ẢNH HƯỞNG của tỷ lệ lặt lá KHÁC NHAU lên sự nở HOA của MAI GIẢO và KHẢO sát sự BIẾN ĐỘNG của GIBBERELLINS, ABSCISIC ACID nội SINH TRONG lá MAI GIẢO và MAI TA ở một số TUỔI lá KHÁC NHAU

Bảng Tựa bảng Trang 3.1 Kích thước của chậu trồng cây thí nghiệm và cây thí nghiệm ở các nghiệm thức thí nghiệm tại Cần Thơ, 2008 27 3.2 Kích thước của nụ mai ở các nghiệm thức thí nghiệ

Trang 1

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

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NÔNG HỌC

Trang 3

Kính dâng lên cha mẹ

Suốt đời tận tụy vì sự nghiệp và tương lai của chúng con

Mãi mãi biết ơn

Thầy Trần Văn Hâu đã tận tình hướng dẫn, động viên, giúp đỡ, cung cấp kiến thức và kinh nghiệm cho em hoàn thành luận văn này

Chân thành cảm ơn

Thầy cố vấn học tập Trần Vũ Phến và tất cả các thầy cô đã dạy dỗ em trong suốt quá trình học tập

Chị Thảo, anh Minh, anh Dương, chị Thủy, anh Bình, anh Quốc đã giúp đỡ

em trong quá trình thực hiện đề tài này

Các thầy cô và anh chị thuộc tổ Sinh Lý Thực Vật, Bộ Môn Sinh Lý Sinh Hóa đã hết lòng giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp

Thân gửi toàn thể các bạn lớp Nông Học khóa 30 thân thương những lời chúc tốt đẹp nhất

Võ Ngọc Vui

Trang 4

# "

Họ và tên: Võ Ngọc Vui, sinh ngày 21 tháng 11 năm 1985

Con của ông Võ Văn Chiến và bà Nguyễn Thị Thương

Nguyên quán: ấp Lung Rong, xã Định Thành A, huyện Đông Hải, tỉnh Bạc Liêu

Đã tốt nghiệp trường Phổ Thông Trung Học Tắc Vân, thành phố Cà Mau, năm 2004

Vào trường Đại học Cần Thơ năm 2004, học ngành Nông Học khóa 30 Tốt nghiệp kỹ sư ngành Nông Học năm 2008

Trang 5

LỜI CAM ĐOAN

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

Tác giả luận văn

Võ Ngọc Vui

Trang 6

Chứng nhận luận văn tốt nghiệp với đề tài: “ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ LẶT LÁ KHÁC NHAU LÊN SỰ NỞ HOA CỦA MAI GIẢO VÀ KHẢO SÁT SỰ BIẾN ĐỘNG CỦA GIBBERELLINS, ABSCISIC ACID NỘI SINH TRONG LÁ MAI GIẢO VÀ MAI TA Ở MỘT SỐ TUỔI LÁ KHÁC NHAU BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH TRẮC NGHIỆM”

Do sinh viên VÕ NGỌC VUI 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.Trần Văn Hâu

Trang 7

Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp đã chấp thuận luận văn tốt nghiệp đính

kèm với đề tài: “ẢNH HƯỞNG CỦA TỶ LỆ LẶT LÁ KHÁC NHAU LÊN SỰ NỞ

HOA CỦA MAI GIẢO VÀ KHẢO SÁT SỰ BIẾN ĐỘNG CỦA GIBBERELLINS, ABSCISIC ACID NỘI SINH TRONG LÁ MAI GIẢO VÀ MAI TA Ở MỘT SỐ TUỔI LÁ KHÁC NHAU BẰNG PHƯƠNG PHÁP SINH TRẮC NGHIỆM”

Do sinh viên Võ Ngọc Vui thực hiện và bảo vệ trước Hội đồng ngày … tháng … năm 2008

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

Trang 8

Trang phụ bìa i

Lời cảm tạ ii

Tiểu sử các nhân iii

Lời cam đoan iv

Chứng nhận luận văn của CBHD v

Chứng nhận luận văn của Hội đồng vi

Mục lục vii

Danh sách bảng x

Danh sách hình xi

Tóm lược xii

MỞ ĐẦU 1

1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

1.1 NGUỒN GỐC VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA MAI VÀNG 2

1.1.1 Nguồn gốc 2

1.1.2 Phân bố 2

1.1.3 Giống 2

1.1.4 Đặc điểm sinh học của cây mai vàng 3

1.1.4.1 Rễ 3

1.1.4.2 Thân 3

1.1.4.3 Lá 3

1.1.4.4 Hoa 4

1.1.4.5 Trái và hạt 4

1.2 SỰ PHÁT TRIỂN HOA 5

1.2.1 Nguồn gốc hoa 5

1.2.2 Sự cảm ứng ra hoa 6

1.2.3 Sự tượng hoa 6

1.2.4 Sự phát triển hoa 8

1.3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI SỰ RA HOA 9

1.3.1 Tuổi cây 9

1.3.2 Tỷ số C/N 9

1.3.3 Các yếu tố môi trường 10

1.3.3.1 Nhiệt độ 10

1.3.3.2 Quang kỳ 11

1.3.3.3 Khô hạn 11

1.3.4 Chất điều hòa sinh trưởng thực vật 12

1.3.4.1 Gibberellins (GAs) 12

* Công thức cấu tạo 12

* Giới thiệu 12

* Tổng hợp GAs 13

* Vai trò sinh lý 14

Trang 9

* Công thức cấu tạo 16

* Giới thiệu 16

* Tổng hợp ABA 17

* Vai trò sinh lý 17

* Phân tích ABA bằng phương pháp sinh trắc nghiệm 19

1.4 KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN MAI RA HOA 19

2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP 21

2.1 PHƯƠNG TIỆN 21

2.1.1 Thời gian và địa điểm thí nghiệm 21

* Thời gian 21

* Địa điểm 21

2.1.2 Vật liệu 21

2.1.3 Dụng cụ 21

2.1.4 Hóa chất 22

2.2 PHƯƠNG PHÁP 23

2.2.1 Bố trí thí nghiệm 23

2.2.1.1 Thí nghiệm 1 23

2.2.1.2 Thí nghiệm 2 23

2.2.2 Phân tích trong phòng 24

* Quy trình phân tích GAs và ABA nội sinh 24

* Sinh trắc nghiệm 25

2.2.3 Các chỉ tiêu theo dõi 26

* Thí nghiệm 1 26

* Thí nghiệm 2 26

2.3 XỬ LÝ SỐ LIỆU 26

3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27

3.1 ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC LẶT LÁ LÊN SỰ NỞ HOA TRÊN CÂY MAI GIẢO 27

3.1.1 Kích thước chậu cây thí nghiệm 27

3.1.2 Kích thước nụ hoa trước khi thí nghiệm 27

3.1.3 Tỷ lệ phần trăm hoa nở 28

3.1.4 Tương quan giữa tỷ lệ lặt lá và tỷ lệ nở hoa 29

3.2 KHẢO SÁT HÀM LƯỢNG GAs, ABA NỘI SINH Ở MỘT SỐ TUỔI LÁ CỦA MAI GIẢO VÀ MAI TA 29

3.2.1 Chỉ số diệp lục tố theo tuổi lá của mai Giảo và mai Ta 29

3.2.2 Tỷ lệ mầm hoa ở các tuổi lá của mai Giảo và mai Ta 32

3.2.3 Hàm lượng Gibberellins nội sinh 34

3.2.3.1 Sinh trắc nghiệm hoạt tính Gibberellins 34

* Xây dựng phương trình đường chuẩn 34

Trang 10

3.2.4 Hàm lượng Abscisic acid nội sinh 39

3.2.4.1 Sinh trắc nghiệm hoạt tính ABA 39

* Xây dựng phương trình đường chuẩn 39

* Sinh trắc nghiệm hoạt tính ABA của mẫu ly trích 40

3.2.4.2 Hàm lượng các chất có hoạt tính như ABA nội sinh trong lá mai 43

3.2.5 Phân tích tương quan giữa tỷ lệ mầm hoa và hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học như GAs và ABA nội sinh ở hai loại mai Giảo và mai Ta 44

