vị trí quan trọng trong việc điều chỉnh các quá trình sinh trưởng, phát triển và cáchoạt động sinh lý của cây trồng.Hoocmon thực vật phytohoomon là những chất hữu cơ có bản chất hóa họck
Trang 1KHOA SINH HỌC - -
NGUYỄN THỊ NGÂN
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA α – NAA ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ, SINH TRƯỞNG CỦA
CÀNH GIÂM CHÙM NGÂY (MORINGA OLEIFERA)
GIAI ĐOẠN VƯỜN ƯƠM
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
HÀ NỘI - 2016
Trang 2KHOA SINH HỌC - -
NGUYỄN THỊ NGÂN
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA α – NAA ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ, SINH TRƯỞNG CỦA
CÀNH GIÂM CHÙM NGÂY (MORINGA OLEIFERA)
GIAI ĐOẠN VƯỜN ƯƠM
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học : Ths Nguyễn Xuân Lâm
HÀ NỘI - 2016
Trang 3vị trí quan trọng trong việc điều chỉnh các quá trình sinh trưởng, phát triển và cáchoạt động sinh lý của cây trồng.
Hoocmon thực vật (phytohoomon) là những chất hữu cơ có bản chất hóa họckhác nhau được tổng hợp với một lượng rất nhỏ ở các cơ quan, bộ phận nhất định
và từ đó được chuyển đến các cơ quan, bộ phận khác nhau của cây Chúng tham giađiều hòa các hoạt động sinh lý, các quá trình sinh trưởng, phát triển của cây và duytrì mối quan hệ hài hòa giữa các cơ quan bộ phận trong cây
Trong các loại phytohoocmon, auxin được phát hiện sớm nhất và có nhiềutác dụng sinh lý quan trọng, đặc biệt là vai trò điều chỉnh sự hình thành rễ, do đóauxin được gọi là hormone hình thành rễ Cho đến nay đã có nhiều loại auxin đượctổng hợp bằng con đường hóa học khác nhau như: NAA, IBA để ứng dụng trongnhân giống vô tính các loại cây trồng nhằm nâng cao hệ số nhân giống
Chúng ta đã biết, Chùm ngây (Moriga oleifera) vừa là nguồn dược liệu vừa
là nguồn thực phẩm phong phú và quý hiếm Lá, hoa, trái, thân , vỏ, rễ của cây chứachất khoáng, đạm, vitamin, beta-caroten, axit amin và nhiều hợp chất khác Ngoàikhả năng thanh lọc nước và giá trị dinh dưỡng cao, cây chùm ngây còn là nguồndược thảo quan trọng trong việc ngăn ngừa và điều trị rất nhiều căn bệnh Các bộphận của cây có những hoạt tính như: kích thích hoạt động của tim và hệ tuần hoàn,hoạt tính chống ung bướu, hạ nhiệt, chống kinh phong, chống sưng viêm, trị ungloét, chống co giật, lợi tiểu, hạ huyết áp, hạ cholesterol, chống oxy hóa, trị tiểuđường, bảo vệ gan [3]
Trong công tác nhân giống cây chùm ngây người ta thường sử dụng phươngpháp nhân giống vô tính bằng giâm cành Vấn đề đặt ra là làm thế nào để tăng khảnăng sống của cành giâm, đảm bảo về số lượng và chất lượng của cây giống Khả
Trang 4năng ra rễ là một yếu tố quan trọng quyết định tỷ lệ sống của cành giâm Người tathường sử dụng các chất điều hòa sinh trưởng và phát triển thực vật để tăng khảnăng ra rễ cho cây trồng Qua nhiều nghiên cứu đã thấy rằng: “hóa chất có hiệu quảcao nhất kích thích sự ra rễ là IBA và α-NAA” [13].
Tuy nhiên, những nghiên cứu về ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởngđến cành giâm nói chung và cành giâm chùm ngây nói riêng còn chưa nhiều
Do đó, chúng tôi quyết định chọn đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của
α-NAA đến một số chỉ tiêu sinh lý, sinh trưởng của cành giâm chùm
ngây(Moriga oleifera) giai đoạn vườn ươm”.
1.2 Mục tiêu của đề tài
Tìm hiểu được sự ảnh hưởng của α-NAA đến sự hành thành và phát triển bộ
rễ của cành giâm chùm ngây, từ đó xác định được nồng độ và thời gian xử lý NAA thích hợp sử dụng trong nhân giống chùm ngây bằng phương pháp giâm cành
α-1.3 Nhiệm vụ của đề tài
- Khảo sát sự ảnh hưởng của α-NAA đến khả năng hình thành và phát triển
bộ rễ của cành giâm chùm ngây
- Khảo sát sự ảnh hưởng của α-NAA đến một số chỉ tiêu sinh lý, sinh trưởng
của cành giâm chùm ngây
1.4 Ý nghĩa của đề tài
Trang 5CHƯƠNG II TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Đặc điểm sinh học và sinh thái của cây chùm ngây
2.1.1 Phân bố
Cây chùm ngây có tên khoa học là Moringa oleifera, thuộc chi chùm ngây
(Moringa Adans), họ chùm ngây (Moringaceae R Br Ex Dumort.), đã được biếtđến và dùng nhiều hơn nghìn năm nay ở các nước có nền văn minh cổ như: Hy Lạp,
Ý, Ấn Độ Nó có nguồn gốc ở Bắc Ấn Độ, Pakistan và Nepal [16]
Họ chùm ngây (Moringaceae R Br Ex Dumort.) có duy nhất một chiMoringa gồm 13 loài được chia thành ba nhóm dựa vào hình dạng, nơi phân bố
Hình dạng:
Cây lớn, thân phình
giống bình chứa nước,
hoa nhỏ, đối xứng tỏa
Hình dạng:
Cây bụi, cây cỏ, hoa đốixứng song phương nhiềumàu sắc Gồm:
Moringa arborea: phân
Moringa pygmaea: phân
Trang 6Ở Việt Nam, cây chùm ngây được phát hiện mọc hoang ở một số nơi như:Phú Quốc, Ninh Thuận, Bình Thuận và được trồng từ lâu ở Nha Trang, PhanThiết, Phú Quốc [1], [3].
