Nghiên cứu một số chỉ tiêu hóa sinh của đậu xanh đx 14 và đx 208 trong điều kiện gây hạn nhân tạo

1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Cây đậu xanh (Vigna radiata (L.) Wilczek) là loại cây đậu đỗ quan
trọng của nền nông nghiệp nước ta. Cây đậu xanh được trồng chủ yếu lấy hạt
để chế biến thức ăn. Hạt đậu xanh chứa khoảng 26% protein, 1,3% lipit, 4,8 %
chất xơ, 62,1% hydratcacbon, các loại vitamin A, B1, B2, C và một số nguyên tố
khoáng như K, Na, Mg, P, Fe, Ca… Đậu xanh còn được xem như một thứ dược
liệu quý có tác dụng giải độc, thanh nhiệt, chữa bệnh cho con người. Hạt đậu
xanh còn là một mặt hàng nơng sản xuất khẩu có giá trị. Ngồi ra, sản phẩm
của cây đậu xanh còn được dùng làm thức ăn cho gia súc. Hệ rễ của cây đậu
xanh có nốt sần chứa vi khuẩn cố định đạm. Vì vậy, cây đậu xanh không
những mang lại hiệu quả về mặt dinh dưỡng, kinh tế mà cịn có tác dụng cải
tạo đất.
Tuy nhiên, ở nước ta diện tích trồng đậu xanh cịn nhỏ lẻ, không tập trung,
chủ yếu chỉ là trồng xen canh và luân canh tăng vụ do đó năng suất thấp. Việc mở
rộng diện tích gieo trồng đậu xanh gặp nhiều khó khăn chủ yếu phụ thuộc vào một
số yếu tố như giống, đất đai, thời tiết khí hậu, biện pháp kỹ thuật canh tác…trong đó
quan trọng nhất là chưa có những giống có khả năng chống chịu các điều kiện bất lợi
của môi trường đặc biệt là điều kiện khô hạn.
Hiện nay, mưa là nguồn cung cấp nước chủ yếu cho sản xuất đậu xanh, chỉ có
một số ít vùng có khả năng chủ động nguồn nước tưới. Trong khi đó, lượng mưa ở
nước ta thường phân bố khơng đều giữa các vùng và các tháng trong năm. Do vậy,
trong các vụ gieo trồng cây đậu xanh đều có thể gặp hạn ở những giai đoạn sinh
trưởng, phát triển nhất định. Vì vậy, việc nghiên cứu khả năng chống chịu của
cây đậu xanh ngày càng trở nên cấp thiết.
Để có thể tồn tại được trong điều kiện thiếu nước của mơi trường, đậu
xanh phải có những biến đổi sinh lý, sinh hóa để thích nghi đó là khả năng tạo

2

áp suất thẩm thấu cao trong tế bào để cạnh tranh nước với mơi trường xung
quanh. Điều này có ý nghĩa để tìm ra các biện pháp tăng cường tính chống
chịu điều kiện thiếu nước cho cây đậu xanh. Vì vậy việc nghiên cứu ảnh
hưởng của điều kiện thiếu nước lên thực vật nói chung và đậu xanh nói riêng
là một việc rất cần thiết.
Ở Việt Nam, việc nghiên cứu trên đối tượng đậu xanh đã và đang được
tiến hành. Đã có các cơng trình nghiên cứu về chọn tạo giống thích nghi với
thời vụ và điều kiện sinh thái, nghiên cứu quy trình trồng và chăm sóc đậu
xanh, nghiên cứu phân lập gen liên quan đến khả năng chịu hạn,...Tuy nhiên,
đối với từng giống thì mức độ tác động của điều kiện thiếu nước ở môi trường
đến các chỉ tiêu hóa sinh cũng như sự sinh trưởng và phát triển của đậu xanh
có khác nhau. Từ những lý do trên, chúng tôi đã chọn đề tài “Nghiên cứu một
số chỉ tiêu hóa sinh của đậu xanh ĐX 14 và ĐX 208 trong điều kiện gây
hạn nhân tạo”.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu sự biến đổi một số chỉ tiêu hóa sinh của đậu xanh ở giai
đoạn nảy mầm và cây con dưới tác động của điều kiện thiếu nước.
- Xác định sự biến động phổ điện di protein tổng số và isozyme
amylase của các giống đậu xanh trong điều kiện hạn.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Các kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là dẫn liệu khoa học về các phản
ứng hóa sinh liên quan đến khả năng chịu hạn của đậu xanh ở giai đoạn nảy
mầm và cây con trong điều kiện thiếu nước.
- Kết quả nghiên cứu là cơ sở khoa học giúp chọn lọc được giống đậu
xanh có khả năng chịu hạn để canh tác ở vùng đất khơ hạn, góp phần làm tăng
năng suất cho cây đậu xanh.

3

4. Bố cục của luận văn
Luận văn gồm 78 trang.
Mở đầu gồm 3 trang (trang 1 đến trang 3).
Chương 1 Tổng quan tài liệu gồm 18 trang (từ trang 4 đến trang 22).
Chương 2 Đối tượng và phương pháp nghiên cứu gồm 9 trang (từ trang 23
đến 32), 1 bảng.
Chương 3 Kết quả và bàn luận gồm 36 trang (từ trang 33 đến 69) có 12 bảng,
12 đồ thị và 6 hình ảnh.
Kết luận và đề nghị gồm 1 trang (trang 70).
Trong luận văn có 64 tài liệu tham khảo, 24 trang phụ lục.


4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Giới thiệu khái quát về cây đậu xanh
1.1.1. Nguồn gốc và sự phân bố
Đậu xanh (Vigna radiata (L.) Wilcezk), có bộ NST 2n = 22, là loại cây
đậu ăn hạt, thân thảo. Theo Vavilov, đậu xanh có nguồn gốc từ Ấn Độ, được
phân bố rộng rãi ở các vùng nhiệt đới trong đó chủ yếu là ở các nước Đông và
Nam Á. Dạng dại của Vigna radiata cũng được tìm thấy ở Madagasca, bên bờ
Ấn Độ Dương, Đông Phi [14].
Phân loại khoa học của cây đậu xanh:
-

Giới (regnum): Plantae

-

Ngành (division): Magnolyophita

-

Lớp (class): Magnolyopsida

-

Bộ (order): Fabales

-

Họ (Familia): Fabaceae

-

Chi (genus): Vigna

-

Loài (species): V. radiata

Chi Vigna là một trong những chi lớn trong họ Đậu, bao gồm khoảng 150
loài thuộc 7 chi phụ là Vigna; Plectotropis; Ceratotropis; Lasionspron;
Sigmoidotropis; Haydonia; Macrohynchus, trong đó đậu xanh là một trong số
16 loài của phân chi Ceratotropi [14].
1.1.2. Đặc điểm sinh học của cây đậu xanh
Cây đậu xanh thuộc loại cây thân thảo, là loại cây trồng cạn thu quả và hạt
bao gồm các bộ phận rễ, thân, lá, hoa, quả, hạt.

