Ýnghĩalíluậnvàthựctiễncủađềtài...4 Nộidung...5 Chương1.Cơsởlíluậncủavấnđềnghiêncứu...5 1.1.. Phươngphápxửlíthốngkêkếtquảthựcnghiệm...18 Chương3.Ảnhhưởngcủaápsuấtthẩmthấuđếnsựsinhtrưởngvà
Trang 1Trongquátrìnhthựchiện,docònnhiềuhạnchế,đềtàinghiêncứuc ủ a emkhôngtránhkhỏinhữngthiếus ó t Rấtmongnhậnđượcsựchỉbảo,đónggópýkiếncủacácthầycôgiáovàcácbạnsinhviênđểđềtàicủaemđượchoànthiệnhơn.
Emxinchânthànhcảmơn!
HàNội,Ngày28tháng4năm2010.
SinhviênNguyễnThịThanh
LỜICAMĐOAN
Tôixincamđoanđ â y làcô ng trìnhnghiêncứuc ủ a riêngtôi.Kếtquảnghiêncứucủađềtàinàyđảmbảotínhchínhxác,kháchquan,trungthựcvàkhôngtrùnglặpvớicáctácgiảkhác
HàNội,Ngày28tháng4năm2010.
SinhviênNguyễnThịThanh
Trang 3Mởđầu 1
1 Lídochọnđềtài 1
2 Mụcđíchvànhiệmvụnghiêncứu 4
2.1 Mụcđíchnghiêncứu 4
2.2 Nhiệmvụnghiêncứu 4
3 Ýnghĩalíluậnvàthựctiễncủađềtài 4
Nộidung 5
Chương1.Cơsởlíluậncủavấnđềnghiêncứu 5
1.1 Vaitròcủanướcđốivớithựcvật 5
1.2 Vaitròcủanướcđốivớisựnảymầmcủađậutương 6
1.3 Prolinvàvaitròcủaprolinđốivớithựcvật 8
1.3.1 Bảnchấthoáhọccủaprolin 8
1.3.2 Vaitròcủaprolin 9
1.4.Tìnhhìnhn g h i ê n cứuv ề câyđậutương,prolinv à sựảnhhưởngcủaáps uấtthẩmthấuđốivớithựcvật 10
Chương2.Đốitượngvàphươngphápnghiêncứu 14
2.1 Đốitượngnghiêncứu 14
2.2 Phươngphápnghiêncứu 14
2.2.1 Phươngphápxácđịnhcácápsuấtthẩmthấu 14
2.2.2 Phươngphápbốtríthínghiệm 15
2.2.3 Phươngphápxácđịnhcácchỉtiêunghiêncứu 16
2.2.3.1 Xácđịnhtỉlệnảymầm 16
2.2.3.2 Xácđịnhcácchỉtiêusinhtrưởngcủamầm 16
2.2.3.3 Phântíchhàmlượngprolincủamầm 17
2.2.4 Phươngphápxửlíthốngkêkếtquảthựcnghiệm 18
Chương3.Ảnhhưởngcủaápsuấtthẩmthấuđếnsựsinhtrưởngvà hàmlượngprolincủamầmđậutương 19
3.1 Tỉlệnảymầmcủađậutương 19
3.2 Sựsinhtrưởngcủathânvàrễmầm 22
3.3 Khốilượngtươivàkhốilượngkhôcủamầm 28
3.4 Hàmlượngprolincủamầm 33
Kếtluận 36
Tàiliệuthamkhảo 37
1 Lídochọnđềtài
MỞĐẦU
Trang 4Đậutương,đỗtươnghayđậunành(Glycinemax)làmộtloạicâythuộchọĐậu( Fabaceae)bộĐậu(Fabales)l à mộtcâyt r ồ n g rấtcóg i á trị.H à m lượngc á c chấtdin
hdưỡngc ó ở đậutươngkhácao.Tronghạt,h à m l ư ợ n g proteincóthểchiếmtới40%khốilượngkhôcủahạt,thànhphầncủanóchứar ấ t nhiềuaxitaminkhácnhau,trongđócómộtsốaxitaminkhôngthaythếrấtc ầ n thiếtđốivớicơthể:lơxin,izolơxin,valin,metionin,triptophan,…
Đâylànguồnproteint h ự c vậtcóg i á trịcaocungcấpchoconngườiv à độngvật.T r o
n g hạtđậutươngcònchứanhiềunguyêntốkhoáng:Fe,Ca,P,Mg,Svàthànhphầnchấtxơtốtchotiêuhóa.Vitamintrong đậutươngcũngcónhiềul o ạ i k h á c n h a u , trongđ ó đángkểnhấtl à c á c vitaminn h ó m B : B1,B2,B6ngoàiracòncóvitaminE,axitpholic.Sovớicácloạiđậukhácthìđậutươngc ó chứacácaxitbéothiếtyếucaohơn.Tổngsốchấtbéochiếmkhoảng18%,thànhphầncacbonhiđratc h i ế m 3 1% N g o à i ra,đậutươngcònc h ứ a mộtsốthànhphầnrấtcólợichosứck h ỏ e conngườinhưphytosterols,lecithin,isoflavonsvàphytoestrogen…[19]
Sảnp h ẩ m từcâyđậutươngđ ư ợ c sửdụngr ấ t đadạngn h ư dùngtrựctiếphạtthôhoặcc h ế biếnt h à n h đậup h ụ, épthànhdầuđậunành,l à m nướctương,sữađậunành,b á n h kẹo,…[17]đ á p ứngn h u cầuvềđạmt r o n g khẩuphầnănhàngngàycủaconngườicũngnhưcủagiasúc.Theocácnghiêncứuc ủ a cácnhà khoahọcMĩvàHànQuốcchothấy:ănnhiềusảnphẩmtừđậutươngcóthểgiúpngănngừađượcnhiềubệnhu n g thưnhấtl à u n g thưdohoocmongâyra:ungthưvú,ungthưtuyếntiềnliệthayungthưđườngruột,
Trang 5mộts ố bệnhliênq u a n đếngan,mật,kiểms o á t thểtrạng,p h ò n g ngừabệnhtiểuđường,béophìvàloãngxương[4].
