ẢNH HƯỞNG của GIBBERELLIC ACID và THỤ PHẤN CHÉO đến số hột TRÊN TRÁI bưởi năm ROI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ -oΟo- Lê Thị Thanh Giang ẢNH HƯỞNG CỦA GIBBERELLIC ACID VÀ THỤ PHẤN CHÉO ĐẾN SỐ HỘT TRÊN TRÁI BƯỞI NĂM ROI Citrus maxima var... Chứng nhậ

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

-oΟo-

Lê Thị Thanh Giang

ẢNH HƯỞNG CỦA GIBBERELLIC ACID VÀ THỤ PHẤN CHÉO ĐẾN SỐ HỘT TRÊN TRÁI BƯỞI NĂM ROI

(Citrus maxima var ‘Năm Roi’)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NÔNG HỌC

Cần Thơ - 2008

Trung tâm Học liệu ĐH Cần Thơ @ Tài liệu học tập và nghiên cứu

Trang 2

Chứng nhận luận văn tốt nghiệp đề tài “ẢNH HƯỞNG CỦA GIBBERELLIC

ACID VÀ THỤ PHẤN CHÉO ĐẾN SỐ HỘT TRÊN TRÁI BƯỞI NĂM ROI

(Citrus maxima var ‘Năm Roi’)” Do sinh viên Lê Thị Thanh Giang thực hiện và

đề nạp

Kính trình Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp

Cần Thơ, ngày tháng năm 2008 Cán bộ hướng dẫn

TS Lê Văn Bé

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

-oΟo-

Lê Thị Thanh Giang

ẢNH HƯỞNG CỦA GIBBERELLIC ACID VÀ THỤ PHẤN CHÉO ĐẾN SỐ HỘT TRÊN

TRÁI BƯỞI NĂM ROI

(Citrus maxima var ‘Năm Roi’)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NÔNG HỌC

Trang 3

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận luận văn đính kèm với đề

tài: “ẢNH HƯỞNG CỦA GIBBERELLIC ACID VÀ THỤ PHẤN CHÉO ĐẾN

SỐ HỘT TRÊN TRÁI BƯỞI NĂM ROI (Citrus maxima var ‘Năm Roi’)” do

Lê Thị Thanh Giang thực hiện và báo cáo và đã được Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp thông qua

Ý kiến hội đồng:

Luận văn đã được hội đồng đánh giá ở mức:

Duyệt của khoa Nông Nghiệp và SHƯD Cần Thơ, ngày…tháng…năm 2008 Chủ nhiệm khoa Chủ tịch hội đồng

ii

Trang 4

Tên: LÊ THỊ THANH GIANG

Sinh ngày: 20/11/1986

Cha: LÊ VĂN BÉ

Mẹ: BẠCH THỊ NGỌC ĐIỆP

Nguyên quán: ấp Đông An, xã Vĩnh Chánh, huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang

Đã tốt nghịêp tú tài tại trường PTTH Nguyến Khuyến, năm 2004

Theo học tại trường Đại Học Cần Thơ năm 2004, lớp Nông Học khóa 30 thuộc Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng

Tốt nghiệp kỹ sư Nông Học 2008

Trang 5

LỜI CẢM TẠ

Kính Dâng

Cha mẹ và người thân suốt đời tận tụy vì sự nghiệp và tương lai của chúng con

Chân Thành Biết Ơn

Thầy Lê Văn Bé đã tận tình hướng dẫn, cung cấp kiến thức và kinh nghiệm cho tôi trong suốt thời gian làm luận văn

Chân Thành Cảm Ơn

Thầy chủ nhiệm Trần Vũ Phến, quí thầy cô, anh chị bộ môn Sinh Lý Sinh Hóa và các bạn đã nhiệt tình giúp đỡ, động viên tôi trong thời gian qua

Thân Gởi Về

Các bạn lớp Nông Học K30 lời chúc sức khỏe và thành đạt

Lê Thị Thanh Giang

iv

Trang 6

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi Các số liệu kết quả trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được ai công bố bất kỳ công trình luận văn nào trước đây

Tác giả luận văn

Lê Thị Thanh Giang

Trang 7

MỤC LỤC

Trang

Danh sách bảng ix

Danh sách hình x

Tóm lược xi

MỞ ĐẦU 1

Chương 1 - LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 Lịch sử phát triển và phân loại cây có múi 2