Hệ rễ đậu xanh thuộc loại rễ cọc bao gồm rễ chính và các rễ phụ. Rễ chính
thường ăn sâu khoảng 20 - 30 cm, trong điều kiện thuận lợi có thể ăn sâu tới
70 - 100 cm. Rễ phụ thường gồm 30 - 40 cái, dài khoảng 20 - 25 cm. Trên rễ
phụ có nhiều lơng hút do biểu bì rễ biến đổi thành, có vai trị tăng cường sức


5

hút nước và các chất dinh dưỡng cho cây. Tuy nhiên, bộ rễ của cây đậu xanh
yếu hơn nhiều so với các cây đậu đỗ khác nên khả năng chịu hạn và chịu úng
của cây đậu xanh tương đối kém. Nếu bộ rễ phát triển tốt thì bộ lá xanh lâu,
cây ra nhiều hoa, quả, hạt mẩy. Ngược lại, bộ rễ phát triển kém thì cây sẽ
chóng tàn, các đợt ra hoa sau sẽ khó đậu quả hoặc quả sẽ bị lép [4], [14]. Trên
rễ cây họ Đậu có nhiều nốt sần chứa vi khuẩn cố định đạm Rhizobium. Các
nốt sần trên rễ bắt đầu hình thành khi cây có 2 - 3 lá thật và đạt tối đa khi cây
ra hoa rộ. Trên mỗi cây có khoảng 10 - 20 nốt sần, tập trung chủ yếu ở cổ rễ.
Kích thước của các nốt sần khơng giống nhau, đường kính dao động từ 4 - 5
mm, so với đậu tương và lạc thì nốt sần của cây đậu xanh ít và nhỏ hơn. Trung
bình mỗi vụ, 1 ha đậu xanh có thể bù lại cho đất tương ứng 85 - 107 kg nitơ,
làm cho đất tơi xốp hơn.
Thân cây đậu xanh thuộc loại thân thảo, hình trụ, phân đốt, cao khoảng 40
- 70 cm mọc thẳng đứng, có khi hơi nghiêng. Thân đậu xanh nhỏ, trịn, có
màu xanh hoặc màu tím tùy thuộc vào kiểu gen, có một lớp lơng màu nâu
sáng bao bọc. Trên thân chia 7 - 8 đốt, ở giữa hai đốt gọi là lóng. Từ các đốt
mọc ra các cành, trung bình có 1 - 5 cành. Thời kỳ trước khi cây có 3 lá chét
thì tốc độ tăng trưởng của thân chậm, sau đó mới tăng nhanh dần đến khi ra
hoa và hoa rộ, đạt chiều cao tối đa lúc đã có quả chắc. Đường kính trung bình
của thân chỉ từ 8 - 12 mm và tăng trưởng tỷ lệ thuận với tốc độ tăng trưởng của
chiều cao cây.
Lá cây đậu xanh thuộc loại lá kép, có ba lá chét, mọc cách. Trên mỗi thân

chính có 7 - 8 lá thật. Diện tích của các lá tăng dần từ dưới lên, các lá mọc ở
giữa thân rồi lại giảm dần lên phía ngọn. Số lượng lá, kích thước, hình dạng
và chỉ số diện tích lá thay đổi tuỳ thuộc vào giống, đất trồng và thời vụ.
[4], [14].
Hoa đậu xanh là loại hoa lưỡng tính, tự thụ phấn, mọc thành chùm to, xếp


6

xen kẽ nhau ở trên cuống. Thường sau khi cây mọc 18 - 20 ngày thì mầm hoa
hình thành, sau 35 - 40 ngày thì nở hoa. Mỗi chùm hoa dài từ 2 - 10 cm và có
từ 10 - 125 hoa. Khi mới hình thành, hoa có hình cánh bướm, màu xanh tím,
khi nở cánh hoa có màu vàng nhạt [14].
Quả đậu xanh có dạng hình trụ, dạng trịn hoặc dạng dẹt với đường kính 4
- 6 mm, dài 8 - 14 cm, khi chín vỏ quả có màu nâu vàng hoặc xám đen, đen...
Một cây trung bình có khoảng 20 - 30 quả, mỗi quả có từ 5 - 10 hạt. Quả đậu
xanh chín rải rác, có khi kéo dài đến 20 ngày.
Hạt có hình trịn, hình trụ, hình ơ van, hình thoi... và có nhiều màu sắc
khác nhau như màu xanh mốc, xanh bóng, xanh nâu, vàng mốc, vàng bóng …
Số lượng hạt trung bình trong một quả là một trong những yếu tố chủ yếu tạo
thành năng suất của đậu xanh. Trọng lượng hạt của mỗi cây biến động lớn từ
20 - 90 gam tùy giống, thời vụ và chế độ canh tác.
1.1.3. Đặc điểm sinh trưởng và phát triển của cây đậu xanh
Sinh trưởng và phát triển của đậu xanh là kết quả thể hiện các đặc điểm
của giống trong các mối quan hệ tương tác chặt chẽ với các điều kiện mơi
trường bên ngồi và với các yếu tố kỹ thuật canh tác. Cần lưu ý, cây đậu xanh
có khả năng vừa sinh trưởng sinh dưỡng vừa sinh trưởng sinh thực đồng thời
ở một số giai đoạn phát triển [14].
Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng: được bắt đầu bằng thời kỳ hạt nảy
mầm. Tiếp theo là lá mầm xuất hiện. Các thời kì tiếp theo là hình thành các

đốt trên cây đến giai đoạn hình thành đốt cuối cùng trên cây. Số đốt hình
thành trên cây đậu xanh thay đổi tùy thuộc vào đặc điểm của giống.
Giai đoạn sinh trưởng sinh thực: Được chia thành 8 thời kì bắt đầu từ thời
kỳ cây bắt đầu ra hoa đến hạt chín hồn tồn. Cây đậu xanh có đặc điểm sinh
trưởng vơ hạn hoặc bán vơ hạn, nên việc xác định các thời kì sinh trưởng sinh


