tóm tắt luận án nghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh liên quan đến tính chịu hạn, năng suất và phẩm chất hạt của một số giống vừng (sesamum indicum l) trồng ở khu vực hà nội

Mục tiêu nghiên cứu - Phát hiện ựược sự khác biệt trong một số chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh liên quan ựến tắnh chịu hạn của giống vừng chịu hạn tốt và kém.. Thông qua ựó, ựề xuất ựược các

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

TRẦN THỊ THANH HUYỀN

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ, HÓA SINH LIÊN QUAN ðẾN TÍNH CHỊU HẠN, NĂNG SUẤT VÀ PHẨM CHẤT HẠT CỦA MỘT SỐ

GIỐNG VỪNG (Sesamum indicum L.) TRỒNG Ở

CÔNG TRÌNH ðƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ðẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

………

Người hướng dẫn khoa học

1 GS.TS NGUYỄN NHƯ KHANH

2 PGS.TS NGUYỄN VĂN MÙI

Phản biện 1: GS.TS Hoàng Minh Tấn

ðơn vị: Trường ðại học Nông nghiệp I Hà Nội

Phản biện 2: GS.TS ðỗ Ngọc Liên

ðơn vị: Trường ðại học KHTN – ðHQG Hà Nội

Phản biện 3: GS.TS Lê Trần Bình

ðơn vị: Viện Công nghệ sinh học

Luận án sẽ ñược bảo vệ trước Hội ñồng chấm luận án cấp Trường họp tại Trường ðại học Sư phạm Hà Nội

vào hồi giờ ngày tháng năm 2011

Có thể tìm hiểu luận án tại Thư viện Quốc gia và

Thư viện Trường ðại học Sư phạm Hà Nội

NHỮNG CÔNG TRÌNH đà CÔNG BỐ LIÊN QUAN đẾN LUẬN ÁN

1 Tran Thi Thanh Huyen, Nguyen Nhu Khanh, Nguyen Thi Lan Phuong,

Hoang Thi Thu Phuong (2008), ỘComparison of amino acid composition, nutritional value of sesame seed proteins in some local and imported

sesame cultivars in VietnamỢ, Journal of Science of HNUE, 53(5), pp

122-127

2 Trần Thị Thanh Huyền, Nguyễn Như Khanh, Nguyễn Thị Lan Phương,

Hoàng Thị Thu Phương (2008), ỘPhẩm chất hạt của một số giống vừng

ựen (Sesamum indicum L.) ựịa phương và ngoại nhậpỢ, Hội nghị Hóa sinh

và Sinh học phân tử toàn quốclần thứ IV, tr 183-186, Nxb Khoa học và

Kỹ thuật

3 Trần Thị Thanh Huyền, Lê Thị Thủy, Nguyễn Như Khanh (2010), ỘSự

biến ựộng hàm lượng proline liên quan ựến khả năng chịu hạn ở giai ựoạn

cây non của 20 giống vừng (Sesamum indicum L.) trong ựiều kiện hạn nhân tạoỢ, Tạp chắ Khoa học trường đHSP Hà Nội, 55 (3), tr 137-142.

4 Trần Thị Thanh Huyền, Chu Thị Ngọc, Trịnh Thị Thu Phương (2010),

Ộđánh giá khả năng chịu hạn của 20 giống vừng (Sesamum indicum L.)Ợ,

Tạp chắ Khoa hoc tự nhiên và công nghệ đHQG Hà Nội, 26(2S), tr 145-151

5 Trần Thị Thanh Huyền, Nguyễn Như Khanh, Nguyễn Thị Thanh Thủy,

Nguyễn Thị Minh Nguyệt (2010), Ộ Phân tắch sự ựa dạng di truyền của 20

giống vừng (Sesamum indicum L.) bằng kỹ thuật RAPDỢ, Tạp chắ Công

nghệ Sinh học, 8(4) tr 1847-1853

6 Trần Thị Thanh Huyền, Nguyễn Như Khanh (2011), ỘNghiên cứu một

số chỉ tiêu trao ựổi nước liên quan ựến tắnh chịu hạn của 20 giống vừng

(Sesamum indicum L.)Ợ, Tạp chắ Khoa hoc tự nhiên và công nghệ đHQG Hà

Nội (đã nhận ựăng)