1.2 Nguồn gốc bưởi Năm Roi 3

1.3 Cấu tạo hoa 3

1.4 Sự ra hoa và đậu trái 4

1.5 Sự rụng trái non 5

1.6 Sự phát triển trái 6

1.7 Hạt phấn 6

1.7.1 Cấu tạo của hạt phấn 6

1.7.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của hạt phấn 6

1.8 Sự nẩy mầm của hạt phấn và các yếu tố ảnh hưởng đến sự nẩy mầm của hạt phấn 7

1.9 Sinh lý của quá trình thụ phấn thụ tinh và tạo trái 9

1.10 Sơ lược về gibberellin .10

1.10.1 Giới thiệu 10

1.10.2 Vai trò của gibberellin 12

1.10.3 Cơ chế tác động của gibberellin trên thực vật 13

Chương 2 - PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Phương tiện 14

2.1 Phương pháp 15

2.2.1 Đặc điểm của hoa bưởi Năm Roi 15

2.2.2 Thử độ nẩy mầm của hạt phấn hoa 15

2.2.3 Ảnh hưởng của GA3 và thụ phấn chéo đến sự đậu trái và số hột/trái 16

vi

Trang 8

3.1 Đặc điểm của hoa bưởi Năm Roi 19

3.1.1 Đặc điểm hình thái 19

3.1.2 Kích thước nụ hoa 20

3.1.3 Đặc điểm đậu trái (rụng trái non) 21

3.2 Thử độ nẩy mầm của hạt phấn hoa .22

3.2.1 Thử độ nẩy mầm của hạt phấn trong môi trường dinh dưỡng 22

3.2.2 Quan sát sự kéo dài của ống phấn trên nhụy cái bưởi Năm Roi 23

3.3 Ảnh hưởng của GA3 và thụ phấn chéo đến sự đậu trái và số hột/trái 25

3.3.1 Ảnh hưởng của GA3 đến tỉ lệ đậu trái 25

3.3.2 Ảnh hưởng của GA3 đến số hột/trái 27

Chương 4 - KẾT LỤÂN VÀ ĐỀ NGHỊ 4.1 Kết luận 30

4.2 Đề nghị 30

TÀI LIỆU THAM KHẢO 31

PHỤ CHƯƠNG 35

Trang 9

DANH SÁCH BẢNG

1 Một số chỉ tiêu về đặc tính hoa bưởi Lông và bưởi Năm Roi 19

tại Long Hồ-Vĩnh Long năm 2008

2 Ảnh hưởng GA3 và thụ phấn chéo đến tỉ lệ đậu trái bưởi 27

Năm Roi tại Long Hồ-Vĩnh Long năm 2008

3 Ảnh hưởng GA3 và thụ phấn chéo đến số hột/trái của bưởi 28 Năm Roi tại Long Hồ-Vĩnh Long năm 2008

viii

Trang 10

11

1 Công thức cấu tạo GA3

4 Sự phát triển chiều rộng nụ hoa Năm Roi và bưởi Lông vào các

ngày sau khi nhú mầm (NSKNM) tại Long Hồ-Vĩnh Long năm

2008

21

5 Sự phát triển chiều dài nụ hoa Năm Roi và bưởi Lông vào các

ngày sau khi nhú mầm (NSKNM) tại Long Hồ-Vĩnh Long năm

10 Năm Roi (đối chứng) 29

Trang 11

Lê Thị Thanh Giang 2008 Ảnh hưởng của gibberellic acid và thụ phấn chéo đến số

hột trên trái bưởi Năm Roi (Citrus maxima var ‘Năm Roi’) Luận văn tốt nghiệp kỹ

sư Nông Học Cán bộ hướng dẫn TS Lê Văn Bé

TÓM LƯỢC

Bưởi Năm Roi là giống bưởi ngon không hột Về hình thái hoa của nó là loại hoa lưỡng tính có cấu tạo hoàn chỉnh giống như giống bưởi Lông (giống có nhiều

hột) Hạt phấn nẩy mầm in vitro trung bình 33% Kỹ thuật nhuộm ống phấn bằng

aniline blue cho thấy hạt phấn tự thụ nẩy mầm rất tốt trên nướm nhụy cái, tuy nhiên ống phấn không kéo dài đến bầu noãn Trong khi đó, thụ phấn chéo với hạt phấn bưởi Lông thì ống phấn kéo dài đến bầu noãn Các thí nghiệm ngoài đồng được tiến hành tại vườn bưởi Năm Roi có trồng xen với bưởi Lông theo tỉ lệ 4:1 (trung bình 4 cây bưởi Năm Roi có trồng xen 1 cây bưởi Lông) Kết quả cho thấy nghiệm thức đối chứng (để thụ phấn chéo tự nhiên) thì trái có hột trung bình là 127 hột/trái, thụ phấn chéo bắt buộc bằng tay với hạt phấn bưởi Lông là 126 hột/trái Phun gibberellic acid vào thời điểm khi hoa nở trở vể sau thì số hột/trái có giảm nhưng hiệu quả không cao Ngược lại, phun gibberellic acid trước khi hoa nở thì làm giảm được 94% số hột/trái so với đối chứng

x

Trang 12

Trái cây không hột là một đặc tính quý của giống đặc biệt là nhóm cây có múi Giống bưởi Năm Roi là giống trồng không hột, chất lượng trái cao sử dụng cho thị trường nội địa và xuất khẩu Trong những năm gần đây, hiện tượng bưởi Năm Roi có quá nhiều hột là một trở ngại lớn trong xuất khẩu Về hình dạng trái bên ngoài người trồng và thương lái khó lòng phân biệt được trái có hột và trái không hột (Phan Thị Bé, 2004) Gần đây trên các phương tiện thông tin có các bài viết đề cập đến vấn đề này như “Khóc vì bưởi Năm Roi nhiều hột” (Báo Sài Gòn Giải Phóng, ra ngày 18/10/2007), “Hiện tượng hột hóa bưởi Năm Roi” (Báo Nông Nghiệp Việt Nam, số 217, ngày 30/10/2007) Tương tự như vậy, báo Cần Thơ ra ngày 08/01/2008 cho biết bưởi Da Xanh cũng có nhiều hột và cho rằng nguyên nhân do thụ phấn chéo Có ý kiến cho rằng trái có hột là do tác động của yếu tố môi trường (Võ Văn Theo, 2004) Đến nay vẫn chưa có một tài liệu nào công bố nguyên nhân gây ra hiện tượng này và biện pháp khắc phục Vì vậy, đề tài “Ảnh hưởng của

gibberellic acid và thụ phấn chéo đến số hột trên trái bưởi Năm Roi (Citrus maxima

var ‘Năm Roi’)” được thực hiện nhằm mục tiêu làm giảm số hột của bưởi Năm Roi

ở những vườn trồng xen

Trang 13

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 Lịch sử phát triển và phân loại cây có múi

