Luận án tiến sỹ tìm hiểu và áp dụng các chất điều hòa sinh trưởng thực vật để kiểm soát hiện tượng rụng trái non xoài

Luận án tiến sỹ Tìm hiểu và áp dụng các chất điều hòa sinh trưởng thực vật để kiểm soát hiện tượng rụng trái non xoàiTài liệu tham khảo Luận án tiến sỹ ngành sinh học " Tìm hiểu và áp dụng các chất điều hòa sinh...

TRUONG Di}I HQC KHOA HQC TV NHIEN

RT)NG TRAI NON XoAI (Mangifera indica L)

Chuyen nganh: SINH LYTHVC V~T

TOM TA T LU~N AN TrEN SI NGANH SINH HQC

THANH PHO HO CHi MINH-2003

Cong trinh du'Qc hoan thanh t~i:

Tru'CfngB~i hQc Khoa hQc TV nhien - BHQG TP HCM

Ngu'Cfihu'ang din khoa hQc:

- Giap su'Tie'n SI MAl TRAN NGQC TIENG

- Ph6 Giao su'Tie'n sl Bln TRANG VI~T

-Phan bi~n 1: PGS.TS TRAN VAN MINH

Vi~n Sinh hQc Nhi~t dai TP HCM

Phan bi~n 2: PGS.TS LE VAN HOA

Tru'CfngB~i hQc C~n Tho

Phan bi~n 3: PGS.TS NGUYEN MINH CHAU

Vi~n Nghien CUllCay An qua Mi~n Nam

Lu~n an se du'Qcbao v~ tru'ac HQi d6ng chffm lu~n an cffp Nhanu'ac hQp t~i Tru'CfngB~i hQc Khoa hQcTv nhien-BHQGTP HCM

C6 th~ tim hi~u lu~n an t~i Thu' vi~n Khoa hQcT6ng hQpTP H6Chi Minh

DAN BAIMddffu

Chuang 1 T6ng quan tai li~u

Chuang 2 V~t li~u - Phuong phap

Chuang 3 Ke't qua - Thao lu~n

Ke't lu~n - f)~ fight

Danh m\1ccong trlnh cua tac gia

CAC CHU VIET TAT

ABA: Acid abcisic

AlA' Acid indol acetic

BA Benzil adenin

DNA: Acid desoxiribonucleic

GA 3: Acid giberelic

RNA: Acid ribonucleic

mRNA: RNA thOng tin

Quy~n toan van lu~n an g6m phh md dffu 3 trang, t6ngquan tai li~u 24 trang, v~t li~u-phuang phap 29 trang Phh ke'tqua co 57 trang, vdi 21 bang, 32 hlnh va 48 anh Phh thao lu~n

co 20 trang, phh ke't lu~n-d~ fight 2 trang, va phh tai li~utham khao co 15 trang vdi 148 tai li~u trong va ngoai nudc

II:)H.KH.TifN~oiENI

v~t d~ ki~m soat hi~n ttt<;1ngl1,lng trai non xoai (Mangifera indica L)" nMm:

- Tun hi~u hi~n ttt<;1ngr\lng cua trai xoai non dttClianh httdngciia cac cha't di~u boa sinh trttdng th\;l'cv~t;

- Ap d\lng cac cha't di~u boa sinh trttdng th\;l'cv~t d~ ki~msoat s\;l'r\lng trai non cua xoai Cat Hoa LQc

Thi nghi~m dtt<;1cth\;l'chi~n t<;tiBQ mOll Sinh 19 th\;l'cv~t - Ditruy~n trttong D<;tihQc Khoa hQc T\;I'nhien - D<;tihQc Quo'c gia

TP H6 Chi Minh va phong thi nghi~m Sinh 19 - Sinh bOa -Visinh trttong D<;tihQc Stt Ph<;tmTP H6 Chi Minh MQt so' thinghi~m v~ giai pMu va do cac cha't di~u boa sinh trttdng th\;l'cv~t dtt<;1cth\;l'chi~n t<;titrttong D<;tihQc Maine va trUong D<;tihQcNice-Sophia Antipolis (CQng boa Phap) Do s\;l'thoat khi eti1endtt<;1cth\;l'chi~n t<;tiTrung tam Dich V\l Phan nch thi nghi~mthanh pho' H6 Chi Minh

