tóm tắt luận án nghiên cứu đặc điểm một số gen điều hoà sinh tổng hợp anthocyanin liên quan đến tính chịu hạn của cây ngô nếp địa phương

Nước ta có 75% diện tích là đồi núi, lượng mưa hàng năm không đồng đều giữa các vùng, tình trạng hạn hán thường xuyên xảy ra dẫn đến năng suất của các giống cây trồng nói chung, cây ngô

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN -  -

PHẠM THỊ THANH NHÀN

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM MỘT SỐ GEN ĐIỀU HOÀ SINH TỔNG HỢP ANTHOCYANIN LIÊN QUAN ĐẾN TÍNH CHỊU HẠN CỦA CÂY NGÔ

NẾP ĐỊA PHƯƠNG

Chuyên ngành: Di truyền học

Mã số: 62 42 01 21

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

THÁI NGUYÊN, NĂM 2014

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Sư phạm – Đại học

Thái Nguyên

Người hướng dẫn khoa học: GS TS Lê Trần Bình

Phản biện 1:

Phản biện 2:

Phản biện 3:

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Đại học

họp tại Trường Đại học Sư phạm- Đại học Thái Nguyên

Vào hồi giờ ngày tháng năm 2014

Có thể tìm luận án tại:

Thư viện Quốc gia Trung tâm Học liệu- Đại học Thái Nguyên Thư viện trường ĐH Sư phạm- ĐH Thái Nguyên

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Ngô (Zea mays L.) là một trong ba cây ngũ cốc quan trọng nhất

cung cấp lương thực cho loài người và là cây thức ăn cho gia súc (với 70% chất tinh trong khẩu phần ăn), là nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất và chế biến lương thực- thực phẩm- dược phẩm, là mặt hàng nông sản xuất khẩu có giá trị Giá trị sử dụng rộng rãi của ngô được chứng minh bằng 670 mặt hàng khác nhau Ở Việt Nam, ngô là cây lương thực quan trọng thứ hai sau lúa của nông dân vùng trung du và miền núi phía Bắc, và là cây lương thực chính của đồng bào các dân tộc thiểu số ở các vùng núi cao Năm 2012, tỉnh Sơn La có diện tích trồng lúa là 48200 ha, ngô là 133700 ha; tỉnh Hà Giang có diện diện tích trồng lúa là 37400

ha, ngô là 52500 ha; tỉnh Cao Bằng có diện tích trồng lúa là 30700 ha, ngô là 39300 ha; tỉnh Lào Cai có diện tích trồng lúa là 30600 ha, ngô là

33700 ha (theo Tổng cục thống kê, 8/2013)

Nước ta có 75% diện tích là đồi núi, lượng mưa hàng năm không đồng đều giữa các vùng, tình trạng hạn hán thường xuyên xảy ra dẫn đến năng suất của các giống cây trồng nói chung, cây ngô nếp địa phương nói riêng bị giảm Trong những năm gần đây, hướng sản xuất ngô ở nước ta là tăng cường diện tích ngô lai có năng suất cao trên cơ

sở ứng dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật tiên tiến Các giống ngô nếp địa phương có chất lượng hạt cao, khả năng chịu hạn tốt và phù hợp với điều kiện canh tác đất dốc của từng vùng ở miền núi, nhưng do năng suất thấp nên nhiều giống quý bị mất dần Vì vậy, việc nghiên cứu và chọn tạo các giống ngô có khả năng chịu hạn là rất cần thiết, góp phần bảo tồn nguồn gen và tạo vật liệu cho lai giống