7

thực thường gặp nhiều khó khăn, vì trên một cây đồng thời vừa có cả nụ, hoa,
quả non và quả chín. Vì vậy, thời kì sinh thực của đậu xanh chỉ mang tính chất
tương đối [4], [14].
1.1.4. Đặc điểm hố sinh của hạt đậu xanh
Hạt đậu xanh chứa 23 - 28% protein, 1,3% lipid, 56 - 60% gluxit, 12%
nước, các vitamin B1, B2, C… các muối khoáng như Ca, Na, Fe, K …[34].
Đối với cây trồng thu hạt nói chung và cây đậu xanh nói riêng, đánh giá
chất lượng hạt được thực hiện bằng những phân tích thành phần hố sinh
trong hạt như hàm lượng protein, lipit, đường, thành phần axit amin, hàm
lượng và hoạt độ của các enzyme trong hạt ở giai đoạn nảy mầm... Trong đó,
hai thành phần quan trọng có ảnh hưởng lớn đến sự nảy mầm của hạt và sự
phát triển của cây là protein và lipit.
Protein thực vật nói chung và protein đậu xanh nói riêng là nguồn cung
cấp đạm dễ tiêu hoá cho con người và một số vật nuôi. Trong hạt đậu xanh,
protein chiếm khoảng 23 - 28% và được chia thành hai nhóm: nhóm protein
đơn giản và nhóm protein phức tạp. Trong nhóm protein đơn giản chủ yếu là
globulin, chiếm từ 60 - 80%, còn lại là albumin và một số loại khác. Chức
năng chính của protein dự trữ là cung cấp axit amin và nitơ cho quá trình nảy
mầm của hạt [14]. Protein đậu xanh được đánh giá là có chất lượng tốt do có
chứa đầy đủ các axit amin khơng thay thế và hàm lượng của chúng tương đối
trùng với tiêu chuẩn dinh dưỡng dành cho trẻ em do tổ chức nông lương thế

giới (FAO) và tổ chức y tế thế giới (WHO) đưa ra.
Hàm lượng lipit trong hạt đậu xanh chiếm tỷ lệ thấp (trung bình khoảng
1,3% nhưng đó lại là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá phẩm chất và khả
năng bảo quản hạt [14].
1.1.5. Giá trị của cây đậu xanh


8

Cây đậu xanh là loại cây trồng có giá trị kinh tế cao. Hạt đậu xanh là
nguồn thực phẩm giàu đạm (khoảng 24 - 28%), ngồi ra, cịn có lipit khoảng
1,3%, gluxit chiếm 60,2% và các chất khoáng như Ca, Fe, Na, K, P... cùng
nhiều loại vitamin hoà tan trong nước như vitamin B1, B2, C... Protein hạt
đậu xanh chứa đầy đủ các axit amin không thay thế như leucine, isoleucine,
lysine, methionine, phenylalanine, valine... Hạt đậu xanh không chỉ phù hợp
với nhu cầu tiêu dùng trong nước mà còn là mặt hàng xuất khẩu có giá trị. Hạt
đậu xanh được dùng để chế biến ra nhiều loại thực phẩm ngon, bổ, hấp dẫn
như các loại bột dinh dưỡng, các loại bánh, chè, xôi đỗ và một số đồ uống...
Lá non và ngọn của cây đậu xanh có thể được dùng để làm rau, muối dưa.
Thân, lá xanh có thể dùng làm thức ăn cho vật ni. Ngồi ra đậu xanh cịn có
giá trị trong y học, vỏ hạt đậu xanh có vị ngọt, tính mát, khơng độc nên có tác
dụng giải nhiệt, giải độc [34].
Trồng cây đậu xanh cịn có tác dụng cải tạo và bồi dưỡng đất. Nhờ hệ rễ
đậu xanh có các nốt sần chứa các vi khuẩn cộng sinh thuộc chi Rhizobium có
khả năng cố định nitơ từ khí trời, cung cấp một phần đạm cho cây và để lại
lượng đạm đáng kể trong đất sau khi thu hoạch. Vì vậy, đất sau khi trồng đậu
xanh sẽ trở nên tơi xốp và giàu dinh dưỡng hơn [14].
1.1.6. Tình hình sản xuất đậu xanh trên thế giới và ở Việt Nam
Tình hình sản xuất đậu xanh trên thế giới ngày một tăng. Đặc biệt, trong
những năm gần đây do nhu cầu của con người về dinh dưỡng protein thực vật

tăng nhanh đã làm thúc đẩy việc sản xuất đậu xanh trên thế giới.
Trung tâm nghiên cứu và phát triển rau quả châu Á đóng tại Đài Loan
đã có một bộ sưu tập giống đậu xanh với khoảng 6000 mẫu giống, trong đó có
những giống cho năng suất cao từ 18 - 25 tạ/ha. Gần đây, một số nước láng
giềng của Việt Nam như Thái Lan, Philippin, Trung Quốc... đã chọn ra được
những giống đậu xanh cho năng suất từ 10 - 12 tạ/ha trở lên, hạt to, màu hạt


9

đẹp, thời gian sinh trưởng ngắn, chín tập trung, có sức chống chịu tốt với các
điều kiện cực đoan của môi trường [14].
Ở Việt Nam, cây đậu xanh cũng được trồng từ lâu đời ở các vùng đồng
bằng, trung du và miền núi trên khắp cả nước. Tuy nhiên, nó vẫn chỉ được xem
như một loại cây trồng phụ nhằm tận dụng đất đai, lao động dư thừa... Vì thế,
năng suất sản xuất đậu xanh còn chưa cao. Từ năm 1991 - 1995 năng suất sản
xuất đậu xanh bình quân đạt khoảng 5,5 - 12 tạ/ha. Từ 1996 - 2000 năng suất dao
động trong khoảng 15 - 20 tạ/ha. Đến năm 2000, Việt Nam có diện tích và sản
lượng đậu xanh đứng thứ 6 trên thế giới [13].
Đậu xanh của nước ta sản xuất ra chủ yếu để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng
trong nước như làm rau, làm bánh.... Các sản phẩm làm từ đậu xanh rất phong
phú, nhưng hiện nay chỉ có một số ít sản phẩm có chất lượng ổn định và có
thương hiệu lâu năm trên thị trường [4], [34].
Ngày nay, đậu xanh có xu hướng tăng về diện tích và sản lượng do nhu
cầu sử dụng. Để đạt được kết quả tốt cần có các phương pháp lai tạo, chọn ra
các giống mới có năng suất cao, chống chịu được với các điều kiện khắc
nghiệt của môi trường.
1.2. Ảnh hưởng của hạn tới đậu xanh và tình hình nghiên cứu khả năng
chịu hạn của cây đậu xanh
1.2.1. Hạn và các loại hạn đối với cây trồng

Hạn là hiện tượng thường xuyên xảy ra trong thiên nhiên và liên quan trực
tiếp đến vấn đề nước trong thực vật. Khái niệm hạn dùng để chỉ tình trạng
thiếu nước của thực vật do môi trường gây nên, làm ảnh hưởng đến sự sinh
trưởng và phát triển của thực vật, từ đó ảnh hưởng đến năng suất và sản lượng
cây trồng. Có 3 dạng hạn đối với thực vật là hạn đất, hạn khơng khí và hạn
sinh lý.
Hạn đất xảy ra khi lượng nước dự trữ cho cây hấp thu trong đất bị cạn


