn hay toàn bộ chất nhận điện tử đầu tiên trong mạch vận chuyển điện
tử quang hợp quinon A (QA) ở trạng thái oxi hoá.
Cường độ huỳnh quang ổn định (Fo) phản ánh sự mất đi năng lượng
kích thích bằng bức xạ trong khoảng thời gian vận chuyển chúng về tâm phản
ứng PSII ở trạng thái mở.
Huỳnh quang cực đại (Fm) được đo khi các tâm phản ứng ở trạng thái
đóng.
Hiệu suất huỳnh quang biến đổi (Fv/m) phản ánh hiệu quả sử dụng
năng lượng ánh sáng trong phản ứng quang hoá được xác định như sau.
Fv/m =

Fm Fo
Fm

- 13 -


Ong Xuân Phong

K29A Khoa: Sinh KTNN

Huỳnh quang diệp lục của lá được tiến hành đo 3 lần nhắc lại trên mỗi
giống. Lá được chọn để đo là lá thứ 3 tính từ trên ngọn xuống, là lá được đánh
giá độ hấp thụ ánh sáng hiệu quả nhất.
2.2.3. Xử lý số liệu thực nghiệm
Số liệu được xử lý, đánh giá theo phương pháp thống kê sinh học trên
máy tính nhờ phần mềm Exel-2003 với các thông số: trung bình số học, độ

lệch chuẩn, sai số trung bình số học.
n

X=

Xi
i 1

n

n

;

=
2

= 2 ;

(X
i 1

m=

i

X )2

n 1

;


n

X : trung bình số học

Xi: giá trị kết quả đo đếm được mỗi lần nhắc lại
n: dung lượng mẫu
: độ lệch chuẩn

m: sai số trung bình số học

- 14 -


Ong Xuân Phong

K29A Khoa: Sinh KTNN

Chương 3. huỳnh quang diệp lục của lá đậu tương
trong quá trình sinh trưởng và phát triển

Xác định huỳnh quang diệp lục là phương pháp nghiên cứu không cần
phá vỡ tế bào để khảo sát nhanh trạng thái sinh lý của cây trồng và xác định
mức độ cảm ứng thực vật đối với những tác động bất lợi từ môi trường. Những
yếu tố môi trường thay đổi tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến các trạng thái
sinh lý của thực vật như hàm lượng diệp lục, cường độ quang hợp và trạng thái
của bộ máy quang hợp. Những biến đổi tức thời này có thể xác định và được
thể hiện bằng hình ảnh qua phương pháp đo huỳnh quang diệp lục in vivo [9].

3.1. Huỳnh quang ổn định

Kết quả đo huỳnh quang ổn định (Fo) của lá đậu tương trong quá trình
sinh trưởng và phát triển cho thấy: ở các thời kỳ sinh trưởng khác nhau thì sự
biểu hiện của Fo là khác nhau.
Cường độ huỳnh quang ổn định phản ánh sự mất đi năng lượng kích thích
bằng bức xạ trong khoảng thời gian vận chuyển chúng về tâm phản ứng PSII ở
trạng thái mở. Sự biến đổi giá trị Fo khác nhau cũng phần nào phản ánh sự
không giống nhau của hệ sắc tố và kể cả khả năng chống chịu của các giống là
khác nhau với điều kiện môi trường.
Sự biến đổi huỳnh quang ổn định qua các thời kỳ sinh trưởng, phát triển
của đậu tương được thể hiện rõ qua bảng 3.1 và hình 3.1.