2.1.2 Đặc điểm hình thái
Cây chùm ngây (Moringa oleifera) là một loài cây gỗ nhỏ, nửa rụng lá, thuộc
họ Moringaceae [3], [16]
Cây chùm ngây có dạng sống là cây phân cành thấp, cao từ 10-12m
Hệ thống rễ phát triển mạnh, nếu được trồng từ hạt, rễ cái phình to như củ,màu trắng với hệ thống những rễ bên thưa, dài, đâm sâu, lan rộng Nếu trồng bằngcách giâm cành, hệ thống rễ sẽ không được như vậy
Thân có vỏ màu trắng xám, dày, mềm, sần sùi, nứt nẻ, gỗ mềm và nhẹ Khi
bị thương tổn, thân rỉ nhựa màu trắng, sau chuyển dần thành nâu
Lá kép lông chim 3 lần, lá trưởng thành có thể dài đến 45 cm, rộng 20-30
cm Các lá phụ dài khoảng 1,2 – 2,5 cm, rộng 0,6 – 1 cm
Cụm hoa to, dạng hơi giống hoa đậu, tràng hoa gồm 5 cánh, màu trắng, vểnhlên, rộng khoảng 2,5 cm Bộ nhị gồm 5 nhị thụ xen với 5 nhị lép Bầu noãn 1 buồng
do 3 lá noãn, đính phôi trắc mô Hoa có mùi thơm thoang thoảng
Quả dạng nang treo, dài 20-50 cm, rộng 2 - 2.5 cm, khi khô thành 3 mảnh dày.Hạt nhiều (khoảng 26 hạt/trái), tròn dẹp, màu nâu hoặc đen, đường kínhkhoảng 1 cm, mỗi hạt có 3 góc cạnh với những cánh mỏng màu hơi trắng, trọnglượng mỗi hạt khác nhau, trung bình khoảng 3000 - 9000 hạt/kg
Cây chùm ngây thuộc loài mọc nhanh, phát triển nhanh chóng ở những vùng
có điều kiện thuận lợi, có thể tăng trưởng chiều cao từ 1 - 2 m/năm trong vòng 3 - 4năm đầu Cây bắt đầu cho quả từ thân và nhánh sau 6 đến 8 tháng trồng, quả sẽ chínsau khi hoa nở khoảng 3 tháng [3]
2.1.3 Sinh sản và tái sinh
Cây chùm ngây có mùa ra hoa tùy thuộc vào điều kiện môi trường nơi phân
bố Ở vùng lạnh như Bắc Ấn Độ, chùm ngây chỉ ra hoa một lần vào tháng 4 – 6, còn
ở Nam Ấn Độ thì cây đặc biệt ra hoa hai lần trong năm Những vùng có nhiệt độ vàlượng mưa tương đối ổn định quanh năm thì cây có thể ra hoa gần như quanh năm.Cây ra hoa rất sớm, thường ngay trong năm đầu tiên, khoảng 6 - 8 tháng sau khi
Trang 7trồng Cây cho hạt giống có chất lượng tốt trong khoảng 12 năm đầu Quả chín, hạtgiống phát tán khắp nơi theo gió và nước, hoặc được mang đi bởi các loài động vật
ăn hạt Khả năng nảy mầm của hạt còn mới là 60 - 90% Tuy nhiên khả năng nàykhông giữ được nếu hạt được lưu giữ ở điều kiện thường quá 2 tháng [16]
Ở Việt Nam cây chùm ngây chỉ trổ hoa 1 lần vào tháng 1 đến tháng 2 [3]
2.1.4 Đặc điểm sinh thái
Cây có khả năng phân bố rộng từ vùng cận nhiệt đới khô đến ẩm cho đếnvùng nhiệt đới rất khô đến vùng rừng ẩm Chịu lượng mưa từ 480 – 4000 mm/năm,nhiệt độ từ 18,7 - 28,50C và độ pH từ 4,5 - 8 Cây chịu được hạn và có thể sinhtrưởng tốt trên đất cát khô
Ở Việt Nam, chùm ngây có thể sống và phát triển tốt trên nhiều loại đất, từđất đỏ bazan ở Tây Nguyên đến đất sét pha cát hoặc trên đất cát của vùng ven biển(Trung Bộ, Nam Trung Bộ) [3]
2.2 Tình hình nghiên cứu về cây chùm ngây
2.2.1 Trên thế giới
Cây chùm ngây được xem là loại cây đa dụng, rất hữu ích tại những quốc gianghèo, vì vậy nó được nghiên cứu rất nhiều về trồng trọt, thu hái, cũng như các hoạttính y dược học, giá trị dinh dưỡng… Đa số các nghiên cứu được thực hiện tại Ấn
Độ, Philippines và Châu Phi Nghiên cứu nhiều nhất về giá trị của Moringa oleifera
được thực hiện tại Đại học Nông nghiệp Falsalabad – Pakistan
Theo nghiên cứu của Đại học Nông nghiệp Falsalabad – Pakistan: Moringa
oleifera là nguồn dược liệu, nguồn thực phẩm rất tốt Các bộ phận của cây chứa
nhiều khoáng chất quan trọng và là một nguồn cung cấp chất đạm, vitamin, caroten, axit amin và nhiều hợp chất phenolics…
β-Nghiên cứu tại Institute of Bioagricultural Sciences, Academia Sinica, ĐàiBắc: dịch chiết từ lá và hạt chùm ngây có các hoạt tính diệt được nấm gây bệnh loại
Trichophyton rubrum, Trichophyton mentagrophytes, Epidermophyton floccosum
và Microsporum canis; dầu chiết từ lá chùm ngây có đến 44 hóa chất (Bioresource
Trang 8Nghiên cứu tại Đại học Jiwaji, Gwalior (Ấn Độ) về các hoạt tính estrogenic,kháng estrogenic, nước chiết từ rễ chùm ngây có tác dụng ngừa thai (Journal ofEthnopharmacology Số 22 – 1988).