CũngnhưcáccâyhọĐậukhác,bêncạnhgiátrịdinhdưỡngcao,câyđ ậu tươngcòncótácdụngrấttốttrongviệccảitạođất,tạonăngsuấtchocáccâyt rồ ng khác.Điềun
à y c ó đượcl à d o h o ạ t đ ộ n g cốđịnhnitơcủaloàivikhuẩnRhizobiumsốngcộngsinh
trongcácn ố t s ầ n c ủ a rễcây.Chúngcungc ấ p đạmchođấtlàmchođấttrởnêntơixốp,màumỡhơnvàđồngthờilượngproteintronghạtvàcácbộphậnkháccủacâyđậutươngcũngcaohơnnhữngcâytrồngkhác
Mặtkhác,câyđậutươngcòncóthờig i a n s i n h trưởngngắn,lạithíchứ n g v ớ inhiềuphươngthứccanht á c như:l u â n canh,xencanh…
nêncót h ể n â n g caođượchệsốsửdụngđấttrồngvàtănghiệuquảkinhtếtrênmộtđơnvịdiệntíchcanhtác[3]
Vềnguồngốc,đậutươngđượccoilàmộttrongnhữngcâytrồngcổnhấtc ủ a
n h â n loại,xuấtpháttừmộtloạiđậutươngdạithânmảnhdạngcâyleo,tênk h o a họclà
G.sofaSied&Zuc(T.Hymovitz1970)ởvùngMãnChâu(TrungQuốc).Sauđódiệntí
chgieotrồngđậutươngđượcmởrộngtrênphạmvitoànthếgiới.Hiệnnayđậutươngđượctrồngtrên200quốcgia,chủyếutậptrungở mộtsốnước:HoaKỳ,TrungQuốcvàẤnĐộ[1]
ỞV i ệ t Nam,ngayt ừ t h ờ i vuaH ù n g ôngc h a t a đ ã biếttrồngvàsửdụngnhiềuloạiđậutrongđócóđậutương.Hiệnnay,đậutươngđượccoilàmộtcâytrồngnôngnghiệpquantrọng,ch ỉ đứngsaulúavàngô.T u y nhiên,d iệ n tíchgieotrồngcũn
gn h ư năngsuấtđậutươngcủanướct a c ò n rấthạnchế.Diệntíchgieotrồngchỉdaođộngtrongkhoảngvàitrămnghìnha,năngs u ấ t trungbìnhchỉbằngkhoảng57%năngsuấtđậutươngbìnhquântrêntoànthếgiới.Nướctanằmtrongkhuvựckhíhậucótiềmnăngsảnxuấtđậutươngc h o năngs u ấ t caonhấttrêntoàncầu[2].T u y n h i ê n , địahìnhnướct a k h á
Trang 6phứctạp,3/4làđồinúi,diệntíchđấtcanhtácchỉchiếm21%tổngdiệntích,trongđódiệntíchđấtmàumỡkhôngnhiều,diệntíchđấtbịnhiễmmặnkhál ớ n (ướctínhcókhoảng54triệuhađấtđaiở ĐôngN a m ÁvàViệtN a m bịnhiễmmặn).Ở nhữngvùngđấtnày,ápl ự c t h ẩ m thấurấtlớn,l à m chocâytrồngkhóhútđ ư ợ c nước,n ê n thườngkhôngsinhtrưởngvàp h á t triểnbìnhthườngđược.Dođó,việclựachọnđượcnhữnggiốngcâytrồngcókhảnăngc h ố n g chịutốtvàchonăngsuấtcaotrênnhữngvùngđ ấ t nàygặprấtnhiềukhókhăn.