Chu'dng 1: TONG QUAN TAl LItU

R\mg la qua trinh sinh 19 d~n toi s1!tach roi mQt cd quaD (nhu la, boa hay trai) hay mQt phh khac (nhu nhanh) khai cd th~

th1!c v~t, do ho<;ltdQng cua cac enzym phan bUy vach te' baa t<;limQt vung di;ic bi~t, gQi la vung I1.lng( a g6c cu6ng) (Bui TrangVi~t 2000, Addicott and Carns 1964, Esau 1967, Heller 1995)

Ky thu~t khuc dt vung r\lng la mQt tie'n bl) trong nghiencuu v~ s1!r\lng VI vila M dang duQc th1!c hi~n trong pbOng tmnghi~m duoi di~u ki~n co ki~m soar, vila h<;lnche't6i da hi~u ungtudng quaD trong s1!r\lng (Carns 1966, Jacobs 1962) Cac cha't di~ubOa sinh truang th1!cv~t auxin, glberelin, citokinin, acid abcisic vaetilen d~u co anh huang Wi qua trlnh r\lng (Vii Van V\l 1997,Leopold 1972)

Co sau quaD di~m v~ ho<;ltdQng cua auxin trong qua trlnhr\lng:

al Vi tr! ap d\lng auxin ki~m soar s1!r\lng

Cung mQt n6ng dQ, auxin ap d\lng "xa" uc che' s1!phat tri~ncua vung r\lng, nhting ap d\lng "gh" kich thich s1!r\lng (Addicott

va Lynch 1951)

bl Thuye't v~ "khuynh dQauxin" (auxin gradient)

Khuynh dQ auxin ngang qua vung r\lng quye't dinh s1!r\lng:auxin cao a vi tri xa can s1!r\lng; auxin cao a vi tr! gh kich thichs1!r\lng (Abeles 1967, Carns 1966)

cl La la ddn vi sinh 19dQc l~p cua hi~n tuQngI1.lngla; auxintrong phie'n la la ye'u t6 blnh thuong can s1!r\lng la (Jacobs 1968,Wetmore va Jacobs 1953)

dJ Can bAng "auxin - auxin" ki~m SOtlts1,tl1:lllg

Khi lu6ng auxin tit phie-nhi hay boa giam, auxin tli ll1,lngQn, tli cac la dang tang tntdng hay tit cae boa khac di chuy~n toi vilng l1:lllgva nch thich qua trlnh l1lng t~i day (Tamas et ai 1979,1981).

el N6ng dQ auxin ki~m gOats1!l1lng

Auxin d cac n6ng dQ thffp nch thich, nhu'ng d cac n6ng dQcao can s1! l1lng, bfft kl xU' 19 "gh" hay 'xa'(Gaur va Leopold

1955 trong Abeles 1967 va Jacobs 1962)

fl Thi1i di~m ap d\lllg auxin ki~m gOats1!n:lllg

Ba y la quaD di~m v~ s1!l1lng "hai giai do~n" (Rubinstein

va Leopold (1963): s1!Hio hoa mo vilng l1lng; s1,t tach ri1i cac te'bao t~i vilng l1lng Auxin can s1!n:lllg trong giai do~n mQt, nhu'ngnch thich l1lng trong giai do~n hai

Citokinin can s1!l1lng do can s1!Hio guy te' bao - tr~ng thai

dn thie't d~ etilen ho~t dQng nch thkh s1! l1lng (Abeles et ai.

1967, Addicott et ai 1964, Hartmann 1983).

Giberelin neh thkh s1,tl1lng do thUc nhanh giai do~n mQt euaphan ung f\lllg "hai giai do~n" (Carns 1966) Trong vai tnti1ngh<;1p,giberelin giup s1,td~u trai do anh hudng gian tie'p tren s1,ttang

tru'dng trai (Cooper et ai 1968).