Theo Angles and Tanaka (1997) (trích dẫn bởi Phan Thị Bé, 2004) cho rằng trung tâm phát sinh của cây có múi bao gồm các phần phía Đông Ấn Độ kéo dài sang miền Nam của Trung Quốc, qua Nhật Bản xuống đến Châu Úc Theo Nguyễn Bảo Vệ và Lê Thanh Phong (2004), cho rằng một số loài cam quýt có nguồn gốc từ Đông Nam Châu Á Trong đó, sự phát sinh của một vài loài cam quýt cũng như những loài cùng họ được phân bố từ biên giới Đông Bắc Ấn Độ qua Miến Điện và một số vùng phía Nam của đảo Hải Nam

Jacnick (2005), cho rằng cam Mật và cam Chua (Citrus aurantium) được đưa đến Châu Âu vào thế kỷ XI qua con đường Ả Rập, chanh và bưởi Chùm (Citrus paradisi) vào thế kỷ XII và chanh lá Cam thì có vào thế kỷ XIII Theo Viện Tài

Nguyên Di Truyền Thực Vật Quốc Tế (IBPGB, 1986 trích dẫn bởi Phan Thị Bé, 2004) cam Chua có thể khởi thủy từ Philippines hoặc vùng Đông Dương, chanh

Giấy (Citrus aurantifolia) hoang dại bắt nguồn từ vùng Bắc Ấn Độ và vùng quần

đảo Malaysia Theo Nguyễn Bảo Vệ và Lê Thanh Phong (2004), quýt được trồng ở

Trung Quốc rất sớm Cây quýt (Citrus reticulata) đầu tiên được mang đến nước

Anh vào năm 1805 và được trồng phổ biến nơi đây đến vùng Địa Trung Hải Nhiều tác giả cho rằng, hầu hết các giống quýt hàng hóa có nguồn gốc từ Trung Quốc, Nhật Bản hoặc Đông Nam Á Châu, riêng quýt Satsuma có nguồn gốc hoàn toàn ở Nhật Bản

Jacnick (2005), cho biết sự phân loại cây có múi còn nhiều tranh cải và phản ánh khác nhau về phương diện triết học trong sự xác định các giống cây trồng, làm phức tạp bởi giao phối cùng giống, sự giao phối cùng giống, sự tiếp hợp vô tính và

sự chọn lọc Theo Nguyễn Bảo Vệ và Lê Thanh Phong (2004), cam quýt thuộc họ

Rutaceae, họ phụ Aurantioideae (có khoảng 250 loài), có hai tộc Citreae và Clauseneae, tộc Citreae có tộc phụ là Citrineae Tộc phụ Citrineae có khoảng 13 giống, trong đó có 6 giống quan trọng đó là Citrus, Poncirus, Fortunella,

Trang 14

Eremocitrus, Microcitrus và Clymenia Đặc điểm chung của 6 giống này là trái có

con tép với cuống thon nhỏ và mọng nước Theo Jacnick (2005), trong 6 giống đó

có Citrus, Poncirus và Fortunella có giá trị kinh tế cao

Bưởi có tên khoa học là Citrus maxima, thuộc nhóm Citrus, họ Rutaceae, có

nguồn gốc ở Trung Quốc, Ấn Độ và Đông Dương, chịu khí hậu nóng ẩm, chỉ trồng

ở các vùng nhiệt đới và á nhiệt đới, là loại cây trồng lâu đời phân bố rộng từ miền Bắc tới miền Nam Việt Nam (Vũ Công Hậu, 1999) Bưởi có thể do lai tạo trong tự nhiên giữa bưởi Chùm (cây mẹ) và cam Mật hay cây tương tự khác làm (cây cha)

(Webber et al., 1967)

1.2 Nguồn gốc bưởi Năm Roi

Cái tên bưởi Năm Roi được bắt nguồn từ câu chuyện của ông hội đồng Bùi Quang Huy trước kia ở làng Mỹ Thuận (nay là Thuận An, huyện Bình Minh) làm nghề bốc thuốc cho dân Một hôm, ông được một người quen tặng cho trái bưởi ăn rất ngon, vì thế ông đem trồng giống này ở hàng rào trước nhà để dành đãi khách quý Muốn răn đe con cháu giữ gìn giống bưởi này, ông dọa nếu ai hái ăn ông sẽ đánh năm roi Từ đó giống bưởi lạ này có tên là Năm Roi (www1.mot.gov.vn) Nguyễn Bảo Vệ và Lê Thanh Phong (2004), cũng cho rằng bưởi Năm Roi có nguồn gốc từ huyện Bình Minh, tỉnh Vĩnh Long Bưởi Năm Roi chính gốc có vài hột, qua quá trình nhân giống bằng phương pháp chiết đến nay bưởi gần như không hột Đây

là ưu thế của bưởi Năm Roi để xuất khẩu tươi

1.3 Cấu tạo hoa

Theo Nguyễn Bảo Vệ và Lê Thanh Phong (2004), hoa cam quýt thuộc loại hoa đơn hay hoa chùm, mọc từ nách lá Hoa có dạng hình thuẩn tròn, đỉnh hơi to hơn phía dưới, đường kính rộng từ 2,5-4 cm, rất thơm Đài hoa dai, không rụng, hình chén, có 3-5 lá đài Hoa có 4-8 cánh, màu trắng, dính liền vào nhau ở đáy Bao phấn có 4 ngăn màu vàng, mọc bằng hay nhô cao hơn đầu nướm nhụy Đầu nướm nhụy cái to Bầu noãn có 8-15 ngăn dính liền nhau tại một trục ở giữa, mỗi tâm bì

có 0-6 tiểu noãn Theo Trần Thế Tục và ctv (1998), tiểu noãn có kiểu đính dạng

noãn ngược, với lỗ noãn đối diện với trục của bầu noãn Tiểu noãn chín bao gồm

Trang 15

4

cuống noãn, phôi tâm, túi phôi có 8 nhân và 2 lớp vỏ tiểu noãn Nướm nhụy có khả năng nhận hạt phấn trước một vài ngày trước khi bao phấn vỡ và trong một số

trường hợp có thể nhận hạt phấn trước từ 6-8 ngày (Randhawa et al., 1961)