4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 46

4.1 KẾT LUẬN 46

4.2 ĐỀ NGHỊ 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ CHƯƠNG

Trang 11

Bảng Tựa bảng Trang 3.1 Kích thước của chậu trồng cây thí nghiệm và cây thí nghiệm ở

các nghiệm thức thí nghiệm tại Cần Thơ, 2008

27

3.2 Kích thước của nụ mai ở các nghiệm thức thí nghiệm tại

Cần Thơ, 2008

28

3.3 Chỉ số diệp lục tố của lá mai Giảo và mai Ta ở các nghiệm thức thí

3.4 Tỷ lệ mầm hoa của hai loại mai Giảo và mai Ta ở các nghiệm thức

thí nghiệm tại Cần Thơ, 2008

34

3.5 Hàm lượng các chất có hoạt tính như GAs nội sinh ở các nghiệm

3.6 Hàm lượng các chất có hoạt tính như ABA nội sinh ở các nghiệm

Trang 12

Hình Tên hình Trang

3.3 Mầm mai ở hai nghiệm thức lá xanh chưa nhú mầm và lá xanh

3.5a Biễu diễn hoạt tính các GAs trong các băng sinh trắc nghiệm của

lá mai Ta ở các nghiệm thức thí nghiệm tại Cần Thơ, 2008

36

3.5b Biễu diễn hoạt tính các GAs trong các băng sinh trắc nghiệm của

lá mai Giảo ở các nghiệm thức thí nghiệm tại Cần Thơ, 2008

37

3.7a Biễu diễn hoạt tính các ABA trong các băng sinh trắc nghiệm của

lá mai Ta ở các nghiệm thức thí nghiệm tại Cần Thơ, 2008

41

3.7b Biễu diễn hoạt tính các ABA trong các băng sinh trắc nghiệm của

Trang 13

trắc nghiệm” Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Nông Học Cán bộ hướng dẫn Ts Trần Văn Hâu

lá xanh mang mầm tròn và lá xanh mang hoa đã nở Kết quả đạt được như sau:

Thí nghiệm 1: lặt lá 50% cho tỷ lệ nở hoa khác biệt không ý nghĩa so với không lặt lá, mai rụng thấp hơn 50% số lá trên cây thì phần trăm nở hoa vẫn chấp nhận được Có sự tương quan thuận giữa tỷ lệ lặt lá mai và tỷ lệ nở hoa của mai Giảo

Thí nghiệm 2: Gibberellins nội sinh hiện diện cao nhất ở giai đoạn lá xanh đọt chuối, và thấp nhất ở giai đoạn lá xanh mang hoa đã nở Abscisic acid nội sinh hiện diện cao nhất ở giai đoạn lá xanh mang hoa đã nở và thấp nhất ở giai đoạn lá xanh đọt chuối Giữa gibberellins nội sinh và abscisic acid nội sinh có sự tương quan nghịch với nhau; gibberellins nội sinh tương quan nghịch với tỷ lệ hình thành mầm hoa ở mai Ở mai Ta, việc hình thành mầm hoa chịu ảnh hưởng của gibberellins nội sinh và abcisic acid nội sinh

Trang 14

MỞ ĐẦU

Mai Ochna integerrima thuộc họ mai vàng Ochnaceae là cây gỗ đa niên

nhiều cành nhánh, sống lâu hàng trăm năm (Đặng Phương Trâm, 2005) Cây mai là một trong những cây quan trọng luôn có mặt trong ngày Tết cổ truyền của người dân Việt Nam Mai nở hoa có mùa, đó chính là mùa Tết (Việt Chương, 2005) Đối với người Á Đông, mai không chỉ đẹp mà còn tượng trưng cho sự cao quý thanh tú trang nhã mà đạm bạc (Đặng Phương Trâm, 2005) Hoa mai còn tượng trưng cho sự may mắn, thịnh vượng và hạnh phúc suốt cả năm cho cả gia đình (Việt Chương, 2005) Tuy nhiên, để có được cây mai hoàn hảo cho ngày Tết thì cây mai đó phải có dáng đẹp, trổ đúng vào ba ngày Tết âm lịch, hoa phải nhiều, màu sắc rực rỡ và phải lâu tàn Trong tự nhiên, mai rụng lá hàng năm vào mùa đông và ra hoa sau khi rụng

lá (Đặng Phương Trâm, 2005) Vậy việc mai rụng lá ảnh hưởng như thế nào đến sự

ra hoa của mai và sự biến động của hàm lượng các chất có hoạt tính sinh học như

Gibberellins (GAs) và Abscisic Acid (ABA) nội sinh trong lá mai ảnh hưởng lên sự hình thành mầm hoa như thế nào Việc nghiên cứu ảnh hưởng của các chất có hoạt tính sinh học như GAs và ABA nội sinh lên sự ra hoa của mai là một vấn đề rất cần thiết, để từ đó đề ra những phương pháp kích thích thích hợp để điều khiển mai ra

hoa theo ý muốn của người trồng mai Vì vậy, đề tài: “Ảnh hưởng của tỷ lệ lặt lá

khác nhau lên sự nở hoa của mai Giảo và khảo sát sự biến động của Gibberellins (GAs) và Abscisic Acid (ABA) nội sinh trong lá mai Giảo và mai

Ta ở một số tuổi lá khác nhau bằng phương pháp sinh trắc nghiệm” được thực

hiện nhằm mục tiêu:

- Xác định ảnh hưởng của tỷ lệ lặt lá lên sự nở hoa của mai Giảo

- Xác định hàm lượng chất điều hòa sinh trưởng nội sinh có hoạt tính sinh

học như GAs và ABA trong lá mai Giảo và mai Ta ở một số tuổi lá khác nhau

- Khảo sát sự ảnh hưởng của GAs và ABA đối với sự ra hoa trên mai

Trang 15

CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 1.1 NGUỒN GỐC VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA MAI VÀNG

1.1.1 Nguồn gốc

Mai vàng còn gọi là Huỳnh Mai, thuộc họ Ochnaceae, có tên khoa học là

Ochna integerrima Mai là cây gỗ đa niên nhiều cành nhánh, sống lâu hàng trăm

năm (Huỳnh Văn Thới, 2002; Trần Hợp, 2002; Đặng Phương Trâm, 2005)

1.1.2 Phân bố

Cây mai được phân bố ở nhiều nơi trên thế giới, chủ yếu là ở các nước châu

Á nhiệt đới như Ấn Độ, Miến Điện, Thái Lan, Mã Lai, Nam Trung Quốc,… Ở Việt Nam, cây mai mọc rải rác ở các rừng nguyên sinh hoặc thứ sinh (Trần Hợp, 2002) Cây mai thích hợp với điều kiện nhiệt đới nóng ẩm, đặc biệt là ở miền Nam Việt Nam, từ vĩ tuyến 17 trở vào nên được trồng phổ biến ở khắp vùng này (Huỳnh Văn Thới, 2002) Ở miền Nam có khí hậu thích hợp nên mai trổ hoa đúng mùa, còn ở miền Trung và miền Bắc hoa nở không đúng định kỳ, có năm mãi đến cuối xuân hoa mới nở rộ (Việt Chương, 2007)

1.1.3 Giống

Hiện nay có nhiều giống và được phân biệt dựa vào màu sắc, kích thước hoa, cấu trúc hoa (Huỳnh Văn Thới, 2002; Đặng Phương Trâm, 2005) Mai có nhiều màu sắc khác nhau như: vàng tươi, vàng thẫm, trắng, xanh,… Còn về cấu trúc hoa thì có thể phân biệt là hoa mai có cánh đơn hay cánh kép, cánh tròn hay cánh hở,… Người ta thường chuộng bông mai lớn với nhiều lớp cánh tròn khít, vàng thắm Những bông mai có màu sắc lạ cũng được đánh giá cao (Đặng Phương Trâm, 2005)

Trang 16

Theo Huỳnh Văn Thới (2002), thì cây mai vàng có nhiều loại rất đa dạng: + Mai vàng thường: mai vàng 5 cánh, mai Sẻ, mai Châu, mai Liễu, mai Chùm Gởi, mai Thơm, mai Hương, mai Ngự, mai Cánh Nhọn, mai Cánh Tròn, mai Cánh Dún, mai rừng Cà Ná, mai rừng Bình Châu, mai Vĩnh Hảo, mai chủy Hốc Môn, mai Lá Quắn, mai vàng lá trắng, …

+ Mai vàng nhiều cánh: Mai 9 cánh, mai giảo 12 cánh Thủ Đức, mai 12 cánh Bến Tre, mai 18 cánh Bến Tranh, mai 12-14 cánh Tư Giỏi, mai 24 cánh Cửu Long, mai cúc 24 cánh Thủ Đức, mai 32 cánh Ba Bi, Mai 24 cánh Huỳnh Tỷ, mai 24 cánh

9 Đợi, mai 48 cánh Gò Đen, mai 120-150 cánh Bến Tre, …

+ Mai vàng nhiều cánh đột biến: mai 14-15 cánh, mai 18-20 cánh, mai 36-40 cánh, mai 70-80 cánh,…

+ Mai vàng khác: mai vàng viền đỏ, mai vàng lá trắng, Hồng Diệp mai,…

1.1.4 Đặc điểm sinh học của cây mai vàng

1.1.4.1 Rễ

Rễ mai là thành phần nằm sâu dưới đất, rất cứng, rất dòn (Huỳnh Văn Thới, 2002) Cây mai gieo hạt cho bộ rễ khỏe, có một rễ chính và nhiều rễ con (Huỳnh Hoàng Thắng, 2001) Cây mai có rễ khá dài cắm sâu vào đất để giữ cho cây đứng vững Rễ có nhiệm vụ hấp thu chất khoáng và nước Rễ chính ăn sâu vào đất giúp cho cây có thể chịu đựng được sự khô hạn (Việt Chương, 2007) Rễ mai kém phát triển và mai là cây khó cho ra rễ bất định (Đặng Phương Trâm, 2005) Cây mai gieo hạt cho bộ rễ khỏe và đẹp (Huỳnh Hoàng Thắng, 2001)

