Hiệu quả của việc xử lý brassinolide đến sinh trưởng và năng suất lúa ir 50404 ở huyện thoại sơn an giang

Các BRs có các ảnh hưởng nhiều hướng như điều chỉnh tăng trưởng thực vật không độc hại, thâm nhập hấp thu nhanh, nồng độ rất thấp, tăng hàm lượng chất diệp lục, nâng cao hiệu quả quang h

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP – TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP – TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

CHẤP NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG

Đề tài nghiên cứu khoa học “Hiệu quả của việc xử lý Brassinolide đến sinh trưởng và

năng suất lúa IR 50404 ở huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang”, do tác giả Ths Nguyễn

Phú Dũng, công tác tại Khoa Nông Nghiệp – Tài Nguyên Thiên Nhiên thực hiện Tác giả

đã báo cáo kết quả nghiên cứu và được Hội đồng khoa học và Đào tạo Trường Đại học An Giang thông qua ngày 07 tháng 01 năm 2016

Thư ký

Phản biện 1 Phản biện 2

Chủ tịch hội đồng

LỜI CẢM TẠ

Xin chân thành cảm ơn:

Ban Giám Hiệu, Ban Chủ nhiệm Khoa Nông Nghiệp – TNTN cùng các đồng nghiệp Bộ môn Khoa Học Cây Trồng đã tạo điều kiện và hỗ trợ tôi thực hiện và phân tích mẫu thí nghiệm của đề tài

Trạm BVTV và Khuyến Nông của huyện Thoại Sơn, An Giang đã cung cấp thông tin và hỗ trợ chúng tôi thực hiện đề tài

Các em sinh viên khóa ĐH12BT luôn luôn nhiệt tình hỗ trợ tôi trong thời gian thực hiện nghiên cứu

An Giang, ngày 20 tháng 12 năm 2015

Người thực hiện

Nguyễn Phú Dũng

TÓM LƯỢC

Đề tài được thực hiện nhằm đánh giá hiệu quả việc xử lý Brassinolide đến sinh trưởng và năng suất lúa IR 50404 ở điều kiện đồng ruộng Thí nghiệm được thực hiện theo kiểu khối hoàn toàn ngẫu nhiên, bốn lần lặp lại Các chỉ tiêu ghi nhận như đặc tính sinh trưởng, màu sắc lá lúa, năng suất, thành phần năng suất và hiệu quả kinh tế Kết quả cho thấy BRs có tác động làm gia tăng về chiều dài rễ mầm lúa cao hơn so với không xử lí và BRs, nhưng không làm tăng tỷ lệ nẩy mầm và chỉ số diệp lục tố trên giống lúa IR 50404 cấp xác nhận Tốc độ gia tăng chiều cao cây và số chồi lúa khi xử lí BRs cho cây lúa từ 3 – 4 lần kéo dài

và cao hơn so với không xử lí BRs trong suốt các giai đoạn sinh trưởng cây lúa BRs giúp cho chiều dài bông dài thêm trung bình 7,22% so với đối chứng không xử lý Khi xử lí BRs cho hiệu quả năng suất và thành phần năng suất cao hơn so với không xử lí BRs, đặc biệt biện pháp xử lí BRs 4 lần/vụ là cao nhất Hiệu quả kinh tế đạt cao nhất khi xử lí BRs với 4 lần/vụ với tỷ suất lợi nhuận đạt 1,12

Từ khóa: Brassinolide, sinh trưởng, màu sắc lá lúa , năng suất và hiệu quả kinh tế

ABSTRACT

The objective of this research was conducted to evaluate the effect of Brassinolide (BRs) to growth and yield of rice IR 50404 in field conditions Field experiment was carried out in a randomized complete block design with 4 treatments and 4 replicates The indicators were collected in experiments such as growth, leaf color, yield and economic efficiency Results showed that BRs have increased high rice germ root length than untreated BRs, but did not increase the germination and chlorophyll index on rice IR 50404 Speed increased plant height and buds when BRs treatmented for rice plant from 3 – 4 times higher than untreated BRs during rice growing period BRs made extra length long panicle 7.22% compared to untreated controls The treatments with BRs were yield of rice and economic efficiency higher than untreated BRs, specially treated BRs 4 times/season was the highest Economic efficiency was the highest when treated with BRs 4 times /season with margin was 1.12

Keyword: Brassinolide, growth , leaf color, yield and economic efficiency.