MỞ đẦU

1 Lý do chọn ựề tài

Trong quá trình sống, thực vật luôn phải chịu tác ựộng của các nhân

tố ngoại cảnh như: khô hạn, giá rét, nóng, mặn, ngập úng, sâu bệnhẦ Trong số ựó, các tác nhân như: nhiệt ựộ cao, rét, gió, hạn ựược xem là nguyên nhân gây nên sự mất nước ở thực vật Hạn kéo dài sẽ ảnh hưởng ựến các phản ứng trao ựổi chất liên quan, các giai ựoạn sinh trưởng, phát triển của cây, dẫn ựến giảm năng suất, chất lượng nông phẩm và thậm chắ

có thể làm cây chết Hạn hán là một hiện tượng phức tạp, và ựược coi là nhân tố quan trọng nhất giới hạn sản lượng cây trồng

Vừng (Sesamum indicum L.) là cây trồng cạn, ựã có từ lâu ựời, tắnh

thắch nghi rộng, có thể trồng trên nhiều loại ựất Cây vừng ựược mệnh danh là Ộhoàng hậu của các cây lấy dầuỢ với những giá trị dinh dưỡng cao Trong hạt vừng, hàm lượng lipit cao, chiếm 45 Ờ 54%, ựặc biệt, sự có mặt của các axit béo không no (oleic, linoleic, linolenic), các axit amin không thay thế, các hợp chất chống oxy hóa (sesamin, sesamol, sesamolin và vitamin E) ựã làm tăng giá trị của hạt vừng lên rất nhiều đã có rất nhiều công trình trên thế giới nghiên cứu về những ựặc ựiểm này của cây vừng

Ở Việt Nam, cho ựến nay, các công trình nghiên cứu về vừng còn rất ắt, ựặc biệt ưu ựiểm nổi trội của cây vừng là khả năng chịu hạn lại chưa ựược

ựi sâu nghiên cứu một cách có hệ thống Trong khi ựó, ựã có khá nhiều những nghiên cứu về khả năng chịu hạn của các loại cây trồng như: cỏ ngọt, lúa, ựậu tương, thuốc lá, ựậu xanh, ngô Tắnh chịu hạn của cây phụ thuộc vào kiểu gen, các chỉ tiêu sinh lý và hóa sinh, một số ựặc ựiểm nông sinh học, hình thái Vì vậy, vấn ựề ựặt ra là cần nghiên cứu mối quan hệ giữa các ựặc ựiểm sinh lý, hóa sinh và sâu hơn nữa ở mức ựộ phân tử liên quan ựến khả năng chịu hạn của cây vừng Hơn nữa, Việt Nam là nước nằm trong khu vực nhiệt ựới gió mùa, hạn là yếu tố thường xuyên xảy ra gây ảnh hưởng ựến sinh trưởng, phát triển của cây trồng, ảnh hưởng xấu ựến năng suất và phẩm chất của chúng Chắnh vì thế, việc nghiên cứu, tìm hiểu ảnh hưởng của hạn, ựánh giá và sàng lọc các giống cây trồng có khả năng chịu hạn cao là giải pháp hữu hiệu, cần thiết, hạn chế ảnh hưởng của hạn ựối với cây trồng nói chung và cây vừng nói riêng Trên cơ sở ựó, xác ựịnh ựược cơ chế chịu hạn, ựịnh hướng cho việc cải thiện và chọn những giống vừng có triển vọng, có khả năng chống chịu hạn, cho năng suất cao,

ổn ựịnh, thắch ứng với ựiều kiện bất thuận của tự nhiên ở các vùng sinh thái khác nhau

Xuất phát từ những lý do nêu trên, chúng tôi tiến hành ựề tài:

ỘNghiên cứu một số chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh liên quan ựến tắnh chịu hạn, năng suất và phẩm chất hạt của một số giống vừng (Sesamum indicum L.) trồng ở khu vực Hà NộiỢ

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Phát hiện ựược sự khác biệt trong một số chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh liên quan ựến tắnh chịu hạn của giống vừng chịu hạn tốt và kém Thông qua