Theo Phan Thị Bé (2004), bưởi Năm Roi thuộc hoa lưỡng tính, rất đa dạng

về số hoa trên một phát hoa, số cánh hoa trên một hoa giữa 3 nhóm bưởi có hột, hột mài và không hột Cấu tạo hoa có: 4-5 cánh hoa/hoa, 26-30 bao phấn/hoa, nướm nhụy cái to, chứa nhiều chất nhầy Hoa tự thụ nhưng cũng có thụ phấn chéo nhờ côn trùng và gió

1.4 Sự ra hoa và đậu trái

Hoa hình thành và phát triển trên cành 1 năm tuổi Trên cành vượt thường ra hoa mang lá trong khi chỗ già thường ra hoa không mang lá Cây còn tơ, ra hoa chưa ổn định thường ra hoa không tốt như cây trưởng thành (Trần Văn Hâu, 2005)

Hầu hết các loại cam quýt đều tự thụ phấn, tuy nhiên cũng có thể thụ phấn chéo Một số tác giả cho rằng ở quýt, sự thụ phấn chéo sẽ làm tăng năng suất, mặc

dù trái cho nhiều hột hơn (Nguyễn Bảo Vệ và Lê Thanh Phong, 2004) Một số loài quýt có đặc tính tự bất thụ như quýt Clementine, quýt Orlando, Mineola, quýt

Sunburst Theo Randhawa et al (1961), cây bưởi có khả năng thụ phấn chéo để cho

trái có hột Sự thụ tinh sẽ xảy ra 3-4 ngày sau khi thụ phấn

Nhiệt độ ảnh hưởng rất đáng kể đến khả năng thụ phấn hoặc gián tiếp làm ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng của ống phấn Mỗi lần các hạt phấn rơi, nẩy mầm trên nướm và tốc độ tăng trưởng của ống phấn bên trong vòi nhụy được gia tăng ở nhiệt độ 25-30oC và giảm hoặc bị ức chế hoàn toàn khi nhiệt độ thấp hơn 20oC Sự đậu trái bị ảnh hưởng rất mạnh bởi nhiệt độ và sự khô hạn Thông thường phát hoa

có lá đậu trái cao hơn phát hoa không có lá Chồi có tỉ lệ lá/hoa cao sẽ có tỉ lệ giữ trái đến khi thu hoạch cao Nhiệt độ cao >35oC và sự khô hạn dễ gây ra sự rụng trái non Nhiều tác giả cho rằng sự rụng sinh lý khi trái có kích thước từ 0,5-2,0 cm có liên quan đến chất điều hòa sinh trưởng, nước và các chất carbohydrate (Trần Văn Hâu, 2005)

Hầu hết các loại cây có múi có giá trị thương mại quan trọng thì không đòi

Trang 16

hỏi phải thụ phấn chéo để đậu trái hoặc tạo trái Ngoại trừ một số loài quýt lai như Orlando, Robinson Quá trình thụ phấn là cần thiết cho sự tạo hột hoặc kích thích bầu noãn phát triển ở những cây có đặc tính trinh quả sinh yếu như cam ngọt Hamlin Một vài cây trồng có đặc tính trinh quả sinh mạnh như bưởi Chùm Marsh vẫn tạo trái bình thường khi cắt bỏ nướm và vòi nhụy trước khi thụ phấn (Davies và Albrigo, 1994)

Theo Võ Hữu Thoại (2005), cho biết phấn hoa bưởi Da Xanh đều hữu thụ Bưởi Da Xanh được thụ phấn với bưởi Năm Roi, trái có nhiều hơn 50 hột/trái, thậm chí nhiều hơn 100 hột trên trái và hột to Bưởi Da Xanh thụ phấn với cam Soàn, cam Sành, quýt Đường cũng cho rất nhiều hột nhưng hột nhỏ hơn

1.5 Sự rụng trái non

Vũ Thị Nhuận và ctv (2005), cho biết tất cả các hoa bưởi Năm Roi đều được

thụ phấn hình thành quả nhưng khi phát triển thường mỗi cành chỉ còn 1 đến 2 trái

Theo Trần Văn Hâu (2005), có 5 loại chồi trên cây có múi sau khi kích thích

ra hoa: chồi sinh sản chỉ mang hoa trên cành, không có mang lá; chồi hỗn hợp có mang một ít hoa và lá; chồi hỗn hợp có mang nhiều hoa và một ít lá; chồi hỗn hợp

có mang ít hoa và nhiều lá; chồi sinh trưởng chỉ mang lá

Chồi mang lá thường có tỉ lệ đậu trái cao hơn chồi không mang lá Phát hoa mang lá có tỉ lệ đậu trái cao hơn có lẽ do gia tăng sự đồng hóa CO2 và mức độ cung cấp carbohydrate hoặc do sự nối các mạch nhựa được cải thiện để làm trung gian cho quá trình phát triển bởi các chất điều hòa sinh trưởng từ các lá non mới hình thành hoặc khả năng chứa lớn hơn các chồi hỗn hợp Sự nối các mạch nhựa sẽ làm cho chồi có mang lá giảm sự thiếu nước hơn so với chồi chỉ mang hoa (Trần Văn Hâu, 2005)