LỜI CAM KẾT

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu của công trình nghiên cứu này có xuất xứ rõ ràng Những kết luận mới về khoa học của công trình nghiên cứu này chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác

An Giang, ngày 20 tháng 12 năm 2015

Người thực hiện

Nguyễn Phú Dũng

MỤC LỤC

Chấp nhận của Hội đồng ……… … i

Cảm tạ……… ……… … ii

Tóm tắt……… ……… …… iii

Cam kết kết quả….……… … iv

Mục lục……… ……… … v

Danh sách bảng……… vii

Danh sách hình……… vii

Danh mục từ viết tắt……… vii

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU … ……… 1

1.1 Tính cần thiết của đề tài ……… ……… 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu ….……… ……… 2

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ……… ……… 2

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu ….……… ……… 2

1.3.2 Phạm vi nghiên cứu ……… ……… 2

1.4 Nội dung nghiên cứu ……… ……… 2

1.5 Những đóng góp của đề tài……… ……… 2

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN NHỮNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU……… 3

2.1 Giới thiệu hoạt chất Brassinolide ……… 3

2.1.1 Nguồn gốc ……….……… 3

2.1.2 Sinh tổng hợp Brassinolide ……… ……… 4

2.2 Vai trò của Brasinolide ……… 5

2.2.1 Vai trò của BRs trong quá trình kích thích sinh trưởng ……… 5

2.2.2 Vai trò của BRs trong các quá trình phát triển … ……… 6

2.2.3 Ảnh hưởng của Brasinoline lên sinh lí trên cây ……… 7

2.2.3.1 Sự sinh trưởng nghiêng ……… ……… 7

2.2.3.2 Ảnh hưởng của BRs lên sự vươn dài ……….……… 8

2.2.3.3 Kích thích sự sinh tổng hợp ethylene ……….……… 8

2.2.3.4 Sự chống chịu với điều kiện khắc nghiệt của môi trường, tính kháng sâu bệnh và tính chống chịu với thuốc cỏ ……… ……… 9

2.3 Cơ chế hoạt động của Brassinosteroids …… ……… 10

2.3.1 Các yếu tố tham gia vào quá trình truyền tín hiệu BRs ……… …… …… 10

2.3.2 Sự tương tác giữa BRs và auxin trong quá trình kéo dài tế bào ……… 11

2.4 Khả năng ứng dụng của Brassinosteroid ……… ……… 12

2.5 Đặc tính Brassinolide tự nhiên … ……… 13

2.6 Đặc tính giống lúa thử nghiệm ……….……… 14

2.6.1 Nguồn gốc ……….……… 14

2.6.2 Đặc điểm nông học …….……… ……… 14

2.7 Điều kiện tự nhiên huyện Thoại Sơn……… ……… 15

2.7.1 Vị trí địa lí, cơ cấu hành chính ……… ……… 15

2.7.2 Điều kiện khí hậu, thời tiết …… ……… 16

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ……… ……… 17

3.1 Mẫu nghiên cứu ……… ………… ……… 17

3.2 Thiết kế nghiên cứu …… ……… 17

3.3 Các chỉ tiêu theo dõi ……… …… …… 17

3.4 Kỹ thuật canh tác ……….……….……… 19

3.5 Phân tích dữ liệu ……… ………… 20

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ……… ……… 21

4.1 Ghi nhận tổng quát ………… ……… …… …… 21

4.2 Đặc tính sinh trưởng ……….……… ……….……… 21

4.2.1 Chiều dài rể mầm và tỷ lệ nẩy mầm ……….……… ………… 21

4.2.2 Chiều cao cây lúa ……….……… 23

4.2.3 Số chồi lúa ……….……… 24

4.2.4 Màu sắc lá lúa … ……… ……… 25

4.3 Chiều dài bông ……….……… 26

4.4 Năng suất và thành phần năng suất lúa ……… ……….……… 26

4.5 Hiệu quả kinh tế … ……… …… 28

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ… ……… 30

5.1 Kết luận ……… ………… ……… 30

5.2 Khuyến nghị ……… ……… 30

Tài liệu tham khảo ……… 31

Phụ lục ……… 33

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1: Thông tin điều kiện khí hậu, thời tiết tại Huyện Thoại Sơn 2014-2015 16