ựó, ựề xuất ựược các chỉ tiêu sinh lý, hóa sinh ựặc trưng liên quan ựến tắnh chịu hạn của cây vừng, là cơ sở khoa học, phục vụ cho công tác sơ tuyển, chọn

giống vừng có khả năng chịu hạn tốt

- Xác ựịnh ựược quan hệ di truyền của các giống vừng chống chịu

hạn tốt và kém trong 20 giống vừng nghiên cứu

- đánh giá năng suất và phẩm chất hạt của một số giống vừng chịu hạn

ựã ựược tuyển chọn qua thực nghiệm của ựề tài trồng ở khu vực Hà Nội

3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ựề tài

Ý nghĩa khoa học

- Các số liệu thu ựược của ựề tài sẽ là các dẫn liệu khoa học về các phản ứng sinh lý, hóa sinh liên quan ựến khả năng chịu hạn của các giống vừng nghiên cứu

- Kết quả nghiên cứu của ựề tài cũng ựã xác ựịnh ựược quan hệ về mặt di truyền giữa các giống vừng chống chịu hạn tốt và kém trong 20 giống vừng nghiên cứu

- Các kết quả phân tắch chất lượng hạt vừng góp thêm những bằng chứng khoa học quan trọng có ý nghĩa về giá trị dinh dưỡng và giá trị sử dụng của hạt vừng

3 đóng góp mới của luận án

- đã xác ựịnh ựược các ựặc ựiểm sinh lý, hóa sinh khác biệt giữa các giống chịu hạn tốt và kém Trên cơ sở ựó phân loại ựược các nhóm vừng có khả năng chịu hạn ở các mức ựộ khác nhau đề xuất giống vừng V5, V14 có khả năng chịu hạn cao mà vẫn cho năng suất ổn ựịnh và chất lượng hạt tốt

- đã kết hợp ựược việc ựánh giá khả năng chống chịu hạn với việc phân tắch hệ gen bằng kỹ thuật RAPD và thấy ựược các giống vừng chịu hạn tốt và kém ựã ựược phân loại khác nhau về mặt di truyền

- đã phân tắch ựược một số chỉ tiêu về phẩm chất dinh dưỡng của hạt vừng như hàm lượng chất khoáng, ựặc biệt là 3 axit béo không no (oleic, linoleic và linolenic)

Chương I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Giới thiệu chung về cây vừng

1.2 Tắnh chịu hạn của thực vật

1.3 Tình hình nghiên cứu tắnh ựa dạng di truyền của cây vừng

Chương II đỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 đối tượng nghiên cứu

đối tượng ựược sử dụng trong nghiên cứu là 20 giống vừng thu thập

ở một số tỉnh trong nước, do Bộ môn ngân hàng gen hạt giống, Trung tâm tài nguyên thực vật, Viện KHNN Việt Nam cung cấp

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp xác ựịnh các chỉ tiêu sinh lý: ựánh giá nhanh

khả năng chịu hạn, xác ựịnh ựộ ẩm cây héo và hệ số héo, hàm lượng nước trong mô khi cây héo, hàm lượng nước liên kết (theo phương pháp của Dhopte), khả năng giữ nước của mô lá (xác ựịnh theo phương pháp của Kozushco), áp suất thẩm thấu của tế bào, huỳnh quang diệp lục ựược xác ựịnh bằng máy OPTI-Sciences OS-30 Chlorophyll Flourmeter, hàm lượng diệp lục tổng số ựược xác ựịnh theo phương pháp của Wintermans,

De Mots, hàm lượng diệp lục liên kết ựược xác ựịnh theo Shmatco

2.2.2 Phương pháp xác ựịnh các chỉ tiêu hóa sinh: hàm lượng

ựường khử và hoạt tắnh enzym α-amylase xác ựịnh theo phương pháp của Miller G.L, hàm lượng prolin ựược xác ựịnh theo Bates, hàm lượng lipit ựược xác ựịnh bằng phương pháp Soxlet, hàm lượng các nguyên tố khoáng, các axit béo không no ựược phân tắch bằng phương pháp sắc ký khắ, hàm lượng axit amin tổng số trong hạt vừng ựược xác ựịnh trên máy phân tắch axit amin tự ựộng HP-Amino Quant series II