1.1.4.2 Thân

Mai là cây thân gỗ đa niên nhiều cành nhánh (Huỳnh Văn Thới, 2002; Đặng Phương Trâm, 2005) Thân mai rất cứng nhưng có độ dẻo nhất định có thể uốn sửa bằng cách cố định thân, nhánh theo ý muốn khi tạo dáng Mai cao khoảng 12 – 14

m, thân tròn màu nâu xám, cành nhánh nhiều (Trần Hợp, 2002)

Trang 17

1.1.4.3 Lá

Lá mai thuộc loại lá đơn mọc cách, kích thước lá thay đổi tùy thuộc vào giống và điều kiện dinh dưỡng của cây Khi cây còn non lá có màu đỏ nâu, khi trưởng thành lá chuyển sang màu xanh có nhiệm vụ quang hợp, tổng hợp chất hữu

cơ Phiến lá mỏng hình bầu dục, không lông, có 8-10 cặp gân phụ, bìa lá có răng thấp Lá mai mọc gần chụm đầu cành, khi già mặt lá bóng (Phạm Hoàng Hộ, 1999; Trần Hợp, 2002) Tuổi thọ trung bình của lá mai khá cao, tính từ khi lá đã nở hoàn toàn (nhưng vẫn còn màu đỏ) cho tới lúc rụng khoảng 120 ngày đến trên 150 ngày (Phạm Hoàng Hộ, 1999) Lá mai có nhiều hình dạng như hình móc hay thuỗn, đầu

tù, đuôi thon đều, phiến mỏng, khi già mặt lá bóng, mép có răng cưa nhỏ Gân bên nhiều, xếp gần nhau (Trần Hợp, 2002)

1.1.4.4 Hoa

Hoa mai thường mọc ra từ nách lá, mới đầu là một hoa to, gọi là hoa cái, có

vỏ lụa “vỏ trấu” bọc bên ngoài Khi vỏ lụa bung ra thì xuất hiện một chùm hoa con,

có từ một đến mười nụ, tăng trưởng rất nhanh, khoảng bảy ngày sau là nở Trong chùm hoa, hoa to nở trước, hoa nhỏ nở sau, đến vài ba ngày mới nở hết (Huỳnh Văn Thới, 2002) Cụm hoa hình chùy, cuống chung dài khoảng 1 cm, có đốt gần gốc, mỗi hoa có một cuống dài 1-3 cm, cánh đài hình trứng hay hình mũi mác, thường dính đến lúc hoa nở Cánh tràng màu vàng, hình mác, tù hay tròn ở đỉnh (Trần Hợp, 2002)

Nụ hoa mai đã bắt đầu tượng và thấy được vào tháng 8, nó lớn dần sau đó bung vỏ trấu rồi nở (Mai Trần Ngọc Tiếng, 2002) Hoa mai thuộc hoa mẫu năm, mỗi hoa có năm lá đài màu xanh, có thể có môt lớp hay nhiều lớp cánh Mai nở hoa thành chùm từ nách lá, thời gian từ lúc nở đến lúc tàn khoảng ba ngày (Đặng Phương Trâm, 2005)

Trang 18

hình bầu dục khi già thì chuyển từ màu xanh sang màu đen, hạt nảy mầm tốt (Đặng Phương Trâm, 2005)

1.2 SỰ PHÁT TRIỂN HOA

1.2.1 Nguồn gốc hoa

Hoa là một chồi rút ngắn, sinh trưởng có hạn, có mang những lá bào tử tức là nhị đực và lá noãn Trong trường hợp điển hình có mang những lá bất thụ - đài và tràng - tạo thành bao hoa (Nguyễn Bá, 1978) Ra hoa là bước chuyển quan trọng trong đời sống thực vật Đây là quá trình biến đổi hình thái và sinh lý phức tạp Nhiều thực vật chỉ ra hoa khi cây đạt tuổi hay kích thước nhất định Trạng thái phát triển mà cây phải đạt được trước khi có khả năng ra hoa được hiểu một cách chung như điều kiện “chín để ra hoa” (ripeness to flower) Một khi điều kiện này đạt được, một số cây chuyển từ trạng thái dinh dưỡng sang trạng thái sinh dục xảy ra độc lập với môi trường, còn những cây khác đòi hỏi môi trường thích hợp (Trương Thị Đẹp, 1999)

Theo Lê Văn Hòa và ctv (2005), cho rằng nguồn gốc của sự hình thành hoa

là từ một hay nhiều tế bào non phân cắt và chuyển hóa để hình thành tế bào hoa sau này Thông thường là các chồi ngọn, chồi thân hoặc trên thân các tế bào hoạt động dinh dưỡng biến đổi thành các tế bào hoạt động sinh dục hình thành nên mầm nguyên thủy của hoa Các mầm nguyên thủy dần dần u lên thành các phát thể Sự phát sinh hình thể của hoa khác với sự phát sinh hình thể của thân và lá Quá trình hình thành hoa xuất phát từ phân sinh mô chồi, từ vùng phân sinh mô chồi sẽ phát

triển thành hai vùng riêng biệt là tunica và corpus Vùng tunica phát triển thành lá đài và cánh hoa Vùng corpus sẽ phát triển thành nhị đực và noãn

Sự hình thành hoa, sự chuyển tiếp từ giai đoạn sinh trưởng sang giai đoạn sinh sản là khâu quan trọng trong sự phát triển của thực vật Những bông hoa được tạo thành bởi hình thức nảy lộc của chồi ngọn, thay vì phát triển thành lá Sự chuyển tiếp này xảy ra cùng với sự thay đổi đặc tính của mô phân sinh chồi ngọn (Mohr và Schopfer, 1994)

Trang 19

1.2.2 Sự cảm ứng ra hoa

Đối với sự ra hoa của cây thì giai đoạn cảm ứng ra hoa của cây là quan trọng nhất Đây là quá trình phức tạp chịu ảnh hưởng của nhiều nhân tố nội tại (quan trọng là phytohormon và phytochrom) và các nhân tố ngoại cảnh chủ yếu là ánh

sáng và nhiệt độ (Vũ Văn Vụ và ctv., 1999)

Theo Trần Văn Hâu (2005) cho rằng sự khởi phát hoa sớm của mầm chồi nách, sự tăng tỷ lệ hình thành lá và những phần phụ khác có lẽ kiểu sắp xếp lá thay đổi xuất hiện như là một dấu hiệu chung nhất cho sự khởi phát hoa Sự hình thành hoa thường đi cùng hoặc đi trước bởi nhiều thay đổi mà thường được ghi nhận là triệu chứng ra hoa Những triệu chứng đó bao gồm: sự kéo dài lóng, sự tượng của mầm chồi bên, sự sinh trưởng của lá giảm, sự thay đổi hình dạng của lá, sự tăng tỷ

lệ của sự khởi mô phân sinh lá và sự thay đổi hình dạng và kích thước mô phân sinh

Những sự kiện xảy ra ở ngọn nơi thành lập sơ khởi hoa được gọi là “sự nảy sinh hoa” hay “sự kích thích tạo hoa” (floral evocation) “Sự tượng hoa” (floral initiation) xảy ra khi một hay những tế bào non của mô phân sinh hoa bắt đầu phân cắt để cho ra tế bào tạo hoa sau này Sự tượng này sẽ cho ra “sơ khởi hoa” (Phạm Hoàng Hộ, 1967) Sự tạo hình của hoa, sự chuyển hóa đổi dạng đã được quan sát cánh tràng (petals) chuyển thành lá đài (sepal), cánh tràng thành nhị (stamen), nhị thành tâm bì (capel), những điều này có thể được đánh dấu bởi sự đột biến gene của đối gene (Mohr và Schopfer, 1994)

1.2.3 Sự tượng hoa

Theo Lê Văn Hòa và ctv (2005), cho rằng thông thường các chồi ngọn, chồi

thân hoặc trên thân các tế bào hoạt động dinh dưỡng biến đổi thành các tế bào hoạt động sinh dục hình thành nên mầm nguyên thủy của hoa Các mầm nguyên thủy dần dần u lên thành các phát thể Sự phát sinh hình thể của hoa khác với sự phát sinh hình thể của thân và lá Quá trình hình thành hoa xuất phát từ phân sinh mô

chồi, vùng phân sinh mô chồi sẽ phát triển thành hai vùng riêng biệt là tunica và

corpus Vùng tunica phát triển thành lá đài và cánh hoa Vùng corpus sẽ phát triển

Trang 20

thành nhị đực và noãn Theo Katherine Esau (1965), trích dẫn bởi Lê Văn Hòa và

ctv (2005) cho rằng vùng tượng tầng hoa không có phân vùng riêng biệt mà cả hai

lớp cơ bản là một cùng hoạt động và không có thứ tự Sự hình thành cánh hoa và lá đài cũng xuất phát từ lá