- 15 -


Ong Xu©n Phong

K29A – Khoa: Sinh – KTNN

- 16 -


Ong Xu©n Phong

K29A – Khoa: Sinh – KTNN

Fo
500
450

400
350
300
250
200
150
100
50
0

DT84
V74
D140

ba l¸

ra hoa

qu¶ non

qu¶ ch¾c

qu¶ giµ

thời kỳ

a
Fo
800
700

600
500
400
300

VX92
MA97
AK06

200
100
0
ba l¸

ra hoa

qu¶ non

qu¶ ch¾c

qu¶ giµ

thời kỳ

b
H×nh 3.1. Sù biÕn ®æi Fo qua c¸c thêi kú sinh tr­ëng, ph¸t triÓn

- 17 -

Ong Xuân Phong

K29A Khoa: Sinh KTNN

Qua bảng 3.1 ta thấy sự biến đổi huỳnh quang ổn định của 16 giống đậu
tương qua các thời kỳ chia làm hai nhóm lớn theo hai quy luật khác nhau.
Nhóm thứ nhất gồm các giống DT84, DT96, V74, D140, ĐT22-4,
Đ2501, QX số 1. ở thời kỳ ba lá thì Fo tương đối giống nhau và dao động
trong khoảng 300- 400. Đến thời kỳ ra hoa tăng chậm sau đó giảm mạnh ở
thời kỳ quả non, thời kỳ quả chắc tăng trở lại đạt giá trị tương đương thời kỳ ra
hoa, thời kỳ quả già Fo giảm so với thời kỳ quả chắc.
ở giai đoạn ra hoa giá trị Fo thuộc nhóm thứ nhất này đều tăng so với
thời kỳ ba lá. Huỳnh quang ổn định của các giống tăng không đều nhau được
thể hiện rõ qua bảng 3.1 và hình 3.1a, có những giống tăng nhanh như DT84,
V74, có giống chậm hoặc giảm như DT96, D140. Giá trị Fo tăng ở giai đoạn
này có thể là do hiệu suất của quá trình quang hợp tăng là do ảnh hưởng của
môi trường làm cho số lượng tâm phản ứng PSII ở trạng thái mở giảm, năng
lượng sử dụng trong các phản ứng quang hoá giảm dẫn tới cường độ huỳnh
quang tăng, Fo tăng.
Thời kỳ quả non, Fo của các giống thuộc nhóm này giảm mạnh dao
động từ 170 đến 350. Hiện tượng Fo giảm mạnh chứng tỏ bộ máy quang hợp
của các giống này ổn định trước điều kiện của môi trường. Việc giảm huỳnh
quang ổn định mạnh có thể đồng nghĩa với số tâm phản ứng PSII ở trạng thái
mở tăng điều này chứng tỏ bộ máy quang hợp của các giống trên ở thời kỳ
này là ít bị ảnh hưởng từ điều kiện bên ngoài. Đến thời kỳ quả chắc Fo của các
giống thuộc nhóm này đều tăng trở lại và có giá trị tương đương với thời kỳ
cây non.
Giá trị Fo ở thời kỳ quả già giảm là do số phân tử diệp lục giảm vì một
số đã bị phân huỷ, thành phần chủ yếu là carotenoit tăng dần trong lá.
Nhóm thứ hai gồm các giống DT90, VX92, ĐVN5, ĐVN6, MA97,

D912, AK06, ĐT12, ĐT26. Sự biến đổi Fo của nhóm này có dạng như hình
3.1.b.
- 18 -


Ong Xuân Phong

K29A Khoa: Sinh KTNN

Qua hình 3.1b ta thấy sự biến đổi giá trị Fo của các giống thuộc nhóm
này ở thời kỳ cây non và ra hoa là tương đương nhau. Đến thời kỳ quả non thì
giá trị Fo tăng mạnh sau đó giảm dần ở thời kỳ quả chắc và quả già. Sự khác
biệt lớn nhất giữa các giống thuộc hai nhóm quy luật đó là ở thời kỳ quả non,
giá trị Fo của các giống nhóm thứ hai không giảm như nhóm thứ nhất mà tăng
mạnh.
Theo một số kết quả nghiên cứu tính chống chịu mặn ở các loại tảo [12],
lúa chịu hạn [8], dưa chuột chịu lạnh [15] thấy Fo tăng là do tác động của hạn,
lạnh làm cho số lượng tâm phản ứng ở trạng thái mở giảm đi, năng lượng
dùng trong các phản ứng quang hoá giảm dẫn tới cường độ huỳnh quang ổn
định tăng. ở thời kỳ này những ngày trước khi đo có mưa to và gió mạnh rất có
thể cây chịu những tác động từ môi trường làm cho số lượng tâm phản ứng
PSII ở trạng thái mở của các giống thuộc nhóm thứ hai này giảm dẫn tới Fo
tăng.
Sự biến đổi Fo của lá đậu tương ở mỗi giống là khác nhau qua các thời
kỳ. Fo biến động qua các thời kỳ có thể chia làm hai nhóm, sự khác biệt giữa
hai nhóm rõ nhất ở thời kỳ quả non: một nhóm có giá trị Fo tăng mạnh, nhóm
còn lại có Fo giảm mạnh. Giá trị Fo giảm mạnh ở thời kỳ này có thể do bộ
máy quang hợp ít bị ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh. Sự biến đổi khác
nhau này cũng phần nào thể hiện khả năng chống chịu khác nhau giữa các
giống trong các điều kiện môi trường khác nhau.