Acid abcisic khdi phat qua trlnh Hio guy (Mazliak 1998) Tuynhien, acid abcisic thong cam ling s1!n:lllg nhu' ten cua no, ma chi

thuc nhanh qua trlnh nay (Abeles et ai 1967, Chatterjee and

Leopold 1965, Heller 1995, Salisbury 1992)

Etilen la chfft du'<;1cxem nhu' co vai tro trung tam trongs1,tl1lng (Mai Tr~n NgQc Tie-ng 2001, Bili Trang Vi~t 1989,Abeles 1967, Pratt and Goeschl 1969) Chinh s1! gia tang tinhqua vilng r~ng du'<;1cthie't l~p theo cach n6ng dQ cao d vi tri xa

nh<:tydm cua mo vung f\lng voi etilen trong qua trlnh lao h6aquy€t dinh sl! f1:mg,thong qua con dliong t6ng h<;fpcac enzymphiin huy vach t€ bao (cellulaz va polygalacturonaz), khongphiii do sl! giam n6ng dQ auxin hay sl! gia tang san xuilt etilen(Abeles 1967, DeLa Fluente and Leopold 1968).

T6m l<:ti,sl! f1,mgla mQt qua trlnh sinh 19dlin toi sl! phiin Myvach t€ bao vung f1:mg.C6 nhi~u nguyen nhiin gay ra sl! r\lng,trong d6 cac chill di~u hoa sinh trlidng thl!c v~t d6ng vai troquy€t dinh

Chuang 2: V! T LQ:U - PHUONG PHAP

V~tli~u

- Trai xoai Cat Hoa LQc (Mangifera indica L) d 0, 3, 7, 10

ngay tu6i, tit cac cay xoai ghep trlidng thanh 5 flam tu6i, dli<;fctr6ng t<:tiTr<:ti Gi6ng Cay Tr6ng D6ng Ti€n - H6c mOll (TPH6 Chi Minh)

-La xoai d vi tri bao quanh phh g6c tr\lCphat hoa Phat hoadli<;fcphiin chia thanh 4 giai do<:tnkhac nhau: phat hoa d giaido<:tn1 dai dQ lcm; phat hoa d giai do<:tn2 dai dQ 10-15 cm voicac hoa chlia nd; phat hoa d giai do<:tn3 dai dQ 25-30 cm, hoab~t dh nd; phat hoa d giai do<:tn4 dai dQ 50-60 cm, cac hoa ndrQ

- Khuc dt vung r\lng trai non cua xoai Cat Hoa LQc

(Mangifera indica L) d ngay tu6i tha 7, kMc dt vung r\lng la cay m~m d~u (Dolichos sp.), khuc dt di~p lieu lua (Oryza sativa L), tr\l h<:tdi~p cay m~m xa lach (Lactuca sativa L), ti't

di~p dlia leo (Cucumis sativus L).

3 Quan sat hlnh thai giai ph~u qua lat dt dQC va ngang,nhuQm hai mall Quan sat du'di kinh hi~n vi va ch1,1panh.

4 Khao sat anh hudng cua stf thay d6i nhi~t dQ trong qua trlnhr1,1ngtren cac trai xoai co cu6ng va vung r1,1ngtrai co l~p d45°Ctrong 45 phUt, co ho~c thong co b6 sung cac cha't di~u haa sinhtrudng thtfc v~t

5 Khao sat mQt s6 bie'n d6i sinh 19 h6a hQc xay ra t<:,-ivimgr1,1ngcua trai xoai va cua la d cac giai do<:,-ntang trudng khacnhau cua phat hoa: cu'CfngdQ quang h<;1pva hO ha'p (Walker1990), stf thoat khi etilen t<:,-ivung r1,1ng, ham lu<;1ngRNA

(Abeles et al 1966, Key and Shannon 1964, Wheeler and Boulter 1967) va protein t6ng s6 (Smith et al 1985), ki~m

chung tinh nguyen Vyn cua DNA trong qua trlnh r1,1ngqua di~n

di tren gel agaroz (Ausubel1999, Dellaporta et al 1983), ham

lU<;1ngduCfngt6ng s6, ham lu'<;1ngtinh bQt trong la (Coombs et

al 1987), ham lU<;1ngdi~p l1,1ct6 t<:,-ivung r1,1ngva trong la(Inskeep and Bloom 1985, Speziale 1984)