Trước đây, công tác chọn giống truyền thống thường tốn rất nhiều thời gian và công sức, nhất là đối với những tính trạng đa gen chịu nhiều ảnh hưởng của điều kiện môi trường Hiện nay, công nghệ sinh học được coi là phương tiện hữu hiệu để khắc phục những vấn đề

khó khăn đó Sự hiểu biết về phân tử DNA, RNA, protein, hay các hợp chất thứ cấp có liên quan đến các đặc tính, tính trạng giúp cho người nghiên cứu chủ động lựa chọn kỹ thuật sinh học tác động vào chúng nhằm nhận dạng giống cây trồng theo mong muốn Chọn giống nhờ sự trợ giúp của chỉ thị phân tử liên kết với các tính trạng (Molecular Assisted Selection- MAS) đang ngày càng được quan tâm vì phương pháp này có thể rút ngắn được thời gian chọn lọc, thậm chí có thể chọn lọc sớm ở giai đoạn cây non

Anthocyanin là một loại sắc tố dịch bào, là sản phẩm thứ cấp của quá trình trao đổi chất Anthocyanin thuộc nhóm flavonoid, xuất hiện trong các bộ phận của thực vật với màu đỏ, đỏ tía, tím và xanh đậm Ngoài việc tạo màu sắc đẹp để bảo vệ và thụ phấn, anthocyanin còn có hoạt tính sinh học rất quý là khả năng chống oxy hóa mạnh, giúp tế bào giữ nước khi mất cân bằng áp suất thẩm thấu Anthocyanin được coi là một dấu hiệu của điều kiện cực đoan và là một phần trong cơ chế hạn chế tác động tiêu cực đó Hiện nay, định hướng nghiên cứu xác định chỉ thị cho đặc tính chịu hạn của cây trồng đang được quan tâm, trong đó có chỉ thị sắc tố anthocyanin

Xuất phát từ các lý do trên, chúng tôi đã lựa chọn đề tài “Nghiên

cứu đặc điểm một số gen điều hoà sinh tổng hợp anthocyanin liên quan đến tính chịu hạn của cây ngô nếp địa phương”

2 Mục tiêu của đề tài

Xác định được mối tương quan giữa anthocyanin và khả năng chịu hạn của cây ngô nếp địa phương

Xác định và phân lập được một số gen điều hòa quan trọng liên quan đến sinh tổng hợp anthocyanin ở cây ngô nếp địa phương

Đánh giá được mức độ phiên mã của gen điều hòa sinh tổng hợp anthocyanin của ngô nếp địa phương trong điều kiện hạn

Những mục tiêu trên nhằm định hướng ứng dụng trong tuyển chọn

và bảo tồn giống ngô nếp có chất lượng và khả năng chịu hạn cao

3 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá khả năng chịu hạn thông qua một số chỉ tiêu sinh lý, hoá sinh (hàm lượng đường, hoạt độ amylase, chỉ số chịu hạn tương đối ) Phân nhóm các giống ngô theo mức độ chịu hạn

- Xác định mối tương quan giữa sự biến đổi hàm lượng anthocyanin

và khả năng chịu hạn của ngô nếp địa phương

- Phân lập 02 đoạn gen B và Lc điều hòa hoạt động của nhóm gen cấu

trúc mã hoá enzyme chuyển hóa tổng hợp sắc tố anthocyanin ở đại diện của nhóm giống ngô chịu hạn tốt và kém trong điều kiện hạn

- Sử dụng kỹ thuật real- time RT- PCR để phân tích, so sánh mức độ

biểu hiện của gen B và Lc giai đoạn phiên mã ở đại diện của nhóm

giống ngô chịu hạn tốt và kém trong điều kiện hạn

4 Những đóng góp mới của luận án

- Xác định được mức độ tương quan giữa hàm lượng anthocyanin với khả năng chịu hạn của cây ngô nếp địa phương, và anthocyanin được coi là một trong các chỉ thị chọn lọc giống ngô chịu hạn