10

kiệt nên cây không hút đủ nước và mất cân bằng nước. Hạn đất thường xảy ra
ở các vùng có lượng mưa trung bình rất thấp và kéo dài nhiều tháng trong
năm như các tỉnh miền Trung, Tây Nguyên... vào mùa khơ.
Hạn khơng khí xảy ra khi độ ẩm khơng khí q thấp làm cho q trình
thốt hơi nước của cây quá mạnh và cũng có thể dẫn đến mất cân bằng nước
trong cây. Hạn khơng khí thường xảy ra ở các vùng có gió khơ và nóng như
gió Tây Nam của các tỉnh miền Trung, mùa khô ở Tây Ngun hoặc đơi lúc
gió mùa Đơng Bắc cũng có độ ẩm khơng khí thấp.
Hạn sinh lý xảy ra khi trạng thái sinh lý của cây không cho phép cây hút
được nước mặc dù trong môi trường không thiếu nước. Rễ cây khơng lấy
được nước trong khi q trình bay hơi nước vẫn diễn ra nên cây mất cân bằng
nước. Hạn sinh lý nếu nghiêm trọng và kéo dài cũng tác hại như hạn đất và
hạn khơng khí. Nếu hạn đất kết hợp với hạn khơng khí thì mức độ tác hại đối
với cây còn tăng lên nhiều.
1.2.2. Ảnh hưởng của hạn tới cây đậu xanh
Nước là điều kiện quan trọng cho sự nảy mầm. Nước tham gia vào quá
trình trao đổi chất, các phản ứng sinh hoá trong tế bào, là nguồn nguyên liệu
của nhiều phản ứng. Nước đảm bảo cho cây tồn tại và phát triển. Hạt khơ có
hàm lượng nước từ 10 - 14% thì khơng nảy mầm. Nhờ lực hút trương nước

của keo nguyên sinh mà hạt hút được nước và khi hàm lượng nước bằng 50 70% khối lượng hạt thì các hoạt động sống tăng lên mạnh mẽ và phôi phát
động sinh trưởng hay nảy mầm [27].
Trong giai đoạn hạt nảy mầm, quá trình chuyển hóa các chất diễn ra
mạnh, sự hoạt động của các enzyme cũng diễn ra mạnh. Ở giai đoạn này, hai
enzyme có vai trị quan trọng là amylase và protease. Enzyme amylase là một
trong những enzyme quan trọng trong quá trình thủy phân tinh bột thành


11

dextrin và mantose. Sự tăng hoạt độ amylase làm tăng hàm lượng đường tan
trong cây.
Trong điều kiện thiếu nước, các enzyme protease sẽ hoạt động một
cách tích cực phân giải các protein để tạo ra các đoạn polypeptit ngắn tan
trong môi trường nội bào làm tăng ASTT và tăng khả năng phản ứng đối với
hạn [19].
Hạn làm thay đổi các tính chất lý hố của chất ngun sinh như tăng độ
nhớt, làm chậm các hoạt động sống, giảm mức độ phân tán, khả năng thủy
hố và tính đàn hồi của keo nguyên sinh chất… Quá trình trao đổi chất lúc
thiếu nước sẽ bị đảo lộn, từ hoạt động tổng hợp là chủ yếu khi đủ nước chuyển
sang hướng phân giải khi thiếu nước. Quá trình phân giải quan trọng nhất là
phân giải protein và axit nucleic, kết quả là giải phóng và tích lũy NH3 gây
độc cho cây và có thể làm cây chết.
Quá trình quang hợp bị ức chế khi thiếu nước. Do khí khổng đóng nên
thiếu CO2, lục lạp có thể bị phân huỷ, ức chế tổng hợp diệp lục, lá bị héo và
khô chết, sự vận chuyển các sản phẩm quang hợp ra khỏi lá và về cơ quan dự
trữ bị tắc nghẽn. Q trình hơ hấp ban đầu sẽ tăng, về sau giảm hô hấp nhanh,
hiệu quả sử dụng năng lượng của hô hấp rất thấp vì hơ hấp sản sinh nhiệt là
chính.
Hạn làm mất cân bằng nước trong cây, lượng nước thoát ra lớn hơn lượng

nước hấp thu vào cây, làm cho cây bị héo.
Dòng vận chuyển vật chất trong cây bị ức chế rất mạnh, kìm hãm tốc độ
vận chuyển chất đồng hố về các cơ quan dự trữ và có thể có hiện tượng
“chảy ngược dịng” các chất đồng hố từ các cơ quan dự trữ về các cơ quan
dinh dưỡng. Kết quả làm giảm năng suất kinh tế của cây trồng.
Hạn làm cho quá trình sinh trưởng bị ức chế, ức chế ra hoa, hạt phấn
không nảy mầm, ống phấn không sinh trưởng được, sự thụ tinh không xảy ra


12

và hạt sẽ bị lép, dẫn đến giảm năng suất cây trồng.
1.2.3. Cơ sở hóa sinh của tính chịu hạn
Thực vật có khả năng ngăn ngừa thương tổn khi bị tổn thương gọi là tính
chống chịu. Mỗi cây trồng có một giới hạn nhất định đối với các nhân tố sinh
thái của mơi trường như hạn, nóng, lạnh,… Khi các nhân tố này vượt quá giới
hạn sẽ ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng, dẫn đến
giảm năng suất. Phản ứng chủ yếu của cây đối với hạn là sự đóng khí khổng,
giảm sự thốt hơi nước, giảm quang hợp, tăng tích lũy ABA, prolin, manitol,
sorbitol… Nhờ vậy mà thực vật có thể thích nghi với các điều kiện khắc
nghiệt của môi trường ngoại cảnh.
Một trong những xu hướng để thực vật chống lại hạn là dựa vào khả năng
làm tăng áp lực nội tại, tăng tính đàn hồi của màng tế bào cũng như giảm kích
thước tế bào. Trên phương diện hóa sinh, thực vật xảy ra nhiều biến đổi nhằm
chống lại hạn hán như giảm tổng hợp protein và các axit nucleic, tăng hàm
lượng proline, tăng nồng độ các chất hịa tan. Ngồi ra, thực vật cịn chống lại
sự khơ hạn bằng cách giữ khơng để mất nước hoặc nhanh chóng bù lại sự
thiếu nước thông qua những sự biến đổi về cấu trúc và hình thái như rễ to,
khỏe, dài, có khả năng xuyên sâu; giảm diện tích lá; rút ngắn chu kỳ
sống…[31].