6 £>0ham lu<;1ngcua cac cha't di~u hOa sinh trUdng thtfc v~ttrong trai xoai va trong la b~ng cac phudng phap sinh tritcnghi~m san 1d thu~t sitc ki lop mong tren silica gel (Bui Trang

Vi~t 1992, Ley et at 1963, Loveys va Van Dijk 1988, Meidner

1984 va Yokota et at 1980) Citokinin con du'<Jcdo b~ng sAcky

long caD ap t<;titru'ang D<;tihQc Maine (CQng bOa Phap) Acidabcisic du'<Jcdo theo phu'dng phap mi~n dich ph6ng x<;tt<;titru'ang D<;tihQc Nice-Sophia Antipolis (CQng bOa Phap) (Le

Page-Degivry et at.1984).

7 Khao sat sv thay d6i ho<;tttinh enzym cellulaz d cac thaidi€m 10 va t50 bhg cach quail sat sv phiin My CMC(Carboxymetil celluloz) tren aga (Meidner 1984)

8 Khao sat anh hu'dng cua cac chit trich tit trai non va la xoai

va cac chit di~u boa sinh tru'dng thvc v~t tinh khie't tren sv rl;lng

cua khuc cAtvung fl;lng la d~u (Dolichos sp.) Danh gia sv rl;lng

theo thai rl;lngt50(gia)

9 Khao sat anh hu'dng cac chit di~u bOa sinh tru'dng thvc v~td<;tngtinh khie't tIeD sv rl;lng cua khUc cAt vung rl;lng trai xoaitrong moi tru'ang MS long du'<JclAc (80 vong/phUt), d 28 :t l°C,

2000:t 200 lux, dQ fim 85 :t 5% Ki€m ITasv rl;lngtheo thaigian va danh gia sv rl;lngqua thai fl;lngt50'

10 Ap dl;lng cac dung dich chit di~u boa sinh tru'dng thvcv~t ngoai thien nhien d€ ki€m soat Svrl;lngtrai non cua xoai

11 Danh gia hi~u qua xii' ly qua mQt s6 cm lieu nhu' trQnglu'<Jngtu'di, trQng lu'dng kho, b~ day cua trai va hQt, ham lu'<Jngcarotenoid trong trai, ham lu'<Jngdu'ang t6ng s6 va ham lu'<Jngacid huu cd trong trai

Chu'dng 3: KET QUA - THAo LU!N

Ke't qua

1 S1!tang trullng trai va hi?n tU(lngr(lng ngoai thien nhien

Tnii xaai co m(>t giai da~n tang tntdng cMm (tu~n 10-11)n~m xen gifi'ahai lh tang tntdng nhanh (tuh 3-10 va tu~n 11-

14) Phoi h<;1p1\[ chi Mt d~u tang tntdng fa tit tu~n thu 5 Sl!

n:mg inti xay fa fa't m~nh d inti 7 ngay tu6i va 3 tu~n tu6i

2 Tlfe di) r(lng eua khue cat vung r(lng trai xoai

Duong bi~u di~n phh tram n,mg thea thai gian co d~ng hlnh

chfi'S vailgiai da~n ti~m §:ntit0-42gio sau sl! dt co l~p vung n:mg.Thoi n:mgt50du<;1cxac dinh d 62,8 gio.

3 Cae bitn diJi hinh thai gild phiiu eua vung r(lng

3.1 Bitn dtJihinh thai eua phoi va vung r(lng tudUg ung

Duoi kinh hi~n vi, vung n,mg cua cac trai voi phoi bi tr\lYchua cac te' baa dinh nhau m(>tcach long lea sa voi cac te' baavung f\lng cua cac trai co phoi pbat tri~n t6t hdn