Hạt chùm ngây có chứa một số hợp chất “đa điện giải” (polyelectrolytes) tựnhiên có thể dùng làm chất kết tủa để làm trong nước Kết quả thử nghiệm lọc nước:nước đục (độ đục 15 – 25 NTU, chứa các vi khuẩn tạp 280 – 500 cfu ml (-1), khuẩncoli từ phân 280 – 500 MPN 100ml (-1)) sau khi dùng hạt chùm ngây làm chất tạotrầm lắng và kết tụ, đưa đến kết quả rất tốt (độ đục còn 0,3 – 1,5 NTU, vi khuẩn tạpcòn 5 – 20 cfu, vi khuẩn coli còn 5-10 MPN…) Phương pháp lọc này được áp dụngkhá rộng rãi tại Ấn Độ (Journal of Water and Health Số 3 – 2005)
Thử nghiệm tại Đại học Dược K.L.E.S, Nehru Nagar, Karnakata (Ấn Độ)ghi nhận dịch chiết bằng nước và alcohol rễ cùng lõi gỗ chùm ngây làm giảm rõrệt nồng độ oxalat trong nước tiểu Đây được xem như một biện pháp phòngngừa bệnh sạn thận
Ứng dụng cây chùm ngây trên thế giới [19].
Mỹ: hiện nay là nước nhập nguyên liệu Moringa oleifera thô nhiều nhất, sử
dụng trong công nghệ mỹ phẩm cao cấp, nước uống và quan trọng hơn là chiết xuấtthành nguyên liệu tinh cung ứng cho công nghiệp dược phẩm hóa chất
Ấn Độ: vỏ thân chùm ngây được dùng trị nóng sốt, đau bao tử, đau bụng khi
có kinh, sâu răng, làm thuốc thoa trị hói tóc, trị đau trong cổ họng (dùng chung vớihoa cây nghệ, hạt tiêu đen), trị kinh phong (dùng chung với thuốc phiện), trị tiểu ramáu, thổ tả (dùng chung với tiêu đen và chìa vôi) Hoa dùng làm thuốc bổ, lợi tiểu.Quả giã kĩ với gừng để làm thuốc đắp trị gẫy xương Lá trị ốm còi, gây nôn và đaubụng khi có kinh Dầu từ hạt để trị phong thấp
Pakistan: cũng như tại Ấn Độ, chùm ngây được dùng rất nhiều để làm các
phương thuốc trị bệnh trong nhân gian Ngoài các cách sử dụng như tại Ấn Độ, cácthành phần của cây còn được dùng như: lá giã nát đắp lên vết thương để trị sưng vànhọt, đắp vào bọng tinh hoàn để trị sưng và sa, trộn với mật ong đắp lên mắt để trịmắt sưng đỏ… Vỏ thân dùng để phá thai bằng cách đưa vào tử cung để gây giãn nở
Vỏ rễ dùng sắc lấy nước để trị đau răng, đau tai Rễ tươi của cây non dùng trị nóng
Trang 9sốt, phong thấp, gút, sưng gan và lá lách… Nhựa từ chồi non dùng chung với sữa trịnhức đầu, sưng răng.