Vìvậy,nghiêncứukhảnăngchốngchịucủacâyt r ồ n g nóichungvàđ ậ u t ư ơ n
g n ó i riêngl à mộtviệcl à m c ó ý nghĩaquantrọngtrongs ả n xuấtnôngnghiệpởViệtNam.Điềuđókhôngchỉgópphầnlàmtăngnăngsuấtcâytrồngmàcòncóthểmởrộngđượcdiệntíchđấtcanhtácnôngnghiệpởnướct a
Khảnăngchốngchịucủacâytrồngtrongđiềukiệnkhắcnghiệtđãvàđ a n g đượccácnhàkhoahọctrongvàngoàinướcquantâmnghiêncứu.Trênc ơ s ở tínhmẫn
c ả m c ủ a cácloạicâyt r ồ n g k h á c n h a u vớiđiềuk i ệ n ngoạicảnh,trongtừnggiaiđoạnnhấtđịnh,cácnhàkhoahọcđãxácđịnhđượckhản ă n g chốngchịuở mộts ố câyt
r ồ n g khácnhau:k h ả năngchịunóng,chịulạnh,chịuhạn,chịumặn.Trongđó,k h ả n ă
n g chốngchịuở g i a i đoạnn ả y m ầ m đượcđặcbiệtquantâm,bởiđâylàgiaiđoạnđầutiên,giaiđoạntạotiềnđềchosựsinhtrưởngvàpháttriểncủacơthểcâynonmới
Trênđốitượngcâyđậutương,đãcómộtsốnhàkhoahọcnghiêncứunhư:SheilaA.Blackman,MiquelRibas– Carbo,Finnegan…[29],
[33]t ì m h i ể u ả n h hưởngc ủ a sựt h i ế u nướcđếnq u á trìnhquanghợp,h ô hấp,sinhtrưởng.ỞViệtNam,cũngcómộtsốtácgiảđãnghiêncứuvềđậutươngnhư:NguyễnHuyH o à n g , TrầnĐìnhLong,NguyễnV ă n Mã,TrầnThịPhương
Trang 7[ 1 4 ] vớic á c v ấ n đềđ á n h g i á khản ă n g chịuhạn,quanghợp,chấtlượnghạt,chọntạogiống
Tuynhiên,sốlượngcáccôngtrìnhnghiêncứuvềsựảnhhưởngcủaáps u ấ t thẩmthấuđếncâyđậutươngchưanhiều.Vàsựnghiêncứumớichỉdừngl ạ i ởviệcđánhgiásựảnhhưởngcủ a mộtápsuất thẩmthấun h ấ t định.Chođ ế n n a y vẫnchưacóc ôngtrìnhnghiêncứunàođánhgiámộtcáchtổngthểmứcđộảnhhưởngcủacácápsuấtthẩmthấunhauđếnsựsinhtrưởngcủacâyđ ậ u tương.Xuấtpháttừnhữnglídotrên,chún
gtôitiếnhànhnghiêncứuđềtài:“Ảnhhưởngcủaápsuấtt h ẩ m thấuđếns ự sinhtrưở ngv à h à m lượngpr ol in củahạtđậutươngnảymầmtrongdungdịchđườngsaccar ôzơ”.
