Nghiên cứu một số đáp ứng sinh lý, hoá sinh liên quan đến khả năng chịu mặn của 4 giống ngô (zea mays l ) năng suất cao

Trong các giai đoạn sinh trưởng của cây, sự sinh trưởng ở giai đoạn hạt nảy mầm và cây con rất nhạy cảm với nồng độ mặn trong môi trường [21],[37].. Ở trong nước, đã có một số công trình

NGUYỄN THỊ KIM NHUNG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐÁP ỨNG SINH LÝ, HÓA SINH

CỦA 4 GIỐNG NGÔ (Zea mays L.) VỚI ĐIỀU KIỆN MẶN

NHÂN TẠO Ở GIAI ĐOẠN NẢY MẦM VÀ CÂY CON

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC SINH HỌC

Hà Nội – 2017

NGUYỄN THỊ KIM NHUNG

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐÁP ỨNG SINH LÝ, HÓA SINH

CỦA 4 GIỐNG NGÔ (Zea mays L.) VỚI ĐIỀU KIỆN MẶN

NHÂN TẠO Ở GIAI ĐOẠN NẢY MẦM VÀ CÂY CON

Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS Điêu Thị Mai Hoa

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan bản luận văn này là kết quả nghiên cứu của cá nhân tôi Các số liệu và tài liệu được trích dẫn trong luận văn là trung thực Kết quả nghiên cứu này không trùng với bất cứ công trình nào đã được công bố trước đó

Tôi chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình

Hà Nội, tháng 6 năm 2017

Tác giả luận văn

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Điêu Thị Mai Hoa người đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và tiến hành luận văn này Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong bộ môn Sinh lý thực vật và ứng dụng, bộ môn Công nghệ sinh học và Vi sinh, bộ môn Hóa sinh – Tế bào, khoa Sinh học đã cung cấp, hỗ trợ các phương tiện, kỹ thuật phòng thí nghiệm cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu tại khoa

Tôi xin chân thành cảm ơn các cán bộ Viện nghiên cứu Ngô Việt Nam đã cung cấp cho tôi một số giống mới, các tài liệu liên quan trong quá trình nghiên cứu Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới những người thân trong gia đình, bạn bè đã luôn động viên khích lệ tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn này

MỤC LỤC

Trang

PHẦN I MỞ ĐẦU 1

1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1

1.1.1 Lý do chọn đề tài 1

1.1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.1.3 Nội dung nghiên cứu 2

1.1.4 Ý nghĩa lý luận và ý nghĩa thực tiễn 3

1.2 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu 3

1.2.1 Khái quát về cây ngô 3

1.2.1.1 Nguồn gốc phân loại của cây ngô 3

1.2.1.2 Đặc điểm sinh học của cây ngô 3

1.2.1.3 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam 4

1.2.2 Đất mặn và sự tác động của mặn đến thực vật 5

1.2.2.1 Đất mặn 5

1.2.2.2 Ảnh hưởng của mặn với thực vật 7

1.2.3 Cơ chế chống chịu mặn của thực vật 11

1.2.3.1 Cơ sở sinh lý của tính chịu mặn 11

1.2.3.2 Cơ sở sinh hóa của tính chịu mặn 13

1.2.4 Một số nghiên cứu về ảnh hưởng của mặn đến cây ngô và một số cây trồng 17

1.3 Đối tượng, thời gian, địa điểm và phương pháp nghiên cứu 18

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 18

1.3.2 Thời gian, địa điểm nghiên cứu 19

1.3.3.1 Bố trí thí nghiệm 19

1.3.3.2 Phương pháp xác định các chỉ tiêu sinh trưởng 20

1.3.3.3 Phương pháp xác định các chỉ tiêu sinh lí, hóa sinh 21

1.3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu 26

PHẦN II: NỘI DUNG 27

CHƯƠNG I: ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN MẶN ĐẾN MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ, HÓA SINH Ở GIAI ĐOẠN NẢY MẦM 27

1.1 Khả năng nảy mầm của hạt ngô dưới ảnh hưởng của mặn NaCl 27

1.3 Ảnh hưởng của mặn đến sự sinh trưởng của rễ mầm 32

1.4 Ảnh hưởng của mặn đến sự biến động hàm lượng đường khử 35

1.5 Ảnh hưởng của mặn đến hoạt độ enzyme amylase của mầm ngô trong điều kiện mặn nhân tạo 39

1.6 Ảnh hưởng của mặn đến hoạt độ của enzyme catalase 43

CHƯƠNG 2: ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN MẶN TỚI MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH LÝ, HÓA SINH Ở GIAI ĐOẠN CÂY CON 47

2.1 Sinh khối khô của cây 47

2.2 Hàm lượng diệp lục tổng số trong lá 49

2.3 Hàm lượng diệp lục liên kết 52

2.4 Ảnh hưởng của mặn đến lượng nước liên kết 54

2.5 Ảnh hưởng của mặn đến hàm lượng proline trong lá giai đoạn cây con 56

2.6 Ảnh hưởng của mặn đến chiều cao cây 60

2.7 Số cây trưởng thành đến khi đạt 2 – 3 lá 62

2.8 Đánh giá khả năng chịu mặn của ngô ở giai đoạn cây con theo hình thái 63

PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới năm 2010 - 2014 5

Bảng1.2 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô Việt Nam năm 2010 - 2014 5

Bảng 1.3 Các loại đất mặn (phân loại theo nồng độ) và ảnh hưởng đối với cây trồng 6

Bảng 1.4 Thang đánh giá khả năng chịu mặn ở giai đoạn cây con 21

Bảng 2.1: Tỉ lệ nảy mầm của hạt ngô dưới ảnh hưởng của NaCl (%) 28

Bảng 2.2: Sự sinh trưởng của thân mầm (cm) 31

Bảng 2.3: Sự sinh trưởng của rễ mầm (cm) 33

Bảng 2.4: Hàm lượng đường khử trong hạt nảy mầm ở các nồng độ NaCl khác nhau (mg/g) 36

Bảng 2.5: Hoạt độ enzyme amylase trong hạt nảy mầm (U/g) 40

Bảng 2.6: Hoạt độ enzyme catalase trong hạt nảy mầm (U/g) 44

Bảng 2.7: Sinh khối khô của cây ngô (g/cây) 48

Bảng 2.8: Ảnh hưởng của mặn đến hàm lượng diệp lục tổng số trong lá (mg/g) 50

Bảng 2.9: Ảnh hưởng của mặn đến hàm lượng diệp lục liên kết trong lá (mg/g) 53

Bảng 2.10: Ảnh hưởng của mặn đến hàm lượng nước liên kết trong lá (%) 55

Bảng 2.11: Ảnh hưởng của mặn đến hàm lượng proline trong lá ngô (µg/g) 57

Bảng 2.12: Ảnh hưởng của mặn tới chiều cao cây ngô (cm) 61

Bảng 2.13: Số cây trưởng thành đến khi đạt 2 – 3 lá 62

Bảng 2.14 Đánh giá khả năng chịu mặn của các giống ngô sau 15 ngày trồng trong điều kiện mặn 64

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Thí nghiệm giai đoạn nảy mầm 19 Hình 1.2: Thí nghiệm giai đoạn cây con 20 Hình 2.1: Tác động của mặn đến tỉ lệ nảy mầm của hạt tại thời điểm 72 giờ gieo hạt (% so với đối chứng ) 29 Hình 2.2: Tác động của mặn đến chiều dài thân mầm của hạt tại thời điểm 72 giờ gieo hạt (% so với đối chứng ) 32 Hình 2.3: Tác động của mặn đến chiều dài rễ mầm của hạt tại thời điểm 72 giờ gieo hạt (% so với đối chứng ) 34 Hình 2.4: Tác động của mặn đến hoạt độ enzyme amylase trong hạt nảy mầm

ở các thời điểm khác nhau (% so với ĐC) 41 Hình 2.5: Tác động của mặn đến hàm lượng proline trong lá ngô (% so ĐC) 58 Hình 2.6: Đặc điểm hình thái của 4 giống ngô ở công thức NaCl 75 mM sau

15 ngày gieo trồng 65

PHẦN I MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài

1.1.1 Lý do chọn đề tài

Thế kỉ XXI đánh dấu sự nóng lên của trái đất với hàng loạt các hiện tượng tự nhiên bất thường như băng tan, nước biển dâng cao, bão lũ, sóng thần… vấn đề mặn hóa có nguy cơ trầm trọng hơn Việt Nam là một trong bốn nước chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của sự biến đổi khí hậu và dâng cao của nước biển Hiện nay, ở Việt Nam có khoảng trên 1 triệu hecta đất mặn, phân bố chủ yếu ở hai khu vực: Đồng bằng sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long [12] Xâm nhập mặn là một trong những trở ngại chính ảnh hưởng đến sản xuất ở khắp các vùng nông nghiệp ở Việt Nam đặc biệt là các khu vực ven biển như Đồng bằng sông Cửu Long nơi có tình trạng nhiễm mặn nặng nề nhất