- Phân lập được 02 đoạn gen B và Lc mã hóa cho protein là nhân tố

phiên mã điều hòa quá trình sinh tổng hợp anthocyanin

- Bước đầu xác định được mức độ phiên mã của 02 gen B và Lc là

một trong các chỉ thị cho khả năng chịu hạn giai đoạn cây ngô non

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa khoa học

- Kết quả nghiên cứu của luận án cung cấp những dẫn liệu khoa học

về vai trò của anthocyanin khi cây ngô nếp địa phương bị hạn

- Cung cấp thông tin về hai gen điều hòa (nhân tố phiên mã) B và Lc

thuộc họ bHLH tham gia sinh tổng hợp anthocyanin ở cây ngô nếp địa phương bị hạn

- Tìm hiểu được cơ sở sinh học phân tử của khả năng chịu hạn ở cây ngô nếp địa phương thông qua so sánh mức độ biểu hiện của gen điều hòa sinh tổng hợp anthocyanin

Ý nghĩa thực tiễn

- Kết đánh giá khả năng chịu hạn của cây ngô nếp địa phương giai đoạn hạt nảy mầm và cây non được sử dụng làm cơ sở để đánh giá khả năng chịu hạn ở cây trồng Trong đó, anthocyanin được xem là chất chỉ thị chọn lọc và chất chống oxy hóa cao

- Sử dụng gen Lc của ngô như một gen chỉ thị mạnh mẽ để tăng tổng

hợp anthocyanin nhằm tạo ra các loại thực phẩm vừa có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng, vừa có tiềm năng kinh tế cho người sản xuất

và vừa có lợi cho sự chống chịu hạn cho bản thân cây trồng

6 Cấu trúc của luận án

Luận án dài 132 trang gồm các phần: Mở đầu (4 trang); Chương

1 Tổng quan tài liệu (35 trang); Chương 2 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu (14 trang); Chương 3 Kết quả và thảo luận (50 trang); Kết luận và đề nghị (1 trang); Các công trình đã công bố liên quan đến luận

án (1 trang); Tài liệu tham khảo (20 trang) với 24 tài liệu Tiếng Việt và

167 tài liệu tiếng Anh; 24 bảng số liệu; 28 hình; Phụ lục 06 trang

Chương 1

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

Luận án đã tham khảo và tổng kết 191 tài liệu với các nội dung bao gồm: (1) Cây ngô; (2) Phản ứng của cây ngô trước hạn (Mối liên quan giữa hạn và tính chống chịu stress oxy hóa; Các dạng oxy hoạt hóa; Hệ thống bảo

vệ cây trồng khỏi tác động của oxy hóa; Cơ sở sinh lý, sinh hóa và sinh học phân tử của tính chịu hạn ở cây ngô); (3) Anthocyanin và vai trò chuyển hóa các dạng oxy hoạt hóa (Vai trò của anthocyanin khi thực vật bị hạn; Gen điều hòa tổng hợp anthocyanin ở cây ngô); (4) Ứng dụng real- time PCR nghiên cứu mức độ biểu hiện gen tham gia sinh tổng hợp anthocyanin Kết quả phân tích và tổng hợp khẳng định cây ngô là một loài ngũ cốc có giá trị hết sức quan trọng đứng cạnh lúa mì và lúa nước Ở các vùng núi cao và vùng sâu của Việt Nam, ngô nếp được người dân sử dụng làm lương thực chính Cũng như tình trạng chung trên thế giới, các nghiên cứu về giống ngô nếp địa phương ở Việt Nam được công bố ít và

đang đứng trước nguy cơ bị xói mòn quỹ gen Vì vậy, việc sưu tập, nghiên cứu và đánh giá một cách toàn diện nguồn gen các giống ngô nếp địa phương là hết sức cần thiết cho công tác giống, và bảo tồn

Hiện tượng nóng hạn thường xuyên xảy ra làm sản sinh các gốc

tự do (hay các dạng oxy hoạt hóa, Reactive Oxygen Species- ROS) oxy hoá các đại phân tử, làm mất hoạt tính của chúng và gây độc cho tế bào