3.2 Cffu true vung r(lng

Sl! f\lng trai xaai chi xay fa t~i vung f\lng trai Vung f\lng

co it cudng mo hdn phh cu6ng d pilla trang vung f\lng Lat dt

ngang qua vung f\lng cha tha'y sl! tan fa vach Mt dffu tit lop te'

baa nhu mo va t~ng sinh b(>tn~m sau bell trang, g~n M th6ng6ng tie'l

3.3 Cae bitn dtJi hinh thai trong qua trinh r(lng theo thdi gian

Vach cua cac lOp te' baa d¥p d vung f\lng g~n nhukhOng

thay d6i cha de'n 42 gio Tit 48 gio, sl! tan fa vach te' baa t~i vung f\lng xay fa, Mt dffu tit m(>tphia De'n 66 giO, vach cac te' baa tan fa nhi~u hdn, tit ca hai pilla cua vung f\lng Tit 72-90

gia, hi~n tu'Qngtan ra vaeh eang ro D6n 96 giO, s\!'tan ra vaeh

gh nhu' hoao loan, hai hen vung r\lng chi con dinh voi nhau (j

vai t6 baa kha long lea.

3.4 Cacbienddi hinh thai tt bllO vitng rljng dlim lac dljng

cua cac chitt diiu hoa sinh trlidng thljc vljt

AlA 2mg/1, BA I mg/l va ca GA3 20 mg/1 d~u can s\!'tan ra

vaeh t6 baa vung f\lng, trong khi ABA I mg/l kieh thieh qua

tdnh nay

?

4 Anh hlidng cua slj thay ddi nhi~t di) trong qua trinh rljng

Nhi~t dO eao thUe nhanh s\!' r\lng, ea (j trai co eu6ng haykhue cAt vung r\lng co l~p S6e nhi~t lac dOng m~nh hdn trenkhue cAt vung r\lng co l~p so voi vung r\lng con dinh voi trai,tu'dng ling voi s\!'milt nu'oe (j khue cAt vung r\lng xay ra nhanh

hdn AlA 2 mg/1co kha Dang giup t6 baa vung r\lng khang phh

nao voi hi~u ling eua s6e nhi~t

5 Vai bitn ddi sinh ly hoa hf)c xdy ra t{Ii vitng rljng

5.1 Thay ddi clidng di) ho hap va slj thoat khz elilen t{Ii vitng rljng

Co s\!'gia tang eu'ang dOhOhilp eho toi thai diSm t50(62,8

gia) Etilen thoat ra t~i vung r\lng tang nhanh va d~t toi dinh (j

39 giO (tru'oe t50).Lu'Qngetilen giam t~i thai diSm t50,va ti6p

t\le giam san do d 86 gia, khi s\!' san xuilt etilen giam m~nh thl

eu'ang dOhOhilp v~n con (j mlie tu'dng d6i eao

5.2 Ham llif/ng RNA va protein tUng sf{

Ham Iu'Qng RNA gia tang eho toi thai r\lng (t50)va giamnhanh san do Trai l~i, Iu'Qngprotein lue dh giam, tang nhanh

(j thai diSm t50(62,8 gia), va giam di khi s\!'r\lng xay fa.

5.3 Kilm chung tinh nguyen v~n cda DNA trong qua trinh r1Jng

DNA cua t€ bao vung r1:1ngxua't hi~n ro trong mQt bang a

gh mgcg6c,ato hay t50(tru'ong h<;fpkhOng co xii' Iy Hind III) Vdi xii'ly Hind III, DNA cua t€ bao vung r1:1nghi dit d~ cho ba

bang khac nhau Ca ba bang nay dSu co vi trl tu'dng dng gi6ngnhau atovat50.

5.4 Bitn dfJi ham lli(lng di?p 11Jctff xdy ra t{li vung r1Jng

Ham Iu'<;fngdi~p h,1ct6 t6ng s6 giam dSu trong su6t qua trlnh

r1:1ng

6 Mi)t sf;' bien ddi sinh ly hoa h{Jc trong La lJ cac giai do{ln cda

phat boa lien quan tren s1/ r1Jng

6.1 Clidng di) quang h(lp va ho hap

Cu'ong dQ quang h<;fpkhong thay d6i a cac la trong cac giai

doc;\nkhac nhau cua phat boa, tuy nhien cu'ong dQ hO ha'p cua lagiam dh tit giai doc;\n 2 cua phat boa.