Mặn ảnh hưởng tới cây trồng theo nhiều cách khác nhau, không chỉ về hình thái mà còn làm thay đổi sự trao đổi chất, hạn chế sự tăng trưởng và khả năng sinh sản [29] Trong các giai đoạn sinh trưởng của cây, sự sinh trưởng ở giai đoạn hạt nảy mầm và cây con rất nhạy cảm với nồng độ mặn trong môi trường [21],[37] Sức nảy mẩm, độ dài rễ mầm, chiều cao cây, khối lượng chất khô tích lũy và các đặc tính nông học cũng giảm có ý nghĩa khi tăng độ mặn [7] Theo Nguyễn Văn Mã (2012) thì nhiễm mặn là yếu tố gây stress tổn hại lớn hơn đối với trồng trọt khi so sánh với hạn hán và giá lạnh [15]

Để giải quyết tình hình trên, việc phát triển các giống cây trồng có năng suất cao, chất lượng tốt đồng thời lại có đặc tính chống chịu sẽ làm tăng tính ổn định của giống trước sự biến đổi bất lợi của biến đổi khí hậu, đảm bảo phát triển hiệu quả và bền vững là vấn đề đang được các nhà khoa học rất quan tâm

Cây ngô (Zea mays L.) là loại cây ngũ cốc quan trọng trong nền kinh tế toàn

cầu và là cây lương thực đứng thứ ba sau lúa mì và lúa nước, góp phần nuôi sống 1/3 dân số trên thế giới Trong nhiều năm tới, ngô vẫn là cây ngũ cốc có vai trò quan trọng ở nước ta với nhiều công dụng khác nhau Tất cả các bộ phận của ngô đều có thể được sử dụng: hạt để làm lương thực, thực phẩm cho người và thức ăn

gia súc, làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp; một số bộ phận của ngô chứa một

số chất có vai trò như loại thuốc chữa bệnh (VD: Râu ngô) Hiện nay, nhu cầu về lương thực, thức ăn chăn nuôi và nhiên liệu trên thế giới ngày một tăng Sản lượng ngô trên thế giới trung bình tăng nhanh từ 851,27 đến 1016,7 triệu tấn (năm 2010 – 2013) [59] Ở nước ta diện tích gieo trồng, năng suất và sản lượng ngô cũng tăng nhưng chưa đáp ứng đủ nhu cầu Theo thống kê ở Việt Nam, sản lượng ngô năm

2016 ước tính đạt 5,98 triệu tấn nhưng tổng lượng tiêu thụ ước tính lên tới 11,74 triệu tấn [4] điều đó cho thấy, nhu cầu sử dụng ngô ở nước ta rất lớn Năm 2013, Việt Nam phải nhập khẩu 2,6 triệu tấn, năm 2014 lên tới đến 3 triệu tấn [21]

Cây ngô được canh tác ở nhiều vùng sinh thái khác nhau… [13] Chính vì vậy, ngô cũng là cây trồng chịu tác động lớn của các yếu tố ngoại cảnh bất thuận trong

đó có bất thuận do nhiễm mặn

Ở trong nước, đã có một số công trình nghiên cứu về ảnh hưởng của mặn trên các đối tượng cây trồng khác nhau như: lúa, đậu xanh, đậu tương, lạc… Việc nghiên cứu so sánh phản ứng sinh lý, hóa sinh của các giống ngô đối với môi trường mặn cũng là một vấn đề các nhà khoa học đang ngày càng quan tâm do tình hình biến đổi khí hậu bất lợi liên quan đến hạn hán và xâm nhập mặn

Xuất phát từ tình hình trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu

một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh của 4 giống ngô (Zea mays L.) với điều kiện mặn

nhân tạo ở giai đoạn nảy mầm và cây con”

1.1.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá được một số chỉ tiêu liên quan đến khả năng chịu mặn của 4 giống ngô năng suất cao ở giai đoạn nảy mầm và cây con

- So sánh khả năng chịu mặn thông qua các chỉ tiêu nghiên cứu, đề xuất giống chịu mặn tốt hơn cả cho các nghiên cứu sâu sắc hơn về chọn tạo giống ngô chịu mặn

1.1.3 Nội dung nghiên cứu

- Đánh giá khả năng chịu mặn ở giai đoạn nảy mầm: Tỉ lệ nảy mầm; chiều dài

- Đánh giá khả năng chịu mặn ở giai đoạn cây con:

+ Khả năng sinh trưởng của cây trong điều kiện mặn

+ Hàm lượng proline, hàm lượng nước liên kết, hàm lượng diệp lục liên kết và diệp lục tổng số

+ Quan sát một số thay đổi hình thái của cây khi bị mặn

1.1.4 Ý nghĩa lý luận và ý nghĩa thực tiễn

- Ý nghĩa khoa học: Đề tài nghiên cứu bổ sung thêm các dẫn liệu khoa học cho

việc nghiên cứu ảnh hưởng của mặn đến thực vật nói chung và cây ngô nói riêng

- Ý nghĩa thực tiễn: Góp phần vào việc chọn giống ngô chịu mặn tốt phục vụ

cho sản xuất nông nghiệp

1.2 Tổng quan các vấn đề nghiên cứu

1.2.1 Khái quát về cây ngô

1.2.1.1 Nguồn gốc phân loại của cây ngô

Cây ngô (Zea mays L.) là cây một lá mầm thuộc chi Zea, họ hòa thảo

(Poaceae), lớp Một lá mầm (Monocotyledoneae), Ngành Hạt kín (Angiospermae) Cây ngô có nguồn gốc từ Trung Mỹ và được trồng phổ biến ở nhiều nơi trên thế giới trong đó có Việt Nam

1.2.1.2 Đặc điểm sinh học của cây ngô

Đặc điểm thực vật học của cây ngô

- Rễ ngô: Ngô có hệ rễ chùm Căn cứ vào hình thái vị trí và thời gian phát sinh

có thể chia rễ ngô thành 3 loại: rễ mầm, rễ đốt và rễ chân kiềng

- Thân cây ngô đặc, đường kính khoảng 2 – 4 cm, chiều cao 1,5 – 4 m Thân ngô trưởng thành gồm nhiều lóng nằm giữa các đốt, mỗi đốt cách nhau 20 – 30 cm Thân chính có nguồn gốc từ chồi mầm bao phủ bởi lá mầm nằm trong phôi của hạt

- Lá ngô điển hình được cấu tạo bởi bẹ lá, bản lá và lưỡi lá Tuy nhiên có một

số loại không có thìa lìa làm cho lá bó, gần như thẳng đứng theo cây

- Bắp ngô là cụm hoa cái hình bông Trên đỉnh của thân cây là cụm hoa đuôi sóc hình chùy chứa các hoa đực, được gọi là cờ ngô Mỗi râu ngô đều có thể thụ phấn để tạo ra một hạt ngô trên bắp

- Hạt ngô thuộc loại quả dính, gồm 5 phần: Vỏ hạt, lớp alơron, phôi, nội nhũ

và chân hạt Trong đó, nội nhũ là phần chính của hạt chứa các tế bào dự trữ chất dinh dưỡng [5],[14]

Vai trò của cây ngô

- Ngô làm lương thực, thực phẩm cho người: Ở các nước Trung Mỹ, Nam Á…

sử dụng ngô làm lương thực chính Vì vậy trên phạm vi thế giới ngô sẽ vẫn còn là cây lương thực rất quan trọng vì ngô rất phong phú về các chất dinh dưỡng Ngô sử dụng làm thực phẩm như dùng bắp ngô bao tử làm rau cao cấp Một số loại ngô dùng để đóng hộp làm thực phẩm xuất khẩu

- Ngô làm thức ăn chăn nuôi: hầu như 70% chất tinh trong thức ăn tổng hợp của gia súc là từ ngô Ngoài việc cung cấp chất tinh, cây ngô còn là thức ăn xanh và

ủ chua lí tưởng cho đại gia súc, đặc biệt là bò sữa Hiện nay, ở Việt Nam cũng dùng ngô làm thức ăn chăn nuôi là chính (khoảng 90%)

- Ngô cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp: là nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất rượu cồn, tinh bột, dầu, bánh kẹo…

- Ngô có tác dụng chữa bệnh: Theo Tây y, ngô chứa hàm lượng kali cao, có tác dụng tăng bài tiết mật, có lợi cho hệ tiêu hóa, tim mạch, chống oxy hóa… Theo Đông y, hầu hết các bộ phận của cây ngô đều có lợi cho sức khỏe với những công dụng như tiêu thũng, trừ thấp, góp phần trừ một số bệnh như bướu cổ, sốt rét… [23]

1.2.1.3 Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam

Tình hình sản xuất ngô trên thế giới

Năm 2014, theo tổ chức Nông nghiệp và lương thực của Liên hiệp quốc (FAO), sản xuất ngô trên thế giới đạt kỉ lục về cả diện tích, năng suất và sản lượng Diện tích sản xuất ngô đạt 184,9 triệu ha, năng suất 5,6 tấn/ha và tổng sản lượng là 1037,8 triệu tấn

Ngô được trồng khắp nơi trên thế giới trong đó Mĩ là quốc gia có sản lượng lớn nhất chiếm một phần ba toàn thế giới, tiếp đến là Trung Quốc và Braxin Ở khu

Bảng 1.1 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô trên thế giới năm 2010 - 2014

(Nguồn: http://faostat.fao.org)