2.2.3 Xác ựịnh ựa dạng di truyền bằng phương pháp RAPD:

ADN tổng số ựược tách chiết theo phương pháp của Doyle, kỹ thuật RAPD-PCR ựược thực hiện theo phương pháp của William và cs với 26 mồi ngẫu nhiên

Chương III KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 3.1 đánh giá khả năng chịu mất nước của 20 giống vừng nghiên cứu 3.1.1 Ảnh hưởng của hạn ựến các chỉ tiêu sinh lý

3.1.1.1 đánh giá nhanh khả năng chịu hạn

Chúng tôi ựã tiến hành nghiên cứu ựánh giá nhanh khả năng chịu hạn của 20 giống vừng ở giai ựoạn cây non trong phòng thắ nghiệm theo các chỉ tiêu: tỷ lệ cây không héo, tỷ lệ cây phục hồi và chỉ số chịu hạn Giống vừng V14, V5 có chỉ số chịu hạn cao nhất ựạt 22085 và 21541 Hai giống vừng có chỉ số chịu hạn thấp nhất ựó là V4,V8 ựạt 13675 và 12646 Chỉ số chịu hạn càng lớn thì khả năng chịu hạn càng cao

Bảng 3.1 Chỉ số khả năng chịu hạn của 20 giống vừng Sau 1 ngày hạn Sau 3 ngày hạn Sau 5 ngày hạn

TT chịu hạn

V1 97,98 100,00 85,14 70,00 77,89 55,34 17084 13

V2 100,00 100,00 83,21 83,12 69,63 50,40 17135 12

V3 95,97 100,00 79,15 63,17 64,89 42,79 14502 16 V4 93,45 100,00 78,94 62,50 55,34 40,00 13675 19 V5 100,00 100,00 99,06 100,00 80,23 66,11 21541 2

V6 98,87 100,00 89,23 75,12 67,24 57,62 17378 10

V7 96,25 100,00 80,23 60,44 63,69 43,33 14408 17 V8 94,41 100,00 73,33 55,79 49,65 38,68 12646 20

Dựa trên chỉ số chịu hạn ở bảng 3.1.bước ñầu chúng tôi có thể chia

20 giống vừng làm 3 nhóm chịu hạn: Nhóm chịu hạn tốt gồm 2 giống: V14 và V5; Nhóm chịu hạn kém gồm các giống: V4, V8; Còn lại 16 giống ñạt giá trị trung bình về chỉ số này, theo thứ tự giảm dần khả năng chịu hạn là: V18, V17, V13, V16, V12, V19, V11, V6, V15, V2, V1, V9, V10, V3, V7, V20

3.1.1.2 Hệ số héo của ñất

Chúng tôi ñã tiến hành xác ñịnh hệ số héo của ñất, thông qua ñó xác ñịnh khả năng sử dụng nước trong ñất của các giống vừng Lượng nước còn lại trong ñất mà cây không hút ñược dẫn ñến hiện tượng cây bị héo gọi là

hệ số héo của ñất Hệ số héo ñược xác ñịnh trên cơ sở các thông số: ñộ ẩm cây héo và dung ẩm toàn phần Kết quả ñược trình bày ở bảng 3.2

Bảng 3.2 ðộ ẩm cây héo và hệ số héo của ñất

Ở chỉ tiêu ñộ ẩm cây héo, giống V5 và V14 bị héo khi lượng nước trong ñất thấp, chỉ ñạt tương ứng 10,89%; 11,04% so với khối lượng ñất chưa sấy Hiện tượng héo xảy ra ñối với các giống V3, V8 khi lượng nước trong ñất so với khối lượng ñất chưa sấy cao hơn, ñạt 14,92% và 15,08%

Hệ số héo ở 20 giống vừng dao ñộng trong khoảng 3,41 – 4,85 g

H2O/100g ñất khô Hệ số héo ñạt giá trị thấp ở 2 giống V5 và V14, trong

cao nhất về chỉ tiêu này là 2 giống V3 và V8, hệ số héo lần lượt là 4,8 và 4,80 g