3 Ýnghĩalíluậnvàthựctiễncủađềtài
- Bổsungthêmnguồntưliệuvềnghiêncứucácchỉtiêusinhtrưởngvàhàmlượngprolintronggiaiđoạnnảymầmcủađậutương
- Bướcđầuđánhgiáđượcmứcđộảnhhưởngcủaápsuấtthẩmthấuđ ế n sựs i
n h trưởngv à h à m lượngprolinc ủ a đậutươngt r o n g g i a i đoạnnảymầm
- Bổsungthêmnguồntưliệunghiêncứu,tạocơsởtiềnđềđểcácnhàc h ọ n tạo
g i ố n g cóthểlựachọnđượcg i ố n g c â y trồng t h í c h hợpn h ằ m nâng
Trang 8NỘIDUNG
CHƯƠNG1:CƠSỞLÍLUẬNCỦAVẤNĐỀNGHIÊNCỨU
1.1 Vaitròcủanướcđốivớithựcvật
Nướclàmộtchấtkhôngthểthiếutrongcấutrúccủatếbàothựcvật.H à m lượngnướccủađasốthựcvậtđạttừ70–
80%.Ởcácloàirau,nướccóthểchiếm90%khốilượngtươicủacây.Cònởmộtsốcơquannhưhạt,bàotửth ì chứaítnướcnhưvậychúngduytrìđượckhảnăngnảymầmlâuhơn
Sựkế t hợpcủa cácphântửnướcvàcác yếutố cấu trúccủatế bàoquyếtđịnhđộbềnvững,rắnchắccủamô,duytrìhìnhdạngcấutrúccủatếbàovàtoànbộcơthể,tạođiềukiệnthuậnlợichocáchoạtđộngsốngcủacây.N ư ớc trựctiếpthamgiavàocáchoạtđộngsinhlí,sinhhóa củathựcvật,là môitrườngchocácphảnứnghóahọcdiễnratrongtếbàovàcơthể,làdungmôicủanhiềuchất,hầuhếtcácphảnứnghóasinhtrongtếbàothựcvậtđềuxảyrat r o n g môitrườngnước.T r o n g quátrìnhtraođ ổi chấtvàn ă n g lượng,
nướct ha mgianhưmộtnguyênliệu.Trongquá trìnhquanghợp,nướccungc ấ p H+đểNADP+thànhNADPHthôngquaphảnứngquangp h â n l i nước.Nước thamgiavàonhiềuphảnứngsinhhóacủaquátrìnhhôhấphiếukhí,sựt h ủ y phâncáchợpchấtcaophântửnhấtthiếtcầnsựcómặtcủanước.Chínhvìvậy,c h ỉ c ầ n g i ả m mộtlượngnướcnhỏtrongt ế bàocũngc ó thểgâynênn h ữ n g thayđổiđángkểcáchoạtđộngtraođổichất.Từđó,ảnhhưởngđếnsựsinhtrưởngvàpháttriểncủacây
Trang 9Bêncạnhđó,n ư ớ c còncóv a i t r ò hiđrat.N ó đ ư ợ c h ấ p phụtrênbềmặtcác
h ạ t keo(protein,axitnucleic)v à trênbềmặtmàngs i n h h ọ c (màngsinhchất,màngkhôngbào,màngcácbàoquan)tạothànhlớpnướcmỏngbảovệc h o cáccấutrúcsốngcủat
ế bào.Nướcc ò n cóv a i t r ò quantrọngtrongviệcđiềuhòavàổnđịnhnhiệtđộcủalágiúpquátrìnhsinhlí,sinhhóacủacơthểdiễnrabìnhthườngtrongđiềukiệnnhiệtđộcao.Donướccótỷnhiệtcao
vàcóthểbayhơitrongbấtkỳnhiệtđộnàokểcảnhiệtđộdưới00C.Khithiếu
nướccâythườngthayđổivềhìnhthái,mômấtsức căng,câybịhéo,t ế bàog i ả m hàmlượngnướctựdo,màngsinhchấtchuyểntừsolsanggel,tínhthấmc ủ a t ế bàor ễ t h a yđổi,hoạtđộngcủae n z i m thủyphâng i ả m mạnh,s ự tổnghợpADNbịgiảmsút,thậmchíbịphângiải.Nhiềukhicácphảnứngxảyratrongđiềuk i ệ n thiếuôxid o l ỗ k h íđóngdẫnt ớ i việchìnht h à n h nhiềusảnp h ẩ m độcnhư:axitlactic,etanol,axetalđehit,amoniac,…vàtếbàogiảmkhản ă n g tíchlũyATP