Theo Stoeva, hiện nay khoảng 20% diện tích canh tác trên thế giới và khoảng một nửa diện tích đất tưới nước nhiễm mặn, độ mặn là một trong những nhân tố vô sinh quan trọng nhất hạn chế năng suất cây trồng [55], việc sản xuất ngô trên thế giới đang gặp nhiều khó khăn Do vậy các nhà khoa học trên thế giới đã tập trung nghiên cứu chọn tạo các giống mới và các biện pháp kỹ thuật nhằm tăng cường hiệu quả của sản xuất ngô trên các vùng khó khăn

Tình hình sản xuất ngô trong nước:

Tuy sản lượng ngô ở Việt Nam tăng lên hàng năm nhưng vẫn chưa đáp ứng

đủ do yêu cầu về lương thực, thức ăn chăn nuôi, nhiên liệu ngày một tăng

Bảng1.2 Diện tích, năng suất, sản lượng ngô Việt Nam năm 2010 - 2014

Hiện nay, để đánh giá độ mặn của đất, trên thế giới người ta dùng đại lượng

EC là độ dẫn điện của đất, có đơn vị là decisiemens/mét (dS/m), 1dS/m = 0,64‰

nồng độ muối hòa tan khoảng 2,56 ‰ [53],[29],[30]

Shabala và Munns (2012) cho rằng đất được coi là nhiễm mặn khi độ dẫn điện của dịch đất chiết bão hòa vượt quá 4 dS/m, tương đương 40 mM NaCl, là nồng độ muối bắt đầu làm giảm đáng kể năng suất hầu hết cây trồng [15]

Xếp hạng độ mặn của cây trồng dựa trên sự giảm năng suất đối với đất không chứa muối Các lớp độ mặn đất được công nhận trình bày ở bảng 1.3 [29],[30]

Bảng 1.3 Các loại đất mặn (phân loại theo nồng độ) và ảnh hưởng đối với

cây trồng

Phân loại

đất mặn

Độ dẫn điện của đất (dS/m)

* Tình hình nhiễm mặn Việt Nam

Với diện tích bờ biển dài hơn 3.620 km kéo dài từ Bắc vào Nam chính vì vậy diện tích nhiễm mặn của nước ta rất lớn, trong đó chiếm diện tích lớn nhất là vùng châu thổ sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long

Đồng bằng sông Cửu Long có diện tích tự nhiên là 3,96 triệu ha, trong đó đất

Nam trong năm 2016 ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long mặn tiến sâu vào đất liền từ 45 – 93 km Tình hình xâm nhập mặn trở nên nghiêm trọng hơn trong những năm gần đây Từ cuối năm 2014 đến nay, El Niño đã ảnh hưởng đến nước ta làm cho nền nhiệt độ tăng cao, thiếu hụt lượng mưa gây ra hạn hán, xâm nhập mặn Theo dự báo, El Niño tiếp tục ảnh hưởng và kéo dài đến giữa năm 2016, trở thành

El Niño dài nhất đã ghi nhận ở nước ta [3]

Vùng ven biển Đồng bằng sông Hồng gồm 4 tỉnh Hải Phòng, Thái Bình, Nam

sông Hồng thuộc lãnh thổ Việt Nam) Dưới tác động ảnh hưởng đồng thời của dòng chảy kiệt, điều tiết mực nước thượng lưu, yếu tố địa hình, chế độ thủy triều và kịch bản nước

biển dâng làm cho ranh giới xâm nhập mặn ngày một tiến sâu hơn [3]

1.2.2.2 Ảnh hưởng của mặn với thực vật

Có nhiều quan điểm khác nhau về ảnh hưởng của mặn với thực vật

Theo Akram M độ mặn có ba ảnh hưởng tiềm tàng đối với thực vật: giảm khả

chất dinh dưỡng thiết yếu Loại thứ hai có thể không thấy ảnh hưởng tức thì vì thực vật có dự trữ các chất dinh dưỡng có thể huy động được Sự chống chịu của cây trồng đối với việc giảm khả năng sinh trưởng do mặn gồm hai giai đoạn: Giai đoạn đầu tiên là giảm hút nước bên ngoài do muối có nhiều trong nước Hiệu quả này tương tự đối với các giống cây khác nhau về khả năng chịu mặn Giai đoạn thứ hai

là sự lão hóa của lá do sự tích tụ ion trong lá già Sự tích tụ ion này dẫn tới lá chết

và sự suy giảm dần của cây [26]

Theo Arbol (1998) độ mặn của đất quá mức làm cho cây trồng sinh trưởng kém, không đồng đều, còi cọc và năng suất thấp, mức độ phụ thuộc vào mức độ nhiễm mặn Ảnh hưởng chính của độ mặn quá mức là nó làm giảm lượng nước có sẵn trong cây trồng, điều này là do áp suất thẩm thấu (ASTT) của dung dịch đất tăng lên khi nồng độ muối tăng Ngoài hiệu ứng thẩm thấu của muối trong dung dịch đất, nồng độ và sự hấp thu các ion cũng có thể gây độc cho cây hoặc làm chậm

sự hấp thu các chất dinh dưỡng quan trọng khác của cây trồng [30]

Có thể khái quát về ảnh hưởng của mặn với thực vật như sau:

- Mặn gây stress thẩm thấu cho cây trồng

Tác hại thứ nhất là gây hạn sinh lý: Hàm lượng muối cao trong đất làm cho ASTT môi trường lớn Nếu ASTT nội bào không thắng được ASTT môi trường thì cây chẳng những không hút được nước trong đất mà còn mất nước trong đất Cây không hấp thụ được nhưng quá trình thoát hơi nước của lá vẫn diễn ra bình thường làm mất cân bằng nước gây nên hạn sinh lý Thiếu nước nhẹ thì làm giảm tốc độ sinh trưởng, thiếu nước trầm trọng sẽ dẫn đến biến đổi hệ keo nguyên sinh chất làm tăng quá trình già hóa tế bào, thậm chí bị tổn thương và chết

Các tác động ASTT của muối lên thực vật thể hiện là giảm thế năng của đất và làm tăng nồng độ của các chất tan xung quanh vùng rễ Khi thế năng nước của đất quá thấp, thực vật sẽ không có khả năng lấy nước từ đất Vì vậy, một số loại khi bị stress muối cũng giống như stress hạn Tuy nhiên, ở nồng độ muối trung bình hoặc thấp, thực vật điều chỉnh ASTT (bằng cách tích luỹ các chất tan nội bào) để lấy nước vào tế bào [40]

Tác hại thứ hai: Liên quan đến tính gây độc của các ion với thực vật Đất bị

trưởng và phát triển của thực vật

- Sự tác động của mặn đến quá trình quang hợp và hô hấp

Hoạt động quang hợp của cây sống trên đất mặn bị ức chế Nhiều công trình nghiên cứu trên ngô và một số cây khác như cà chua, lúa, đậu… cũng cho thấy dưới tác động của mặn cường độ quang hợp của các loại cây trồng này giảm xuống Có bằng chứng mạnh mẽ rằng muối ảnh hưởng đến các enzyme quang hợp, diệp lục và carotenoid [33],[55] Nhiều công trình nghiên cứu trên đậu, cà chua dưới tác động của mặn cho thấy hoạt tính enzyme chlorophyllase trong lá giảm xuống Trong điều kiện mặn, ở thực vật thường thấy sự thay đổi kích thước, số lượng của lục lạp, hàm lượng diệp lục và tinh bột Khi xử lí NaCl, ở lục lạp ngô và đậu Hà Lan không hình

thành grana Sau thời gian, các grana được tạo thành trước đó bị phá hủy, bề mặt màng lamel của thylakoid cũng bị giảm [15]

Theo Iyengar và Reddy [48] sự suy giảm hiệu quả quang hợp liên quan đến muối là do một số nguyên nhân:

Nồng độ muối cao trong đất và trong nước sẽ tạo ra thế ASTT cao chúng sẽ làm giảm lượng nước có lợi cho thực vật Sự giảm thế năng nước gây ra stress thẩm thấu, làm bất hoạt không thuận nghịch chuỗi vận chuyển điện tử

Iyengar và Reddy, lỗ khí đóng làm giảm đến mức nhỏ nhất lượng nước thoát ra ngoài, quá trình này tác động lên hệ thống hấp thu và chuyển hoá năng lượng của lục lạp Thay đổi hoạt động của enzyme được cảm ứng bởi những thay đổi trong cấu trúc của tế bào chất Nhiều thay đổi diễn ra trong thực vật cho phép chúng chống chịu muối và vẫn duy trì được khả năng quang hợp Đây là thông tin hữu ích cho kĩ thuật di truyền trong việc tạo cây trồng chống chịu muối có sinh trưởng cao Quang hợp và hô hấp là hai quá trình trao đổi chất liên quan chặt chẽ với nhau

Vì vậy, song song với tác động của mặn đến quang hợp, nhiều tác giả cũng đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của mặn đến hoạt động hô hấp của thực vật Muối ảnh hưởng đến hệ thống enzyme hô hấp, gây ra stress oxy hóa, ảnh hưởng đến cấu trúc màng và gây ra hiện tượng tách rời phosphorine hóa và oxy hóa Nhiều ý kiến cho rằng, khi độ mặn thấp, cường độ hô hấp có tăng lên nhằm bù đắp năng lượng thiếu hụt trong điều kiện stress Tuy nhiên khi độ mặn tăng cao thì cường độ hô hấp giảm sút [15] Theo Shigemi mặn làm tăng tốc độ hô hấp của rễ, bởi vì rễ có nhu cầu glucid cao hơn để duy trì cường độ hô hấp trên nền mặn, còn ở các loài cây chịu mặn tốt cường độ hô hấp giảm xuống [54]