Trung Mỹ: Hạt chùm ngây được dùng trị táo bón, mụn cóc và giun sán Saudi Arabia: Hạt được dùng trị đau bụng, ăn không tiêu, nóng sốt, sưng tấy
ngoài da, tiểu đường và đau thắt ngang hông
2.2.2 Tại Việt Nam
Theo Giáo sư – Tiến sĩ Nguyễn Văn Luật, vào những năm cuối thế kỉ XX,Đại sứ Hoàng Gia Anh đã tài trợ cho Viện lúa Đồng Bằng Sông Cửu Long nghiêncứu trồng cây chùm ngây làm rau xanh và thuốc Nam tại Ô Môn và một số tỉnh ở
Nam Bộ Giống cây chùm ngây đã nghiên cứu là Moringa Oleifera được nhập nội
Vào năm 2010, dự án trồng cây chùm ngây ở vùng Bảy Núi huyện Tri Tôn,tỉnh An Giang do Bộ Khoa học – Công nghệ đầu tư với tổng kinh phí 1,7 tỉ đồngtrong vòng 3 năm chính thức triển khai với tổng diện tích 200 ha, trung bình 1 hatrồng 2500 cây Và đầu ra là Công ty dược phẩm Dodesco (Đồng Tháp), Công tycây xanh, Công ty Hưng Trung Tại Tri Tôn, hạt chùm ngây được thu mua với giá50.000 – 60.000 đồng/kg, lá non giá 25.000 đồng/kg, cây mầm giá 15.000 đồng/1cây Hướng đi này làm cho người dân vùng Bảy Núi rất phấn khởi vì thực hiệnđược phần nào chính sách xóa đói giảm nghèo [19]
Hiện nay, Phòng Nông nghiệp huyện Tri Tôn đang triển khai diện tíchchuyên trồng cây chùm ngây từ 100 – 200 ha tại khu vực Núi Dài và Núi Cô Tô đểxây dựng vườn ươm cây với diện tích 3000 m2 nhằm cung cấp cây giống cho vùngnguyên liệu
Lương y Nguyễn Thiện Chung (ấp Núi Đá Lớn, xã An Phú, Tịnh Biên) chia
sẻ là đã được nhiều công ty của Nhật đề nghị trồng chùm ngây cung cấp cho họ
Trang 10Theo báo Đồng Nai số 1106 ra ngày 11/06/2009, chị Huỳnh Liên Lộc Thọ ở
xã Xuân Bắc, huyện Xuân Lộc là người đầu tiên trồng cây chùm ngây với kinh phíhàng tỉ đồng nhằm mục đích kinh doanh rau sạch Sau 2 năm lận đận, đến nay, giađình chị có khoảng 4 ha chùm ngây và bắt đầu thu hoạch
Kỹ sư Nguyễn Hữu Thành và cộng sự (1996 – 1997) đã phát minh ra quytrình điều chế và lắng lọc nước bẩn diệt khuẩn gây bệnh đường ruột bằng cây chùmngây có thể áp dụng cho các vùng lũ
Tại hội chợ cây giống tốt – trái ngon và công nghệ - thiết bị được tổ chức tạiĐồng Nai vào các ngày 14, 15, 16 và 17/06/2008, cây chùm ngây cũng có mặt vàđược giới thiệu với nhiều tính năng, công dụng trong đời sống, y dược học và đượcrất nhiều người quan tâm [19]
Trạm khuyến nông liên quận 12 – Gò Vấp đã xây dựng mô hình trình diễn
“trồng cây chùm ngây” tại phường Thạnh Xuân và phường Thạnh Lộc quận 12thành phố Hồ Chí Minh từ tháng 8/2009 đến tháng 5/2010
Tại tỉnh Đồng Nai, chùm ngây đã được gia đình Thạc sĩ – Dược sĩ PhạmQuang Vinh (trường ĐH Dược – TPHCM) trồng trên một diện tích rộng Không chỉcung cấp rau sạch cho các siêu thị trong thành phố Hồ Chí Minh, mà còn mở rộngthành công ty Hanh Thông chuyên sản xuất trà chùm ngây
Tại một số siêu thị như Coopmart: Nguyễn Đình Chiểu, Đinh Tiên Hoàng,Hai Bà Trưng, Big C…rau và trà chùm ngây được bày bán rất nhiều
Nhiều công ty trong thành phố sẵn sàng cung cấp hạt giống, cây giống vớigiá khá cao
Giá bán: rau: 12.000 đồng/100g
Hạt: 1.500 – 2.000 đồng/hạt
Cây giống : 50.000 đồng/cây
Công dụng thực tiễn của cây chùm ngây tại Việt Nam: Rễ chùm ngây
được cho là có tính kích thích, giúp lưu thông máu huyết, làm dễ tiêu hóa, tác dụngtrên hệ thần kinh, làm dịu đau Hoa có tính kích dục Hạt làm giảm đau Nhựa từthân có tác dụng làm dịu đau
Trang 112.3 Nhân giống vô tính - Ứng dụng của chất điều hòa sinh trưởng trong nhân giống vô tính
2.3.1 Phương pháp nhân giống vô tính
2.3.1.1 Khái niệm
Là phương pháp thông qua những cách làm khác nhau, chúng ta nhận đượcnhững cơ thể mới từ một phần cơ thể mẹ
2.3.1.2 Các phương pháp nhân giống vô tính
Bao gồm: Chiết, ghép, giâm cành, tách chồi và nuôi cấy mô
Trong các phương pháp trên thì chiết, ghép, giâm cành, tách chồi là các biệnpháp đơn giản, dễ làm và được áp dụng rộng rãi đối với nhiều loại cây trồng
Nuôi cấy mô là phương pháp nhân giống vô tính hiện đại, có hệ số nhângiống rất cao và tạo ra cây sạch bệnh nhưng đòi hỏi kỹ thuật cao, trang thiết bị hiệnđại và giá thành cây giống cao nên chưa được sử dụng rộng rãi trong nhân giốngcây trồng [5], [7]
2.3.1.3 Ưu điểm của nhân giống vô tính
- Hệ số nhân giống tương đối cao, thời gian nhân giống ngắn.
- Cây con giữ nguyên được đặc tính di truyền của cây mẹ.
- Cây sớm ra hoa, kết quả nên cho thu hoạch sớm.