Có nhiều giả thuyết giải thích về cơ chế này ở cây ngô Các cơ chế tập trung theo hai hướng: chống hạn và chịu hạn Theo hướng thứ nhất, cây biến đổi hình thái để hạn chế sự mất nước Hướng thứ hai diễn ra nhiều

cơ chế: sự điều chỉnh áp suất thẩm thấu, sự đóng bớt khí khổng, tăng hàm lượng các chất hoà tan, tăng kích thước bộ rễ, tăng tổng hợp các chất chỉ thị

Anthocyanin là những glucozit, thuộc họ flavonoid, do gốc đường glucose, glactose kết hợp với gốc aglucon có màu Ngoài tác dụng là chất màu thiên nhiên được sử dụng rất an toàn trong thực phẩm, anthocyanin là hợp chất có nhiều hoạt tính sinh học quí như khả năng chống oxy hóa mạnh, tăng khả năng giữ nước của tế bào Anthocyanin hạn chế tác động của hạn bằng các cách như: (i) lọc ánh sáng để làm giảm mức độ nghiêm trọng của sự ức chế quang hoá và phục hồi quang tổng hợp ở lá; (ii) làm giảm một lượng lớn các lượng tử cao năng là nguyên nhân tạo ra các ROS hoặc có thể loại ROS trực tiếp (khả năng chuyển hóa ROS gấp 4 lần so với vitamin E, C)

Sinh tổng hợp anthocyanin được nghiên cứu đầu tiên trên đối

tượng Zea mays Sự có mặt của anthocyanin là kết quả của một chuỗi

phản ứng hoá sinh có sự xúc tác của các enzyme được mã hoá bởi các

gen CHS (hay gen C2), DFR (hay gen A1), CHI, F3’H, F3’5’H, ANS, 3GT (hay gen bronze1- Bz1) Đó là các gen cấu trúc Sự biểu hiện của

các gen này rất cần sự có mặt các TFs thuộc họ MYB, MYC (hay bHLH) và WD40 Ở thực vật, các protein MYB và MYC tham gia vào quá trình chống chịu hạn của tế bào Các gen thuộc họ MYB điều hòa

sinh tổng hợp anthocyanin ở ngô đã được nghiên cứu gồm C1

(colorless1), P1 (Pericarp color1), và Pl (purple leaf) Trong khi các gen thuộc họ MYC được nghiên cứu gồm B (booster), R (red), Sn và Lc (Leaf color)

Anthocyanin có mặt ở hầu hết các bộ phận của nhiều loài thực vật, đặc biệt trong rau, củ và quả Do vậy, anthocyanin là một phần không thể thiếu trong chế độ ăn uống của con người và mang lại nhiều lợi ích sức khỏe Nghiên cứu về chất chỉ thị anthocyanin, người ta thấy rằng khi thực vật bị hạn, hàm lượng chất này được tăng cường, làm thay đổi màu sắc của thân và lá, làm tăng tính chống chịu hạn của cây Đây là kết quả tác động của các protein và enzyme do các gen mã hóa liên quan Việc nghiên cứu cơ chế điều hòa và điều khiển quá trình này nhằm tạo ra nguồn lương thực, thực phẩm giàu anthocyanin hay chọn tạo những giống cây có khả năng chống chịu hạn mang lại giá trị thực tiễn rất cao Hướng nghiên cứu này còn mới mẻ, đặc biệt đối với các giống ngô nếp địa phương ở Việt Nam

NH (Nà Hạo), PT (Pác Tàn), TB (Thôn Búa), VK2 (Vân Kiều 2)

- Đề tài sử dụng vector pBT và chủng vi khuẩn E.coli DH5α do Phòng

Công nghệ tế bào thực vật, Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ cung cấp

2.2 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU, HOÁ CHẤT VÀ THIẾT BỊ

2.2.1 Địa điểm nghiên cứu

- Phòng thí nghiệm Công nghệ tế bào thực vật, Phòng Công nghệ ADN ứng dụng, Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội

- Phòng thí nghiệm Di truyền và Công nghệ gen, Khoa Sinh- KTNN, Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên

2.2.2 Hóa chất

Sử dụng các loại hóa chất tinh khiết có nguồn gốc từ Anh, Đức,

Mỹ, Thụy Điển của hãng Invitrogen, Fermatas, Roche, Merck

2.2.3 Thiết bị

Các thiết bị được sử dụng được sản xuất bởi các hãng có uy tín cao Roche, AB applied Biosystem, Biorad, Eppendorf

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.3.1 Nhóm phương pháp hoá sinh

- Định lượng lipit tổng số; Xác định hàm lượng đường (Nguyễn Văn Mùi, 2001);

- Xác định hoạt độ - amylase theo phương pháp của Heikel được mô

tả trong tài liệu của Phạm Thị Trân Châu và Trần Thị Áng (1997);

- Xác định hoạt độ protease theo phương pháp Ason cải tiến (Nguyễn Văn Mùi, 2001);

- Phương pháp chiết tách anthocyanin cải tiến theo quy trình của Luis (2001) và Huỳnh Thị Kim Cúc (2007);

- Định lượng anthocyanin (Luis, 2001)

2.3.2 Đánh giá nhanh khả năng chịu hạn của một số giống ngô nếp địa phương (Lê Trần Bình và Lê Thị Muội, 1998)

2.3.2 Nhóm phương pháp sinh học phân tử

- Phương pháp tách chiết RNA tổng số theo kit Trizol (Invitrogen);

- Phương pháp RT- PCR;

- Tạo vector tái tổ hợp;

- Biến nạp vector tái tổ hợp vào tế bào khả biến chủng E.coli DH5;

- Các số liệu thống kê được xử lý trên máy vi tính bằng chương trình Excel theo Chu Hoàng Mậu (2008)

- Sử dụng phần mềm NTSYS version 2.02i để phân tích sự đa dạng và mối quan hệ giữa các giống ngô

- Sử dụng phần mềm BioEdit, DNAstar, ClustalW phân tích trình tự gen

Chương 3

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1 ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỊU HẠN CỦA 10 GIỐNG NGÔ NẾP ĐỊA PHƯƠNG

3.1.1 Khả năng chịu hạn của 10 giống ngô nếp địa phương giai đoạn hạt nảy mầm

3.1.1.1 Ảnh hưởng của hạn đến hàm lượng đường và hoạt độ -amylase

Khi hạt nảy mầm, - amylase được tổng hợp và hoạt động mạnh làm cho hàm lượng đường tăng, kéo theo sự gia tăng áp suất thẩm thấu

và khả năng chống chịu mất nước của tế bào Việc khảo sát đặc điểm phản ứng kiểu gen ở giai đoạn hạt nảy mầm là một trong những cơ sở đánh giá tính chịu hạn của cây ngô Hoạt độ - amylase tăng từ giai đoạn 1 ngày tuổi đến 7 ngày tuổi và giảm sau 9 ngày tuổi ở cả lô đối chứng và lô gây hạn Ở 7 ngày tuổi, giống NH và Mo có hoạt độ amylase cao nhất, thấp nhất là giống VK2

Hàm lượng đường tan đều tăng từ giai đoạn mầm 1 ngày tuổi đến

7 ngày tuổi, và giảm ở 9 ngày tuổi Hàm lượng đường cao nhất ở giống

Mo và NH, thấp nhất ở giống BS1 và VK2 Khi xử lý hạn sinh lý, hàm lượng đường và hoạt độ amylase đều tăng lên so với đối chứng và có mối tương quan thuận, hệ số tương quan cao từ 0,72 đến 0,91 Kết quả này chứng tỏ sorbitol đã ảnh hưởng đến hàm lượng đường và hoạt độ của - amylase