- Ảnh hưởng của mặn đến trao đổi saccharide và hoạt tính enzyme

Việc thủy phân trữ lượng tinh bột là một trong những hoạt động chủ yếu được bắt đầu trong giai đoạn nảy mầm Các chất hoà tan được huy động, đóng vai trò

quan trọng trong điều chỉnh ASTT của tế bào trong quá trình nảy mầm [42] Enzyme amylase đóng vai trò quan trọng trong sự phân giải tinh bột để tạo ra các loại đường hòa tan Tuy nhiên hoạt động của enzyme và thủy phân của tinh bột bị ảnh hưởng mạnh bởi stress muối trong quá trình nảy mầm [49]

Dưới tác động của mặn, quá trình trao đổi nitơ ở nhiều loại cây trồng cũng bị rối loạn Sự tổng hợp protein trong lá của cây sống trong mặn có thể giảm xuống do phản ứng với việc thiếu nước Hợp chất được nghiên cứu nhiều nhất dưới ảnh hưởng muối là proline Số lượng proline tăng theo độ mặn Việc tích lũy amino acid nói chung và proline nói riêng có liên quan đến việc tăng hàm lượng absisic acid trong cây khi chịu tác động của mặn Hàm lượng proline trong cây tăng lên cùng với việc tăng nồng độ muối ngoài, góp phần quan trọng trong việc điều chỉnh ASTT của tế bào dưới tác động của mặn [25]

- Tác hại của mặn tới thực vật tới các đặc điểm sinh trưởng, hình thái, giải

phẫu của cây

Theo Bùi Chí Bửu, thiệt hại do mặn thể hiện trước hết là giảm diện tích lá Sự gia tăng độ mặn của đất làm cho các tế bào lá bị mất nước mặc dù trong vài giờ tế bào có thể lấy lại thể tích ban đầu nhờ điều chỉnh ASTT nhưng tỉ lệ kéo dài tế bào

bị giảm, qua nhiều ngày sự phân chia tế bào giảm, dẫn đến lá xuất hiện chậm hơn, kích thước nhỏ hơn và dày hơn [52] Trong điều kiện thiệt hại nhẹ, khối lượng khô

có xu hướng tăng lên trong một thời gian, sau đó giảm nghiêm trọng do suy giảm diện tích lá Trong điều thiệt hại nặng hơn, khối lượng khô của chồi và của rễ suy giảm tương ứng với mức độ thiệt hại Ở giai đoạn mạ, lá già hơn sẽ mất khả năng sống sót sớm hơn lá non [2]

Các nghiên cứu cũng cho thấy muối gây ra thay đổi về hình thái của cây Ví

dụ, bộ lá của đậu, bông tăng chiều dày của biểu bì, chiều dài và đường kính của tế bào mô dậu, đường kính của tế bào mô xốp khi tăng nồng độ muối [50] Ngược lại,

cả biểu bì và độ dày của mô mềm và khoang gian bào đều giảm đáng kể khi xử lí muối ở cây vẹt Ở lá cà chua thấy có sự giảm mật độ khí khổng Khi nồng độ muối

và Cl- [57] Khi nồng độ ion cao có thể phá vỡ tính toàn vẹn và chức năng của màng sinh chất, ảnh hưởng đến sự cân bằng của chất tan nội bào và sự hấp thu dinh dưỡng, gây ra hiện tượng thiếu hụt dinh dưỡng [43]

Sự ức chế sinh trưởng của cây khi bị mặn là đặc trưng rõ rệt nhất Trong đất mặn, các thực vật kém chịu mặn ngừng sinh trưởng do các chức năng sinh lý bị kìm hãm Nồng độ muối càng cao thì kìm hãm sự sinh trưởng càng mạnh Tùy theo mức

độ mặn và khả năng chống chịu mà cây giảm năng suất nhiều hay ít Ngay từ giai đoạn đầu tiên của sinh trưởng là hạt nảy mầm đã thấy rõ hiện tượng muối ức chế nảy mầm, làm cho mầm mảnh hơn Nguyên nhân chính do mặn kìm hãm sinh sinh trưởng tế bào mô phân sinh và hoạt động của các enzyme phân hủy ở nội nhũ bị giảm [15]

Sự hình thành cơ quan mới ở cây bị mặn chậm hơn đối chứng, đồng thời kích thước của chúng cũng nhỏ hơn Điều này xảy ra ở cơ quan sinh trưởng và cơ quan sinh sản như hoa ra sớm hoặc giảm số lượng hoa [52] Thậm chí trong điều kiện mặn, cà chua không hình thành hoa được Sự thay đổi trong việc tạo cơ quan sinh dưỡng và cơ quan sinh sản liên quan với sự phá vỡ chức năng của mô phân sinh của đỉnh sinh trưởng khi bị mặn Muối gây ra sự giảm kích thước đỉnh sinh trưởng và kìm hãm việc chuyển sang giai đoạn tạo cơ quan của chúng

1.2.3 Cơ chế chống chịu mặn của thực vật

1.2.3.1 Cơ sở sinh lý của tính chịu mặn

Yeo và Flower [58] đã tổng kết cơ chế chịu mặn ở cây gồm các nhóm sau:

- Hiện tượng ngăn chặn muối: Cây không hấp thu một lượng muối dư thừa nhờ khả năng hấp thu có chọn lọc

- Hiện tượng tái hấp thu: Cây hấp thu một lượng muối và được tái hấp thu

- Chuyển vị từ rễ đến chồi : Tính chịu mặn được phối hợp với một mức độ cao

trở nên ít hơn từ rễ đến chồi

- Hiện tượng ngăn cách từ lá đến lá: Lượng muối dư thừa được chuyển từ lá

non sang lá già, muối được định vị tại lá già không có chức năng, không thể chuyển ngược lại

- Chống chịu ở mô: Cây hấp thu muối sau đó muối được ngăn cách trong các không bào của lá, làm giảm ảnh hưởng độc hại của muối đối với sinh trưởng của cây

- Ảnh hưởng pha loãng: Cây hấp thu muối nhưng sẽ làm loãng nồng độ muối nhờ tăng cường tốc độ sinh trưởng, phát triển và gia tăng hàm lượng nước trong chồi

Thực vật có thể tránh khỏi tác hại của mặn bằng cách loại muối hay cách ly muối Tùy theo hình thức chịu mặn, có thể chia cây chịu mặn thành các nhóm sau:

- Cây chịu mặn thực sự: là nhóm cây chịu mặn cao, có khả năng sống trong môi trường có độ mặn cao, do ASTT của dịch bào ở nhóm cây này có thể đạt tới

200 – 300 atm, cao gấp hàng chục lần so với các nhóm cây khác

- Cây thải muối: là nhóm cây có khả năng tiết muối đã tích lũy trong cơ thể ra ngoài qua khí khổng hay tuyến muối Ở nhóm cây này muối từ môi trường thấm vào cơ thể được tập trung vào các tuyến muối mà không phát tán đi các thành phần khác của cơ thể nên không gây độc cho cơ thể Sau khi tích một lượng muối nhất định, muối sẽ được tiết ra ngoài qua tuyến muối hay khí khổng

- Cây cách ly muối: Ở nhóm cây này, trên lá và thân có rất nhiều lông Các lông này làm thành lớp cách ly cơ thể với muối trong môi trường Muối được tích lũy trên các lông phủ dày trên lá, trên thân nên muối không tiếp xúc với cơ thể, không thấm vào được cơ thể nên không gây độc cho cơ thể Nhóm cây này có thể sống trong môi trường có độ muối cao

- Cây không thấm muối: Đây là nhóm cây có màng nguyên sinh chất với khả năng chọn lọc cao nên không cho một số loại muối độc thấm vào tế bào Nhóm cây này có thể sống trong môi trường độ mặn vừa

Về nguyên tắc tính chống chịu mặn có thể đạt được trong các bộ phận bài xuất muối bằng cách chống lại sự thiếu nước bên trong, còn ở trong các bộ phận chứa muối do tính chống chịu của mô cao hoặc do tránh nồng độ muối cao trong mô Tuy

nhiên tính chống chịu mặn được hình thành do kết hợp của nhiều phương diện như giải phẫu, hình thái, sinh lý và đặc điểm hóa sinh [22]

1.2.3.2 Cơ sở sinh hóa của tính chịu mặn

Phản ứng thích nghi với độ mặn cũng bao gồm tổng hợp các chất tan tương thích cũng như điều chỉnh sự vận chuyển ion Những phản ứng này sẽ dẫn đến việc khôi phục lại cân bằng tế bào, giải độc và giúp cây sống sót dưới stress do mặn gây

ra [34]

Nồng độ muối trong môi trường cao làm ức chế sự hấp thụ nước, ảnh hưởng

tổn thương mô tế bào thực vật Những thay đổi trong trao đổi chất thường dẫn đến

sự gia tăng một số chất liên quan đến điều chỉnh ASTT trong tế bào như glycine betaine (GB), proline, ectoine… Tuy nhiên, sự điều chỉnh này chỉ đòi hỏi tăng cường của một trong những enzyme trong con đường tổng hợp hoặc chuyển hóa các chất đó Sự điều tiết các ion cũng liên quan đến một số lượng nhỏ các gen Khoảng