Ngoàira,nướccòngópphầntíchcựctrongviệcđảmbảomốiliênhệkhăngkhítgiữacơthểvớimôitrường.Sựthiếunướctrongcâylàmcholỗkhíđóng,làmgiảmlượngCO2xâmnhậpvàolákhiếnchohoạtđộngquanghợpg i ả m sút,hơnnữasựthiếunướccòngiảmsựvậnchuyểncácsảnphẩmquanghợptừláđếncơquan,bộphậnkháccủacây,giảmviệcgắnCacbonvàocáchợpchất.Quátrìnhtổnghợpproteinbịgiảmcòndotăngcườngphângiảiaxitnucleickhibịthiếunước
Đặcbiệt,nếubịthiếunướcđộtn g ộ t l ạ i càngn g u y h i ể m h ơ n doc h ú n
g làmrốiloạnquátrìnhtraođổichất,gâyhậuquảhếtsứcnghiêmtrọng,cóthểlàmchếtcây,ngaycảkhichưabịhéohoàntoàn
Nhuc ầ u nướcc ủ a thựcvậtt h a y đổit ù y th eo loài,tuỳv à o c á c g i a i đoạnsinhtrưởngcủacây.V à sựsinhtrưởngp h á t triểncủacâychỉdiễnr a bìnhthườngkhiđượccungcấpđủnước
Trang 10Nảymầmlàgiaiđoạnquantrọngtrongchutrìnhsinhtrưởngvàpháttriểncủathựcvậtnóichungvàđậutươngnóiriêng.Quátrìnhnảymầmdiễnr a mạnhmẽtạocơsởthuậnlợichosựsinhtrưởngvàpháttriểnsaunàycủacây.Quátrìnhnảymầmdiễnravớinhiềubiếnđổisinhlí,sinhhóatronghạtvớitốcđộcaođểchuẩnbịchosựhìnhthànhcâymới.Đậutươnglàcây2lám ầ m
Sựnảymầmbắtđầubằngsựhấpthụnướcnhờcơchếhúttrươngcủah ạ t làmhạttrươnglên,hạtchuyểntừtrạngtháingủnghỉsangtrạngtháisinhtrưởngmạnh.Tronghạt,bắtđầutăngtínhthủyhóacủakeonguyênsinhchất,g i ả m tínhưamỡvàđộnhớtcủakeodẫnđếnnhữngbiếnđổisâusắcvàđộtngộtt r o n g q u á trìnht r a o đ ổ i chấtcủahạtliênquanđếnsựnảymầm.Đặctrưngnhấtlàsựtăngmạnhmẽh o ạ t t í n h e n z i mthủyphânphâng i ả i polisaccarit,proteinvàcác chấtph ức tạpkhácthànhchấtđơngiản,d ẫ n đếnthayđổihoạtđộngthẩmthấu.Cácsảnphẩmthủyphânnàydùnglàmnguyên
Trang 11liệuchoquátrìnhhôhấptănglênmạnhmẽcủaphôihạt,vừalàmtăngápsuấtt h ẩ m thấutronghạtgiúpchoquátrìnhhútnướcvàohạtnhanhchóng.
Tiếptheo,làsựsinhtrưởngcủaphôi.Khihạtnảymầmphôibắtđầusinhtrưởng.Đầutiên,rễmầmnhôrađểcốđịnhcâyhútnướcvàcácchấthòat a n Trụdướilámầmduỗiratrướckhicànhbắtđầusinhtrưởng.Sauđócácl á mầmđượcđẩylênmặtđấtnhờtrụdướilámầm
Giaiđoạnnả y mầmcủahạtđ ặ c biệtmẫnc ả m đốivớis ự thiếunước.Hạtkhôcóhàmlượngnướckhoảng10–
14%vàchỉbắtđầunảymầmkhihútđượcmộtlượngnướcbằng5 0 –
70%k h ố i lượngcủahạt[24].Trongg i a i đoạnnàysựs i n h trưởngpháttriểncủamầmdựatrênnguồndinhdưỡngd ự t r ữ củahạtvàphụthuộcnhiềuvàonhiệtđộvàđộẩmcủamôitrường.Nếuhạtkhôngđượccungcấpđủlượngnướccầnthiếtthìcácenzimthuỷphânkhôngđượchoạthóa,cácquátrìnhsinhlí,sinhhóacầnthiếtchosựnảymầmkhôngđượcdiễnrabìnhthường.Dođóảnhhưởngrấtlớntớikhảnăngnảymầmcủah ạ t Vàmộttrongnhữngnguyênnhândẫntớisựthiếunướcnàylàdoápsuấtt h ẩ m thấucủamôitrườngquácaolàmhạtkhônghútđủlượngnướccầnthiếtc h o sựnảymầm
Trang 12Trongphântửprolinchứapiroliodinđượctạothànhdosựkếthợpc ủ a nhómaminbậc1vớimạchbên,dođóprolinlàmộtaxitaminchứanhómaminbậc2.Vìvậy,prolincònđượcgọilàiminoaxit[32].