3.1.1.2 Ảnh hưởng của hạn đến hoạt độ protease

Hoạt độ của protease của các giống ngô đều tăng dần đến ngày mầm thứ 7, giảm vào ngày thứ 9, kết quả này phù hợp với một số công

trình đã công bố Giống NH và Mo có hoạt độ protease là 2,14 ĐVHĐ/mg và 2,12 ĐVHĐ/mg, cao hơn so với các giống khác cùng giai đoạn mầm 7 ngày tuổi, thấp nhất là giống KL, VK2 Sau 9 ngày hạn sinh lý, hoạt độ enzyme thấp nhất ở giống BS1 Theo Vanacker và cộng sự (2006), quá trình oxy hóa và sự suy thoái protein sẽ tăng theo mức độ hạn Các protein bị oxy hóa này nhanh chóng bị phân hủy bởi protease

3.1.2 Đánh giá khả năng chịu hạn của 10 giống ngô giai đoạn cây non

3.1.2.1 Tỷ lệ thiệt hại của 10 giống ngô khi bị hạn

Khi bị hạn, sự thoát hơi nước vượt quá sự hấp thu nước làm lượng nước trong tế bào giảm, lúc này sự mất sức trương thường gây nên sự đóng lỗ khí khổng và giảm hoạt động quang hợp, gây tổn thương cho cây Các giống khác nhau sẽ có những đáp ứng khác nhau để làm giảm hoặc tránh bị tổn thương Kết quả cho thấy: cả 10 giống nghiên cứu đều chịu ảnh hưởng của hạn và tỷ lệ thiệt hại tăng theo thời gian Sau 3 ngày gây hạn, các giống ngô bắt đầu bị ảnh hưởng, lá non quăn lại Sau 5 ngày hạn, mức độ ảnh hưởng tăng lên rõ rệt Đặc biệt sau 9 ngày, tất cả các giống ngô đều bị héo lá và số lượng cây bị chết cũng tăng lên cao Giống có tỷ lệ thiệt hại cao nhất là BS1 và KL (sau 3 ngày: 11,11% và 16,67%; sau 5 ngày: 30,56% và 31,67%; sau 7 ngày: 44,44% và 44,44%; sau 9 ngày: 68,06% và 67,47%; sau 11 ngày: 95,65% và 93,94%) Giống có tỷ lệ thiệt hại thấp nhất là Mo và NH, từ ngày hạn thứ 7 trở đi giống NH có tỷ lệ thiệt hại thấp hơn (sau 3 ngày: 5,56% và 11,11%; sau 5 ngày: 11,11% và 16,67%; sau 7 ngày: 33,33%

và 33,33%; sau 9 ngày: 44,44% và 43,45%; sau 11 ngày: 85,33% và 85,19%) Kết quả phân tích khả năng chịu hạn giai đoạn cây con 3 lá của cây ngô có sự tương đồng với các kết quả trên các đối tượng thực vật khác như lạc, lúa, đỗ xanh, đỗ tương

3.1.2.2 Chỉ số chịu hạn tương của 10 giống ngô trong điều kiện hạn nhân tạo

Kết quả thu được sau khi xử lý hạn nhân tạo cho thấy, tỷ lệ cây

không héo và cây hồi phục giảm dần theo các ngày hạn Sau hạn 7 ngày, tất cả các giống đều có 100% cây héo, các giống có khả năng hồi phục cao nhất là Mo, NH và TB (tương ứng là 76,67%, 72,33% và 71,33%), kém nhất là giống BS1, KL và VK2 (43,33%, 45% và 45%) Sau 9 ngày hạn, các giống có khả năng hồi phục cao nhất là NH, Mo và

TB (tương ứng là 37,33%, 36,67% và 36,67%), kém nhất là giống BS1

và VK2 (23,33%) Sau 11 ngày hạn, các giống có khả năng hồi phục cao nhất là NH và Mo (tương ứng là 24,33% và 23,33%), kém nhất là BS1 và VK2 (10,67% và 11,33%) Giống có chỉ số chịu hạn tương đối cao nhất là Mo và NH (16276,03; 18365,61), giống BS1, KL, VK2 có chỉ số chịu hạn tương đối thấp nhất (9789,72; 10449,01 và 10045,04) Chỉ số chịu hạn của 10 giống ngô được sắp xếp theo thứ tự giảm dần như sau: NH> Mo> TB> PT> BN> DG2> KL> ĐX2> VK2> BS1