21000 gen ở Arabidopsis thực hiện chức năng chủ yếu trong quá trình phát triển cá

thể của thực vật, hình thành hoa, phát triển quả và hạt, nhưng chỉ có một số lượng nhỏ các gen phản ứng với điều kiện mặn [12]

Trong vùng bị mặn muối kéo dài như ven biển, thực vật có khả năng chịu mặn thích nghi với môi trường sống đã phát triển một loạt các cơ chế để duy trì năng suất cây trồng dưới áp lực muối [31] Các biến đổi đó thường đi theo các hướng sau đây:

- Tăng cường các chất điều chỉnh áp suất thẩm thấu

Các loại cây trồng như bông và lúa mạch có sản lượng tốt ở mức độ mặn của đất nhiều hơn các loại cây trồng như ngô và đậu nành Điều này là do một số cây trồng có thể điều chỉnh ASTT cho phép chúng lấy nhiều nước hơn từ đất mặn [31] Mặn muối bên ngoài môi trường sẽ tạo nồng độ dung dịch cao, giữ lại nước và nước không thể hấp thụ vào tế bào thực vật, gây ra khan hiếm nước trầm trọng trong

tế bào Monosaccharide, ethanol, proline, GB, acid hữu cơ và trehalose là một trong những chất chính giúp điều chỉnh ASTT Kaya và CS (2010) báo cáo rằng có sự gia

tăng tích tụ proline trong cây ngô Ở nồng độ NaCl 400 mM, lá ngô tích tụ hơn 600 µmol/g (Azevedo N và cs) Tương tự như vậy, Mansour (2005) báo cáo có sự tăng tích lũy proline và GB trong ngô dưới áp lực muối [37]

Một số nghiên cứu trên các đối tượng như lạc, lúa, đậu tương… cho thấy có mối tương quan thuận giữa hàm lượng đường khử và hoạt độ enzyme amylase, giữa hàm lượng protein và hoạt độ protease [38] Đường tan là một trong những chất tham gia điều chỉnh ASTT trong tế bào Sự tăng hoạt độ amylase sẽ làm tăng hàm lượng đường tan do đó tăng ASTT và tăng khả năng chống chịu của cây trồng

- Loại bỏ các dạng ROS (Reactive oxygen species) – các dạng oxy hoạt hóa

Trong môi trường mặn, hạn và lạnh, tế bào thực vật đều bị mất nước và tạo ra nhiều dạng oxy hoạt hóa trong tế bào Dạng oxy hoạt hóa có những tác động lớn đến tế bào và cơ thể của thực vật: làm khí khổng đóng lại; gây tổn thương cho các đại phân tử như lipid, protein trên màng tế bào; gây tổn thương ADN; làm thất thoát

hóa luôn có hại, một số dạng oxy hoạt hóa được tế bào sản sinh ra khi mầm bệnh xâm nhập để tiêu diệt các tế bào gây bệnh và nó kết hợp với enzyme chống oxy hóa như một dạng tín hiệu, hoạt hóa các phản ứng của cơ thể để kháng bệnh

Như vậy, các dạng oxy hoạt hóa sinh ra đa số gây hại cho cây trồng Do đó, hệ thống bảo vệ cây trồng nhằm loại bỏ dạng oxy hoạt hóa được thực hiện nhờ các chất chống oxy hóa tồn tại trong các bào quan Các chất này bao gồm các enzyme và các hợp chất chống oxy hóa không có bản chất enzyme Các chất chống oxy hóa không

có mặt ở tất cả các vị trí trong tế bào mà phụ thuộc vào các hệ thống bảo vệ của các loài khác nhau, chúng có thể biểu hiện ở những bào quan nhất định Các enzyme và các chất chống oxy hóa không có bản chất enzyme hầu hết trong các bào quan nhưng phân bố khác nhau: chủ yếu tập trung trong không bào (73%) và lục lạp (17%), sau đó đến tế bào chất (5%), apoplast (4%) và ti thể (1%), hầu như chúng không có trong nhân tế bào [12]

- Các protein kiểm soát hấp thụ ion Na + , K + , Ca 2+ và hấp thụ nước

Duy trì trạng thái cân bằng ion không chỉ quan trọng đối với sự phát triển của cây bình thường mà còn là một quá trình thiết yếu cho sự tăng trưởng trong suốt quá trình chịu mặn Việc kiểm soát sự hấp thụ các ion và nước đóng vai trò then chốt

Các bằng chứng chứng tỏ vai trò của một con đường truyền tín hiệu báo hiệu

Ca2+ [35]

Đối với các cây chịu mặn, việc kiểm soát sự hấp thụ các ion và nước đóng vai

và ion qua màng đều do các protein hoặc các phức hệ protein đảm nhiệm Cơ chế kiểm soát việc gia tăng sự biểu hiện cũng như hoạt hóa các protein và các phức hệ protein rất phức tạp và tiến hành theo nhiều bước Trên màng tế bào có hệ thống các chất làm nhiệm vụ vận chuyển các ion và các chất hữu cơ phân tử nhỏ khác qua màng Các chất vận chuyển đó bao gồm các bơm, chất mang và kênh vận chuyển

tế bào Chất mang đều là protein hoặc các phức hệ protein Các kênh vận chuyển

Aquaporin, protein chuyển nước qua màng đóng vai trò quan trọng trong việc kiểm soát sự hấp thụ nước qua màng tế bào trong điều kiện bình thường cũng như khi gặp hạn, lạnh, mặn… P-ATPase là protein có khối lượng phân tử khoảng 100kDa Hoạt tính của enzyme này ở các cây chịu mặn đều tăng khi gặp điều kiện

quan trọng trong dinh dưỡng của cây, điều tiết sự phát triển cũng như quá trình sinh

lý trong cây Ion Na+ có thể xâm nhập vào tế bào qua kênh vận chuyển K+ này Ion

nội bào chứng tỏ vai trò quan trọng của ion này trong khả năng phản ứng chịu mặn của cây

Như vậy, yếu tố mặn muối gây ra hiện tượng hạn sinh lý cho cây Phản ứng chống chịu của cây đều được hoạt hóa qua các con đường dẫn truyền tín hiệu như trong trường hợp cây gặp hạn Các cây chịu mặn có các gen điều hòa chống chịu Các gen này được chia ra thành các nhóm khác nhau như trao đổi phosphoinosit, sinh tổng hợp các chất điều hòa ASTT, giải độc oxy hoạt hóa, chuyển các chất qua màng, trao đổi chất hormone và truyền tín hiệu phản ứng chống chịu với các điều kiện ngoại cảnh bất lợi hạn, mặn… [12]

Tính chống chịu là tính trạng đa gen, được biểu hiện khác nhau trong các giai đoạn phát triển của cây Trên thực tế vẫn chưa tìm được gen thực sự quyết định tính chịu mặn mà mới chỉ tìm thấy các gen liên qua đến tính chịu mặn Vì vậy, nghiên cứu cơ chế phân tử của tính chịu mặn chủ yếu đi vào hướng chính là nghiên cứu biểu hiện, chức năng của các chất và các gen tương ứng liên quan đến khả năng bảo

vệ khỏi tác động của stress Một trong những nhóm gen liên quan đến các điều kiện mất nước là các gen mã hóa nhóm protein có tên là LEA (Late embryogenesis abundant protein) LEA không những đóng vai trò điều chỉnh quá trình mất nước sinh lý khi hạt chín mà còn hạn chế sự mất nước bắt buộc do các điều kiện ngoại cảnh bất lợi như hạn, lạnh, nóng… Mức độ phiên mã của LEA được điều khiển bởi absisic acid và độ mất nước của tế bào Ngoài ra những nhóm chất như protein sốc nhiệt, ubiquitin… cũng được đặc biệt quan tâm

1.2.4 Một số nghiên cứu về ảnh hưởng của mặn đến cây ngô và một số cây trồng

* Một số nghiên cứu ở Việt Nam

Tác giả Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2003) nghiên cứu khả năng chịu mặn của một số giống lúa tại Đồng bằng sông Cửu Long tiến hành tạo môi trường mặn bằng cách hòa tan NaCl trong nước cất xử lý mặn trong 3 tuần, sau đó theo dõi các chỉ tiêu và thấy rằng: khối lượng khô của rễ mầm và thân mầm đều chịu ảnh hưởng của mặn [2]

Nghiên cứu của Điêu Thị Mai Hoa và Trần Thị Thanh Huyền (2007), hàm lượng proline ở rễ và lá cây đậu xanh có những biến đổi rõ rệt dưới tác động của stress muối NaCl Thời gian 30 ngày tuổi, các giống đậu xanh có hàm lượng proline trong rễ và lá giảm so với đối chứng Thời gian 40 ngày tuổi, các giống đậu xanh có hàm lượng proline trong rễ và lá tăng (% so với đối chứng: 237,5% ở rễ; 282,3% ở lá) [10]

Điêu Thị Mai Hoa và các đồng tác giả (2011), nghiên cứu ảnh hưởng của ASTT cao đến sự nảy mầm của đậu xanh kết luận: trong điều kiện ASTT cao, kết thúc giai đoạn nảy mầm, giống Vàng Phú Thọ thể hiện khả năng nảy mầm tốt nhất sau đó đến Tiêu Hải Dương, DX14 và V123 có mức suy giảm khả năng sinh trưởng mầm mạnh nhất so với đối chứng; hàm lượng proline amino acid ở giai đoạn cuối của sự nảy mầm tăng mạnh ở giống Vàng Phú Thọ [9]