Bảng 2: Các giai đoạn xử lý Brassinolide 0,01% trên giống lúa IR 50404 …… 17

Bảng 3: Tỉ lệ phân bón/ha …… 20

Bảng 4: Chiều cao cây lúa ở các thời điểm sinh trưởng vụ Đông Xuân 2014 – 2015……… … 23

Bảng 5: Số chồi lúa/buội ở các thời điểm sinh trưởng vụ Đông Xuân 2014 – 2015 25

Bảng 6: Chỉ số diệp lục tố ở các thời điểm sinh trưởng vụ Đông Xuân 2014 – 2015 26 Bảng 7: Năng suất và thành phần năng suất của 4 nghiệm thức … 27

Bảng 8: Hiệu quả kinh tế của các nghiệm thức ……… 28

DANH SÁCH HÌNH Tựa Hình Trang Cấu trúc hoá học của Brassinoline … ……… 3

Hình 2: Sơ đồ sự sinh tổng hợp Brassinolide 4

Hình 3: Ảnh hưởng của nồng độ Brassinolide lên sự nghiêng của phiến lá lúa 7

Hình 4: Brassinolide gây ra sự phân chia đốt thứ hai của cây đậu 8

Hình 5: Biểu đồ thị trấn Núi Sập … 15

Hình 6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm trên đồng ruộng 17

Hình 7: Chiều dài rễ lúa ở các nghiệm thức 22

Hình 8: Tỷ lệ (%) nẩy mầm hạt lúa ở các nghiệm thức 22

Hình 9: Chiều dài bông lúa vụ Đông Xuân 2014 – 2015……… 26

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ctv : Cộng tác viên ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu Long

NSS : Ngày sau sạ

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU

1.1 TÍNH CẦN THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Phytohormone (hormone thực vật) là những sản phẩm tự nhiên được tạo ra trong cơ thể thực vật với hàm lượng cực thấp nhưng lại có ảnh hưởng rất lớn đến mọi hoạt động của thực vật Brassinosteroids (BRs) được xem như các hormone thực vật mới thứ 6 ngoài 5 loại hormone thực vật mà con người đã phát hiện trước đó từ lâu là Auxins, Cytokinins, Gibberellins, Abscisic Acid và Ethylene BRs có nguồn gốc

được tách một chất từ phấn hoa cây cải dầu Brassica napus thúc đẩy sự sinh trưởng ở

thực vật (Mitchell và ctv., 1970; Mandava và ctv., 1978; Steffens, 1991 được trích dẫn từ Nguyễn Trần Oánh, 1997) Các BRs có các ảnh hưởng nhiều hướng như điều chỉnh tăng trưởng thực vật không độc hại, thâm nhập hấp thu nhanh, nồng độ rất thấp, tăng hàm lượng chất diệp lục, nâng cao hiệu quả quang hợp, thúc đẩy rễ cây, hoa quả

và duy trì, nâng cao sức đề kháng cây trồng, chịu hạn, kháng kiềm, làm giảm sự xuất hiện của bệnh (Ram et al., 2002)

Ngay sau khi khám phá về các Brassinosteroid trong thực vật, các nghiên cứu được bắt đầu để thăm dò các khả năng về việc sử dụng các hợp chất mới này nhằm làm tăng sản lượng nhiều loại cây trồng Theo Nakayama và ctv (1997) cho rằng ảnh hưởng của 24-epibrassinolide lên nguyên sinh chất của cây cải bắp ở Trung Quốc cho thấy tỷ lệ phân chia tế bào được tăng cường Theo Nguyễn Minh Chơn (2003) thì BRs có khả năng tăng năng suất và sản lượng dưa hấu (Wang và ctv., 1994), giảm rụng hoa non ở nho, làm trái nhanh chín (Xu và ctv., 1994), ngăn chặn sự nảy mầm sớm ở khoai tây (Piatonova và Korabieva, 1994) Ngoài ra Brassinosteroids làm tăng sản lượng đậu cụ thể là tăng 41 – 51% trọng lượng của 100 hạt (Sasse M, 1997) Riêng về cây lúa thì cải thiện sức chịu mặn dưới 50 mM NaCl sau khi xử lí BRs (Chon et al., 2001) Theo Nguyễn Minh Chơn (2010) trích dẫn từ các nghiên cứu như xử lý mạ lúa bằng Brassinolide 5ppm làm tăng 22% trọng lượng tươi và 31,5% trọng lượng khô của hạt Taebaik cultivar (Lim, 1987); việc cung cấp 24- epibrassinolide hoặc 22,23,24-triepibrassinolide ở lúa mì làm tăng 25 – 33% trọng lượng bông và 4 – 37% trọng lượng hạt (Takematsu và ctv., 1988); Brassinolide còn làm tăng tốc độ sinh trưởng của thực vật, kích thước rễ, trọng lượng khô của thân và