Sự rụng trái non bắt đầu sau khi ra hoa cho đến 3-4 tuần sau khi hoa nở Sự rụng trái non xảy ra nghiêm trọng khi nhiệt độ trên bề mặt lá từ 35-40oC hoặc khi cây bị khô hạn Nhiệt độ cao và sự khô hạn nghiêm trọng làm cho khí khẩu bị đóng dẫn đến giảm sự đồng hóa CO2 và sự rụng trái non gây ra bởi sự mất cân bằng của

Trang 17

6carbon (Trần Văn Hâu, 2005)

1.6 Sự phát triển trái

Sự phát triển trái của cây có múi gồm 3 giai đoạn như các loại trái cây khác:

- Giai đoạn phân chia tế bào: 4-6 tuần sau khi ra hoa

- Sự phát triển kích thước trái: chanh từ 2-3 tháng, cam hơn 6 tháng

- Giai đoạn trưởng thành: ngắn hơn 2 tháng

Một số đặc tính của trái như kích thước, hình dạng trái, cấu trúc và bề dày của con tép được xác định trong 2 tháng đầu sau khi ra hoa Cây mang nhiều trái ảnh hưởng rất lớn đến tỉ lệ phát triển trái (Trần Văn Hâu, 2005)

Theo Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn (2004), nhiều giả thuyết về sự phát triển của trái cho rằng sự phát triển này là do sự cân bằng giữa auxin, gibberellin và cytokinin

1.7 Hạt phấn

1.7.1 Cấu tạo của hạt phấn

Hạt phấn được hình thành và bao bọc bởi lớp vỏ bên ngoài gọi là bao phấn, thành phần hóa học của bao phấn đã được xác định Tất cả các bao phấn có cùng lớp màng bên ngoài là pectin Sự khác nhau giữa các loài là độ dày bao phấn và trọng lượng phân tử Một phân tích quan trọng về bao phấn được thực hiện năm

1932 trong máy chụp ảnh điện tử, lớp vỏ của hạt phấn không có hình dạng ngoại trừ mạng những sợi nhỏ cellulose đặc trưng cho lớp tế bào sơ cấp (Linkens, 1964)

1.7.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của hạt phấn

Theo Linkens (1964), màu của hạt phấn bị ảnh hưởng bởi thành phần sắc tố của dầu và chất béo Sự thay đổi màu của dầu trong suốt thời gian nẩy mầm kéo theo sự mất khả năng nẩy mầm

Thời gian chiếu xạ của tia tử ngoại khoảng 8 giờ đủ làm giảm chức năng nẩy mầm của hạt phấn Để chống lại sự chiếu xạ của tia tử ngoại sắc tố của hạt phấn có chức năng như bộ lọc tia tử ngoại phù hợp đáp ứng tốt sự chiếu xạ Thành phần hoá

Trang 18

học tự nhiên của sắc tố này có thể làm việc độc lập bởi chất nhiễm sắc hấp thu hay kết hợp với chất phát huỳnh quang Có sự quan hệ trong sự thay đổi màu của hạt phấn ở những nơi khác nhau phụ thuộc vào cường độ chiếu xạ Nhiệt độ và thời gian chiếu xạ trong suốt quá trình phát triển của hạt phấn có ảnh hưởng đến màu của hạt phấn Hầu hết màu của hạt phấn là do các sắc tố hạt phấn như anthycyanin, anthosanthin hoặc carotenoid Các sắc tố này có nhiệm vụ lọc tia cực tím tốt (Linkens, 1964)

Theo Linkens (1964), histidine-proline trong hạt phấn biểu hiện một tiêu chuẩn quan trọng của tính hữu thụ của hạt phấn Trong nghiên cứu hạt phấn, sự tồn trữ hạt phấn cũng rất quan trọng Ông cho rằng ẩm độ không khí suốt thời gian tồn trữ biểu hiện một nhiệm vụ quyết định đến tuổi thọ của hạt phấn Khảo sát gần đây trên nhiều loài, hạt phấn sẽ mất sức sống cả ở ẩm độ thấp và cao Ngoài ra dinh dưỡng khoáng của cây trong suốt quá trình phát triển hạt phấn cũng ảnh hưỡng đến tuổi thọ hạt phấn Theo Nguyễn Văn Cử (2006), sự thiếu hụt boron trong quá trình canh tác cam Sành sẽ ảnh hưởng xấu đến tỉ lệ nẩy mầm hạt phấn và sự tăng trưởng chiều dài ống phấn Từ đó sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất trái thu hoạch

Theo Trần Thị Oanh Yến và ctv (2005), nhận thấy hạt phấn bưởi Da Xanh

nhuộm acetocarmine 45% bắt màu rất tốt chứng tỏ hạt phấn hữu thụ Tác giả đã nghiên cứu khả năng sống của hạt phấn cam Mật nhuộm với acetocarmine 45% thì thấy hạt phấn rỗng, không bắt màu thuốc nhuộm, tỉ lệ hạt phấn rỗng 99% chứng tỏ hạt phấn có sức sống kém

Thành phần amino acid sau khi thủy phân hạt phấn giống nhau ở các loài nhưng khác nhau ở lượng amino acid tự do Histidine, proline, quotinet có chức năng rất quan trọng trong sự thụ tinh của hạt phấn Ngoài ra còn có các thành phần khác như enzyme, carbohydrate, lipid, acid nucleic (Linkens, 1964)