Sự tượng hoa (floral initiation) xảy ra khi một hay những tế bào của mô phân sinh hoa bắt đầu phân cắt cho tế bào hoa sau này Sự tượng hoa sẽ cho sơ khởi hoa (Phạm Hoàng Hộ, 1967) Sự nảy sinh hoa bắt đầu lúc nào rất khó xác định chính xác Tùy thuộc vào những điều kiện tăng trưởng, sự nảy sinh có thể bắt đầu ở những thời điểm khác nhau trong các loài khác nhau Ở những cây chỉ cần một quang kỳ cảm ứng, thời điểm của sự nảy sinh được cho là khi chất kích thích bắt đầu di chuyển đi từ lá (Bernier, 1988) Sự tượng hoa được biểu hiện bằng sự ngừng hoạt động của mô phân sinh dinh dưỡng, sự hoạt động của mô phân sinh hoa (Nguyễn

Bá, 1978)

Nụ mai đã xuất hiện trước (vào tháng 8 dl), nhưng các phát hoa thành lập liên tục trong chồi ngọn hoặc chồi nách từ một vùng của bó libe mộc Khi cắt dọc chồi ngọn thấy các phát thể lá đài, lá cánh (lá lụa), nhụy và nhị đã hiện rõ Như vậy, trong giai đoạn từ khi tượng hoa đến khi hình thành nụ các thành phần hoa chỉ tăng trưởng, tức là phải huy động năng lượng do hô hấp và các chất biến dưỡng khác để tổng hợp các protein cần thiết tạo hình cho lá cánh, lá đài và màu sắc hoa Mầm lá

đã được khởi đầu trước khi chuyển sang pha tạo hoa (Mai Trần Ngọc Tiếng, 2002)

Sự gợi ra hoa là một hỗn hợp những sự kiện đặc trưng và không đặc trưng Những sự kiện đặc trưng như là sự thay đổi sự sắp xếp của lá, sự tạo không bào và

sự biến mất của mô phân sinh của lõi gân chính của lá, sự đồng nhất hóa tế bào, sự thay đổi chất lượng trong thành phần của protein,… Hơn nữa, sự đặc trưng của sự gợi ra hoa có thể không chỉ tồn tại trong những đặc trưng của những thành phần riêng biệt của nó mà còn trong sự tương tác liên tục xuất hiện trong cả không gian

và thời gian (Trần Văn Hâu, 2005)

Trang 21

1.2.4 Sự phát triển hoa

Sau giai đoạn cảm ứng hình thành hoa thì mầm hoa xuất hiện, hoa bắt đầu sinh trưởng và kèm theo có sự phân hóa các bộ phận của hoa và phân hóa giới tính (tính đực và tính cái) Sự sinh trưởng của hoa xảy ra dưới ảnh hưởng của các chất

có bản chất hoocmon trong mầm hoa Sự sinh trưởng của hoa ban đầu thì nhanh nhưng khi bắt đầu nở hoa thì sự sinh trưởng có chậm lại Sau khi thụ phấn thụ tinh

hình thành quả thì sự sinh trưởng của quả lại tăng lên (Vũ Văn Vụ và ctv., 2005) Sự

phát triển hoa là giai đoạn quan trọng nhất trong đời sống của thực vật Vì có sự phát triển của hoa mới có sự thụ phấn, thụ tinh, hình thành hạt rất cần cho sự duy trì nòi giống Biểu hiện sự phát triển hoa bắt đầu từ lúc hình thành nụ hoa và nở ra đến

lúc hoa tàn Đây là những biểu hiện mà mắt thường thấy được (Lê Văn Hòa và ctv.,

2005)

Sau khi được thành lập các sơ khởi hoa (nụ hoa) có thể tăng trưởng nhanh chóng hoặc rơi vào thời kỳ nghỉ trước khi hoa nở hoàn toàn Điều kiện cảm ứng cho tượng hoa không cần thiết giống với điều kiện cho sự phát triển của các sơ khởi hoa cho tới khi hoa nở (Bonner và Galston, 1952) Phát thể của hoa sau khi đã hoàn thành có thể trở vào trạng thái nghỉ một thời gian khi gặp môi trường bất lợi Khi môi trường trở nên thuận lợi hoa sẽ nở Trước hết là sự tăng dài của cọng hoa, sự tăng dài này do ảnh hưởng của gibberellin rất nhiều Sau giai đoạn tăng dài là đến hoa nở thật sự Lúc hoa nở thật sự các hoạt động biến dưỡng gia tăng áp suất trương của tế bào lá đài, cánh hoa tăng làm tăng sự hấp thu nước, tăng hô hấp, tăng sự phát

nhiệt, phóng thích nhiều mùi thơm (Lê Văn Hòa và ctv., 1999)

Hoa thành lập từ chồi ngọn hay chồi nách qua 3 giai đoạn: (1) sự chuyển tiếp

ra hoa - mô phân sinh dinh dưỡng thành mô phân sinh tiền hoa - đánh thức mô phân sinh chờ; (2) sự tượng hoa - sự sinh cơ quan hoa, sự phát triển của sơ khởi hoa làm chồi phồng lên thành nụ hoa và (3) sự tăng trưởng và nở hoa - mầm hoa vừa hình thành có thể tiếp tục tăng trưởng và nở hoa hoặc đi vào trạng thái ngủ (Bùi Trang Việt, 1998) Sự tăng trưởng và nở hoa ít được chú ý vì giống với sự phát triển dinh dưỡng trong khi sự tượng hoa rất được quan tâm vì chuyên biệt cho sự ra hoa Thời

Trang 22

gian chuyển tiếp cho sự ra hoa tùy thuộc vào từng loài và sự tác động của yếu tố môi trường (Trần Văn Hâu, 2005)

1.3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI SỰ RA HOA

1.3.1 Tuổi cây

Cây trồng chuyển sang giai đoạn trưởng thành khi chúng có được khả năng

nở hoa Thực vật hoàn thành giai đoạn tăng trưởng nhưng chưa có khả năng để ra hoa thì được thừa nhận rằng chúng phải đạt đến trạng thái chín để ra hoa “ripeness

to flower” Lá là cơ quan phát hiện những thay đổi của môi trường, nó phải đạt đến điều kiện chín để đáp ứng và mô phân sinh ngọn phải có khả năng đáp ứng được những tín hiệu chuyển qua từ lá (Taiz và Zeiger, 1991) Sự tăng trưởng của thực vật

là sự tăng không hoàn nghịch về kích thước hay trọng lượng, biểu hiện trước hết của quá trình tăng trưởng là sự tạo mới các yếu tố cấu trúc của cây được thực hiện ở

mô phân sinh sau đó là sự phân hóa các tế bào thành những mô riêng biệt (Mai Trần Ngọc Tiếng, 1989) Đối với một số loài hoa, kiểm soát ra hoa hoàn toàn do các yếu

tố bên trong thực vật (tuổi hay kích thước) Ở các loài khác sự ra hoa chịu ảnh hưởng của yếu tố môi trường, nhưng trước tiên chúng phải đạt đến trạng thái “chín

để ra hoa” đó là sự hoàn thành giai đoạn non trẻ của thực vật đến giai đoạn trưởng thành (Salisbury và Ross, 1992) Đối với những cây lâu năm, cành lá phát triển mạnh kiềm hãm quá trình ra hoa (Nguyễn Bá, 1978)

1.3.2 Tỷ số C/N

Theo Trần Văn Hâu (2005), thì từ những quan sát thực tế cho thấy rằng nếu cây phát triển mạnh thì đối lập lại với sự ra hoa, trong khi làm giảm sự sinh trưởng của cây bằng cách xiết nước tỉa cành hay khấc cành thúc đẩy sự ra hoa Do đó bón nhiều phân đạm làm giảm sự sinh sản trên nhiều loại cây Mặt khác điều kiện thích hợp cho sự ra hoa cũng thích hợp cho sự quang hợp làm tăng các chất carbohydrat trong lá Từ đó cho thấy rằng, sự ra hoa được kiểm soát bởi tình trạng dinh dưỡng

Trang 23

của cây, đó là sự cân bằng chất dinh dưỡng mà cây lấy được từ không khí và đất Một tỉ lệ C/N nội sinh cao cần thiết cho sự ra hoa