Theo các nhà khoa học, tính chống chịu của đậu xanh nói riêng và tính
chống chịu của thực vật nói chung rất phức tạp liên quan đến đặc điểm sinh lý
hoá sinh và do nhiều gen quy định. Đã có nhiều cơ chế phân tử liên quan đến
tính chịu hạn ở thực vật đã được biết đến như vai trò của bộ rễ, khả năng điều
chỉnh áp suất thẩm thấu, axit abscisic (ABA), aquaporin, các nhân tố ức chế
protease, các gen điều khiển phiên mã và các gen chức năng (HSP, LEA,
LTP, PLC...) [13].
Khả năng điều chỉnh áp suất thẩm thấu là một đặc tính của tế bào khi bị


13

mất nước do hạn, nóng, lạnh... Trong điều kiện hạn, áp suất thẩm thấu tăng
lên giúp rễ cây nhận được một lượng nước rất nhỏ còn lại trong đất. Các chất
có khả năng tạo áp suất thẩm thấu cao trong tế bào để cạnh tranh nước với
môi trường xung quanh bao gồm ion K+; các axit amin như proline, estonine;
các chất đường như sucrose, fructant, manitol, pinitol và các chất khác như
glycine betaine, β-alanin betain. Các chất này có khả năng điều chỉnh áp suất
thẩm thấu nhờ khả năng hút nước và giữ nước vào tế bào hoặc ngăn chặn sự
xâm nhập của ion Na+.
Abscisic acid (ABA) là hormone thực vật liên quan đến sự điều chỉnh
sinh lý, sinh trưởng và phát triển đáp ứng với môi trường của thực vật bậc
cao. Đối với stress hạn, ABA có vai trị điều chỉnh sự trao đổi nước trong cây,
hạn chế sự mất nước làm cây thích nghi với điều kiện khơ hạn. Về cơ chế tác
động người ta cho rằng ABA làm biến đổi điện thế hoá qua màng và do đó
điều tiết sự tiết ion K+ .
Nghiên cứu sự đa dạng và hoạt động của enzym trong điều kiện gây
hạn đã được nhiều tác giả quan tâm. Trần Thị Phương Liên (1999) nghiên cứu
đặc tính hóa sinh của một số giống đậu tương có khả năng chịu nóng, hạn đã
nhận xét rằng áp suất thẩm thấu cao ảnh hưởng rõ rệt tới thành phần và hoạt

độ protease, kìm hãm sự phân giải protein dự trữ [13]. Một số nghiên cứu trên
các đối tượng như lạc, lúa, đậu xanh, đậu tương...cho thấy, có mối tương quan
thuận giữa hàm lượng đường tan và hoạt độ α-amylase [10], [13]. Đường tan
là một trong những chất tham gia điều chỉnh áp suất thẩm thấu trong tế bào.
Enzyme α-amylase là enzyme xúc tác cho quá trình thủy phân tinh bột,
glycogen và polysacharide… Chúng phân giải các liên kết 1,4-glucozit ở giữa
chuỗi mạch polysacharide tạo thành các đextrin phân tử thấp. Sự tăng hoạt độ
α-amylase sẽ làm tăng hàm lượng đường tan do đó làm tăng áp suất thẩm thấu
và tăng khả năng chịu hạn của cây trồng.


14

Đường khử bao gồm các loại monosaccarit như fructose, glucose,
galactose, xylose… cũng ảnh hưởng đến khả năng giữ nước của tế bào. Trong
đó fructose là một chất giữ nước tuyệt vời trong một thời gian dài, kể cả khi
độ ẩm tương đối thấp. Vì vậy, hàm lượng đường khử trong cây cũng là một
chỉ tiêu phản ánh khả năng giữ nước của tế bào do nó có vai trị trong điều
chỉnh áp suất thẩm thấu trong dịch bào. Đường khử thuộc các chất có hoạt
tính thẩm thấu, giúp tăng cường khả năng giữ nước cho tế bào, tăng khả năng
chống chịu của cây đối với các điều kiện bất lợi của môi trường. Ở điều kiện
thiếu nước, hạt mầm và cây con thường bị chết do mất nước và không lấy
được nước từ mơi trường. Vì thế sự tổng hợp và tích lũy đường là một trong
những phản ứng của cây với điều kiện ngoại cảnh bất lợi. Theo nghiên cứu
của nhiều tác giả cho biết, hàm lượng đường tan trong cây liên quan trực tiếp
đến khả năng chống chịu như chịu hạn, chịu lạnh,...(Borhnert và cộng sự,
1996; Nguyễn Hoàng Lộc và cộng sự, 2002) [44].
Một trong các chất liên quan đến thẩm thấu được chú ý là proline.
Proline là một axit amin ưa nước có cơng thức phân tử C5H9NO2. Q trình
tổng hợp proline được kích thích bởi ABA và stress. Proline là một axit amin

có vai trị quan trọng trong sự điều hòa áp suất thẩm thấu trong tế bào. Theo
tác giả Chen và Muranta (2002), sức chống chịu của thực vật tăng lên khi
được chuyển các gen mã hóa enzyme tham gia vào con đường sinh tổng hợp
proline trong tế bào [45]. Nhiều cơng trình nghiên cứu cho thấy sự tích lũy
proline ở cây trồng có thể tăng 10 đến 100 lần trong điều kiện thiếu nước [3],
[24].
Cùng với proline, glycine betain cũng được biết đến là một trong những
chất có vai trị quan trọng trong điều chỉnh áp suất thẩm thấu nội bào khi thực
vật sống trong các điều kiện bất lợi như khô hạn, mặn, lạnh,.. (Sakamoto và
Murata, 2002; Bohnert và Jensen, 1996) [44], [62]. Trong tế bào thực vật,


15

glycine betaine được tổng hợp từ choline thông qua hai phản ứng liên tiếp
được xúc tác bởi choline monooxygenase và betain aldehyde dehydrogenase
(Rathinasbapathi và cộng sự, 1997). Các nghiên cứu cho thấy tăng hàm lượng
glycine betain trong cây có thể gia tăng khả năng chịu hạn của thực vật
(Moharramijad và cộng sự, 2015) [54].
Glycine betaine cũng tham gia vào việc bảo vệ cơ quan sinh sản, bảo vệ
bộ máy quang hợp và giải độc các ROS trong stress do các nhân tố mơi
trường ở thực vật, đồng thời kích hoạt một số gen liên quan đến chống chịu và
bảo vệ màng tế bào ở thực vật. Glycine betaine cũng liên quan đến việc bảo
vệ cấu trúc bậc bốn của protein bởi các áp lực gây ra bởi các tác động từ môi
trường. Glycine betaine được tổng hợp nhằm bảo vệ bộ máy quang hợp bằng
cách ổn định hoạt động của các protein sửa chữa. Vai trò của glycine betaine
trong việc giải độc các ROS cũng được chứng minh qua sự tích lũy ROS
trong cây biến đổi gen dưới tác động của hạn so với dạng hoang dại [45].
1.2.4. Tình hình nghiên cứu khả năng chịu hạn của cây đậu xanh
1.2.4.1. Tình hình nghiên cứu khả năng chịu hạn của cây đậu xanh trên thế

giới
Nghiên cứu về khả năng chịu hạn, cơ chế chịu hạn và phân lập gen liên
quan đến tính chịu hạn của cây đậu xanh được nhiều nhà khoa học trên thế
gới quan tâm nhằm chọn tạo ra các giống đậu xanh có khả năng chịu hạn tốt.
Malgorzata và cộng sự (2004) [57] đã tiến hành phân lập gen mã hoá
cystatin ở đậu xanh nhằm nghiên cứu, chọn tạo giống đậu xanh có khả năng
chống chịu tốt
Chen và cộng sự (2004) [46] đã tiến hành phân lập ba gen Hsc70 ở đậu
xanh là VrHsc70 - 1, VrHsc70 - 2, VrHsc70 - 3 nhằm nghiên cứu cơ chế và
chọn tạo giống đậu xanh có khả năng chịu hạn, chịu nóng.
Kim và cộng sự (2003) [55] đã phân lập và xác định trình tự gen PLC3
với chiều dài của gen là 5213 nucleotide, vùng mã hoá gồm 1776 nucleotide
mã hoá cho 591 amino acid, có khối lượng phân tử 67,4 kDa.