1.8 Sự nẩy mầm của hạt phấn và các yếu tố ảnh hưởng đến sự nẩy mầm của hạt phấn

Theo Linkens (1964),có ba kiểu nẩy mầm của hạt phấn: (a) một số hạt phấn chỉ cần môi trường nước cho sự biến đổi khi nẩy mầm, ống phấn nhú ra khi hạt phấn có sự đáp ứng tác động năng lượng từ bên ngoài và thường tỉ lệ nẩy mầm của

Trang 19

8

hạt phấn rất thấp; (b) một cách nẩy mầm khác, bên cạnh nước hạt phấn cần một số chất hóa học đặc biệt giống với thành phần của dịch nướm nhụy, trong một số trường hợp được xác định là đường, trong trường hợp khác là các acid hữu cơ; (c) hạt phấn chỉ nẩy mầm trong dung dịch đường với nồng độ nhất định và nồng độ này khác nhau ở các loài khác nhau Đường có chức năng như nguồn cung cấp dinh dưỡng và là tác nhân thẩm thấu cần thiết

Người ta thấy rằng, protein của nướm muốn nhận được protein của hạt phấn thì 2 protein phải nghịch dấu Khi hạt phấn nẩy mầm ống phấn kéo dài đến noãn sào

để hình thành hợp tử Hợp tử về sau phát triển thành phôi và phôi nhũ (Lê Văn Hòa

và Nguyễn Bảo Toàn, 2004)

Sự nẩy mầm của hạt phấn và sự sinh trưởng của ống phấn là nhờ các chất dự trữ ở trong hạt phấn, các chất dinh dưỡng từ nướm nhụy tiết ra cũng như của vòi nhụy mà ống phấn đi qua Điều quan trọng là hạt phấn nẩy mầm và ống phấn sinh trưởng dưới tác dụng kích thích của các phytohoocmon có bản chất là auxin và

gibberellin (Vũ Văn Vụ và ctv., 1998) Theo Nguyễn Bá Phú (2006), nhiều nhà

nghiên cứu cho rằng các chất điều khiển sinh trưởng (kích thích và ức chế) có ảnh hưởng đến sự sinh trưởng của ống phấn Các chất này gây phản ứng hướng hóa của ống phấn

Theo Vũ Công Hậu (1999), khi thời tiết tốt bao phấn nở dễ, phấn nhiều, nẩy mầm thuận lợi, số lượng hạt phấn mang đến đầu nhụy nhiều Ngược lại, khi thời tiết xấu nhất là mưa trong khi hoa nở thì không thuận lợi, đặc biệt đối với các cây nở hoa tập trung trong thời gian ngắn Mưa rửa trôi hạt phấn, không cho phấn bám và nẩy mầm trên đầu nhụy Mưa cũng có thể làm hỏng hạt phấn trực tiếp do áp lực

thẩm thấu trong hạt phấn cao, làm nổ hạt phấn đã chín Theo Vũ Văn Vụ và ctv

(1998), độ ẩm không khí cũng ảnh hưởng trực tiếp đến sự nẩy mầm của hạt phấn

Độ ẩm quá thấp hạt phấn không có khả năng nẩy mầm

Nhiệt độ quá thấp hạt phấn nẩy mầm kém và ống phấn không sinh trưởng, tức là ức chế quá trình thụ phấn thụ tinh, kết quả là phôi không hình thành, hạt bị lép Tuy nhiên khi nhiệt độ quá cao thì sự nẩy mầm và sinh trưởng của ống phấn bất

Trang 20

bình thường và sự thụ tinh cũng kém (Vũ Văn Vụ và ctv., 1998) Pio et al (2003),

cho biết có nhiều nghiên cứu để định lượng và định tính các thành phần của môi trường nuôi cấy để hạt phấn nẩy mầm tốt nhất Tuy nhiên, nhiệt độ là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự nẩy mầm của hạt phấn, và ông cũng cho biết nhiệt độ thích hợp nhất cho sự nẩy mầm của hạt phấn cam Valencia, Pera, Natal là 25oC

Nguyễn Văn Cử (2006), sự thiếu hụt boron sẽ ảnh đến tỉ lệ nẩy mầm và tăng trưởng của chiều dài ống phấn Nguyễn Thị Bích Vân (2001), cho biết nồng độ

H3BO3 100 ppm là tốt nhất cho sự nẩy mầm và phát triển ống phấn của 3 giống sầu riêng Sữa Hạt Lép, Mon Thong và Khổ Qua Xanh

Bằng thí nghiệm nuôi ống phấn trong môi trường có canxi người ta thấy rằng ống phấn phát triển lớn hơn môi trường không có canxi Ca2+ khi xâm nhập vào sẽ kết hợp với pectat để tạo thành petatcalcium giúp cho tế bào ống phấn trở nên cứng

dễ xâm nhập vào bên trong vòi nhụy Sự phát triển của ống phấn chủ yếu theo hóa

hướng động để tìm calcium (Lê Văn Hoà và Nguyễn Bảo Toàn, 2004)

1.9 Sinh lý của quá trình thụ phấn, thụ tinh và tạo trái

Theo Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn (2004), hạt phấn sau khi hình thành

xong thì ở trạng thái nghĩ, gặp điều kiện thuận lợi hạt phấn sẽ được tung ra từ nhị đực, kế đến hạt phấn rơi trên nướm nhụy cái và được giữ lại Lớp chất nhờn trên nướm là môi trường thuận lợi cho sự nẩy mầm của hạt phấn Trong giai đoạn nẩy mầm các biến đổi bên trong hạt phấn diễn ra dữ dội Trong cùng một loài, nướm nhụy cái tiết ra những chất thuận lợi cho hạt phấn nẩy mầm