1.3.3 Các yếu tố môi trường

1.3.3.1 Nhiệt độ

Trong thiên nhiên, nhiều thực vật cần trãi qua một mùa đông lạnh giá mới có thể ra hoa vào mùa xuân năm sau (Mai Trần Ngọc Tiếng và Bùi Trang Việt, 1991) Khảo sát sự liên hệ giữa yếu tố nhiệt độ thấp và sự khô hạn thấy rằng trong điều kiện nhiệt độ ấm, trung bình thấp nhất vào khoảng 200C, điều kiện khô hạn làm chậm phát triển chồi nhưng không kích thích sự ra hoa Trong điều kiện nhiệt độ thấp, trung bình thấp nhất vào khoảng 150C, thì cây xoài ra hoa mà không cần để ý đến điều kiện khô hạn Như vậy, điều kiện nhiệt độ lạnh đã thúc đẩy sự kích thích ra hoa Trái lại sự khô hạn thúc đẩy sự phát triển mầm hoa được kích thích (Núnẽz - Elisa và Davenport, 1994; trích dẫn bởi Trần Văn Hâu, 2005)

Sự quan trọng lớn nhất của nhiệt độ thấp là nhiệt độ dưới nhiệt độ tối hảo cho sự sinh trưởng Sự thọ hàn chỉ được dùng để kích thích hoặc để thúc đẩy sự ra hoa bởi xử lý nhiệt độ thấp Như là một nguyên tắc, sự khởi phát hoa xuất hiện trong thời kỳ thọ hàn nhưng hoa chỉ xuất hiện ở điều kiện nhiệt độ thích hợp cho sự sinh trưởng Điều kiện nhiệt độ thấp làm giảm sự sinh trưởng của cây, mất sự hô hấp và thúc đẩy sự phân giải tinh bột và các chất dự trữ khác có thể cải thiện trực tiếp sự đồng hóa cung cấp cho đỉnh chồi và thúc đẩy quá trình theo hướng sinh sản (Trần Văn Hâu, 2005)

Cây muốn bước vào pha sinh sản thì cần thiết phải trải qua giai đoạn xuân hóa nên cần phải có nhiệt độ thấp Nếu nhiệt độ không thích hợp, cây ngừng phát triển hoặc là rơi vào trạng thái ngủ, hoặc tiếp tục phát triển sinh dưỡng không chuyển sang sự nở hoa (Grodzinxki, 1981) Sự cảm nhận quá trình xuân hóa cần có các tế bào đang phân chia của đỉnh sinh trưởng Khoảng nhiệt độ (0o - 15oC) là có hiệu quả xuân hóa (Phạm Văn Côn, 2004)

Trang 24

1.3.3.2 Quang kỳ

Theo Thái Đàm Minh Thư (2002), cho rằng trong một ngày chu kỳ sáng tối

là 24 giờ Vào mùa hè thời gian chiếu sáng trong ngày dài hơn thời gian chiếu sáng trong ngày của các tháng mùa đông Trên cơ sở đó, người ta chia thực vật thành các nhóm cây ngày dài, cây ngày ngắn và cây trung gian Cây ngày dài là những cây ra hoa trong quang kỳ dài và chiếu sáng liên tục Trong thời gian quang kỳ ngắn cây chỉ sinh trưởng về mặt dinh dưỡng Cây ngày ngắn là những cây chỉ ra hoa trong quang kỳ ngắn Trong điều kiện quang kỳ dài cây không ra hoa mà chỉ sinh trưởng sinh dưỡng Cây trung gian là cây ra hoa mà không cần phụ thuộc vào quang kỳ mà phụ thuộc vào chu kỳ sống Đối với cây ngày dài hay cây ngày ngắn sự ra hoa tùy thuộc vào quang kỳ dài hoặc ngắn và thời gian chiếu sáng ngày đêm ảnh hưởng lên

sự ra hoa cũng thay đổi tùy theo loài Giới hạn thời gian cảm ứng ra hoa gọi là quang kỳ tới hạn

Theo Vũ Văn Vụ và ctv (2005), cho rằng:

+ Nhóm cây ngày ngắn: là những cây ra hoa được khi có thời gian chiếu sáng trong ngày nhỏ hơn thời gian chiếu sáng tới hạn Nếu thời gian chiếu sáng quá thời gian chiếu sáng tới hạn thì cây ở lại trạng thái dinh dưỡng

+ Nhóm cây ngày dài: gồm những thực vật ra hoa khi có thời gian chiếu sáng dài hơn thời gian chiếu sáng tới hạn Nếu thời gian chiếu sáng ngắn hơn thì cây sinh trưởng bất thường và không ra hoa

+ Nhóm cây trung tính: ra hoa không phụ thuộc vào thời gian chiếu sáng mà chỉ cần đạt một mức độ sinh trưởng, phát triển nhất định, chẳng hạn như đạt được

Trang 25

điều chỉnh khí khẩu Những cây không tổng hợp được ABA sẽ bị héo khi thiếu nước và chỉ sống được nơi có độ ẩm cao Khi bị thiếu nước khẩu sẽ đóng trước rồi tiếp theo là sự tích tụ ABA trong lá (Thái Đàm Minh Thư, 2002) Theo Kozlowski (1968), thì ảnh hưởng của sự thiếu hụt nước trong sự ra hoa, tạo quả đã được nghiên cứu nhiều và chuyên sâu ở vườn cây ăn trái hơn là những cây rừng

1.3.4 Chất điều hòa sinh trưởng thực vật

Chất điều hòa sinh trưởng thực vật là những chất có hoạt tính sinh học rất lớn, được tạo ra một lượng nhỏ để điều hòa các quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật Dựa trên hoạt tính của các chất này trong tự nhiên, người ta chia ra

làm hai nhóm chất: kích thích và ức chế sự sinh trưởng (Lê Văn Hòa và ctv., 2005)

Gibberellins là nhóm phytohoocmon thứ hai được phát hiện sau auxin, từ

việc nghiên cứu bệnh lúa von do nấm Gibberella fujikuroi gây ra (Vũ Văn Vụ và

ctv., 2005) Năm 1926, Kurosawa khi nghiên cứu về bệnh của lúa do nấm Gibberella fujikuroi đã phát hiện một nhóm chất có hoạt tính sinh lý cao là

Gibberellins (GAs) (Phạm Thu Cúc, 1998) Ông nhận thấy rằng cây lúa bị bệnh sinh trưởng nhanh hơn cây lúa bình thường Ông cho rằng cây lúa khi bị bệnh đã tạo ra một chất có tác dụng kích thích sinh trưởng cây lúa, ly trích chất này ra và tiêm vào cây lúa khác thì nó cũng tăng trưởng nhanh hơn bình thường (Phạm Thu Cúc, 1998;

Lê Văn Hòa và ctv., 2004) Năm 1956, MacMillan (trích dẫn bởi Raven và ctv.,

1992) ở Anh đã thành công đầu tiên trong việc cô lập GAs từ thực vật Tuy nhiên,

Trang 26

nồng độ GAs trong thực vật rất thấp (ở mức phần tỉ trong tế bào dinh dưỡng và phần triệu trong hột) (Taiz và Zeiger, 1998)

Cho đến 1998, người ta đã tìm được 121 GAs và đặt tên là GA1 đến GA121, trong đó có 109 loại được tìm thấy ở thực vật Sáu chất có hoạt tính sinh học cao là

GA1, GA3, GA4, GA7, GA9, GA32 Tuy nhiên GA3 là Gibberellin có hoạt tính sinh

học cao đầu tiên và thông dụng thương mại từ lâu (Lê Văn Hòa và ctv., 2004) Tất

cả Gibberellin có bộ khung phân tử đều giống nhau, chỉ khác nhau các nhóm gắn vào bộ khung Về cấu tạo hóa học thì GAs là dẫn xuất của Gibberen và acid carbonic (Phạm Thu Cúc, 1998) Giữa các GAs có sự biến đổi không đáng kể trong cấu trúc hóa học cũng như hoạt tính sinh học, nhóm được nghiên cứu nhiều nhất là

GA3 (Vũ Văn Vụ và ctv., 2005) Theo Mander (2003), đến năm 2003 người ta đã

tìm được 130 GAs

Trong cơ thể thực vật GA vận chuyển theo mọi hướng, không có tính phân cực, tích lũy trong mô nồng độ cao không gây độc như auxin Vận tốc vận chuyển

của GAs qua nhu mô là 5-20 mm/h (Phạm Thu Cúc, 1998; Lê Văn Hòa và ctv.,

2004) GAs được tổng hợp ở trong phôi đang sinh trưởng, trong các cơ quan đang sinh trưởng khác như lá non, rễ non, quả non,… GAs được vận chuyển không phân cực, có thể hướng ngọn hoặc hướng gốc tùy nơi sử dụng GAs được vận chuyển trong hệ thống ống dẫn (xylem và phloem) với vận tốc 5-25 mm trong 12 giờ (Vũ

Văn Vụ và ctv., 2005) Nơi tổng hợp GAs là rễ, lá và hột non (Lê Văn Hòa và ctv.,

2004)