2.3.1.4 Các thành tựu của nhân giống vô tính
Với những ưu điểm trên nhân giống vô tính đã được ứng dụng rộng rãi trongtrồng trọt
Đối với những cây ăn quả như: bưởi, cam, quýt, nhãn, vải,… và các loại câyhoa, cây cảnh: ngâu, ngọc lan,… thường sử dụng phương pháp chiết cành để nhângiống và qua thực tiễn cho thấy, với các đối tượng này thì chiết cành là phươngpháp đạt hiệu quả nhân giống cao nhất
Để kết hợp đặc điểm tốt của hai giống cây trồng khác nhau, thường sử dụngphương pháp ghép cành ví dụ như: Đào cảnh, trám ghép, dẻ ghép, xoài ghép,…
Hiện nay giâm cành là phương pháp nhân giống vô tính được sử dụng phổbiến ở nhiều đối tượng cây trồng: cây cảnh, hoa hồng, cúc, făng, cây rau và cây
ăn quả…
Trang 12Những năm trước đây, những người làm vườn chỉ sử dụng phương phápnhân giống vô tính theo kinh nghiệm và đã đạt được một kết quả khả quan Tuynhiên khi nhu cầu về nông phẩm của con người tăng lên nhanh chóng thì việc cungứng giống cây trồng đã không đáp ứng được nhu cầu.
Từ khi các chất điều hòa sinh trưởng được phát hiện và ứng dụng trong trồngtrọt đã thu được nhiều kết quả mỹ mãn Đặc biệt ở các nước phát triển, việc nhângiống vô tính đều sử dụng các chất điều hòa sinh trưởng
2.3.2 Chất điều hòa sinh trưởng và phát triển thực vật
2.3.2.1 Khái niệm
Các chất điều hòa sinh trưởng và phát triển thực vật là các chất hữu cơ cóbản chất hóa học khác nhau nhưng đều có tác dụng điều tiết quá trình sinh trưởng,phát triển của cây từ khi tế bào trứng thụ tinh phát triển thành phôi cho đến khi câyhình thành cơ quan sinh sản, cơ quan dự trữ và kết thúc chu kỳ sống của mình [13]
Từ các phytohoocmon (chất điều hòa sinh trưởng tự nhiên), con người đã chếtạo ra các chất điều hòa sinh trưởng và phát triển nhân tạo nhằm chủ động trongđiều chỉnh sự sinh trưởng và phát triển của thực vật theo hướng có lợi cho mình
Các chất điều hòa sinh trưởng và phát triển thực vật chia làm 2 nhóm chính:
- Chất kích thích sinh trưởng (stimutalo): là những chất mà ở nồng độ sinh lý
có ảnh hưởng kích thích đến quá trình sinh trưởng của cây, bao gồm các nhóm chất:auxin, giberellin, xytokinin
- Các chất ức chế sinh trưởng (inhibitor): là những chất có tác dụng ức chế
lên quá trình sinh trưởng của cây, bao gồm: axit absixic, etylen, các chất phenol, cácchất làm chậm sinh trưởng (retardant), các chất diệt cỏ (herbixit)…
Trang 132.3.2.3 Một số nhóm chất điều hòa sinh trưởng và phát
triển thực vật chính
Auxin: Là phytohoocmon được phát hiện đầu tiên nhờ công sức của nhiềunhà khoa học Giáo sư người Hà Lan Kogl đã xác định chất này là axit β-Indolaxetic:
Công thức hóa học của β – IAA
- Trong cây, auxin được tổng hợp chủ yếu ở đỉnh chồi ngọn và từ đó được
vận chuyển một chiều xuống dưới Ngoài ra, auxin còn được tổng hợp ở các cơquan còn non khác như lá non, quả non, phôi hạt đang sinh trưởng…
- Vai trò sinh lý của auxin trong cây [8]:
+ Kích thích sự giãn nở của tế bào, đặc biệt theo chiều ngang làm tế bàophình ra
+ Gây ra tính hướng động của cây (hướng đất và hướng sáng)
+ Gây ra hiện tượng ưu thế ngọn
- Đối với nhiều loại cây trồng, do hàm lượng auxin nội sinh không đủ để kích
thích sự hình thành rễ bất định của cành giâm, vì vậy con người đã tổng hợp nênnhững hợp chất hữu cơ có bản chất hóa học và hoạt tính sinh lý tương tự như auxin,
đó là những auxin ngoại sinh: α – NAA (α – Naphtyl axetic axit), IBA (Indol butiricaxit), 2,4 D (2,4 Dichlo phenoxylaxetic axit)…
α- Naphtylaxetic axit: là chất bột màu trắng, bị phân hủy mạnh dưới tác
dụng của ánh sáng, chất oxy hóa hoặc môi trường axit α-NAA tan ít trong nước, tantốt trong cồn, axeton [8]
α-NAA còn được gọi là: Alpha-naphthaleneaxetic axit; a- naphthaleneaxeticaxit; Naphthalene axetic axit; NAA; Naphthalene-1-axetic axit; 1-Naphthalene
Trang 14axetic axit; 1-Naphthylaxetic axit.