Tự thụ phấn là thụ phấn lên nhụy cái bằng hạt phấn từ nhị đực trên cùng một cây Mức độ tự thụ phấn thay đổi theo từng loại cây trồng Cây tự thụ phấn điển

hình như cây lúa, cà chua, cà phê, chè…(Vũ Đình Hòa và ctv., 2005)

Ở cây thụ phấn chéo, hạt phấn của cây này thụ phấn cho nhụy hoa trên cây khác Sự chuyển hạt phấn từ cây này sang cây khác thực hiện nhờ gió hoặc côn

trùng Mức độ thụ phấn chéo thay đổi theo từng loài cây (Vũ Đình Hòa và ctv.,

2005) Theo Trần Thượng Tuấn (1992), ba cơ chế đảm bảo cho quá trình thụ phấn chéo là biệt chu, tính không dung hợp và đực bất dục Loại không dung hợp bào tử

Trang 21

Vũ Văn Vụ và ctv (1998), sau khi rơi lên nướm nhụy, hạt phấn nẩy mầm và hình

thành ống phấn Ống phấn sinh trưởng nhanh, xuyên vào vòi nhụy, đến túi phôi, đưa tinh tử vào thụ tinh với tế bào trứng

Theo Vũ Văn Vụ và ctv (1998), sự sinh trưởng của bầu noãn thành quả và

sự lớn lên của quả là sự phân chia tế bào và sự giãn của tế bào Theo Bùi Trang Việt (2000), bầu noãn cho trái, vách bầu noãn cho các mô vỏ trái, noãn là nguồn gốc của hạt, được tạo ra bởi một nhu mô đồng nhất 2n gọi là phôi tâm Sự hình thành trái và hạt trên cây có hoa và trái thông thường trải qua 4 giai đoạn: thụ phấn, nẩy mầm, phát triển của ống phấn và thụ tinh

Quá trình sinh trưởng của quả được điều chỉnh bằng các hormone nội sinh Người ta nhận thấy sự sinh trưởng của bầu noãn mạnh mẽ nếu số lượng hạt phấn rơi trên nướm nhụy càng nhiều, vì hạt phấn là nguồn giàu auxin Nếu thay thế nguồn phytohormone của phôi bằng các chất điều hoà sinh trưởng ngoại sinh thì cũng có khả năng kích thích sự sinh trưởng của bầu noãn thành quả và quả hình thành sẽ

không hột (Vũ Văn Vụ và ctv., 1998)

1.10 Sơ lược về gibberellin

1.10.1 Giới thiệu

Kurosawa (1926) (trích dẫn bởi Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn, 2004),

nghiên cứu về bệnh của lúa do nấm Gibberella fujikuroi (Fuasrium monilifome),

nhận thấy các cây lúa bị nhiễm nấm trên sinh trưởng nhanh hơn cây lúa bình thường Ông cho rằng, cây lúa này đã tạo ra một chất có tác dụng kích thích sự sinh trưởng của cây lúa, ly trích chất này và tiêm vào cây lúa khác thì nó cũng tăng trưởng nhanh hơn bình thường Yabuta và Hayashi (1936-1938) (trích dẫn bởi Lê

Trang 22

Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn, 2004), đã kết tinh được chất này và đặt tên cho nó

là gibberellins Chỉ vào khoảng 1954/1955, cấu trúc của gibberellic acid (ký hiệu

GA3) mới nhận được từ các kết quả nghiên cứu ở Anh và Mỹ

GA là nhóm phytohoocmon thứ hai được phát hiện sau auxin (Vũ Văn Vụ và

ctv., 1998) Tất cả GA có bộ khung phân tử đều giống nhau, chỉ khác nhau các

nhóm gắn vào bộ khung Về cấu tạo hóa học thì GA là dẫn xuất của Gibberen và acid carbonic (Phạm Thu Cúc, 1998)

Ngày nay, gibberellin đã được tìm thấy trong nhiều thực vật bậc cao MacMillan và Takahashi (1968) (trích dẫn bởi Nguyễn Minh Chơn, 2004) đã đề nghị cách gọi tên gibberellin A1-Ax bất chấp nguồn gốc của chúng Cách này vẫn còn dùng đến ngày nay cho khoảng 136 gibberrellin đã được phát hiện Trong đó,

có sáu chất có hoạt tính sinh học cao là GA1, GA3, GA4, GA7, GA9 và GA32 Tuy nhiên, GA3 là gibberellin có hoạt tính sinh học cao đầu tiên và thông dụng thương

mãi từ lâu (tinh chế từ môi trường nuôi cấy nấm G fujikuroi) (Lê Văn Hòa và

Nguyễn Bảo Toàn, 2004)

GA được tổng hợp ở trong phôi đang sinh trưởng, trong các cơ quan đang sinh trưởng khác như lá non, rễ non, quả non,…GA được vận chuyển không phân cực, có thể hướng ngọn hoặc hướng gốc tùy nơi sử dụng GA được vận chuyển

trong hệ thống ống dẫn với vận tốc 5-25 mm trong 12 giờ (Vũ Văn Vụ và ctv.,

1998)

* Công thức cấu tạo

* Công thức phân tử GA3: C19H22O6

Hình 1.1 Công thức cấu tạo của GA3

* Khối lượng phân tử: 346,38g/mol

* Nhiệt độ nóng chảy : 233-2350C

Trang 23

Văn Hoà và Nguyễn Bảo Toàn, 2004)