16

Kang S. J. và cộng sự (2002) [53] đã phân lập gen cystatin ở đậu xanh
với mã số AF454396 trên Ngân hàng gen quốc tế.
Kamrun Nahar và cộng sự (2015) [58] nghiên cứu vai trò của glutation
ngoại sinh trong chống chịu hạn ở đậu xanh bằng việc kiểm tra hoạt động
phối hợp của các chất chống oxy hóa và hệ thống giải độc metylglyoxal cho
thấy hạn làm giảm trọng lượng khô, hàm lượng diệp lục, hàm lượng nước
tương đối, tăng hàm lượng prolin.
Ranawake và cộng sự (2011) nghiên cứu về ảnh hưởng của hạn đối với
sinh trưởng và năng suất của đậu xanh thấy rằng điều kiện hạn ảnh hưởng
đáng kể đến chiều dài rễ, số rễ, chiều cao cây, trọng lượng khô, nụ hoa [61].
Alderfasi và cộng sự đã nghiên cứu về kiểu gen chịu hạn của đậu xanh
và thấy rằng điều kiện hạn ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng các thành
phần trong đậu xanh [39].

Zhichao và cộng sự (2015) đã nghiên cứu khả ảnh hưởng của gây hạn
nhân tạo bằng etylen glycol đến đậu xanh giai đoạn ra hoa và thấy rằng các
chỉ số sinh lý như hoạt động của các enzyme superoxide dismutase,
peroxidase, hàm lượng malondialdehyde và hàm lượng ABA có liên quan đến
khả năng chịu hạn của đậu xanh [64].
1.2.4.2. Tình hình nghiên cứu khả năng chịu hạn của cây đậu xanh ở Việt
Nam
Lê Khả Tường và cộng sự (2000) [36], nghiên cứu đặc điểm hình thái,
sinh lí, khả năng chống chịu sâu bệnh hại và thử nghiệm giống KP11. Kết quả
đã được Hội đồng khoa học công nhận là giống tiến bộ kỹ thuật năm 2001 áp
dụng cho vùng Bắc Trung Bộ
Nguyễn Văn Mã (2000) [15] đã đánh giá khả năng chịu nóng của một
số mẫu giống đậu xanh.
Chu Hoàng Mậu (2001) [18], [19], bằng phương pháp gây đột biến thực


17

nghiệm đã tạo được 2 dòng đậu xanh MX1103 và TX16012 có năng suất cao,
ổn định và có khả năng chịu hạn tốt. Tác giả cũng đã tiến hành nghiên cứu
hàm lượng protein, thành phần và hàm lượng các axit amin trong hạt các
giống đậu xanh đột biến và giống gốc để đánh giá chất lượng hạt của các
giống đậu xanh. Kết quả cho thấy hạt của giống đậu xanh đột biến MX103 có
hàm lượng protein là 20,58%, cao hơn so với các giống còn lại, hàm lượng
axit amin của các giống đậu xanh đột biến cũng cao hơn các giống đối chứng.
Nguyễn Vũ Thanh Thanh (2003) [28] đã nghiên cứu một số chỉ tiêu hoá
sinh của 9 giống đậu xanh do Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam cung
cấp. Kết quả cho thấy hàm lượng protein của các giống này dao động trong
khoảng 20,72% - 26,86%.
Nguyễn Vũ Thanh Thanh, Chu Hoàng Mậu (2008), nghiên cứu thành

phần amino acid và điện di protein dự trữ trong hạt của một số giống đậu xanh
đã xác định được sự có mặt của 17 amino acid, trong đó cả 7 amino acid
khơng thay thế đều có mặt trong hạt của các giống đậu xanh nghiên cứu. Phân
tích điện di phân đoạn protein trong hạt của các giống đậu xanh nghiên cứu
cho thấy có sự khác biệt về mức độ hòa tan của các tiểu đơn vị globulin, tất cả
các giống đậu xanh đều có các tiểu đơn vị globulin và albumin.
Cùng với việc áp dụng kỹ thuật sinh học phân tử vào nghiên cứu đậu
xanh của các nước trên thế giới, ở Việt Nam bước đầu cũng có nhiều ứng
dụng và đã thu được những kết quả khá quan trọng. Các nhà khoa học đã
thành công trong việc phân lập các gen liên quan đến khả năng chống chịu
như gen chịu hạn, chịu nóng, chịu muối... và đánh giá quan hệ di truyền của
một số giống đậu xanh.
Điêu Thị Mai Hoa, Lê Trần Bình (2005) [08] đã nghiên cứu tính đa
dạng di truyền của 57 giống đậu xanh bằng kỹ thuật RADP.
Nguyễn Vũ Thanh Thanh (2006) [31] đã phân lập và xác định trình tự


18

gen PLC3 (Phospholipase C3) có liên quan đến khả năng chịu hạn của hai
giống đậu xanh KP11 và MN93. Gen có chiều dài 4215 nucleotide gồm 8
đoạn intron và 9 đoạn exon, vùng exon gồm 1776 nucleotide mã hoá 591 axit
amin.
1.3. Kỹ thuật điện di protein trên gel polyacrylamide
1.3.1. Gel polyacrylamide có SDS (SDS-PAGE)
Điện di là một trong số các phương pháp được sử dụng phổ biến nhất
trong các nghiên cứu hóa sinh và sinh học phân tử nhằm mục đích phân tách
các hợp chất. Ngồi ra, điện di có thể dùng trong việc đánh giá độ tinh sạch
hay nhận dạng một số hợp chất quan tâm. Cơ sở của điện di chính là sự di
chuyển khác nhau của các phân tử mẫu tích điện trong điện trường.