- Trọng lượng phân tử: 186.21 g/mol
- Công thức cấu tạo: C12H10O2
Công thức hóa học của α - NAA
Indol butiric axit:
Công thức hóa học của IBA
2,4 Dichlo phenoxylaxetic axit:
Công thức hóa học của 2,4 D
Gibberellin (GA): là nhóm phytohoocmon thứ hai được phát hiện vào năm
1955 – 1956 Khi nghiên cứu cơ chế gây nên bệnh lúa von, các nhà khoa học đãchiết tách được chất gây nên bệnh sinh trưởng mạnh của cây lúa bị bệnh Đó chính
là axit Giberelic (GA) Gibberellin cũng được xem là một phytohoocmon quantrọng của thế giới thực vật [13]
Ngày nay, người ta đã phát hiện ra 103 loại Gibberellin trong cây, kí hiệu từ
GA1,…, GA103, trong đó GA3 có hoạt tính sinh lý mạnh nhất và là dạng GA đượcsản xuất và sử dụng hiện nay trong trồng trọt [9]
Trang 15Công thức hóa học của GA3
GA được tổng hợp trong phôi đang sinh trưởng, trong các cơ quan đang sinhtrưởng khác như: lá non, rễ non, quả non… GA được vận chuyển không phân cựctrong cây
- Vai trò sinh lý của Gibberellin:
+ Kích thích mạnh mẽ sự sinh trưởng kéo dài của thân, sự vươn dài của lóngcây họ lúa
+ Ảnh hưởng rõ rệt lên sự sinh trưởng của các đột biến lùn
+ Kích thích sự này mầm của hạt và củ do đó nó có tác dụng đặc trưng trongviệc phá bỏ trạng thái ngủ nghỉ của chúng Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng đối vớipha nảy mầm của hạt, GA có vai trò dẫn đầu trong các hoocmon đã biết [7]
+ Kích thích sự ra hoa
+ Ảnh hưởng đến sự phân hóa giới tính
+ Có vai trò trong sự sinh trưởng của quả và tạo quả không hạt
Kinetin: là hợp chất đầu tiên thuộc nhóm xytokinin được phát hiện từ việc
hấp mẫu AND của tinh dịch cá thu Sau đó lần đầu tiên người ta tách đượcxytokinin tự nhiên từ hạt ngô gọi là zeatin
Công thức hóa học của Kinetin
Công thức hóa học của Zeatin
Trang 16- Xytokinin được hình thành chủ yếu trong hệ thống rễ của thực vật Ngoài ra
một số cơ quan còn non đang sinh trưởng mạnh cũng có khả năng tổng hợpxytokinin như chồi, lá non, quả non, tầng phát sinh…, xytokinin được vận chuyểntrong cây không phân cực
- Tác dụng sinh lý của xytokinin:
+ Kích thích sự phân chia tế bào mạnh mẽ
+ Ảnh hưởng đến sự phân hóa cơ quan của thực vật, đặc biệt là phân hóa chồi.+ Kìm hãm sự hóa già của cơ quan và cây nguyên vẹn
+ Kích thích sự nảy mầm của hạt và chồi ngủ
+ Tương tác với auxin điều chỉnh trao đổi chất như quá trình tổng hợp axitnucleic, protein, diệp lục, do đó ảnh hưởng đến các hoạt động sinh lý của cây [8]
Etylen: là một chất khí đơn giản (CH2 = CH2) Từ năm 1917 người ta phát
hiện ra etylen có ảnh hưởng kích thích đến sự chín của quả Etylen được tổng hợptrong tất cả các mô của cây và được vận chuyển từ tế bào này sang tế bào khác bằngcon đường khuếch tán
- Vai trò sinh lý:
+ Etylen là hoocmon điều chỉnh sự chín
+ Điều chỉnh sự rụng
+ Kích thích sự ra hoa, đặc biệt là ra hoa trái vụ ở nhiều thực vật
+ Tác động đến sự phân hóa giới tính cái cùng với xytokinin
Axit abxixic là một chất ức chế sinh trưởng mạnh, được tổng hợp ở hầu
hết tất cả các bộ phận như: rễ, lá, hoa, quả, hạt, củ… và tích lũy nhiều nhất ở các cơquan già, cơ quan đang ngủ nghỉ, cơ quan sắp rụng
Công thức hóa học của axit abxixic (ABA)
- Vai trò sinh lý:
+ Kiểm soát sự rụng của các cơ quan
+ Điều chỉnh sự ngủ nghỉ
Trang 17+ Điều chỉnh sự đóng mở khí khổng ở lá, có tác dụng hạn chế sự thoáthơi nước
2.3.2.4 Sự cân bằng hoocmon trong cây
Trong cây có rất nhiều loại hoocmon khác nhau, mỗi loại lại có tác dụng ứcchế hay kích thích đối với một quá trình sinh trưởng, phát triển của cây Do đó, sựcân bằng hoocmon trong cây có một vai trò rất quan trọng, đảm bảo cho các hoạtđộng sống của cây diễn ra thuân lợi nhất
Sự cân bằng hoocmon trong cây được đảm bảo bởi hai quá trình là cân bằngchung và cân bằng riêng
- Cân bằng chung: được thiết lập trên cơ sở hai nhóm chất điều hòa sinh
trưởng có tác dụng đối ngược nhau (kích thích và ức chế)
Cân bằng này diễn ra suốt quá trình sinh trưởng, phát triển của cây, từ lúccây bắt đầu nảy mầm cho đến khi cây chết [7]
Ở giai đoạn cây còn non thì các chất kích thích sinh trưởng được sản xuất ranhiều hơn, chủ yếu trong các bộ phận non của cây: lá non, chồi, rễ non, quả non,phôi đang sinh trưởng…, do đó các chất này đảm bảo cho cây sinh trưởng nhanh,mạnh, không bị còi cọc Còn các chất ức chế sinh trưởng giai đoạn này được sảnxuất ra không nhiều
Ngược lại, các chất ức chế sinh trưởng được hình thành và tích lũy chủ yếutrong các cơ quan già, cơ quan sinh sản và cơ quan dự trữ Khi cây sinh trưởng đếnmột mức độ nhất định thì các chất ức chế sinh trưởng được tiết ra ngày càng nhiều,chúng gây ảnh hưởng lên toàn cây và chuyển cây vào giai đoạn hình thành cơ quansinh sản, cơ quan dự trữ, gây nên sự già hóa và sư chết [7]
Tính từ thời điểm cây bắt đầu nảy mầm đến khi cây ra hoa kết quả thì sự cânbằng hoocmon trong cây diễn ra theo quy luật là: ảnh hưởng của các chất kích thíchgiảm dần còn ảnh hưởng của các chất ức chế tăng dần Khi hai yếu tố này cân bằng
là lúc cây chuyển từ giai đoạn sinh dưỡng sang giai đoạn sinh sản, biểu hiện bằng
sự phân hóa mầm hoa
- Cân bằng riêng: là sự cân bằng của hai hay một vài hoocmon đặc hiệu, bởi
vì trong cây có rất nhiều quá trình phát sinh hình thái và hình thành cơ quan như: sựhình thành rễ, thân, lá, hoa, sự nảy mầm, sự chín, sự rụng, sự ngủ nghỉ…
Trang 18+ Tỷ lệ giữa auxin và xytokinin trong mô có ảnh hưởng đến sự tái sinh của rễhoặc chồi Nếu auxin nhiều hơn thì rễ sẽ hình thành mạnh hơn và ngược lại.