rễ (Kim và Sa, 1989); làm giảm độc tính của 2,4 D đối với cây non (Choi và ctv., 1990) và tăng tỉ lệ hạt chín khi cây sống trong điều kiện nhiệt độ thấp (Irai và ctv., 1991); ở lúa mạch, Brassinolide, 28-homobrassinolide và 24-epibrassinolide làm tăng hoạt tính của amylase trong nội nhũ, tăng trọng lượng hạt và tăng sức kháng cự với môi trường (Prusakova và ctv., 1995)

Với những kết quả nghiên cứu ứng dụng thành công BRs trên nhiều loại cây trồng trên thế giới, nhưng vẫn còn ít được sử dụng ở điều kiện trong nước đối với cây lúa đặc biệt ở Đồng Bằng Sông Cửu Long (ĐBSCL) Hơn nữa, kế thừa các kết quả

nghiên cứu từ phòng thí nghiệm và nhà lưới tại Đại Học Cần Thơ cho thấy rằng hiệu quả của hoạt chất BRs có ảnh hưởng đến sinh trưởng và năng suất một số giống lúa

và đang triển khai thực nghiệm ở điều kiện đồng ruộng và sản xuất đại trà Nhằm góp phần tìm thêm giải pháp canh tác lúa theo hướng sinh học đạt hiệu quả cao trong sản

xuất nên đề tài “Hiệu quả của việc xử lý Brassinolide đến sinh trưởng và năng suất

lúa IR 50404 ở huyện Thoại Sơn, tỉnh An Giang” cần được thực hiện

1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

Đánh giá hiệu quả việc xử lý Brassinolide đến sinh trưởng và năng suất lúa IR 50404

ở điều kiện đồng ruộng

1.3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

1.3.1 Đối tượng nghiên cứu

1.4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Xác định hiệu quả việc xử lý hạt giống lúa, giai đoạn và số lần phun Brassinolide cho ảnh hưởng tốt đến sinh trưởng và năng suất lúa ở điều kiện đồng ruộng

- Phân tích hiệu quả kinh tế khi áp dụng Brassinolide đến sinh trưởng và năng suất lúa

ở điều kiện ngoài đồng

1.5 NHỮNG ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI

1.5.1 Đóng góp về mặt khoa học

Số liệu khoa học làm cơ sở ứng dụng trong sản xuất

1.5.2 Đóng góp công tác đào tạo

Thực tiễn và điều kiện thực tập chuyên môn cho sinh viên chuyên ngành

1.5.3 Đóng góp phát triển kinh tế xã hội

Góp phần thêm giải pháp ứng dụng trong sản xuất

1.5.4 Đóng góp bảo vệ môi trường

Góp phần định hướng sản xuất theo an toàn sinh học trên đồng ruộng

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN NHỮNG VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 GIỚI THIỆU HOẠT CHẤT BRASSINOLIDE

từ phấn hoa cây cải dầu (Brassica napus L.) cũng cho hoạt tính sinh học rất mạnh

Brassins gây sự vươn dài của lóng thứ hai của cây đậu lên đến 155 mm ở liều lượng

10 µg/ cây, trái lại ở đối chứng chỉ có 12mm

Theo Grove & ctv (1979) được trích dẫn bởi Nguyễn Minh Chơn (2004) thì việc phân lập và định danh nó gặp rất nhiều khó khăn Trước hết người ta nghĩ rằng nó là β-glycoside của chất béo Năm 1974, một chương trình đặc biệt của Bộ Nông Nghiêp Mỹ đã khởi động với 227 kg phấn hoa cải dầu thu được từ các tổ ong đã được sử dụng cho tiến trình Bằng phương pháp phân tích tinh thể học với tia X đã cho thấy rằng hợp chất mới này là một lactone steroid với cấu trúc được đặt tên là Brassinolide (BRs) thể hiện qua công thức hóa học ở Hình 1

1: Cấu trúc hoá học của Brassinolide

(Nguồn: Nguyễn Minh Chơn, 2004)