Vào khoảng thập niên 1930, phương pháp điện di trên gel lần đầu tiên
được biết tới. Raymond và Winstraub (1959) lần đầu tiên giới thiệu về gel
polyacrylamide.
Gel polyacrylamide được tạo thành do phản ứng trùng hợp giữa
acylamide và bis-acrylamide nhờ sự xúc tác của amonium persulphate (APS)
và TEMED (N, N, N’, N’- tetramethylethylendiamin). Tùy theo nồng độ
polyacrylamide mà gel tạo thành có lỗ nhỏ, vừa hay to. Có thể điều chỉnh kích
thước lỗ gel cho phù hợp với từng loại thí nghiệm, từng loại mẫu.
Nồng độ bis-acrylamide quyết định mức độ liên kết chéo của gel. Từ
đó, quyết định kích thước lỗ gel (lỗ gel càng bé thì nồng độ bis-acylamide
càng lớn). Kích thước lỗ gel polyacrylamide được xác định bởi 2 thông số:
tổng lượng chất rắn (%T) và tỷ số của liên kết ngang đối với đơn thể
acrylamide và liên kết ngang trong dung dịch (%C) [33].
Kích thước lỗ gel polyacrylamide được xác định bởi 2 thông số:


19

Polyacrylamide thường được chuẩn bị ở nồng độ gốc 30% tùy thuộc
vào kích thước mẫu sẽ chọn nồng độ gel polyacrylamide phù hợp thường từ
4-20%. Nồng độ gel polyacrylamide và giới hạn phân tách của gel phụ thuộc
vào kích thước của protein cần phân tách [23].
Phương pháp SDS-PAGE (Sodium Dodecyl Sulfate- Polyacrylamide
GelElectrophoresis) còn được gọi là phương pháp điện di trên gel acrylamide
không liên tục và mẫu protein được gây biến tính.
Điện di biến tính là loại điện di mà người ta bổ sung những chất làm
biến tính phân tử mẫu (protein). Do phân tử protein có thể tích điện âm hoặc
dương, hoặc khơng tích điện tại một giá trị pH nào đó. Vì vậy, để đồng nhất
khả năng di chuyển trong điện trường, người ta bổ sung vào mẫu cũng như
đệm chạy chất Sodeum dodecyl sulphate (SDS) có tác dụng phá vỡ cấu trúc

bậc hai và bậc ba của protein, làm cho cấu trúc của chuỗi polypeptide duỗi
thẳng đồng thời làm cho tất cả protein tích điện âm. Như vậy, sự di chuyển
trong điện trường của các protein khác nhau chỉ còn bị ảnh hưởng bởi sự khác
nhau về kích thước hay khối lượng phân tử. Chất thứ hai cũng được dùng
trong điện di biến tính là một chất có tính khử, thơng thường là betamercaptoethanol (β-ME) hay dithiothreitol (DTT), một trong hai chất này khi
được bổ sung vào mẫu làm cho các cầu disulfide (-S-S-) trong phân tử (nội
chuỗi hay nối các chuỗi peptide với nhau) bị bẻ gãy (bị khử thành dạng–SH).
Vì vậy, các protein tồn tại ở dạng các chuỗi polypeptide tách rời nhau và sẽ di
chuyển trong điện trường một cách riêng rẽ.


20

Có rất nhiều hệ thống gel điện di polyacrylamide (PAGE) khác nhau đã
được phát triển, tuy nhiên cho đến nay, phương pháp của Laemmli (1970)
được sử dụng nhiều nhất. Thông thường, trong điện di polyacylamide người
ta dùng gel hai lớp (hay cịn gọi là điện di khơng liên tục).
Lớp gel cơ (stacking gel) có tác dụng làm cho các phân tử mẫu khi đi
qua lớp gel này thì được cơ lại thành những băng gọn, nhờ đó khi đi vào hệ
thống gel tách sẽ được tách ra dưới dạng các băng sắc nét, tách bạch lẫn nhau.
Lớp gel cô thường có chiều cao bằng 1/10 -1/8 lớp gel tách, nồng độ gel cô
thường là 3-4%.
Lớp gel phân tách (separating gel) có nồng độ gel cao hơn so với lớp
gel cơ và nằm phía dưới, tách các băng protein có trọng lượng phân tử, kích
thước khác nhau từ một hỗn hợp protein [12], [23].
1.3.2. Chạy điện di và nhuộm gel sau khi điện di
Mẫu sau khi xử lý được tra vào giếng trên bản gel điện di. Thể tích mẫu
chấm lên giếng gel tùy thuộc vào kích thước của bản gel, thơng thường các
bản gel 7x10 cm thì người ta chỉ chấm khoảng 10 – 25 l mẫu/giếng. Lượng
protein trên một mẫu chấm tùy thuộc vào phương pháp nhuộm để phát hiện

băng, với nhuộm CBB (coomassie brilliant blue) thì cần được tính tốn để có
0,2 – 2 g/băng, cịn với nhuộm bạc thì lượng chấm có thể ít hơn từ 10 đến
100 lần. Sau đó các buồng điện di được lấp đầy bằng đệm Tris–glycine, pH
8,3 chứa SDS 0,1%, nối với nguồn điện một chiều và tiến hành chạy điện di
với điện thế ổn định khoảng 10 volt/cm gel cho tới khi vạch màu chỉ thị
(bromophenol xanh) cách đáy bản gel 0,5 cm thì dừng lại. Bản gel được
nhuộm bằng dung dịch CBB hoặc nhuộm bạc [23].
1.4. Kỹ thuật điện di isozyme
Markert và Moller (1959) lần đầu tiên đưa ra thuật ngữ isoenzyme hay gọi
tắt là isozyme. Năm 1966 isozyme được ứng dụng nghiên cứu về di truyền


21

quần thể của ruồi giấm Drosophila (Lewontin và ctv., 1966) và sau đó khơng
lâu người ta tiếp tục nghiên cứu trên thực vật bậc cao. Kể từ đó kỹ thuật
isozyme được sử dụng rộng rãi để làm dấu di truyền trong nghiên cứu đa dạng
động vật và thực vật (Hamrick và ctv.; Soltis D.E. và Soltis P.S., 1989).
Isozyme là các dạng phân tử của một hệ enzyme khác nhau về mặt cấu
trúc nhưng có cùng một chức năng xúc tác. Theo hội đồng enzyme (Enzyme
Comimission), isozyme được chấp nhận là có sự biến dị chun biệt trong
lồi. Các isozyme bắt nguồn từ sự thay đổi amino acid tạo nên sự thay đổi về
điện tích hoặc cấu trúc khơng gian (cấu hình) của các phân tử enzyme, do đó
ảnh hưởng đến khả năng di chuyển trong điện trường.
Isozyme có thể đánh dấu biến dị allele tại các locus gen có cấu trúc đơn
giản, các allele khác nhau được đại diện bởi các isozyme theo tính chuyển
động điện di khác nhau. Các isozyme đã được chứng minh là được mã hoá
bởi các allele khác nhau của cùng một locus gen và được gọi là đồng enzyme
hay allozyme.
Các isozyme có nhiều thuận lợi quan trọng như là các dấu di truyền

quan trọng (allozyme):
(a) Tính chuyên biệt của cơ chất của các hệ enzyme cung cấp cơ sở để
kiểm soát sự biến dị di truyền tại các locus gen có cấu trúc chuyên biệt.
(b) Allozyme thường biểu hiện tính đồng trội cho nên thể đồng hợp và
thể dị hợp được phân biệt dễ dàng.
(c) Zymogram có thể giải thích đơn giản, tác động át chế biểu hiện rất
hiếm.
(d) Các phân tích isozyme dễ thực hiện trên động vật và thực vật.
(e) Kỹ thuật cho phép kiểm sốt và giải thích nhanh nhờ so sánh giữa
nhiều dữ kiện.