Nguyễn Thị Thanh Hải và nhiều đồng tác giả (2013) tiến hành nghiên cứu phản ứng của 6 giống lạc với điều kiện mặn nhân tạo Chiều cao thân chính của cả 6 giống lạc giảm mạnh khi tưới NaCl có nồng độ từ 2% - 4% hơn là từ 0% - 2% Hàm lượng proline của các giống tăng từ 0,52 – 0,95 µmol/g lá tại mức tưới NaCl 0% lên 1,59 – 5.99 µmol/g lá tại mức 2% và lên 2,33 – 7,37 µmol/g lá tại 4% [7]

* Một số nghiên cứu trên thế giới

Adda A và đồng tác giả (2014), nghiên cứu ảnh hưởng của mặn đến hoạt động enzyme amylase, đường tan và ASTT của hai giống đậu giai đoạn nảy mầm ở nồng độ NaCl 0, 50, 100, 150 và 200 mM đã kết luận: ở nồng độ 50 và 100 mM NaCl, tỉ lệ nảy mầm hạt không bị ảnh hưởng nhiều và hoạt động enzyme amylase tăng lên Ở nồng độ 150 và 200 mM thì ngược lại Hàm lượng đường trong hạt cũng

tương tự [24]

Tác giả Aydinsakir K., Erdal S (2013) trong nghiên cứu về ảnh hưởng của nồng độ mặn khác nhau đến giai đoạn nảy mầm và cây con của một số giống ngô đã kết luận: Mặn làm giảm các chỉ tiêu sinh trưởng giai đoạn nảy mầm (chiều dài rễ mầm, thân mầm; khối lượng tươi và khô của rễ mầm, thân mầm) [31]

Trong nghiên cứu của Hoque M và cộng sự (2015) đánh giá khả năng chịu mặn của 9 giống ngô khác nhau ở các nồng độ mặn 0, 100, 200 mM giai đoạn cây con về các chỉ tiêu: chiều dài rễ mầm, thân mầm, khối lượng tươi và khô của cây, hiệu suất quang hợp cho kết quả giống CZ-7 có khả năng chống chịu tốt nhất và giống B73 kém nhất [46]

Cha-um đã đánh giá khả năng chịu mặn của 2 giống ngô khi xử lí bằng mặn NaCl ở nồng độ 0, 100, 200, 300, 400mM cho thấy hàm lượng diệp lục a, diệp lục b

và diệp lục tổng số giảm mạnh, hàm lượng proline tăng mạnh ở nồng độ 200 mM, khối lượng tươi, khối lượng khô và diện tích lá của hai giống đều giảm dưới 50% (400 mM) so với đối chứng [33]

Stoeva N đã nghiên cứu ảnh hưởng của stress muối đến một số thông số sinh

lý trong cây đậu non ở nồng độ NaCl 0, 50, 100 mM trong 7 ngày đi đến kết luận: giảm khả năng sinh trưởng và hoạt động quang hợp, hàm lượng proline trong mô của cây tăng trong khi hàm lượng nước giảm [55]

1.3 Đối tượng, thời gian, địa điểm và phương pháp nghiên cứu

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu

Sử dụng 4 giống ngô do Viện nghiên cứu Ngô Trung ương cung cấp:

- LVN17: Cây có thời gian sinh trưởng trung bình (95 – 110 ngày) Chiều cao cây 200 – 220 cm, cây cứng, chống đổ, chịu hạn và chịu rét tốt, ít nhiễm sâu bệnh Chiều dài bắp 18 – 22 cm, đường kính bắp 5 – 5,5 cm, lá bì bao kín bắp Khối lượng 1000 hạt từ 320 – 330 g Tiềm năng năng suất 10 – 12 tấn/ha

- LVN885: Thời gian sinh trưởng của cây từ 95 – 105 ngày Năng suất cao, ổn định (7 – 10 tấn/ha) Bắp to, cùi nhỏ, hạt sâu cay, đóng đầy bắp Hạt màu vàng cam,

- LVN092: Thời gian sinh trưởng trung bình (95 – 105 ngày), có khả năng chống đổ tốt Năng suất cao, ổn định (8 – 12 tấn/ha) Cây có khả năng chịu hạn, rét

và chống chịu bệnh khô vằn, sâu đục thân, rệp

- LVN146: Thời gian sinh trưởng trung bình (110 – 115 ngày), năng suất cao

ổn định (8 – 10 tấn/ha) Chống đổ, chịu hạn tốt, chống chịu sâu đục thân và đục bắp khá Chiều cao cây 220 – 230cm, đóng bắp cao (90 – 110cm)

1.3.2 Thời gian, địa điểm nghiên cứu

- Thời gian nghiên cứu: từ tháng 8/2016 – 5/2017

- Địa điểm nghiên cứu: Phòng thực hành bộ môn Sinh lý học thực vật và ứng dụng; vườn thực nghiệm khoa Sinh, trường Đại học Sư phạm Hà Nội

1.3.3 Phương pháp nghiên cứu

1.3.3.1 Bố trí thí nghiệm

Giai đoạn nảy mầm

Chọn hạt giống khỏe, đều, tỷ lệ nảy mầm > 90%, ngâm trong nước ấm 40 –

và giấy thấm gấp nếp chia thành 12 hàng ứng với 4 giống (3 hàng/1 giống)

Hình 1.1: Thí nghiệm giai đoạn nảy mầm

Gieo hạt vào các khe của giấy thấm gấp nếp, bổ sung 50ml dung dịch vào mỗi khay theo tính toán để vừa đủ ẩm giấy thấm và không gây úng cho hạt, các công thức thí nghiệm sử dụng dung dịch NaCl nồng độ: 100, 150, 200 và 250 mM Đặt

Mỗi giống gieo nhắc lại ba lần

Khay nhựa

Hạt ngô Giấy thấm gấp nếp

Tiến hành phân tích các chỉ tiêu sinh lí: tỉ lệ nảy mầm, chiều dài thân mầm rễ mầm (sau 48 giờ, 72 giờ) Các chỉ tiêu hóa sinh: hoạt tính enzyme amylase, catalase, đường khử được xác định sau 3, 5, 7 ngày gieo hạt Mỗi đợt thí nghiệm

nhắc lại 3 lần

Giai đoạn cây con

Sử dụng tấm xốp đục lỗ, mặt tiếp xúc với dung dịch có bịt lưới để hạt không bị rơi xuống, đặt tấm xốp vừa vào khay nhựa kích thước dài x rộng x cao = 50 x 30 x

20 (cm) được lót nilon Mỗi ô gieo một hạt Mỗi khay chứa 2,5l dung dịch Knop (ĐC) hoặc NaCl pha trong dung dịch Knop nồng độ: 50, 75, 100 mM (TN)

Hình 1.2: Thí nghiệm giai đoạn cây con

Mỗi tuần thay dung dịch 2 lần, đảm bảo rễ cây tiếp xúc hoàn toàn với dung dịch Các khay đã trồng cây đem đặt trong điều kiện tự nhiên, nơi có ánh sáng chiếu đồng đều Mỗi giống trong mỗi công thức được trồng nhắc lại ba lần Thu mẫu cây

để tiến hành các nghiên cứu sau 10 và 15 ngày gieo trồng

1.3.3.2 Phương pháp xác định các chỉ tiêu sinh trưởng

- Xác định tỷ lệ này mầm: Những hạt nảy mầm là những hạt có chiều dài rễ mầm đạt từ 3mm trở lên, tỷ lệ nảy mầm được tính theo công thức sau:

P = (a / b) * 100%

Tấm xốp đục lỗ Cây ngô

Khay nhựa

b: Tổng số hạt cho nảy mầm

- Chiều dài rễ mầm, chồi mầm đo bằng thước chia độ đến milimet

- Sinh khối khô của cây: dùng cân cân khối lượng tươi của cây Sau đó sấy

- Đếm số lượng cây trưởng thành đạt 2 – 3 lá sau 15 ngày trồng trong điều kiện mặn

- Đo chiều cao cây: Chiều cao thân được tính từ cổ rễ đến đỉnh sinh trưởng của thân được xác định bằng thước chia độ đến milimet

- Đánh giá mức độ chống chịu mặn theo hình thái [39]

Bảng 1.4 Thang đánh giá khả năng chịu mặn ở giai đoạn cây con

1.3.3.3 Phương pháp xác định các chỉ tiêu sinh lí, hóa sinh

* Xác định hoạt độ của enzyme amylase bằng phương pháp Rukhliadeva Geriacheva theo mô tả trong tài liệu của Nguyễn Văn Mùi [18]

Nguyên lý: Amylase có khả năng thủy phân tinh bột tạo thành các dextrin có

khối lượng mol khác nhau Khi cho tác dụng với iod, chúng sẽ tạo màu Đo cường

độ màu tạo thành tính được hoạt độ enzyme amylase

Phương pháp tiến hành:

phosphate, thu lấy dịch trong cho vào ống fancol Lặp lại 3 lần chiết rút, sau dẫn đến 10ml, li tâm 1200 vòng/phút trong 15 phút Thu dịch trong để làm thí nghiệm