+ Gibberellin kiểm soát vị trí các vi sợi cellulose mới tổng hợp vách tế bào, hiện tượng quan trọng trong sự tăng trưởng hữu cực của tế bào Khi xử lý GAngoại sinh làm tăng sự phân chia tế bào, rút ngắn vòng Mitose (Lê Văn Tri, 1994)

- Kéo dài lóng và tăng trưởng lá Khi xử lý GA với liều cao hoặc có kèm thêm Cytokinin kích thích sự tăng trưởng lá Diện tích lá có thể tăng thêm gấp đôi bình thường do hệ số giữa độ dày cuống lá/phiến lá tăng làm diện tích lá tăng (Lê Văn Tri, 1994)

- Ảnh hưởng đối với hoa và trái

+ Gibberellin ảnh hưởng đến sự phân hóa giới tính, ức chế sự phát triển của hoa cái và kích thích sự phát triển của hoa đực Gibberellin còn có tác dụng gây nên

sự hình thành mầm hoa của những cây ngày dài trồng trong điều kiện ngày ngắn (Lê

Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn, 2004)

+ Gibberellin có thể không trực tiếp kích thích ra hoa nhưng cảm ứng tạo ra một chất kích thích ra hoa hoặc tạo ra một điều kiện cho mô phân sinh ngọn có trạng thái sinh lý thích hợp để đáp ứng với kích thích tố ra hoa Gibberellin có vai trò quan trọng trong sự ra hoa nhưng đến nay cơ chế tác động chưa thật sự rõ

(Bernier et al., 1993 trích dẫn bởi Lê Ngọc Xem, 2001)

+ Gibberellin còn có tác dụng lên alơron của phôi nhũ kích thích sự tạo ra enzym amylase cần thiết cho sự nẩy mầm của hột (Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo

Toàn, 2004)

Trang 24

+ Gibberellin có vai trò làm tăng tỉ lệ đậu trái, kích thước của trái và tạo trái

không hột trong một số trường hợp (Vũ Văn Vụ và ctv., 1998)

+ Khi cung cấp GA ngoại sinh trên quýt Clementine sẽ làm tăng tỉ lệ đậu trái, quýt Clementine là giống không hột do có hiện tượng tự bất tương hợp và không có

sự hiện diện của thụ phấn chéo nên tỉ lệ đậu trái là rất thấp Do quýt Clementine có hiện tượng tự bất tương hợp có lẽ là không có đủ cấp độ GA cho sự đậu trái Tuy nhiên, khi áp dụng GA trên quýt Satsuma thì không ảnh hưởng đến tỉ lệ đậu trái, khi phân tích định lựợng GA nội sinh được thực hiện bằng GC-MS cho thấy rằng GA53,

GA44, GA39, GA20, GA1, GA29, và GA3 thì chiếm nhiều nhất trong bầu noãn của

quýt Satsuma ở giai đoạn phát triển (Talon et al.,1992)

1.10.3 Cơ chế tác động của gibberellin trên thực vật

Có nhiều giả thuyết về cơ chế tác động của gibberellin: gibberellin bao vây nhóm hoạt động của enzyme oxy hóa IAA hoặc khử các tác nhân ức chế sự hoạt động của IAA và tăng cường sự vận chuyển của auxin Trên cơ chế điều hòa nucleotic acid và protein, gibberellin mở gene, mà gene này chịu trách nhiệm tổng hợp RNA thông tin và từ đây tổng hợp nên amylase cần cho sự nẩy mầm cũng như các enzyme khác cần cho sự sinh trưởng của tế bào (Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo

Toàn, 2004)

Trang 25

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 2.1 Phương tiện

- Thời gian thực hiện: tháng 3 năm 2007 đến tháng 5 năm 2008

- Địa điểm thực hiện: vườn bưởi Năm Roi trồng xen với bưởi Lông thuộc huyện Long Hồ, tỉnh Vĩnh Long Phòng thí nghiệm Sinh lý thực vật bộ môn Sinh lý

- Sinh hóa và bộ môn Bảo vệ thực vật

- Vật liệu thí nghiệm

+ Vườn bưởi Năm Roi (giai đoạn trổ hoa)

+ Hoa của bưởi Lông

- Dụng cụ và hóa chất + Kính hiển vi quang học

+ Chất điều hoà sinh trưởng (GA3)

+ Môi trường nẩy mầm hạt phấn (Brewbaker và Kwack, 1963) thành phần như sau:

1/ Đường succrose 200 g/l

3/ Ca(NO3)2.4H2O 300 mg/l 4/ MgSO4.7H2O 200 mg/l

pH = 7,3 + Hoá chất nhuộm hạt phấn Aniline Blue để quan sát sự vươn dài của ống phấn (Martin, 1959) gồm có:

1/ Dung dịch nhuộm aniline blue 0,1% (w/v) trong 108 mM K3PO4(tripotassium ortophosphate ), pH = 11

Trang 26

Ghi nhận các chỉ tiêu sau:

- Kích thước chiều dài và rộng nụ hoa (chiều dài tính từ đáy hoa đến chóp của nụ, chiều rộng nụ được đo nơi rộng nhất)

- Số cánh hoa

- Số nhị đực (bao phấn)/hoa

- Chiều dài của chỉ nhị (thu chỉ nhị và đo ở thời điểm hoa mới nở)

- Số ngày hoa nở và rụng cánh

- Ghi nhận tỉ lệ (%) đậu trái 7 ngày/lần sau khi hoa rụng cánh

2.2.2 Thí nghiệm 2: Thử độ nẩy mầm của hạt phấn hoa

Định dạng
Số trang	53
Dung lượng	1,29 MB