Theo Trần Thị Thu Hiền (2013) thì thuật ngữ “Brassinosteroids” bắt đầu từ tên

Latinh của loài cải dầu Brassica napus L Hầu hết các hợp chất trong nhóm hormone

này đều có tên tương tự với tên của loài mà chúng được chiết hoặc được xác định lần đầu tiên Nhiều trường hợp, tên gọi của BRs khác nhau do thêm tiền tố, hậu tố Ví dụ: hậu tố “-olide” có nghĩa là phân tử hợp chất chứa một nửa lactone (Brassinolide) Gọi tên của BRs dựa trên số lượng nguyên tử C có mặt trong phân tử:

+ Các hợp chất 27 C, kí hiệu là NB, được suy ra từ norbrassinolide

+ Các hợp chất 28 C, kí hiệu là B, được suy ra từ Brassinolide

+ Các hợp chất 29 C, kí hiệu là HB, được suy ra từ homobrassinolide

Cấu trúc của các steroid có bộ khung C giống nhau được dùng làm cơ sở cho phép đặt tên BRs

Dựa trên khám phá này các nhà khoa học Nhật Bản đã định danh trở lại Distilium

factor A1 là hỗn hợp của castasterone và 28-norcastasterone, B là hỗn hợp của

brassinolide và 28-norbrassinolide, A2 vẫn chưa định danh được và được đề nghị là 2-deoxy-type brassinolide

2.1.2 Sinh tổng hợp Brassinolide

Brassinosteroid trong tự nhiên thường là những steroid có 27, 28 và 29 carbon Khung carbon của mạch nhánh này cũng phổ biến trong sterol thực vật BRs là một steroid có 28 carbon với cấu trúc sườn carbon tương tự như campesterol, một hợp chất có nguồn gốc được tổng hợp từ mevalonic acid (Hình 2)

Hình 2: Sơ đồ sự sinh tổng hợp Brassinolide

(Nguồn: Nguyễn Minh Chơn, 2004)

Kể từ khi BRs được phát hiện, các nhà khoa học Nhật Bản và các nhà khoa học khác

đã phát hiện thêm nhiều chất thuộc nhóm này, việc tổng hợp cũng đã thành công

Từ đó những nghiên cứu về BRs và những chất có liên quan đã phát triển rất nhanh Nhóm chất điều hoà sinh trưởng này đã được xem như là nhóm thứ sáu kể từ khi vai trò sinh lý của auxin, gibberellin, cytokinin, abscisic acid và ethylene được phát hiện

BRs đã được tìm thấy trong nhiều loài thực vật bao gồm cây song tử diệp, đơn

tử diệp, khỏa tử và tảo BRs cũng được tìm thấy trong nhiều bộ phận khác nhau của thực vật như túi phấn, lá, hoa, hột, chồi, mụn lá và thân Ngày nay đã có hơn 40 chất được phát hiện thuộc nhóm này Trong số đó BRs và castasterone được xem là

quan trọng nhất vì tính phân bố rộng và hoạt tính sinh học mạnh

2.2 VAI TRÕ CỦA BRASSINOLIDE

Theo Ram et al (2002) thì BRs là các hormone thực vật có ý nghĩa trong hoạt động thúc đẩy sự sinh trưởng Ngoài ra còn ảnh hưởng đến các quá trình phát triển khác nhau như sự nảy mầm của hạt, sự phát sinh rễ, sự ra hoa, sự lão hoá, quá trình rụn và chín Các Brassinosteroid còn làm tăng sức đề kháng cho thực vật chống lại các stress vô cơ Do các ảnh hưởng đầy đủ, phức tạp, các Brassinosteroid được xem như các hormone thực vật có các ảnh hưởng nhiều hướng

2.2.1 Vai trò của BRs trong quá trình kích thích sinh trưởng

BRs được xem là một vai trò sinh lý quan trọng của các Brassinosteroid trong thực vật Các nghiên cứu ban đầu với Brassinolide được tập trung xung quanh khả năng gây ra sự kéo dài tế bào, sự phồng lên, sự uốn cong và sự phân cắt đốt thứ hai, các hoạt động như thế được gọi là “hoạt tính brassin” Sự kéo dài, sự uốn cong và sự phân cắt xảy ra khi được cung cấp 0,01 mg Brassinolide, thậm chí 0,01 μg cũng gây

ra sự phân cắt Các Brassinosteroid kích thích sinh trưởng mạnh trong các mô sinh dưỡng còn non, thúc đẩy sự kéo dài của đậu tương, đậu Azuki, trụ trên lá mầm của đậu Hà lan, hoa hướng dương, trụ dưới lá mầm cây dưa chuột, cuống hoa của Arabidopsis, bao lá mầm của lúa mì Các Brassinosteroid thúc đẩy sự sinh trưởng là

do cả 2 quá trình đó là sự phân chia và sự kéo dài tế bào (Ram et al., 2002)