3.2. Huỳnh quang cực đại

Huỳnh quang cực đại (Fm) đo được khi toàn bộ các tâm phản ứng ở
trạng thái đóng, khi đó quinon A bị khử. Sự thay đổi các tham số Fm qua
các thời kỳ sinh trưởng phát triển được thể hiện qua bảng 3.2 và hình 3.2.

- 19 -


Ong Xu©n Phong

K29A – Khoa: Sinh – KTNN

- 20 -


Ong Xu©n Phong

K29A – Khoa: Sinh – KTNN

Fm
2500
2000
1500
1000

DT84
VX92
§VN6

500
0
ba l¸

ra hoa

qu¶ non

qu¶ ch¾c

qu¶ giµ

thời kỳ

a
Fm

2000
1800
1600
1400
1200
1000

800

DT90
V74
§2501

600
400
200
0
ba l¸

ra hoa

qu¶ non

qu¶ ch¾c

qu¶ giµ

thời kỳ

b
H×nh 3.2. Sù biÕn ®æi huúnh quang cùc ®¹i qua c¸c thêi kú sinh tr­ëng, ph¸t
triÓn

- 21 -


Ong Xuân Phong

K29A Khoa: Sinh KTNN

Qua bảng này ta thấy giá trị Fm của các giống hầu như không tăng ở thời
kỳ cây non và ra hoa sau đó tăng nhanh ở thời kỳ quả non, giảm ở thời kỳ quả
chắc và quả già. Tuy nhiên sự tăng, giảm Fm giữa các giống khác nhau. Hầu

hết các giống có Fm tăng theo một quy luật riêng ở ba giống DT90, V74,
Đ2501 thì giá trị Fm ổn định ở các thời kỳ đầu và tăng nhanh ở thời kỳ quả
chắc, giảm ở giai đoạn quả già. Sự biến đổi huỳnh quang cực đại của các
giống được thể hiện ở bảng 3.2, hình 3.2.
Sự biến đổi khác nhau của các giá trị Fm này thể hiện khả năng phát
huỳnh quang của các giống là khác nhau. Hầu hết các giống đều ổn định ở các
thời kỳ cây non, ra hoa, đến thời kỳ quả non tăng cao riêng ở ba giống DT90,
V74, Đ2501, thời kỳ quả chắc mới tăng cao, sau đó Fm giảm xuống ở thời kỳ
quả già. Tuy nhiên sự tăng giảm giữa các giống là không đều nhau. Năng
lượng ánh sáng được hấp thụ không sử dụng trong quang hợp nếu cứ tích luỹ
trong diệp lục sẽ là nguồn năng lượng thiêu đốt lá, phá huỷ cấu trúc của diệp
lục. Mặc dù con đường chủ yếu điều hoà nhiệt độ của lá là do quá trình thoát
hơi nước, nhưng việc phát ra huỳnh quang cũng góp phần giúp cho nhiệt độ
của lá ổn định. Đây cũng có thể là nguyên nhân lý giải Fm tăng.
Thời kỳ quả già Fm giảm là do các phân tử diệp lục đã bắt đầu bị phân
huỷ và thay vào đó là các phân tử carotenoit vì vậy huỳnh quang diệp lục
giảm, Fm giảm.
Sự biến đổi Fm ở các thời kỳ khác nhau giữa các giống thể hiện khả năng
phát huỳnh quang của từng giống, từng thời kỳ sinh trưởng của chúng.
3.3. hiệu suất huỳnh quang biến đổi