+ Tỷ lệ giữa ABA/GA có ảnh hưởng đến sự ngủ nghỉ và nảy mầm Nếu tỷ lệnày nghiêm về ABA thì hạt, củ ở trạng thái ngủ, nghỉ và ngược lại
+ Tỷ lệ của auxin và etylen làm cho quả chuyển từ trạng thái xanh sang chín.Trong quả xanh thì auxin chiếm ưu thế còn trong quả chín thì etylen được hìnhthành rất mạnh
+ Nồng độ cao của auxin làm chậm lại pha kéo dài tế bào hoặc trực tiếp hoặcgián tiếp, thông qua sự gia tăng nồng độ etylen [8]
+ Tỷ lệ của auxin và xytokinin ảnh hưởng đến hiện tượng ưu thế ngọn.Auxin làm tăng ưu thế ngọn còn xytokinin làm giảm ưu thế ngọn
+ Tỷ lệ của xytokinin và ABA ảnh hưởng đến sự trẻ hóa và già hóa.Xytokinin là tác nhân gây trẻ hóa còn ABA lại làm cho cây già hóa [13]
Tại bất cứ thời điểm nào trong các quá trình đó cũng xác định được một sựcân bằng đặc hiệu giữa các hoocmon đó với nhau
Con người có thể điều chỉnh sự cân bằng hoocmon trong cây theo nhữngmục đích khác nhau, ứng dụng trong nuôi cấy mô tế bào, trong phá trạng thái ngủ,nghỉ của chồi, hạt…
2.3.2.5 Nguyên tắc sử dụng chất điều hòa sinh trưởng và phát triển thực vật và những ứng dụng của chúng trong trồng trọt
Nguyên tắc sử dụng chất điều hòa sinh trưởng và phát triển thực vật
- Nguyên tắc thứ nhất: nguyên tắc nồng độ Một chất điều hòa sinh trưởng
phát triển khi ở nồng độ thấp có thể không có tác dụng, hoặc có tác dụng kích thích;khi ở nồng độ cao có thể trở thành chất ức chế thậm chí là chất hủy diệt Ví dụ, hoạttính IAA trong hạt lúa khô rất thấp và tăng lên rất mạnh khi hạt đã nảy mầm haingày [8] Vì vậy, đưa auxin từ ngoài vào chỉ có tác dụng kích thích vào ngày thứnhất, còn về sau nồng độ cao trở nên ức chế nảy mầm [9] Do đó, khi sử dụng, tùyvào mục đích mà ta phải chọn nồng độ thích hợp
- Nguyên tắc thứ hai: nguyên tắc phối hợp Các chất điều hòa sinh trưởng và
phát triển chỉ có tác dụng hoạt hóa quá trình trao đổi chất chứ không phải là chất
Trang 19dinh dưỡng, do đó khi sử dụng chất điều hòa sinh trưởng và phát triển thực vật phảichú ý kết hợp với bón phân và nước thích hợp.