Theo Sasse (1997)BRs ảnh hưởng đến cả sự mở rộng và sự phân chia tế bào, nhưng việc thúc đẩy sự phân chia tế bào khó xác định Tuy nhiên, một nghiên cứu về ảnh hưởng của 24-epibrassinolide lên nguyên sinh chất của cây cải bắp ở Trung Quốc cho thấy tỷ lệ phân chia tế bào được tăng cường Cả sự biệt hóa lại của chất nguyên sinh và sự phục hồi vách tế bào cũng được thúc đẩy (Nakayama et al., 1997) 24-epibrassinolide làm tăng sự phân chia tế bào trong các tế bào nhu mô của Helianthus tuberosus (Ram et al., 2002) Brassinolide làm tăng tỷ lệ phân chia tế bào ở lục lạp lá của Petunia hybrida

Theo trích dẫn của Trần Thị Thu Hiền (2013) thì ảnh hưởng đến sự mở rộng vách tế bào Expansins và enzim phân hủy glucose vận chuyển nội bào xyloglucan (XET:

xyloglucan endotransglycosylases) có thể biến đổi vách tế bào tạo điều kiện cho tế bào lớn lên và hai enzim này liên quan đến BRs (Clouse 1997) Khi xử lí BRs có sự giãn vách tế bào (Wang et al., 1993; Zurek et al., 1994), trụ dưới lá mầm cây bí và các mô bên trong bị ảnh hưởng mạnh nhất (Tominaga et al., 1994) Sự kéo dài tế bào còn phụ thuộc vào sự cung cấp đầy đủ các thành phần vách và sự định hướng của vi sợi (tương đồng với sự định hướng của vi ống trong tế bào) BRs hoặc BRs kết hợp với auxin làm tăng tỷ lệ vi ống nằm ngang (Mayumi và Shibaoka, 1995) Để duy trì các vi ống nằm ngang cần có sự phosphoryl hóa các protein mà các protein này sẽ liên kết các vi ống với màng sinh chất BRs gây ra sự kéo dài tế bào theo cách này (Mayumi và Shihaoka, 1996) Sự mở rộng vách tế bào gây ra do BRs xảy ra cùng với

sự đẩy proton ra ngoài và sự phân cực cao của màng tế bào Trong ống nghiệm, ATPase trong không bào được hoạt hóa bởi việc xử lí BRs (Tominaga và Sakurai, 1996), BRs gây ra sự sinh trưởng kéo dài bằng việc giảm lượng nước trong không bào thông qua sự hấp thu ion và hoặc sự hấp thu đường Sự liên quan trực tiếp của BRs nội bào trong kiểm soát sự mở rộng tế bào gợi ý sự hiện diện của chúng trong

mô đang mở rộng

Sự kéo dài trụ dưới lá mầm của Packchoi (Brassica chinensis) bởi các

Brassinosteroid được báo cáo và việc cung cấp các brassinosteroid ở vùng các ngọn

3 mm có ảnh hưởng tốt nhất (Ram et al., 2002) Castasterone thúc đẩy sự sinh trưởng

của các tế bào mầm lá ở đỉnh của cây Catharanthus roseus Trong các tế bào dây treo

của phôi carrot, 24- epibrassinolide làm tăng sự lớn lên của tế bào mà không có bất

kì ảnh hưởng đến sự nhân lên của tế bào Vào đầu năm 1949, Evenariss đề nghị rằng một số các yếu tố điều hoà sự sinh trưởng của thực vật còn tham gia điều hoà sự nảy mầm Các Brassinosteroid còn thúc đẩy sự nảy mầm của hạt Việc cung cấp

brassinolide làm tăng sự nảy mầm của hạt của Lepidium sativus Tương tự xử lý hạt của Eucalyptus camaldulensis bằng 24-epibrassinolide làm tăng thật sự tỷ lệ nảy

mầm của hạt Brassinolide, 24-epibrassinolide and 28- homobrassinolide thúc đẩy sự nảy mầm của hạt đậu phụng Các brassinosteroid không chỉ thúc đẩy sự nảy mầm của hạt mà còn làm đảo ngược ảnh hưởng ức chế của acid abscisic Khả năng thúc đẩy sự nảy mầm hạt của các brassinosteroid còn được quan sát thấy ở lúa gạo, lúa

mì, cà chua, thuốc lá, Brassica napus, Orabanchae minor (Ram et al., 2002)