H2O/100g ñất khô Nghĩa là, lượng nước còn lại trong ñất mà giống V5 và V14 không hút ñược ít hơn lượng nước còn lại trong ñất mà giống V3 và V8 không hút ñược Trên cùng một loại ñất gieo trồng, giống cây nào có khả năng sống với hàm lượng nước còn lại trong ñất thấp hơn thì khả năng chịu hạn cao hơn và ngược lại Có nghĩa là khả năng chịu hạn của 2 giống V5, V14 là cao nhất, thấp nhất là 2 giống V3, V8

3.1.1.3 Ảnh hưởng của ñiều kiện hạn ñến hàm lượng nước trong mô

Trong ñiều kiện hạn chế về nước với các mức khác nhau, hàm lượng nước trong mô của các giống cây khác nhau cũng khác nhau, ñiều ñó ảnh

Giống ðộ ẩm cây héo

(%)

Hệ số héo (g H 2 O/100g ñất

khô)

TT chịu hạn

hưởng khác nhau ñến các hoạt ñộng sinh lý của cây nói chung và mô lá nói riêng Vì vậy, xác ñịnh hàm lượng nước còn lại trong cây tại các thời ñiểm cây héo có ý nghĩa ñến việc bổ sung kịp thời lượng nước cho cây, hạn chế ñược tác hại của hạn ñối với cây trồng và qua ñó có thể ñánh giá mức ñộ chịu mất nước của cây trồng

Bảng 3.3 Hàm lượng nước trong mô lá khi cây héo

Hàm lượng nước trong mô khi cây héo (% )

và bằng 80,12% ở giống V5 (so với chỉ số ñó khi cây không héo) Kế theo

là 81,46% ở giống V14 Trong khi ñó, lượng nước trong mô lá khi héo cao nhất ở giống V20 (88,00%) và ở giống V3 (86,96%) Tại cùng thời ñiểm cây héo, giống có lượng nước trong mô lá/lượng nước ban ñầu còn lại ít chứng tỏ giống cây ñó có khả năng chịu hạn cao hơn ðiều này cho thấy các giống V5, V14, có khả năng chịu hạn cao hơn so với các giống V3, V20

3.1.1.4 Ảnh hưởng của hạn ñến hàm lượng nước liên kết trong lá

Thường ở ñiều kiện hạn, thành phần nước sẽ thay ñổi theo hướng tăng hàm lượng nước liên kết và giảm lượng nước tự do Chính vì vậy,

hàm lượng nước liên kết và khả năng giữ nước của mô lá có một ý nghĩa

vô cùng quan trọng ñến khả năng chống chịu của cây trong ñiều kiện hạn chế về nước Hàm lượng nước liên kết trong lá ở ñiều kiện thường và ñiều kiện hạn tại thời ñiểm cây héo ổn ñịnh ñược trình bày ở bảng 3.4

Bảng 3.4 Hàm lượng nước liên kết trong lá vừng ở

ñó tốt hơn

Trong ñiều kiện hạn, ñể giảm thiểu sự mất nước, một phần nước tự

do ñã chuyển thành nước liên kết, ñồng thời sự mất nước tự do ñó cũng làm cho tỷ lệ nước liên kết trong cây tăng lên Ngoài ra, sự tăng hàm lượng nước liên kết trong ñiều kiện thiếu nước còn ñược giải thích bởi sự tăng

lên của các phân tử hòa tan (các ion khoáng, ñường, axit hữu cơ, axit amin…) dưới ñiều kiện hạn làm cho hàm lượng nước liên kết thẩm thấu cũng tăng lên ðây chính là sự ñiều chỉnh mức ñộ thấm lọc, là một cơ chế chính duy trì áp suất trương ở hầu hết các loài thực vật ñể chống lại sự mất nước, làm cho thực vật tiếp tục hấp thụ nước và giữ lại cho các hoạt ñộng trao ñổi chất