3.1.3 Phân nhóm 10 giống ngô nghiên cứu theo mức độ chịu hạn

Hệ số giống nhau về mức phản ứng của kiểu gen trước hạn phản ánh mối quan hệ di truyền của các giống ngô Kết quả phân tích bằng chương trình NTSYS version 2.02i cho thấy hệ số giống nhau giữa các đối tượng là rất thấp (từ 0,08 đến 0,19) Các cặp: BN- DG2, BS1- VK2, PT- DG2, Mo- TB có hệ số giống nhau cao nhất Các giống ngô nếp nghiên cứu được chia thành ba nhóm: Nhóm có khả năng chịu hạn kém nhất gồm các giống BS1, VK2, ĐX2, và KL; Nhóm có khả năng chịu hạn trung bình gồm BN, DG2 và PT; Nhóm có khả năng chịu hạn tốt nhất gồm Mo, TB và NH

3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA HẠN NHÂN TẠO ĐẾN HÀM LƯỢNG ANTHOCYANIN Ở CÂY NGÔ NẾP ĐỊA PHƯƠNG

Trong các dung môi đã sử dụng để định lượng anthocyanin, dung môi acetone có HCl 0,01% tỏ ra hiệu quả cao nhất, hàm lượng anthocyanin cao và phổ hấp thụ giống với phổ chuẩn đã nghiên cứu trước đó Đối với dung môi acetone, hàm lượng anthocyanin tách chiết được trong dung môi acetone tuyệt đối có HCl 0,01% cao hơn trong dung môi acetone 70% có HCl 0,01%

3.2.1 Sự biến động hàm lượng anthocyanin trong rễ của 10 giống ngô

Hàm lƣợng anthocyanin trong rễ tăng từ giai đoạn sau hạn 1 ngày đến sau 7 ngày, giảm sau 9 ngày Sự chênh lệch hàm lƣợng giữa hai ngƣỡng kế tiếp không lớn, các giá trị thấp hơn trong thân mầm và

lá Sau 9 ngày hạn, hàm lƣợng ở BS1, KL và VK2 giảm hơn các giống

khác, và đây là ba giống có khả năng chịu hạn kém nhất (Bảng 3.4)

Bảng 3.4 Sự biến động hàm lƣợng anthocyanin trong rễ của 10 giống ngô (%) Giống

Các ngƣỡng gây hạn nhân tạo

TH Hạn 1 ngày Hạn 3 ngày Hạn 5 ngày Hạn 7 ngày Hạn 9 ngày

BN 0,076 0,082 107,89 0,084 110,53 0,086 113,16 0,095 125,00 0,089 117,11 BS1 0,068 0,070 102,94 0,071 104,41 0,075 110,29 0,075 110,29 0,067 98,53 DG2 0,071 0,078 109,86 0,081 114,08 0,082 115,49 0,090 126,76 0,083 116,90 ĐX2 0,086 0,094 109,30 0,098 113,95 0,101 117,44 0,108 125,58 0,098 113,95

(TH: Trước hạn; HL: hàm lượng; %TH: % tăng so với trước hạn; các giá trị có sai số từ ±0,001 đến ±0,006; n=3; mức độ tin cậy 95%)

3.2.2 Sự biến động hàm lượng anthocyanin trong lá của 10 giống ngô

Hàm lƣợng anthocyanin trong lá tăng từ giai đoạn sau 1 ngày hạn đến sau 7 ngày, và giảm sau 9 ngày Sự chênh lệch hàm lƣợng giữa hai ngƣỡng kế tiếp rõ và thấp hơn so với trong thân mầm (Bảng 3.5) Hàm lƣợng ở giống BS1, KL và VK2 giảm mạnh mẽ nhất sau 9 ngày hạn, và đây cũng là ba giống có khả năng chịu hạn kém nhất Trong khi đó, các