Cho 10 ml dung dịch tinh bột 1% vào 2 ống thí nghiệm, ủ trong 30oC trong 30

5ml dung dịch iot phân tích ( được pha từ 2ml iot gốc với 98ml HCl 0,1N) Đo độ hấp thụ ở bước sóng 656nm, dùng dung dịch iot phân tích đưa về blank

Tính kết quả:

Lượng tinh bột bị thủy phân (C) được tính theo công:

C = [(A đối chứng – A thí nghiệm)/A đối chứng] * 0,1

A: Độ hấp thụ ở các mẫu đo

0,1: lượng tinh bột phân tích trong 1ml tinh bột 1% (g)

Hoạt độ amylase = (6,8789*C – 0,029388)/w

W: Khối lượng mẫu (g)

* Xác định hoạt độ catalase bằng phương pháp Bergmeyer (1983)[32]

Nguyên lý: dựa vào khả năng xúc tác của enzyme catalase cho phản ứng phân

Phương pháp tiến hành:

Chuẩn bị đệm phosphate (pH=7) Bổ sung 1g PVP 1%; 0,37g Na-EDTA 1mM; 0,29g NaCl 0,5M trong 100ml đệm phosphate được dung dịch thuốc thử

Cân hạt, cắt nhỏ cho vào cối sứ nghiền với 4ml dung dịch thuốc thử Ly tâm ở

5000 vòng/phút trong 25 phút được dịch chiết chứa enzyme

Đo độ hấp thụ của mẫu ở bước sóng 240 nm

Tính kết quả

Hoạt độ của catalase được tính theo công thức sau:

ΔAs: Độ hấp thụ của dung dịch mẫu ở bước sóng 240nm

240nm

Df: Hệ số pha loãng (nếu có)

W: Khối lượng mẫu

* Xác định hàm lượng đường khử bằng phương pháp DNS của Miler theo mô tả trong tài liệu của Nguyễn Văn Mùi [18]

Nguyên lý: Phương pháp dựa trên cơ sở phản ứng tạo màu giữa đường khử với

thuốc thử dinitrosalicylic acid (DNS) Cường độ màu của hỗn hợp phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ đường khử trong một phạm vi nhất định Dựa trên đồ thị đường chuẩn của glucose tinh khiết với thuốc thử DNS sẽ tính được hàm lượng đường khử của mẫu nghiên cứu

Phương pháp tiến hành:

vào cốc đong Tiếp tục cho thêm 5ml nước vào cối sứ và nghiền rồi dồn toàn bộ dịch chiết vào cốc đong Dùng nước tráng lại chày cối Sau đó dịch chiết được dẫn tới 25ml Li tâm thu lấy dịch lọc

Chuẩn bị các dung dịch glucose chuẩn có nồng độ từ 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 mg/ml

- Lấy 500μl glucose tương ứng với từng nồng độ cho vào ống eppendorf rồi thêm 500μl thuốc thử DNS, trộn đều

- Lấy 100 μl dịch lọc rồi dùng nước cất dẫn đến 500 μl Sau đó cho thêm 500

μl thuốc thử DNS

Đun sôi cách thủy 5 phút, rồi làm lạnh bằng cách ngâm trong bồn nước ở nhiệt

độ phòng Lấy 250 μl nạp vào bản nhựa 96 giếng, đem đo mật độ trên máy quang phổ ở bước sóng 575nm

Tính kết quả

Hàm lượng đường khử trong lá được tính bằng công thức sau:

Y = (1,4274 × X – 0,0503) * A

Hàm lượng đường khử trong 1g mẫu được tính theo công thức: X = Y V/m

* Xác định hàm lượng nước liên kết trong lá cây ngô theo mô tả của Nguyễn Văn

Mã [16]

Phương pháp tiến hành:

Lấy lá thứ 2 từ trên xuống, mỗi công thức lấy 4 mẫu ngẫu nhiên, số mẫu bằng số lần lặp lại của thí nghiệm

Cắt lá cho vào túi nilon đưa nhanh vào phòng thí nghiệm cân được khối lượng

độ 105°C trong 2 giờ để xác định khối lượng khô của lá Sự chênh lệch giữa khối lượng tươi và khối lượng khô cho biết lượng nước tổng số của lá

Tính kết quả:

Trong đó:

Công thức tính lượng nước liên kết: Y = X - Z

Trong đó:

Y - Hàm lượng nước liên kết (g); X - Hàm lượng nước tổng số (g)

* Xác định hàm lượng proline xác định theo phương pháp của Bates [16]

Nguyên tắc: Dựa trên phản ứng giữa proline và dung dịch ninhydrin trong acid

Phương pháp tiến hành:

Nghiền 0,25g lá cây ngô đã xử lý mặn bằng nitơ lỏng, bổ sung 5ml axit sulfosalicylic 3%, li tâm 7000 vòng/phút thu lấy dịch lọc

Lấy 2ml dịch chiết cho vào bình, thêm 2ml acid acetic và 2ml dung dịch

Bổ sung vào bình phản ứng 4ml toluene, lắc đều Lấy phần dịch màu hồng ở trên

Lập đường chuẩn proline: chuẩn bị dung dịch proline chuẩn có nồng độ 20,

40, 60, 80, 10 µg/ml Tiến hành phản ứng theo quy trình đã làm với mẫu thí

Tính kết quả:

Lập đường chuẩn proline : Y= (a x X + b) x 1000

Từ công thức trên để tính ra μg proline/g mẫu tươi như sau: A =

1000

P

V Y

Trong đó :

Y - Hàm lượng proline ( µg/l); A - μg proline/ g mẫu tươi

P - Khối lượng mẫu tươi (g) ; 1000 - hệ số quy đổi 1lít = 1000 ml

* Xác định hàm lượng diệp lục tổng số theo phương trình của Wettstein theo mô tả của Nguyễn Duy Minh và cs [17]

Nguyên lý: Dùng dung môi phân cực mạnh (acetone 100%) để rút toàn bộ diệp

lục vào dung dịch So màu trên máy quang phổ để xác định được mật độ quang học,

xuống không còn màu xanh Chuyển dung dịch diệp lục vào bình định mức có dung tích 10ml sau đó dùng acetone định mức đến vạch So màu trên máy quang phổ ở bước sóng 662nm và 644nm

P

V C

(mg/g lá tươi) Trong đó :

C(a+b) - Hàm lượng diệp lục a và b (diệp lục tổng số) (mg/l)

A - Hàm lượng diệp lục trong 1g lá tươi

C - Nồng độ diệp lục trong dịch chiết (mg/l)

1.3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu

Sử dụng phần mềm Microsoft Excel 2010 và phần mềm xử lý số liệu thống kê

PHẦN II: NỘI DUNG CHƯƠNG I: ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN MẶN ĐẾN MỘT SỐ CHỈ

TIÊU SINH LÝ, HÓA SINH Ở GIAI ĐOẠN NẢY MẦM

Quá trình nảy mầm của hạt là một giai đoạn quan trọng trong chu trình sống của thực vật để đảm bảo duy trì sự sống và tạo cơ sở ban đầu cho một cơ thể mới Trong quá trình này, tế bào hút nước rất mạnh, một loạt các enzyme được hoạt hóa, tổng hợp ADN và các chất mới trên cơ sở phân giải các chất dự trữ protein, lipid, carbohydrate

Trong nghiên cứu này chúng tôi tiến hành đánh giá khả năng nảy mầm của hạt, sự biến đổi hoạt động của enzyme amylase, catalase, hàm lượng đường khử và sinh trưởng của mầm các giống ngô khi cho nảy mầm trong dung dịch NaCl ở các nồng độ khác nhau, so với đối chứng là cho hạt nảy mầm trong nước để tìm hiểu ảnh hưởng của mặn NaCl đến giai đoạn nảy mầm của 4 giống ngô nghiên cứu

1.1 Khả năng nảy mầm của hạt ngô dưới ảnh hưởng của mặn NaCl

Giai đoạn nảy mầm là một trong những giai đoạn quan trọng và mẫn cảm với nhiều yếu tố môi trường bất thuận đặc biệt là hạn và mặn Quá trình nảy mầm của hạt bắt đầu bằng sự hút nước và trương nước trong hạt Hạt giống nảy mầm khi hàm lượng nước của hạt đạt 25 – 35% Khi gieo hạt trong môi trường mặn (có ASTT cao), sức hút nước bị hạn chế do đó các quá trình sinh lý, hóa sinh trong hạt bị kìm hãm làm giảm tỉ lệ nảy mầm của hạt vì vậy đây là một trong những chỉ tiêu quan trọng trong quá trình tuyển chọn giống có khả năng chịu mặn Những giống có khả năng chịu mặn là những giống có tỉ lệ nảy mầm tốt trong điều kiện thiếu nước Ở các ASTT khác nhau tỉ lệ nảy mầm của các giống là khác nhau ASTT càng lớn hạt càng khó lấy nước từ môi trường cũng đồng nghĩa với tỉ lệ nảy mầm của các giống giảm dần [19]

Để so sánh khả năng nảy mầm của các giống ngô, chúng tôi tiến hành gieo hạt trong môi trường NaCl có nồng độ lần lượt là 0, 100, 150, 200, 250 mM và đếm số hạt nảy mầm ở thời điểm 48, 72 giờ sau khi gieo hạt Tỉ lệ nảy mầm của hạt được

tính bằng phần trăm số hạt nảy mầm trong dung dịch NaCl so với số hạt nảy mầm gieo trong nước cất Kết quả thí nghiệm được trình bày ở bảng 2.1