3.1.1.5 Ảnh hưởng của hạn ñến khả năng giữ nước của mô lá

Trong ñiều kiện hạn, khả năng giữ nước của mô lá là một tính chất giúp thực vật chống lại sự thiếu nước Lượng nước mất ñi qua ñơn vị thời gian từ cùng một khối lượng mẫu tươi càng cao thì khả năng giữ nước càng thấp, tính chống chịu với môi trường bất lợi kém và ngược lại mô mất nước càng chậm thì khả năng giữ nước càng cao, tính chống chịu với môi trường bất lợi càng tốt Khi mô lá bị mất nước ñến một giới hạn nào ñó, trong tế bào lá sẽ xuất hiện cơ chế giữ nước, giúp cho cây chống lại sự thiếu nước

Bảng 3.5 Khả năng giữ nước của mô lá trong ñiều kiện hạn của

20 giống vừng nghiên cứu

Khả năng giữ nước của mô lá (% lượng nước mất/lượng nước tổng số) Giống

vừng

Sau 1 ngày

gây hạn

TT chịu hạn

Sau 3 ngày gây hạn

TT chịu hạn

Sau 5 ngày gây hạn

TT chịu hạn

Khả năng giữ nước của mô lá ñược thể hiện qua lượng nước mất ñi (% lượng nước mất/lượng nước tổng số) Do ñó, ñể ñánh giá khả năng chịu mất nước của các giống vừng nghiên cứu, chúng tôi tiến hành xác ñịnh khả năng giữ nước của mô lá ở các thời ñiểm khác nhau sau khi gây hạn (sau 1 ngày, 3 ngày và 5 ngày gây hạn)

Số liệu thu ñược ở bảng 3.5 cho thấy, khả năng giữ nước của mô lá

ở các giống vừng có sự thay ñổi theo thời gian (số ngày) gây hạn

Lượng nước mất ñi sau 3 ngày gây hạn ít hơn lượng nước mất ñi sau 1 ngày gây hạn ở tất cả 20 giống vừng, nghĩa là khả năng giữ nước của các giống vừng này tăng lên Nhưng sau 5 ngày gây hạn, lượng nước mất ñi lại tăng hơn so với lượng nước mất ñi sau 3 ngày gây hạn, hay sau 5 ngày gây hạn, khả năng giữ nước của mô lá lại giảm ñi ở tất cả các giống vừng thí nghiệm Tại cùng thời ñiểm gây hạn, giống nào có lượng nước mất ñi/ lượng nước tổng số ít thì khả năng giữ nước tốt hơn

Số liệu thu ñược ñã cho thấy rõ: tại cả 3 thời ñiểm sau 1, 3 và 5 ngày gây hạn, lượng nước bị mất ít nhất là ở giống vừng V14, kế tiếp là V5, có nghĩa là khả năng giữ nước của mô lá cao nhất (khả năng chịu hạn tốt nhất) Nhóm có khả năng giữ nước kém nhất biến ñộng không ñồng nhất

Cụ thể là: sau 1 ngày, vị trí 20 thuộc về giống V8, sau 3 ngày, vị trí này lại

là giống V20 và sau 5 ngày là giống V3 Như vậy, có thể cho rằng cả 3 giống: V3, V8 và V20 ñều nằm trong nhóm có khả năng giữ nước kém nhất hay khả năng chịu hạn kém nhất

Cùng với ñánh giá theo khả năng chịu hạn tương ñối, khả năng giữ nước của mô lá cũng có sự tương ñồng nhất ñịnh ở một số giống như: giống V5, V14 có khả năng chịu hạn tốt nhất và giống kém nhất là V3, V8, V20

3.1.1.6 Ảnh hưởng của hạn ñến hàm lượng và huỳnh quang diệp lục trong lá vừng

Trong ñiều kiện hạn, các giống khác nhau có hàm lượng diệp lục không giống nhau Chỉ tiêu về hàm lượng diệp lục có thể dùng ñể ñánh giá khả năng quang hợp và chống chịu của cây, nhất là hàm lượng sắc tố liên kết Chúng tôi ñã tiến hành xác ñịnh hàm lượng diệp lục tổng số và liên kết ở 20 giống vừng nghiên cứu và thấy rằng:

Hàm lượng diệp lục tổng số của cả 20 giống vừng ñều giảm trong

ðK hạn ðạt giá trị cao nhất (1,934 mg/g lá, 1,930 mg/g lá) và chịu tác ñộng ít nhất của ñiều kiện thiếu nước vẫn là 2 giống V5 và V14 (ñạt 90,53% và 88,44% so với khi ñủ nước) giữ vị trí thứ nhất và thứ hai Chịu ảnh hưởng nhiều nhất của sự thiếu nước là 2 giống V3 và V13, hàm lượng diệp lục tổng số giảm chỉ còn 67,49%, 74,29% so với ðK thường

Hàm lượng diệp lục liên kết thay ñổi liên quan ñến sự thay ñổi hàm

lượng diệp lục liên kết a và b Kết quả thí nghiệm cho thấy, hàm lượng diệp lục liên kết giảm ñi ở ñiều kiện hạn và khác nhau ở các giống vừng ñạt từ 70,00 – 90,00% so với ðK thường Giống V5, V14 có hàm lượng

diệp lục liên kết a +b cao hơn hẳn so với các giống còn lại (1,01mg/g và 1,00 mg/g), sự biến ñổi của 2 giống này khi gặp hạn cũng ít hơn các giống khác Hàm lượng diệp lục liên kết a +b giảm ñi nhiều khi thiếu nước xảy ra với 2 giống V3, V4 (ñạt 70,00% và 73,68%)

Trong lục lạp, diệp lục liên kết chặt chẽ với protein và lipit tạo thành một phức hệ, ñó là cơ sở cấu trúc của bộ máy quang hợp Cùng với các sắc

tố phụ, các enzym và hệ thống vận chuyển ñiện tử, hàm lượng diệp lục liên kết ñóng vai trò quan trong trong hoạt ñộng quang hợp và khả năng chống chịu của cây trồng Giống có hàm lượng diệp lục liên kết càng cao, ít bị biến ñổi, hay ổn ñịnh dưới tác ñộng bất lợi của ngoại cảnh thì hoạt ñộng quang hợp càng mạnh, khả năng chống chịu sẽ tốt hơn

Ngoài hàm lượng, hiệu quả hoạt ñộng quang hợp của diệp lục còn thể hiện qua chỉ số huỳnh quang diệp lục Huỳnh quang diệp lục là một thông

số phản ánh trạng thái sinh lý của bộ máy quang hợp trong ñiều kiện stress của môi trường Trong ñó, huỳnh quang biến ñổi (Fvm) liên quan trực tiếp

ñiều kiện ngoại cảnh thay ñổi sẽ là giống có khả năng chống chịu cao

Hiệu suất huỳnh quang biến ñổi (Fvm) phản ánh hiệu quả sử dụng năng lượng ánh sáng trong phản ứng quang hóa ở PSII

Trong ñiều kiện ñủ nước, Fvm không sai khác nhau ở hầu hết các giống vừng Khi thiếu nước, Fvm giảm xuống khác nhau ở các giống Ở giống V5, V14, Fvm giảm ít nhất (98,75%, 97,50%); Fvm giảm nhiều nhất ở

Nhiều nghiên cứu ñã cho thấy: dưới ảnh hưởng của hạn, sự thiếu nước trong các mô thực vật ñang phát triển sẽ dẫn ñến những tín hiệu ức chế quá trình quang hợp Cụ thể là: khi gặp hạn, thực vật phản ứng lại với ñiều kiện thiếu nước bằng cách ñóng nhanh khí khổng ñể giảm thiểu sự mất nước do quá trình thoát hơi nước Cùng với quá trình ñó, sự khuếch tán CO2 vào lá cũng sẽ bị hạn chế, dẫn ñến làm giảm sự tiếp nhận CO2 của chất nhận ribulozơ 1,5 diphotphat, ảnh hưởng ñến hiệu suất quang hợp Hạn có thể ảnh hưởng trực tiếp ñến hoạt ñộng của enzym ribulozơ 1,5 diphotphat cacboxylase/oxygenase, hay ATP synthetase Các electron quang hợp vận chuyển qua PSII cũng bị ức chế trong ñiều kiện thiếu nước ðây là những lý do làm giảm sút hiệu quả sử dụng năng lượng ánh sáng trong PSII và dẫn ñến giảm hiệu suất quang hợp