Prolinl à mộtaminoaxitư a n ư ớ c , đượctổnghợptừglutamicbởie n z i m chìakhóalàdelta1–pyrroline–5–carboxylatesynthetase(P5CS)[27]
1.3.2 Vaitròcủaprolin
Prolinlàmộttrongnhữngchấtthuộcnhómcókhốilượngphântửnhỏvàđượcxemlàchấtcókhảnăngtạoápsuấtthẩmthấucao,bêncạnhđóc òn cónhómhợpchấtamonbậc4vànhómhợpchấtsulfonium3–
Khinghiêncứuchứcnăngsinhhọccủaprolin,biểuhiệnhìnhtháivàc h ố n g chịuáplựcthẩmthấu,Nanjovàcộngsựđãpháthiện:nhữngcâybịđộtb i ế n vềhìnhdạng(cós ự bấtbìnhthườngvềbiểubì,t ế bàomômềmvàhệmạch)cóhàmlượngP 5 C S thấp,rấtmẫnc ả m vớiáplựcthẩmthấu.Nhưngn h ữ n g sựbiếnđổikiểuhìnhđócóthểứcchếđượcbằngcáchtăngcườnghàmlượngprolinngoạibào[31]
TheoWynJones (1977)nhữngchấtđượccoilàtácnhâncạnhtranht h ẩ m thấu,trongđ ó đ á n g kể nhấtlà prolin,đượcxemnhưđó ng vaitròchủ
Trang 13Nghiêncứus ự thayđổih à m lượngprolinvàaxita b x i s i c củanhữngđốitượngmẫncảmvàchốngchịuđiềukiệnápsuấtthẩmthấucủaZhengYi-
Z h i vàLiTiancũngkhẳngđịnhrằng:phảnứngvớiáplựcnướcvànồngđộmuối,c â yđậutươngtí ch luỹhàmlượngprolin cao,đ óđược xe m nhưphảnứ n g thíchnghivớiđiềukiệnkhôhạn[35]
Theonhững cáchthứckhácnhau,nhữngnghiêncứuứngdụngcôngnghệg e n vớit í n h chốngchịucácđiềukiệnb ấ t lợiv ề nước,đangtậptrungv à o n h ó m
g e n t h u ộ c c h u trìnhtổnghợpprolin.C á c gennàymãh o á choe n z i m
P 5 C S vàP5CR(enzim
thamgiavàoquátrìnhtổnghợpprolin)đãđượcK i s h o r chuyểnthànhcôngvàothuốclávànhậnkếtquảtốt,lượngprolintăngt ừ 8-10lầnsovớicâyđốichứng[27]
1.4.Tìnhhìnhnghiêncứuvềcâyđậutương,prolinvàsựảnhhưởngcủaápsuấtt hẩmthấuđốivớithựcvật
Đậutươnglàmộtcâytrồngnôngnghiệpphổbiến,cógiátrịcaocảvềmặtdinhdưỡngvàkinhtế,n ê n đãđượccácnhàk h o a h ọ c q u a n tâm,n g h i ê n cứutừrấtsớm.C á c côngtrìnhnghiêncứuđầutiên,trênthếgiớivềcâyđậutương,đượcbiếtđếnvàokhoảnggiữathếkỉXVII,t ro ng đóhướngn g h i ê n cứuchủyếutậptrungvàomộtsốvấnđềnhư:sựsinhtrưởng,đặctính
Trang 14nôngs i n h học…
Trongn h ữ n g nămgầnđây,n h ờ sựpháttriểncủ a khoahọcc ô n g nghệ,cùngvớisựrađờicủacáctrangthiếtbịhiệnđại,cácnhàkhoahọcc ó điềukiệnđisâutìmhiểucáccơchếsinhlíliênquanđếnkhảnăngchốngc h ị u củathựcvậtnóichungvàcâyđậutươngnóiriêng,đặcbiệtlàkhảnăngc h ị u hạnđượcqua ntâmnghiêncứukhá nhiềunhư:ảnhhưởngcủa sựthiếunướcđếns ự pháttriểncủahạt[34],quátrìnhquanghợp[31],
q u á trìnhh ô h ấ p …
Mộtsốcơchếhóasinhvàsinhhọcphântửcũngđãđượcnghiêncứunhư:xácđịnhvịtrícủagenliênquanđếnviệcđiềuchỉnhápsuấtthẩmthấu(MaitraN,CushmanJ , C 1994…),gentổnghợpmộtsốc h ấ t hìnhthànhv à t í c h l ũ y n h i ề u khigặphạnh á n : prolin,n h ó m aminb ậ c 4 , mộts ố đường…[ 1 5 ] , [21]
SheilaA.Blackmanvàcộngsựnăm1992[33]đãnghiêncứuproteins ố c nhiệt( H S P –
heatshockprotein)t r o n g phôihạtđậutươngđ a n g chínở đ i ề u kiệnbìnhthườngvàdướiápsuấtt h ẩ m t h ấ u cao.KếtquảnghiêncứukhẳngđịnhHSPtănglêntrongquátrìnhhìnhthànhhạtvàgiảmkhihạtnảymầm.HSPhỗtrợbảovệtế bàovàothờiđ iể moligosaccaritchưađượctổnghợpđủlượngđểthựchiệnchứcnăng
Nhiềunghiêncứukhẳngđịnhcómốil iê nquangiữasựtíchlũyaxita b x i s i
c (ABA)vớisựtănghàmlượngcácchấtđiềuchỉnhthẩmthấukhigặphạn,cácchấtnàythườnglàproteinhoặcaxitaminđượcđiềukhiểntổnghợpbởicácgenRAB(responsivetoabscisicacid).Bêncạnhđó,cũngcómộtsốchấtcókhảnăngđiềuchỉnhthẩmthấukhôngliênquanđếnsựtíchlũyABA,sựtănghàmlượngcủachúngđộclậpvớisựtíchlũyABA