* Tổng hợp Gibberellins

Theo Nguyễn Minh Chơn (2005), cho rằng GAs được tổng hợp từ mevalonic acid trong những chồi non đang sinh trưởng tích cực và hột đang phát triển Chu trình mevalonic không chỉ liên quan đến sinh tổng hợp GAs mà còn liên quan đến sinh tổng hợp cytokinin, abscisic acid và brassinosteroid Sau khi mevalonic biến đổi thành mevalonic acid pyrophosphate rồi thành isopentenyl pyrophosphate sẽ tách ra theo hướng tổng hợp cytokinin, abscisic acid và con đường khác theo các bước tiếp theo để tạo thành ent-kaurene sẽ dẫn đến sự thành lập các phân tử

Trang 27

gibberellins Quá trình tổng hợp GAs có thể bị ức chế bởi các chất làm chậm sinh trưởng trong bước chuyển hóa từ geranyl geranyl pyrophosphate thành copyl pyrophosphate Tóm lại, quá trình tổng hợp GAs có thể chia thành ba giai đoạn chính:

+ Chuyển hóa mevalonic thành ent-kaurene

+ Chuyển hóa ent-kaurene thành gibberellin prototype, GA12-aldehyde + Chuyển hóa GA12-aldehyde thành C20-, rồi thành C19-GA với con đường không 13-hydroxyl hóa và con đường 13-hydroxyl hóa sớm ở các vị trí khác nhau

và sau cùng thành các dạng GAs khác nhau

+ Gibberellins 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

+ Gibberellins còn có tác dụng gây nên sự hình thành mầm hoa của những cây ngày dài trồng trong điều kiện ngày ngắn

+ Gibberellins còn có tác dụng lên alơron của phôi nhũ lích thích sự tạo ra enzym amylase cần thiết cho sự nảy mầm của hột

+ Gibberellins có vai trò làm tăng kích thước của quả và tạo quả không hạt trong một số trường hợp

Ngoài ra, theo Trương Thị Đẹp (1999), thì GAs còn ảnh hưởng đến sự ra hoa

do GAs được xem là thành viên của tổ hợp florigen Xử lý GAs cho cây ngày dài thì chúng có thể ra hoa trong điều kiện ngày ngắn và tăng hiệu quả của xuân hóa, có thể biến cây 2 năm thành cây 1 năm Theo Metzer (1995) (trích dẫn bởi Trương Thị

Trang 28

Đẹp, 1999), cho rằng GAs ngoại sinh gây ra sự ra hoa một cách gián tiếp bởi sự gia

tăng sản xuất của chất kích thích ra hoa

* Cơ chế tác động của GAs trên thực vật

Có nhiều giả thuyết về cơ chế tác động của GAs: Gibberellins bao vây nhóm hoạt động của enzym oxy hóa IAA hoặc khử các tác nhân ức chế sự hoạt động của

IAA và tăng cường sự vận chuyển của nhóm auxin (Lê Văn Hòa và ctv., 2004)

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 nảy mầm cũng như những enzym khác cần cho sự sinh trưởng của tế bào (Phạm

Thu Cúc, 1998; Vũ Văn Vụ và ctv., 2005)

* Những nghiên cứu phát hiện Gibberellins

Với những đột biến lùn thì việc bổ sung GAs ngoại sinh sẽ làm cho cây phát triển bình thường Phản ứng này rất nhạy cảm với GAs nên người ta sử dụng để thử xác định hàm lượng GAs bằng phương pháp biotest (thử sinh học) hay bioassay, gọi

là phương pháp sinh trắc nghiệm (STN) (Vũ Văn Vụ và ctv.,1998)

Sinh trắc nghiệm GAs với phần ly trích đã được làm sạch đánh giá được hoạt tính sinh học của GAs hiện diện trong mẫu thí nghiệm Có nhiều cách sinh trắc nghiệm GAs Tất cả đều dựa vào phản ứng của cây trồng do bình thường cây được điều tiết bằng GAs nội sinh Có 3 phương pháp sinh trắc nghiệm được sử dụng rộng rãi: STN trên sự kéo dài trục hạ diệp rau diếp, STN trên sự tăng chiều dài bẹ lá lúa lùn và STN với enzym amylase của lớp alơron lúa đại mạch (Nguyễn Minh Chơn, 2005; Taiz và Zeiger, 1998) Tuy nhiên, các phương pháp STN không thể cho kết luận về nhận dạng các GAs Mặt khác, lý do chủ yếu của STN không cho kết quả khác biệt giữa GA20 và GA1 bởi vì thực vật STN có khả năng chuyển đổi GA20 bất hoạt sang GA1 hoạt động Vì vậy, việc sử dụng các biện pháp STN bị giảm sút so với sự phát triển các kỹ thuật vật lý có độ nhạy cao cho phép sự nhận dạng và định lượng chính xác của các GAs đặc biệt từ những lượng mô rất nhỏ Một giới hạn thực tế của phương pháp hiện đại là các dụng cụ còn quá đắt tiền nên chưa hữu dụng cho các phòng phân tích (Taiz và Zeiger, 1998)

Trang 29

Phân tích định lượng và nghiên cứu sự biến đổi của chất giống như GAs trong ngọn cây mận trước khi ra hoa bằng phương pháp STN trên lá bao thứ cấp của lúa cho kết quả như sau: hàm lượng GAs được tìm thấy ở Rf: 0,3-0,8 trên băng giấy sắc ký, chiều dài ngọn thân 5; 7,5; 10 cm và tồn trữ trong ngọn thân ở -200C trong

ba tháng không làm ảnh hưởng đến hàm lượng GAs ly trích Kết quả thí nghiệm cũng cho thấy: hàm lượng GAs giảm dần từ tám ngày đến hai tuần trước khi ra hoa Những nghiên cứu mô học cũng chỉ ra rằng: có sự thay đổi ở đỉnh mô phân sinh được quan sát ở bốn tuần trước khi ra hoa; sự phân chia tế bào cho sự khởi mầm hoa của đỉnh mô phân sinh được tìm thấy ở hai tuần trước khi ra hoa, tuy nhiên đỉnh

mô phân sinh không phát triển thành chồi hoa (Maneethon, 2000)

1.3.4.2 Abscisic acid (ABA)

* Công thức cấu tạo

Hình 2.2 Công thức cấu tạo của ABA

* Giới thiệu

Abscisic acid được đề cập như là chất tín hiệu trong sự điều hòa thủy hoạt của độ mở khẩu khi thiếu nước ABA đã được khám phá năm 1960 bởi hai nhóm nghiên cứu dựa trên hai chức năng sinh lý khác nhau: “abscisin” gây ra sự rụng trái của bông vải, và “dormin” tạo nên sự miên trạng của chồi cây Huê (brich) Khi người ta phát hiện vào năm 1965 rằng “abscisin” và “dormin” là cùng một chất, các thuật ngữ này bị loại bỏ và thay thế bằng thuật ngữ mới là abscisic acid (Lê Văn

Hòa và ctv., 2005)

Năm 1961, Liu và Carn đã phân lập được một chất dưới dạng tinh thể từ quả bông chín và thấy rằng nó kích thích sự rụng cuống lá bông ABA thuộc nhóm chất

ức chế bởi vì nói chung, nó ngăn cản sự tổng hợp protein và RNA và được cho là

Trang 30

hormone liên quan đến stress (Zeevaart và ctv., 1998) ABA là chất ức chế sinh

trưởng tự nhiên, có khả năng giảm tác động của các hormone thực vật khác Là chất đối kháng của auxin nên ABA làm chậm sự tăng trưởng của các nhánh do cản sự kéo dài của các lóng ABA kéo dài sự ngủ của chồi, cản sự tăng trưởng của diệp

tiêu, sự rụng lá (Cadenas và ctv., 1996; trích dẫn bởi Phùng Thị Diễm Phượng, 2001) Theo Lê Văn Hòa và ctv (2005) thì ABA được biết đến như là một “stress

hormone” Hàm lượng ABA trong thực vật tăng cao khi cây gặp các điều kiện môi trường bất lợi như khô hạn, giá lạnh

Abscisic acid được tổng hợp ở hầu hết tất cả các bộ phận của cây như rễ, lá, hoa, quả, hạt, củ,…và tích lũy nhiều nhất ở các cơ quan già, các cơ quan đang ngủ nghỉ, cơ quan sắp rụng Nó được vận chuyển trong cây không phân cực theo phloem

và xylem ABA là một chất ức chế sinh trưởng rất mạnh nhưng nó không gây độc

khi hiện diện với nồng độ cao (Vũ Văn Vụ và ctv., 2005)