6.2 Ham lli{fng tinh bi)t va dlidng tUng sff

Ham Iu'<;fngtinh bQt va du'ong t6ng s6 trong la giam ro tit

giai doc;\n 1 sang giai doc;\n 2 cua phat boa, nhu'ng belt dh tangtra Ic;\itit giai doc;\n 3 sang giai doc;\n4

6.3 Bitn ddi ham lli(lng di?p 11Jcto'trong La

Ham Iu'<;fngdi~p l1:1ct6 a va b (rieng re hay t6ng cQng) trong

la gh nhu' khong thay d6i acac giai doc;\nkhac nhau cua phat

boa

7 Ho{lt tinh cna cac chat diiu boa sinh trlillng th1/c vfjt

7.1 Trong trai xoai

Ham Iu'<;fngauxin, giberelin va citokinin tha'p a ngay 7 (khitrai de r1:1ng),hamIu'<;fngaci<;labcisic ra't cao a ngay nay,so vdi a

cac ngay 0 va 3 tru'dc do (khi trai ra't it n,mg) Rieng tru'ong h<Jpacid abcisic (khi du'<Jcdo biing phu'ong phap mi~n dich), hamlu'<Jngcha't nay giam tha'p d ngay 21 (khi trai d~ n,mg) so vdi dcac ngay 10 va 35 (khi trai it n,mg).

S\f thay d6i ham lu'<Jngcua cae cha't di~u boa sinh tru'dng

th\fc v~t trong trai theo tu6i trai du'<Jctom telttrong bang 3.15

Bang 3.15: So sanh ham lu'<Jngcac cha't di~u bOa sinh tru'dng

thvc v~t (sau khi selc ky ) trong trai xoai Cat Hoa LQc

(Mangifera indica L) d cac ngay tu6i khac nhau.

(- : tang giam thong dang k€ /' : tang ~: giam)

7.2 Trong lti xoai

Ham lu'<Jngauxin, giberelin va citokinin giam tha'p d giai do~n

3 va 4 cua phat boa (khi cae trai teen phat boa n,mg m~nh), so

voi d cae giai do<;ln 1 va 2 (khi cae boa hay trai tren phat boakhong fl,lllg), trong khi ham lu'<;Ingacid abcisic tang cao d caegiai do<;ln3 va 4.

8 5lf thay adi ho{lt tinh enzym cellulaz

Yang phiin buy CMC bdi cha't trich tu khuc ciit viing fl,lllg dt50co du'ang kinh lOll hon so voi d to

9 Anh halIng cua cac chat trich va cac chat ailu hoa sinhtrullng thlfc vljt tinh khiet tren Slf r1!ng cua khuc cat vung r1!ng lti alju (Dolichos sp.)

9.1 Chitt trich tit trai xoai

Cii 3 d<;lngcha't trich (tho, pha acid va pha trung tinh) d caetrai xoai 0 ngay tu6i dell can m<;lnhs\1'r~ng cua khuc ciit viingr~ng Ia d~u; hi~u ung can cua trai 3 ngay tu6i chi co d phatrung tinh Chi co pha acid cua trai 7 ngay tu6i can s\1'r~ng.Cha't trich tu trai 10, 21 va 35 ngay tu6i noi chung dell kichthich s\1'r~ng, tru pha acid cua trai 21 ngay tu6i

9.2 Chat trich tit lti xoai

Cha't trich tu pha acid cua Ia xoai d giai do<;ln1 cua phat boacan s\1'~ng tu'ong t\1'nhu' AlA 2 fig/I Ngu'<;IcI<;li,cae cha't trich

tu pha acid cua la xoai d cae giai do<;ln3 va 4 cua phat boa kichthich m<;lnhs\1'~ng tu'ong t\1'nhu' ABA 2 mg/I va GA320 mg/l.Cha't trich tu pha trung tinh cua Ia xoai d ta't cacac giai do<;lncua phat boa dell can m<;lnhs\1'r~ng tu'ongt\1'nhu' BA Img/l

10 Anh halIng cac chat ailu hoa sinh trullng thlfc vljt tinh khiet tren Slf r1!ng cua khuc cat vung r1!ngtrai xoai

AlA 2 mg/l, AlA 5 mg/l, Zeatin 10 mg/l ho~c AlA 5 mg/I ke'th<;lpvoi Zeatin 10 mg/l dell co lac d~ng keo dai thai r~ng (can