22

Chức năng của các allozyme xem như là các dấu (marker) chun biệt
của lồi trong việc định lượng tính dị hợp tử, đa dạng di truyền, sự phân hoá
di truyền, và các đo lường khác để định lượng biến dị di truyền bên trong và
giữa các quần thể. Hơn nữa, allozyme có thể dùng trong việc xác định các
dịng vơ tính, phân tích cha mẹ, đặc tính hố các vật liệu và các quần thể khác
nhau, các tính trạng tiền trội (predominant) của nhân giống (cận huyết) và hậu
quả di truyền của việc thuần hoá hay do tác động của môi trường lên quần thể
[23].


23

CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Các giống đậu xanh được dùng trong nghiên cứu bao gồm giống đậu

xanh ĐX 208 được tuyển chọn từ giống địa phương ở miền Nam nước ta và
giống đậu xanh ĐX 14 có nguồn gốc từ Hàn Quốc do Trung tâm Nghiên cứu
và Phát triển Đậu đỗ, Viện Cây lương thực và Cây thực phẩm và Viện Khoa
học Kỹ thuật Nông nghiệp Duyên hải Nam Trung bộ chọn lọc.
Đặc điểm nông học của các giống đậu xanh nghiên cứu:
(1) Giống ĐX 208:
- Thời gian sinh trưởng: 70-75 ngày, thích hợp cho cả vụ xuân và vụ hè.
- Chiều cao cây: 55-70 cm, thuộc loại hình thâm canh, sinh trưởng khỏe.
- Ra hoa tập trung, sai quả, trung bình đạt 20-25 quả/cây, hạt to.
- Khối lượng: khối lượng 1000 hạt 65-70 g.
- Năng suất trung bình: 20-25 tạ/ha.
- Chống đổ và chống bệnh vàng lá và đốm lá rất tốt.
- Phạm vi thích ứng rộng, trên nhiều loại đất khác nhau từ đất cát ven
biển đến đất thịt nhẹ ở nhiều vùng sinh thái.
(2) Giống ĐX 14:
- Thời gian sinh trưởng: 70-80 ngày.
- Chiều cao cây: 55 – 77 cm.
- Khối lượng: khối lượng 1000 hạt 60-75 g.
- Năng suất trung bình: 18 – 21 tạ/ha.
- Kháng sâu bệnh: kháng khá cao với bệnh đốm nâu và phấn trắng.
- Thích hợp vùng đồng bằng, ven biển trong cơ cấu luân canh tăng vụ.


24

2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
- Địa điểm nghiên cứu: Các nghiên cứu được thực hiện tại phòng thí
nghiệm Sinh lý-Hóa sinh, trường Đại học Quy Nhơn.
- Thời gian nghiên cứu: Đề tài được thực hiện từ tháng 09 năm 2016 đến
tháng 07 năm 2017.

2.3. Hóa chất và thiết bị
2.3.1. Hóa chất và nguyên liệu khác
Acrylamide, bis-acrylamide, SDS, thuốc thử Bradford, thang chuẩn
protein được mua từ Biobasic (Canada); amonium persulphat (APS), EDTA,
N,N,N’,N’-tetramethylethylenediamine (TEMED), Glycine betaine chuẩn
được mua từ Sigma; Coomassie brilliant blue G-250, R-250, ethanol, trisbase, β-mercaptoethanol, 1,2 dichloroethane được mua từ Merck (Đức);
ninhydrin, glycine, methanol, dithiothreitol (DTT), fast blue B salt được mua
từ Merck.
Các hóa chất cịn lại đều đạt độ tinh khiết cần thiết cho nghiên cứu hóa
sinh học.
2.3.2. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm
Một số thiết bị chính dùng trong nghiên cứu bao gồm thiết bị điện di
đứng protein (Bio-Rad, USA), máy ly tâm lạnh (Mikro 22R- Hattich, Đức),
máy vortex, máy lắc ngang (Eppendorf, Đức), máy khuấy từ, tủ lạnh (Sanyo,
Nhật Bản), máy đo pH (Orion, USA), máy đo quang phổ (Pharmacia LKB –
Ultraspec, Denmark), máy đo độ ẩm đất Takemura DM-15 (Nhật Bản), tủ ấm,
tủ sấy (Anh), pipetman các loại (Gilson), cân điện tử (Đức),…
Một số dụng cụ khác như bình tam giác, ống falcon 50 ml, 15 ml, ống
đong 10 ml và 100 ml, bình định mức, chày, cối, găng tay, …


25

2.4. Nội dung nghiên cứu
- Khảo sát sự ảnh hưởng của điều kiện gây hạn nhân tạo đến một số chỉ
tiêu hóa sinh như hàm lượng protein tổng số, hàm lượng proline, hàm lượng
đường khử, hoạt độ enzyme amylase, catalase, lipase của đậu xanh ở giai
đoạn nảy mầm và cây con.
- Phân tích sự biến động của phổ điện di protein tổng số, phổ điện di
isozyme amylase của đậu xanh ở giai đoạn cây con dưới tác động của điều

kiện gây hạn nhân tạo.
- Tìm hiểu sự liên quan giữa một số chỉ tiêu hóa sinh, phổ băng protein
và isozyme amylase của đậu xanh trong điều kiện hạn.
2.5. Phương pháp nghiên cứu
2.5.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
(1) Thời kỳ cây mầm:
Hạt được gieo trong dung dịch đường sucrose theo phương pháp gây áp
suất thẩm thấu của Volcova [63]. Chọn hạt giống to, khỏe, đều, có phơi sáng,
khơng sâu mọt, khơng nấm mốc; khử trùng dụng cụ thí nghiệm bằng cồn 96°.
Giấy lọc được sấy ở 100°C trong vòng 1 giờ, hạt được khử trùng bằng dung
dịch KMnO4 1% trong vịng 5 phút. Hạt được gieo trên khay có giấy thấm, bổ
sung kháng sinh nistatin 1 viên trong 1 lít dung dịch đường. Sau đó chia hạt
thành 2 phần gieo trên khay có giấy thấm, mỗi khay 30 hạt:
+ Lơ đối chứng (ĐC): cho hạt nảy mầm trong điều kiện tưới nước cất.
+ Lơ thí nghiệm (TN): cho hạt nảy mầm trong điều kiện tưới dung dịch
đường sucrose 0,37 M để tạo ASTT 9 atm.
Hàng ngảy bổ sung lượng nước hoặc dung dịch đường ở các lô như nhau.
Tiến hành xác định các chỉ tiêu: hàm lượng proline, hàm lượng đường
khử, hàm lượng ptotein tổng số, hoạt độ các enzyme amylase, lipase và
catalase trong mầm đậu xanh sau 3, 5 và 7 ngày gây hạn.