Huỳnh quang biến đổi Fv/m phản ánh hiệu quả sử dụng năng lượng trong
ánh sáng trong các phản ứng quang hoá ở PSII. Sự biến đổi Fv/m của lá đậu
tương qua các thời kỳ sinh trưởng được thể hiện ở bảng 3.3 và hình 3.3.

- 22 -


Ong Xu©n Phong

K29A – Khoa: Sinh – KTNN

- 23 -


Ong Xu©n Phong

K29A – Khoa: Sinh – KTNN

Fv/m

1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0

DT84
V74
D140

ba l¸

ra hoa

qu¶ non

qu¶ ch¾c

qu¶ giµ

thời kỳ

a
Fv/m
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4

VX92
MA97
AK06

0.3
0.2
0.1
0
ba l¸

ra hoa

qu¶ non

qu¶ ch¾c

qu¶ giµ

thời kỳ

b
H×nh 3.3. HiÖu suÊt huúnh quang biÕn ®æi qua c¸c thêi kú sinh tr­ëng ph¸t
triÓn

- 24 -


Ong Xuân Phong

K29A Khoa: Sinh KTNN

Qua bảng và hình trên ta thấy sự biến đổi của các giống được chia làm hai
nhóm theo hai quy luật giống như hai nhóm biến đổi của Fo.
Nhóm thứ nhất: DT84, DT96, V74, D140, ĐT22-4, Đ2501, QX số 1.
Nhóm thứ hai: DT90, VX92, ĐVN5, ĐVN6, MA97, D912, AKO6, ĐT12,
ĐT26.
Qua bảng 3.3, hình 3.3 ta thấy giá trị Fv/m ở các thời kỳ cây non, ra hoa,
quả chắc là tương đương nhau. Giá trị Fv/m thể hiện hiệu quả sử dụng năng
lượng ánh sáng trong quang hợp vì vậy qua kết quả này ta thấy được việc sử
dụng năng lượng trong quang hợp ở thời kỳ quả non, ra hoa, quả chắc là giống
nhau. Hay trong thời gian sinh trưởng, sinh sản và tổng hợp các chất là giống
nhau.

Qua hình 3.1a và hình 3.1b ta thấy rõ ở thời kỳ quả non Fv/m chia ra làm
hai nhóm. Nhóm thứ nhất có giá trị Fv/m tăng điều này chứng tỏ hiệu suất sử
dụng năng lượng trong các phản ứng quang hoá ở tâm phản ứng PSII tăng.
Fv/m tăng ở thời kỳ quả non có ý nghĩa quan trọng đối với cây do nó làm tăng
hiệu suất quang hợp nên có thể làm tăng năng suất hay chất lượng sản phẩm.
Nhóm thứ hai có giá trị Fv/m giảm điều này phản ánh hiệu quả sử dụng năng
lượng trong các phản ứng quang hoá kém.
Thời kỳ quả già tất cả các giống đều có giá trị Fv/m giảm so với thời kỳ
quả chắc, giá trị Fv/m giảm ở đây có thể là do bộ máy quang hợp (các phân tử
diệp lục) đã già và số lượng giảm do vậy hiệu suất sử dụng trong các phản ứng
quang hoá kém dần.
3.4. thảo luận chung

Qua phân tích các giá trị Fo, Fm, Fv/m ta thấy được sự biến đổi các giá trị
ở các giống khác nhau. Sự biến đổi giá trị Fo chia thành hai nhóm theo hai
quy luật lớn còn Fm biến đổi chủ yếu các giống tăng ở thời kỳ quả non riêng ở
ba giống DT90, V74, Đ2501, tăng ở thời kỳ quả chắc.

- 25 -