* Tổng hợp Abscisic acid

Theo Lê Văn Hòa và ctv (2005), sự tổng hợp ABA theo lộ trình mevalonate

Sự tổng hợp ABA được tạo thành từ chẻ sườn của các tetraterpene của carotenoids ABA có thể được tạo thành trong nhiều bộ phận của thực vật, hầu hết trong rễ, lá và trái chín Sinh tổng hợp ABA bắt nguồn từ các tiền chất carotenoid trên thực vật bậc

cao Đầu tiên là từ xanthophyll (C40) dưới tác động của enzym phân cắt

9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase sẽ phân cắt thành xanthoxin (C15) và các dẫn xuất C25, phản ứng này diễn ra ở trong lạp thể (plastid) Các bước biến đổi còn lại từ xanthoxin thành ABA diễn ra ở tế bào chất (cytoplasm) Con đường chính hình thành ABA là từ xanthoxin dưới sự xúc tác của xanthoxin oxydase hình thành AB-Aldehyde, sau đó nhờ enzym AB-Aldehyde oxydase, AB-Aldehyde sẽ tạo thành ABA Ngoài ra, còn nhiều con đường phụ hình thành ABA khác như từ xanthoxin

hình thành xanthoxic acid rồi thành ABA hay thành lập AB-Alcohol

* Vai trò sinh lý

Theo Lê Văn Hòa và ctv (2005), thì cho rằng ABA có liên quan đến việc

bảo vệ chống lại sự khủng hoảng trong các điều kiện khác nhau của quá trình sinh

Trang 31

trưởng và phát triển Ngoài ra, ABA còn giữ vai trò quan trọng trong thời kỳ chín và miên trạng của hạt và chồi, thời kỳ rụng lá của cây (có liên quan đến các hormone

khác), sự gia tăng ABA có liên quan đến quá trình mềm vỏ trái (Kondo và ctv.,

2004; trích dẫn bởi Trần Trọng Dũng, 2006) Đặc biệt, sự tạo ABA do khủng hoảng nước đã được nghiên cứu rất nhiều Sau thời kỳ khủng hoảng nước, mức gia tăng ABA giảm nhanh, cùng với sự tạo thành phaseic acid và dihydrophaseic acid là những sản phẩm trung gian Ảnh hưởng sinh lý của ABA thường có liên quan đến

sự bảo vệ chống lại sự khủng hoảng do điều kiện môi trường trong nhiều giai đoạn khác nhau như ức chế sự bốc thoát hơi nước qua khí khẩu, kích thích sự kháng lạnh

và sương giá trong điều kiện nhiệt độ thấp, duy trì thời kỳ nghỉ (kháng lại sự bất lợi của môi trường) trong hạt và chồi

Abscisic acid có vai trò trong việc đáp ứng với stress ABA điều tiết giúp cây chống chịu với điều kiện bất lợi của môi trường Khi điều kiện khô hạn xảy ra, hàm

lượng ABA tăng cao (Davies và ctv., 1983; Bacon, 1998; trích dẫn bởi Trần Trọng

Dũng, 2006) Trong môi trường khô hạn, nồng độ ABA có thể tăng lên 20 đến 100

lần, sau đó giảm xuống khi tái cung cấp nước trở lại khoảng 4-8 giờ (Huang và ctv.,

2004; Nguyễn Minh Chơn, 2005) Ở nồng độ 10-7 M, ABA làm đóng khẩu sau vài phút Khi cây thiếu nước hàm lượng ABA trong lá tăng mạnh (rất nhanh sau vài phút đạt tới 40 lần giá trị ban đầu sau 4 giờ) Nếu lá tái hấp thu nước, hàm lượng ABA sẽ trở lại giá trị ban đầu Nhiều người cho rằng, ABA là dấu hiệu của sự khô hạn, kích thích sự đóng khẩu (Bùi Trang Việt, 1998)

Abscisic acid có vai trò trong quá trình kéo dài miên trạng Trong điều kiện ngày ngắn, hàm lượng ABA gia tăng trong lá và mầm chồi đã dẫn đến sự miên trạng Tuy nhiên, cũng có trường hợp trong điều kiện ngày ngắn gây ra sự miên trạng trong vài loài lại không có sự gia tăng ABA nội sinh Việc xử lý ABA ngoại sinh lên mầm chồi và lên hột đã kích thích miên trạng của chúng (Nguyễn Minh

Chơn, 2005) Theo Finkelstein và ctv (1985), trích dẫn bởi Trần Trọng Dũng

(2006), cho rằng ABA có vai trò ức chế sự nảy mầm của phôi

Abscisic acid điều chỉnh sự đóng mở khí khẩu Trong những năm gần đây người ta đã phát hiện ra rằng ABA có vai trò quan trọng trong sự đóng mở khí khẩu

Trang 32

Khi xử lý ABA ngoại sinh cho lá làm cho khí khẩu đóng lại nhanh chóng và do đó

mà giảm thoát hơi nước qua khí khẩu (Vũ Văn Vụ và ctv., 2005)

Ngoài ra, ABA được xem như là hormone của sự hóa già Mức độ hóa già của cơ quan và của cây gắn liền với sự tăng hàm lượng ABA trong chúng Khi hình thành cơ quan sinh sản và khi dự trữ cũng là giai đoạn tổng hợp và tích lũy nhiều

nhất ABA và tốc độ hóa già cũng nhanh nhất (Vũ Văn Vụ và ctv., 2005)

* Phân tích ABA bằng phương pháp sinh trắc nghiệm

Theo Lin và ctv (1988), trích dẫn bởi Trần Trọng Dũng (2006), thì đây là

phương pháp đơn giản, dễ làm, kết quả có độ tin cậy chấp nhận được Phương pháp này dựa trên tác động ức chế của ABA lên chiều dài của trục hạ diệp dưa leo do dưa leo có giá thành rẻ và có đặc điểm rất nhạy cảm với chất điều hòa sinh trưởng Cho các đoạn cắt trục hạ diệp dưa leo vào các dung dịch ABA chuẩn (đã biết trước nồng độ); ở mỗi nồng độ, sau thời gian xử lý sẽ thu được chiều dài tương ứng của đoạn cắt trục hạ diệp Từ các trị số này ta sẽ xây dựng được phương trình đường chuẩn của ABA

1.4 KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN MAI RA HOA

Cây cảnh sau thời kỳ sinh trưởng sinh dưỡng, gặp điều kiện thuận lợi sẽ chuyển sang sinh trưởng sinh sản, tức là sẽ phân hóa ra nụ hoa, nở hoa kết trái Sự hình thành cơ quan sinh sản (hoa) yêu cầu điều kiện bên ngoài nghiêm khắc và phức tạp hơn cơ quan sinh dưỡng, cho nên lúc bình thường đúng mùa cây mới ra hoa, thời kỳ đó yêu cầu phải có ánh sáng, nhiệt độ, nước, phân mới có thể xúc tiến sự phân hóa ra hoa (Jiang Qing Hai và Trần Văn Mão, 2001)

Theo Mai Trần Ngọc Tiếng (2002), cho rằng sau khi phát hoa đã tượng thì cần phát triển tới một khối tích nhất định, các phát hoa sẽ lớn dần theo hướng thượng tạo một nụ tròn bao bởi những lá lụa và chờ nơi đó Như vậy từ khi tượng hoa đến khi hình thành nụ, các thành phần hoa chỉ tăng trưởng, tức là phải huy động năng lượng do hô hấp, huy động các chất biến dưỡng từ nguồn lá nơi có quang hợp

Trang 33

và từ rễ nơi có nước và chất khoáng để tổng hợp các protein cần thiết cho sự tạo hình cho lá cánh, lá đài,…và các enzym xúc tác các phản ứng biến dưỡng tạo màu vàng cho hoa và màu xanh lợt cho lá lụa Hiện tượng nở hoa là do sự tăng trưởng không đều của hai bề mặt lá lụa, biểu bì ngoài thấm nước và làm cho mềm tế bào, nước thấm vào cộng với áp suất của tế bào, mặt trong lớn hơn mặt ngoài lá lụa, lá phải bung ra dưới áp suất nội tại Tuy nhiên, lá già lại là yếu tố ngăn cản sự thấm nước này, do đó phải lặt bỏ lá già Thời điểm lặt lá là thời điểm quyết định sự nở hoa

Cây mai rụng lá vào mùa đông và ra hoa sau khi rụng lá (Đặng Phương Trâm, 2005) Muốn cho hoa mai nở đúng tết thì một việc bắt buộc phải làm là phải lặt lá mai Những năm không biến động thời tiết trong tháng 12 al thì loại mai vàng

5 cánh lặt lá vào ngày 15 tháng 12 al, nếu nắng nóng có gió chướng mạnh thì lặt lá trễ hơn khoảng từ ngày 16 đến ngày 20 tháng 12 al, còn nếu mưa nhiều, lạnh nhiều

và ít gió chướng thì phải lặt lá sớm hơn khoảng từ ngày 10 đến ngày 14 tháng 12 al Cùng chung một điều kiện, với loại mai nhiều cánh (lớn hơn 5 cánh) thì lặt lá trước thời hạn hoa 5 cánh khoảng ba đến năm ngày (Nguyễn Danh Vàn, 2005)