- Nguyên tắc thứ ba: nguyên tắc đối kháng sinh lý giữa các chất xử lý ngoại
sinh và các chất nội sinh Nếu không chú ý thì các chất này có thể triệt tiêu tác dụngcủa nhau Ví dụ, xử lý auxin ngoại sinh và etylen nội sinh trong việc làm quả chín
- Nguyên tắc thứ tư: nguyên tắc chọn lọc Phải chọn lọc các chất cho hiệu
quả cao nhất, thường áp dụng đối với các chất diệt cỏ Phải chọn các chất cho hiệuquả cao nhưng ít độc hại đối với môi trường, hay phải phối hợp nhiều chất để diệt vì
cỏ thường có tính kháng thuốc…
Ứng dụng
Trước những năm 1980, vấn đề chất điều hòa sinh trưởng ở nước ta nghiêncứu chưa được nhiều Từ năm 1980 – 1990 đã có nhiều nghiên cứu hơn về ảnhhưởng của chất điều hòa sinh trưởng như: GA3, auxin…trên một số cây ăn quả, cây
gỗ, cây công nghiệp, cây rừng, cây hoa và cây cảnh [5]
- Kích thích nhanh sự sinh trưởng của cây nhằm tăng sinh khối, tăng thu
hoạch, cho năng suất cao Thường sử dụng với các cây rau (phun với GA), các kếtquả nghiên cứu của Nguyễn Lân Dũng, Nguyễn Đình Quyền năm 1964 cho rằng:GA3 có khả năng tăng năng suất xà lách lên 2 lần [7]
- Kích thích hình thành rễ phụ của cành giâm, cành chiết, ứng dụng trong
việc nhân giống vô tính cây trồng
- Điều chỉnh sự phát sinh hình thái trong nuôi cấy mô Ví dụ, người ta sử
dụng auxin để điều khiển sự phát sinh callus và rễ, còn dùng xytokinin để điềukhiển sự phát sinh chồi Do đó, tỉ lệ của auxin và xytokinin là yếu tố cho phép tạocây hoàn chỉnh
- Điều chỉnh sự ngủ, nghỉ của hạt Chất điều hòa sinh trưởng và phát triển
thực vật có khả năng kìm hãm hoặc đánh thức chồi ngủ Ví dụ, để bảo quản hành,tỏi chống tóp và chống này mầm người ta xử lí MH với nồng độ 500 – 2500ppm
- Điều chỉnh sự ra hoa của cây Đã sử dụng cho dứa (dùng α- NAA hoặc
2,4-D), táo (sử dụng ADHS), đu đủ (sử dụng axit benzotiazon axetic)…
- Điều chỉnh giới tính của hoa: nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng sử
dụng auxin sẽ làm cho sự biểu hiện giới tính đực và cái của một số hoa cân bằng, sửdụng GA sẽ kích thích hình thành hoa đực…
Trang 20- Tăng sự đậu quả và tạo quả không hạt Auxin và GA là hai chất nội sinh
được sinh ra trong phôi khi có quá trình thụ tinh, có tác dụng làm cho quả lớn lên.Nếu không có các chất này thì hoa hầu hết sẽ rụng Nếu xử lý ngoại sinh auxin và
GA cho hoa thì hoa không cần trải qua quá trình thụ tinh mà vẫn đậu quả, do khôngtrải qua quá trình thụ tinh nên sẽ tạo quả không hạt
- Điều chỉnh sự chín của quả Ví dụ, sử dụng etylen kích thích sự chín của
quả, phun 2,4-D (5-10 ppm) có thể kéo dài thời gian tồn tại của quả trên cây (đốivới quả họ Rutaceae)…
- Ngăn chặn sự rụng lá, nụ và quả Nhóm chất kích thích sinh trưởng có tác
dụng ức chế sự hình thành tầng rời, do đó ngăn chặn sự rụng, đặc biệt là auxin…
- Tăng tính chống chịu của cây với điều kiện bất thuận Ví dụ, sử dụng CCC
để tăng tính chống đổ…
- Kích thích hoạt tính của enzym trong kỹ nghệ sản xuất malt bia (mạch nha).
Sử dụng GA để làm tăng hoạt tính của enzym phân hủy tinh bột
- Làm tăng năng suất và sản lượng đường của mía, bằng nhiều thử nghiệm
người ta thấy rằng GA có hiệu quả cao nhất
- Kích thích sự tiết nhựa của các cây có nhựa mủ: sử dụng 2,4,5-T hoặc ethrel
10% trong dầu dừa bôi lên khoanh vỏ bị bóc, làm tăng năng suất nhựa khô lên tới200% so với đối chứng
- Sử dụng để trừ cỏ dại hại cây trồng [13].
Trang 21CHƯƠNG III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Đối tượng nghiên cứu
Cây chùm ngây có tên khoa học là Moringa oleifera thuộc:
Bộ chùm ngây: Brassicales
Họ chùm ngây: Moringaceae
Chi chùm ngây: Moringa
3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu
3.3 Phương pháp nghiên cứu
3.3.1 Phương pháp pha chế hóa chất
- Hóa chất α – NAA tinh khiết, dạng bột, màu trắng.
- Pha dung dịch mẹ với nồng độ 4000 ppm (ppm: nồng độ phần triệu).
+ Dùng cân phân tích (d=10-4g) cân 4g hóa chất
+ Cho hóa chất vào bình định mức 1000ml
+ Rót từ từ 1 lượng cồn 960 vào, vừa rót vừa lắc đều cho tan hết hóa chất(lượng cồn chiếm 1/3 thể tích dung dịch cần pha)
+ Cho thêm nước cất vào bình định mức 1000ml, ta sẽ thu được dung dịch
mẹ có nồng độ 4000 ppm
Chú ý: Vừa cho nước vào, vừa khuấy đều để chống kết tủa
- Pha dung dịch mẹ thành các dung dịch có nồng độ thấp hơn để tiến hành thí
nghiệm theo công thức:
Trang 22Ta sẽ thu được dung dịch cần thiết theo bảng sau:
Ảnh 1: Pha chế hóa chất
3.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm
Chuẩn bị nền giâm: Dùng cát sạch, ẩm, đổ dày 15cm, san phẳng mặt cát (vì
cành giâm ban đầu chưa có khả năng hút chất dinh dưỡng nên nền giâm không cần
bổ sung chất dinh dưỡng) Nền giâm phải đảm bảo sạch, không nhiễm mầm bệnh,
độ ẩm cao (80 – 85%) nhưng không đọng nước, thoáng và tơi xốp