2.2.2 Vai trò của BRs trong các quá trình phát triển

Nồng độ BRs tăng cùng với sự thuần thục (Asakawa et al., 1996 trích dẫn bởi Ram et al., 2002), nồng độ BRs cao trong hạt phấn, quan trọng đối với sự thụ tinh ở thực vật Nếu xử lí đầu nhụy bằng BL có thể tạo thành hạt đơn bội (Kitani, 1994 trích dẫn bởi Ram et al., 2002) Sự ra hoa Việc cung cấp các Brassinosteroid ở lá làm tăng số lượng hoa của cây dâu tây Ở nho, việc phun các Brassinosteroid vào mùa thu làm tăng số lượng hoa, trong khi đó việc cung cấp vào cuối đông làm giảm số lượng hoa (Ram et al., 2002) Sự lão hóa Sự lão hóa lá và mô lá mầm trong phòng thí nghiệm đôi khi bị chậm lại bởi cytokinin Trái lại 24-epiBL thúc đẩy sự lão hóa (He et al.,

1996 trích dẫn bởi Ram et al., 2002) Các tác giả này quan sát thấy sự tăng cường

hoạt động của peroxidase, giảm hoạt động của superoxide dismutase, catalase và tăng nồng độ malondialdehyde, họ đề nghị BRs có thể hoạt động thông qua oxy hoạt hóa “activated oxygen” Tất cả các ảnh hưởng đến sự phát triển là do sự biểu hiện gene gây ra và BL có thể gây ra sự tổng hợp các peptide đặc biệt (Clouse, 1997) Theo Karagiannis et al (1995) được trích dẫn bởi Ram et al (2002), đã đề nghị giống như nhiều hormone thực vật khác, BRs ở nồng độ nanog là các nhân tố chính điều hòa cistron ribosome, “kích thích nhân lớn lên và thay đổi hình thái” Những dữ liệu này tỏ ra hữu ích cho việc khám phá ra các cơ chế của sự điều hòa do BR Câu hỏi về sự tiếp nhận và vận chuyển tín hiệu BR còn để ngỏ, có vài nghiên cứu mang tính thăm dò nhưng hướng tiếp cận về di truyền phân tử có khả năng sẽ đưa ra câu trả lời thỏa đáng

2.2.3 Ảnh hưởng của Brassinoline lên sinh lí trên cây

BRs có ảnh hưởng trên nhiều đặc tính sinh lý của thực vật với nồng độ rất thấp như ảnh hưởng lên sự sinh trưởng nghiêng, kích thích sự vươn dài BRs rất cần thiết cho sự phát triển bình thường của thực vật, nếu cây thiếu BRs sẽ dẫn đến những biến

dị bất thường Trong nông nghiệp, BRs được thử nghiệm gia tăng sự chín và gia tăng

năng suất tươi của rau màu, tăng tính đậu trái cũng như gia tăng năng suất hột của ngũ cốc và cây lấy củ (Abe, 1989) BRs không chỉ gia tăng năng suất mà còn giúp cây chống chịu lại stress do môi trường như kháng bệnh, ức chế sự lột xác của côn trùng, giảm độc tố do thuốc cỏ, chống chịu mặn, chịu lạnh BRs còn có ảnh hưởng lên sự gia tăng tổng hợp protein, DNA và RNA

2.2.3.1 Sự sinh trưởng nghiêng

Sự sinh trưởng nghiêng của phiến lá lúa đã được dùng như phương pháp phổ biến nhất cho sinh trắc nghiệm BRs với tên gọi thường dùng là rice-lamina joint test(LJT) hay rice-lamina inclination test

Tất cả các BRs đều có ảnh hưởng lên sự sinh trưởng nghiêng của phiến lá lúa

và phiến lá lúa cũng tỏ ra rất nhạy cảm với BRs Homobrassinolide (homoBL) có tác động lên sự sinh trắc nghiệm này mạnh hơn IAA 10.000 lần (Arteca, 1996)