Cây mai ra hoa sau một chu kỳ sinh trưởng của bộ lá, nếu cây ra lá liên tục thì cuối năm sau khi rụng lá vào mùa khô sẽ ra hoa, nhưng nếu trong năm có thời kỳ khô hạn kéo dài mà cây không được tưới đủ nước cây sẽ bị rụng lá và tiếp đó cho ra hoa Cây ra hoa bất thường như thế sẽ giảm hẳn sức sống thậm chí không thể ra hoa vào dịp tết Cần giữ nguyên tắc giữ cho gốc mai luôn có đô ẩm tương đối trong năm (Đặng Phương Trâm, 2005)

Muốn cho hoa nhiều thì khoảng tháng 6 al phun Atonik, một loại thuốc kích thích ra hoa và đậu quả, lên toàn cây Phun liên tiếp và tối thiểu 2-3 lần, mỗi lần cách nhau bảy ngày, phun vào chiều mát hoặc ngày không mưa Sau khi phun thuốc

để khô hoặc lá rũ rồi mới tưới nước ở gốc Làm như vậy vài lần, mỗi lần cách nhau năm ngày (Huỳnh Văn Thới, 2002)

Trang 34

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP

- Cây mai vàng được ghép sẵn và trồng trong chậu với tuổi nhánh ghép từ

2-3 năm tuổi, cao khoảng 2-35-40 cm, đường kính tán cây từ 28-2-34 cm Tất cả các cây đều được sang chậu, thay chất trồng mới trước khi tiến hành thí nghiệm khoảng một tháng, được đặt tự nhiên trên sân cát, không che sáng, được tưới nước 2 lần/ngày vào buổi sáng (8-9 giờ) và buổi chiều từ 16 giờ Vật liệu sang chậu bao gồm xơ dừa

và vỏ trấu nguyên trộn đều với tỷ lệ 2:1

- Giống lúa MTL 504 (sử dụng trong sinh trắc nghiệm GAs)

- Hạt dưa leo (sử dụng trong sinh trắc nghiệm ABA)

- Mẫu lá Mai thu theo nghiệm thức thí nghiệm

2.1.3 Dụng cụ

- Máy đo chỉ số diệp lục tố hiệu FHK CT 102

- Bình lắng 250 ml

- Máy xay mẫu, bộ lọc, cân phân tích (hiệu ScoutTM, 2 sốlẻ)

- Máy bốc hơi chân không (Rotavapor R-144)

- Máy đo pH hiệu SiBaTa POT – 101, hai số lẻ

Trang 35

- Tủ sắc ký, giấy sắc ký Whatman No.1

- GA3 tinh khiết, ABA tinh khiết

- Hóa chất sử dụng ly trích GA và ABA nội sinh:

Trang 36

2.2 PHƯƠNG PHÁP

2.2.1 Bố trí thí nghiệm

2.2.1.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của việc

lặt lá mai lên sự nở của hoa trên cây mai Giảo

Mục tiêu: xác định sự ảnh hưởng của việc lặt lá lên sự kích thích nở hoa của mai Giảo

Thí nghiệm được bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên, 5 nghiệm thức, 4 lần lặp lại, mỗi lần lặp lại tương ứng với một cây, tổng số cây thí nghiệm là 20 cây

Nghiệm thức 1: lặt 100% số lá có trên cây

Nghiệm thức 2: lặt 75% số lá có trên cây Nghiệm thức 3: lặt 50% số lá có trên cây

Nghiệm thức 4: : lặt 25% số lá có trên cây

Nghiệm thức 5: không lặt lá

Cách lặt lá: đếm tổng số lá trên cây rồi lặt theo điều kiện nghiệm thức đã cho như trên, lặt những lá mà ở nách lá có mang mầm hoa, nếu lặt hết số lá có mang mầm hoa mà chưa đủ thì lặt các lá ở gốc cây tính lên cho đủ điều kiện nghiệm thức

2.2.1.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát hàm lượng

GAs, ABA nội sinh ở một số tuổi lá của mai Giảo và mai Ta

Thí nghiệm được thực hiện theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên, 4 nghiệm thức, 3 lần lặp lại, mỗi lần lặp lại là khoảng 5 g lá lấy ngẫu nhiên theo điều kiện từng nghiệm thức Thí nghiệm được thực hiện như sau:

Nghiệm thức 1: Lá mai màu xanh đọt chuối

Nghiệm thức 2: Lá mai màu xanh đậm chưa nhú mầm

Nghiệm thức 3: Lá mai màu xanh đậm có mầm tròn

Nghiệm thức 4: Lá mai màu xanh đậm mang hoa đã nở

Lá được thu về chuyển ngay vào phòng thí nghiệm

Trang 37

2.2.2 Phân tích trong phòng

Sinh trắc nghiệm dựa theo phương pháp của Nguyễn Du Sanh và ctv.,

(1998), trường Đại Học Tổng Hợp Thành Phố Hồ Chí Minh Quy trình được tóm tắt

Dung dịch lọc được cô đặc lại bằng máy bốc hơi chân không đến khi còn khoảng 20 ml

Sau đó chỉnh pH về 2,5 với H3PO4 1N

Cho vào bình lắng 250 ml, thêm 25 ml petroleum ether lắc đều 100 lần, để yên cho 2 phần phân đoạn rõ rệt, chắt lấy dịch trích (phần dưới) Lặp lại 2 lần

Kế tiếp, thêm vào dịch trích 25 ml diethyl ether, lắc đều, chắt lấy phần dưới,

lặp lại 3 lần Phần phía trên là ABA nội sinh, phần dưới tiếp tục dùng ly trích GAs

Tiến hành tương tự với 25 ml ethyl acetate chắt lấy phần trên, lặp lại 3 lần

Và tương tự với K3PO4, chắt lấy phần dưới lặp lại 3 lần

Cuối cùng chỉnh về pH = 2,5 và phân đoạn như trên (2 lần) với 25ml ethyl acetate, chắt lấy phần trên vào beaker có phễu và giấy lọc Để khô tự nhiên trong

phòng tối thu được GAs nội sinh

Sau đó, hòa tan với 5 ml cồn 900 để chấm giấy sắc ký

+ Sắc ký trên giấy

Sử dụng giấy Whatman No.1, cắt dọc theo chiều dịch chuyển của dung môi, nhúng giấy vào dung dịch KMnO4 0,5% Rửa lại với nước cất cho đến khi mất màu

và để khô Chấm dịch lên giấy sắc ký và để khô

Chuẩn bị dung môi sắc ký bao gồm isopropanol, ammoniac, nước cất với tỷ

lệ 10:1:1

Trang 38

Treo giấy sắc ký lên giá để vào tủ sắc ký sao cho cạnh đáy của giấy vừa chạm vào dung môi, thời gian chạy sắc ký khoảng 24 giờ

* Sinh trắc nghiệm + Gibberellin

Hạt lúa vừa nứt nanh sau khi ủ, đem gieo vào đĩa Petri có lót gấy thấm ẩm,

để trong phòng tối Khoảng 72 giờ (3 ngày) khi diệp tiêu nhú ra 2-3 cm, chọn mỗi đĩa 10 cây đồng đều nhau

Giấy sắc ký được cắt làm 10 băng bằng nhau, cho vào ống nghiệm với 10 ml nước cất để trên máy lắc 24 giờ để khuếch tán hết chất ly trích ra Sau đó, sử dụng micropipette nhỏ giọt dung dịch này vào giữa vùng diệp tiêu và lá đọt và đặt dưới ánh đèn chiếu liên tục 2500 lux trong 72 giờ và đo chiều dài bẹ lá lúa

Tiến hành các bước tương tự như trên với GA3 chuẩn (0, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 và

có lót giấy thấm ướt, cho hạt nẩy mầm trong tối ở nhiệt độ 280C trong 3 ngày

Chọn cây nẩy mầm có chiều dài bằng nhau rồi cắt bỏ một đoạn khoảng 3 mm ngay dưới tử diệp Sau đó dùng dao cắt một phần dưới tử diệp một đoạn 5 mm cho vào ống nghiệm để tiến hành sinh trắc nghiệm Dùng các đoạn này cho vào ống nghiệm có chứa 1 ml dung dịch thử nghiệm khoảng 7 – 10 đoạn cắt Dung dịch thử nghiệm bao gồm 2 mM sodium photphate (pH = 5,8), 40 mM KCl và ABA chuẩn (các nồng độ từ 0, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8 và 1 ppm)

Đặt các đĩa này lên máy lắc liên tục trong 24 giờ với cường độ chiếu sáng là

2500 lux Sau đó lấy mẫu ra đo lại chiều dài các khúc cắt Lấy chỉ số trung bình các khúc cắt ta có phương trình đường cong chuẩn của ABA

Định dạng
Số trang	77
Dung lượng	2,21 MB