Bảng 2.1: Tỉ lệ nảy mầm của hạt ngô dưới ảnh hưởng của NaCl (%)

Sau 48 giờ gieo hạt

CT

Giống

ĐC nước cất

Ghi chú: trong cùng một cột, các chữ cái (a, b, c…) giống nhau thể hiện sự sai khác không có

ý nghĩa thống kê, các chữ cái khác nhau thể hiện sự sai khác có ý nghĩa thống kê (α = 0,05) Dấu (*) thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa công thức TN và ĐC (α = 0,05)

Kết quả phân tích bảng 2.1 cho trong cùng độ mặn tỉ lệ nảy mầm của các giống có sự khác nhau

Thời điểm 48 giờ sau khi gieo hạt, ở công thức đối chứng tỉ lệ nảy mầm của giống LVN092 và LVN885 cao hơn so với hai giống còn lại đạt 72,5% và 73,6% Dưới ảnh hưởng của điều kiện mặn, tỉ lệ nảy mầm của các giống giảm xuống còn 40,0 – 63,3% (100 mM); 33,1 – 59,7% (150 mM) Ở công thức NaCl 250 mM sau

48 giờ gieo hạt, giống LVN17 và LVN146 chưa có hạt nảy mầm, hai giống LVN885 và LVN092 mặc dù có hạt nảy mầm nhưng với tỉ lệ rất thấp (18,1% và 15,8%)

Tiếp tục theo dõi sự nảy mầm của hạt ngô sau 72 giờ, ở công thức đối chứng,

tỉ lệ nảy mầm của cả bốn giống đạt trên 90% Ở công thức NaCl 100 mM, tỉ lệ nảy mầm vẫn khá cao dao động từ 77,5 – 85,8% Từ công thức NaCl 150 mM, có sự suy giảm mạnh về tỉ lệ nảy mầm của các giống, trong đó giống LVN146 giảm gần 40%

so với công thức đối chứng Tại thời điểm này, công thức NaCl 250 mM, giống LVN17 và LVN146 xuất hiện hạt nảy mầm, tuy nhiên tỉ lệ nảy mầm rất thấp đạt 19,7% và 17,2% Hai giống LVN092 và LVN885 có tỉ lệ nảy mầm cao hơn là 33,6% và 29,7%

Hình 2.1: Tác động của mặn đến tỉ lệ nảy mầm của hạt tại thời điểm 72 giờ

gieo hạt (% so với đối chứng )

Từ hình 2.1, khi so sánh tỉ lệ nảy mầm của các giống với công thức đối chứng, nhận thấy, nồng độ NaCl 100 mM tỉ lệ nảy mầm của các giống không có sự khác biệt, có lẽ nồng độ muối thấp chưa đủ tác động để gây ra sự khác biệt này Sự khác biệt giữa các giống bắt đầu thể hiện rõ rệt từ công thức NaCl 150 mM, phần trăm tỉ

lệ nảy mầm so với đối chứng của hai giống LVN092 và LVN885 đạt 84,2% và 80,4% cao hơn hẳn so với giống LVN17 và LVN146 là 59,7% và 56,7% Tương tự,

ở nồng độ 200 mM và 250 mM, so với đối chứng, giống LVN092 và LVN885 tiếp tục duy trì được tỉ lệ nảy mầm cao hơn

Như vậy, nồng độ muối cao ngăn cản sự hấp thu nước của hạt, kìm hãm nảy mầm Giaveno (2007) khi nghiên cứu tỉ lệ nảy mầm của 14 giống ngô (chia làm hai nhóm chịu mặn và mẫn cảm mặn) ở các nồng độ 50, 100, 150, 200, 250, 300 mM Kết quả chỉ ra rằng, các giống chịu mặn có thể nảy mầm tốt ở nồng độ 200 mM NaCl (90% hạt nảy mầm), còn ở nồng độ 250 mM tỉ lệ nảy mầm giảm mạnh, đến

300 mM tỉ lệ hạt không nảy mầm lên tới trên 60% [41] Nghiên cứu của Movafegh

về ảnh hưởng của mặn đến tỉ lệ nảy mầm của lúa mạch cũng cho thấy kết quả ở nồng độ 250 mM, tỷ lệ nảy mầm đạt hơn 57% Trong nghiên cứu của chúng tôi, từ nồng độ NaCl 200 – 250 mM, tỉ lệ nảy mầm cũng giảm xuống khá mạnh, tuy nhiên hai giống LVN092 và LVN885 vẫn có tỉ lệ nảy mầm cao hơn hai giống còn lại (36,1 và 31,9 % so với đối chứng) [51]

1.2 Ảnh hưởng của mặn đến sự sinh trưởng của thân mầm

Thiếu nước do mặn làm cho quá trình phân chia và dãn tế bào bị ảnh hưởng nghiêm trọng, do đó kìm hãm sinh trưởng của mầm Giống nào chịu mặn tốt hơn sẽ

có khả năng hút nước từ môi trường vào để cung cấp cho sự sinh trưởng của mầm Chúng tôi tiến hành đo chiều dài thân mầm vào thời điểm 48 giờ, 72 giờ sau khi gieo hạt Kết quả đo chiều dài thân mầm thể hiện ở bảng 2.2

Phân tích kết quả từ bảng 2.2 cho thấy, trong cùng một mốc thời gian khi nồng

độ mặn của môi trường tăng lên thì sự sinh trưởng của thân mầm giảm xuống ở tất

cả các giống, mức độ suy giảm khác nhau ở các giống nghiên cứu

Thời điểm 48 giờ, ở công thức đối chứng, chiều dài thân mầm của các giống đạt trung bình 2,01 – 2,75 cm, giống LVN146 có chiều dài thân mầm thấp hơn so với giống LVN885 và LVN092 Ở công thức NaCl 100 và 150 mM, chiều dài các giống giảm xuống dao động từ 0,85 – 1,90 cm Ở thời điểm này, hai giống LVN17

và LVN146 chưa hình thành thân mầm tại công thức 250 mM Giống LVN092 và LVN885 có chiều dài thân mầm rất thấp dưới 0,5 cm

Bảng 2.2: Sự sinh trưởng của thân mầm (cm)

Sau 48 giờ gieo hạt

CT

Giống

ĐC nước cất

Ghi chú: trong cùng một cột, các chữ cái (a, b, c…) giống nhau thể hiện sự sai khác không có

ý nghĩa thống kê, các chữ cái khác nhau thể hiện sự sai khác có ý nghĩa thống kê (α = 0,05) Dấu (*) thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa công thức TN và ĐC (α = 0,05).

Tiếp tục nghiên cứu ở thời điểm 72 giờ, ở công thức đối chứng, chiều dài thân mầm tăng lên nhanh chóng dao động từ 2,97 – 3,68 cm Công thức 100 mM, chiều dài thân mầm tăng lên dao động từ 1,91 – 3,21 cm; giống LVN092 và LVN17 có chiều dài thân mầm không khác biệt so với công thức đối chứng Ở công thức 150

mM bắt đầu làm chiều dài thân mầm các giống giảm mạnh đạt 1,56 – 2,23 cm Giống LVN17 và LVN146 đã hình thành thân mầm ở công thức 250 mM đạt 0,87

và 0,70cm

Quan sát hình 2.2, thời điểm 72 giờ nhận thấy sự suy giảm chiều dài thân mầm giữa các giống có khác biệt ngay ở công thức 100 mM, giống LVN17 và LVN092 có mức độ suy giảm ít hơn đạt 87,9 và 87,1% so với đối chứng; tiếp theo

là giống LVN885 đạt 76,3% và thấp nhất là LVN146 đạt 64,3% so với đối chứng Tuy nhiên, đến công thức NaCl 150, giống LVN17 bị ảnh hưởng mạnh, giảm còn 48,9% so đối chứng, tức là giảm gần 40% với công thức 100 mM cũng tại thời điểm

này Giống LVN092 có mức độ suy giảm ít hơn hẳn so với ba giống còn lại (đạt 60,5% so với đối chứng) Nghiên cứu ở nồng độ mặn cao hơn nhận thấy, giống LVN092 và LVN885 duy trì được sự sinh trưởng của thân mầm tốt hơn hai giống LVN17 và LVN146

Hình 2.2: Tác động của mặn đến chiều dài thân mầm của hạt tại thời điểm 72 giờ

gieo hạt (% so với đối chứng )

Như vậy, dựa vào mức độ suy giảm chiều dài thân mầm, dưới ảnh hưởng của điều kiện mặn giống LVN092 và LVN885 thể hiện ưu thế hơn so với LVN17 và LVN146

1.3 Ảnh hưởng của mặn đến sự sinh trưởng của rễ mầm

Để xác định ảnh hưởng của môi trường mặn đến sự sinh trưởng của rễ mầm chúng tôi tiến hành thí nghiệm đo chiều dài rễ mầm tại các thời điểm 48 giờ, 72 giờ sau khi gieo hạt Kết quả thu được thể hiện trong bảng 2.3

Kết quả bảng 2.3 cho thấy chiều dài rễ mầm của cả bốn giống tăng trong thời gian theo dõi ở cả công thức đối chứng và các công thức thí nghiệm Tuy nhiên ở mỗi giống và ở mỗi giai đoạn có tốc độ gia tăng chiều dài rễ mầm là không giống nhau