ỞViệtNam,vàokhoảngnhữngnăm60,70củathếkỉtrướcđậutươngmớib ắ tđầuđ ư ợ c quant â m n g h i ê n cứu,n ộ i dungnghiêncứuchủyếutậptrungvào:giống,thờivụvàphânbón.Thínghiệm
tạiTrạiSôngLônăm1953doBùiHuyĐápchỉđạođượcxemlàth ínghiệmchínhq u yđầutiênvềcây
Trang 15ă n g Khoa,chủyếun g h i ê n cứuv ề quátrìnhsinhtrưởngc ủ a rễ,thân,hoa,quảcủađậutương[1]
Trongnhữngnămgầnđây,sốlượngcáccôngtrìnhnghiêncứuvềcâyđ ậ u tươngtănglênnhiều.Trongđó,hướngnghiêncứutậptrungchủyếuvàot í n h chốngchịuc ủ
a cây,đ ặ c b i ệ t l à t í n h c h ị u h ạ n : nghiêncứuđ ặ c tínhd i truyềnvàkhảnăngchịuhạnởconlaiđậutươngF1(NguyễnHuyHoàng)
[7].Sosánhđ ộ n g tháihìnhthànhnốtsầnở mộts ố giống,dòngđậutươngchịuh ạ n [9].Nghiêncứuthànhphầnđiệndiproteincủamộtsốgiốngđậutươngcókhảnăngchịuhạnkhácnhau(TrầnThịPhươngLiên)
[11],khảnăngchịuhạnc ủ a mộtsốgiốngđậutươngnăngsuấtcaotrênđấtbạcmàu(NguyễnVănMã)
[ 1 2 ] , mộtsốchỉtiêusinhlí,sinhhóacủacâyđậutươngtrongđiềukiệngâyh ạ n (NguyễnVănMã,PhanHồngQuân)[14]…
Kếtquảnghiêncứuđãđượcứ n g dụngtrongsảnxuấtvàchọntạođượcnhiềugiốngđậutươngmớicónăngs u ấ t cao,p h ẩ m c h ấ t tốt,phùhợpvớiđiềukiệnk h í h ậ u , c a n h t
á c c ủ a ViệtNam
TạiTrungtâmNghiêncứuvàThựcnghiệmđậuđỗ,ViệnKhoahọcKĩthuậtNôngnghiệpViệtNam,n h i ề u giốngđậutươngnhậpnộiv à giốngđ ị a phươngđãđượcđánhgiákhảnăngchịuhạn,chịunóngbằngmộtsốphươngpháp:chohạtnảymầmtrongdungdịchđườngsaccarôzơ,phươngphápdùngnhiệtđộcao…[7],[8],
[9].Kếtquảlà,từtrên1000mẫugiốngnhậpnộiđãphânlậpđược68mẫugiốngchịuhạntổnghợp,14giốngvừachịunóng,vừac h ị u hạntốt…
Vềsựảnhhưởngcủaápsuấtthẩmthấu,đãcómộtsốcôngtrìnhnghiênc ứ u trênc
ác đốitượngđộngvậtnhư:lưỡngc ư, bòs á t …
Trênthựcvật,cácnhàkhoahọccũngđãđánhgiáđượcsựảnhhưởngcủaápsuấtthẩmthấuđối
Trang 16vớikhảnănghútnước,sựsinhtrưởngcủabộrễ,thânvàlá.Trongnuôicấymô:ảnhhưởngcủamanitolđếntíchlũyprolinvàglucoseliênquanđếnkhản ă n g điềuchỉnhthẩmthấutrongnuôicấycalluscàchua[5].Trênđốitượngđ ậ u tươngcũngđãcómộtsốtácgiảnghiêncứuvềsựảnhhưởngcủaápsuấtt h ẩ m thấu,nhưngsựnghiêncứumớichỉdừnglạiviệcđánhgiásựảnhhưởngc ủ a mộtá p su ất thẩmthấunhấtđịnh( 7 hoặc9atm),
c ò n việcđánhgiámộtc á c h tổngthểmứcđộảnhhưởngcủamộtloạtc á c ápsuấtt h ẩ m
t h ấ u khácnhautừthấpđếncaothìhiệnnayvẫnchưacócôngtrìnhnghiêncứunàođược
c ô n g bố
Vềh à m lượng prolin,trênthếgiớiđãcók h á nhiềucôngtrìnhnghiênc ứ u vềprolin,tậpt r u n g chủyếuv à o mộts ố vấnđềnhư:sựb i ế n đổih à m lượngprolinởđiềukiệngâyhạn,bảnchấthóasinhcủaprolin,việctìmhiểuc ơ chếcủaquátrìnhtổnghợpprolincũngnhưcácyếutốảnhhưởngđếnquátrìnhnày[26],[27],[31],[32],[35]…Ởnướcta,việcnghiêncứucácchỉtiêusinhhóathôngquaviệcđánhgiáhàml ư
ợ n g prolinc h ư a phổbiếntrênnhiềuđ ố i tượngthựcvật.Mớic h ỉ c ó mộtsốcôngtrìnhnghiêncứuvềsựbiếnđổihàmlượngprolintrênmộtsốđốitượngn h ư : cà c h u a [5],đậuxa n h [6],l ú a [15].Đếnnay,s ố lượngcáccôngtrìnhnghiêncứuv ề s ự biếnđổihàm
l ư ợ n g prolintrênđốitượngcâyđ ậ u tươngchưanhiều
Trang 172 2 0 g.Giốngchịuđ ư ợ c nóng,lạnhv à c h ị u hạntốt.G i e o trồngđược3 v ụ trongnăm.V ù n g đấtgieotrồngthíchhợp:tấtc ả c á c l o ạ i đấtvàvùngsinhtháicótrồngđậutương,thíchnghitốtvớivùngnúicao[ 18 ].
- AK02:Giốngđượctạorabằngphươngphápchọnlọccáthểtừgiốngđ ậ u tươngvàngMườngKhương.Đượccôngnhậngiốngchínhthứcnăm1987[20].Thờigiansinhtrưởnglà:75-
85ngày.Hạtdạngbầudục,hơitròn,màuvàngnhạt.Năngsuấttrungbình:1,5-1,6tấn/ha.Khốilượng1000hạtlà:100
P:Ápsuấtthẩmthấu(atm)
Trang 18lcủadungdịch(M)R:Hằngsốkhí(R=0,0821)
Trang 19T:Nhiệtđộtuyệtđối(K)i:Hệsốđiềuchỉnhsựphânly(Đốivớidungdịchsaccarozơi=1)Sauđó,chúngtôitiếnhànhthửkhảnăngnảymầmcủađậutươngởcácá p suấtthẩmthấukhácnhau.Kếtquảthửnghiệmchothấyđậutươngchỉcókhảnăngnảymầmtrongmôitrườngcócácápsuấtthẩmthấutừ1–
11atm,khiápsuấtthẩmthấu≥ 12atmthìđậutươngkhôngcònkhảnăngnảymầmn ữ
a Trênc ơ sởđ ó , c h ú n g tôitiếnhànhc á c thínghiệmnghiêncứusựsinhtrưởngv à prolincủađ ậ u tươngn ả y m ầ m t r o n g dungdịchđườngvới12á p s u ấ t thẩmthấukhácnhautừ1đến12atm
ư ớ c cất.Khibắtđầugieo,mỗikhayđượctưới mộtlượngnướchoặcdungdịchđườngvừađủ,làmướtđềugiấythấmvàtươngđươngnhauởtấtcảcácmẫu.Sauđó,mỗingàybổsungthêm αởmỗimẫu50mlnướchoặcdungdịchđường
Vìhạtnảymầmtrongdungdịchđườngrấtdễbịnhiễmkhuẩnnênhạtgiốngvàcácdụngcụđềuđượckhửtrùngtrướckhigieo
Hạtgiống:chọnhạtgiốngđều,khỏe,cóphôisángvàkhôngsâumọt.Khaynhựa,bình,tay…đượcrửasạch,sauđókhửtrùngbằngcồn
Trang 20- Khốilượngtươicủamầm(g/
mầm):mầmđượcrửasạchbằngnướccất,sauđócânkhốilượngcủamầmvàongàyđầutiên,ngàythứ7saukhihạtnảymầm
- Khốilượngkhôcủamầm(g/
mầm):mầmđượcrửasạchbằngnướccất,đemsấykhôở1050Cchođếnkhikhốilượngkhôngđổi(3h).Sauđó,cân
Trang 21u đ ó ủ đá5 phút.Tiếptheo,bổsungvàob ì n h phảnứ n g 4 mlt o l u e n , lắcđều.L ấ y phầnd ị c h mầuh ồ n g ở bêntrên,đomậtđ ộ quanghọcở bướcsóng5 2 0 nmtrênmáyquangphổUV-Spectrophotometer.
Tấtcảcácα-axitamincủaproteinđềuphảnứngmàuvớininhyđrint ạ o hợpchấtmàux a n h tím,riêngiminoaxitnhưprolintạothànhmàuvàngvớicơchếphảnứngphứctạp.Tínhchấtnàycócựcđạihấpthụởbướcsóngλ = 520nm
Hàmlượngaxitaminprolinđượctínhtheocôngthứcsau:
(côngthứcsuyratừviệclậpđườngchuẩnprolin)
Y=0,0179X+0,095 (R2=1)Trongđó:
Y:Hàmlượngprolin(mg/l)X:Giátrịmậtđộquanghọcđođượcởbướcsóng520nmR2:Hệsốtươngquan
Sauđóhàmlượngprolinđượcđổirađơnvịmg/gtheocôngthức:
Y.V
A=
P.1000
Trang 22n α α α α α
d m
Trongđó:
A:hàmlượngprolin(mg/
g)P: khốilượngmẫu(g)V:thểtíchdịchprolinchiếtđược