Hình 3: Ảnh hưởng của nồng độ Brassinolide lên sự nghiêng của phiến lá lúa

(Nguồn: Nguyễn Minh Chơn, 2004)

Các giống lúa được trồng ở Việt Nam như Nếp Thơm, Nàng Thơm Chợ Đào, Tài

Nguyên, Thơm Lùn, IR50404 và MTL147 cũng tỏ ra rất nhạy cảm với BRs (Hình 3)

2.2.3.2 Ảnh hưởng của BRs lên sự vươn dài

BRs kích thích sự vươn dài trên nhiều loài thực vật với nồng độ rất thấp Sự vươn dài của lóng thứ hai trên đậu cô ve được kích thích rất mạnh bởi epiBL

Kết quả thí nghiệm này cũng được phát triển thành phép sinh trắc nghiệm với lóng thứ hai trên đậu cô ve (Kohout và ctv., 1991 trích dẫn từ Nguyễn Minh Chơn, 2004) được thể hiện rõ ở Hình 4

Hình 4: Brassinolide gây ra sự phân chia đốt thứ hai của cây đậu

(Nguồn: Nguyễn Minh Chơn, 2004)

Việc xử lý epiBL đã kích thích sự vươn dài của trục thượng diệp dưa leo đồng thời kích thích sự tích lũy đường trong trục thượng diệp (Nakayama và Toyama, 1995 trích dẫn từ Nguyễn Minh Chơn, 2004)

Xử lý BRs với nồng độ từ 0,1-10 µΜ kích thích mạnh mẽ sự vươn dài của diệp tiêu, trụ trung diệp trong tối BRs từ 1 - 10 µM kích thích sự vươn dài của bẹ lá lúa, gia tăng số lá, nhưng lại ức chế chiều cao cây lúa

Theo Wang Zhi-Yong và He Jun-Xian (2004) trích dẫn thì sự thiếu hụt BRs dẫn đến

biến dị cây lùn đã được phát hiện ở cây Arabidopsis biến dị dwf1 (Choe và ctv., 1999), det2 (Li và ctv., 1996; Li và Chory, 1997), dwf4 (Choe và ctv., 1998), biến

dị lkb trên đậu Hà Lan (Nomura và ctv., 1997), và biến dị dpy trên cà chua đã được

phát hiện (Koka và ctv., 2000) Việc xử lý BRs đã giúp những cây biến dị lùn này phát triển bình thường trở lại Điều này chứng tỏ BRs có một vai trò sinh lý rất quan trọng trong việc phát triển bình thường của cây

2.2.3.3 Kích thích sự sinh tổng hợp ethylene

BRs làm gia tăng sự sinh tổng hợp ethylene ở trục hạ diệp đậu xanh bằng cách kích thích sự hoạt động của enzyme ACC synthase (Arteca và ctv., 1988 trích dẫn từ

Chon et al., 2001) BRs kích thích sự sinh ethylene từ chồi lúa trong điều kiện nhà lưới cũng đã được báo cáo (Fujii, 1991 trích dẫn bởi Chon et al., 2001)

Khi xử lý BRs với nồng độ cao, sự sinh tổng hợp ethylene gia tăng rất rõ ở lúa và cỏ lồng vực (Chon et al., 2001), Sau khi xử lý BRs với nồng độ từ 0,1 – 10µ, hàm lượng

ethylene sinh ra từ lúa tăng lên rất rõ

2.2.3.4 Sự chống chịu với điều kiện khắc nghiệt của môi trường, tính kháng sâu bệnh và tính chống chịu với thuốc cỏ

BRs có khả năng chống chịu với điều kiện khắc nghiệt của môi trường, tính kháng

sâu bệnh, tính chống chịu với thuốc cỏ, hạn hán, ngập úng và mặn:

- Đáp ứng với điều kiện lạnh và tính chịu nhiệt: Nhúng hột lúa và mạ lúa non

khi có hai lá vào dung dịch BRs có nồng độ từ 10-3 - 10-4 ppm giúp mạ chịu lạnh tốt hơn Phun hoặc nhúng cây dưa leo con và cây cà phổi với BRs ở giai đoạn trổ hoa cũng giúp chúng gia tăng tính chịu lạnh BRs có thể làm gia tăng hàm lượng diệp lục

tố trong lá bắp khi được xử lý ở nhiệt độ 18oC Sự phục hồi của cây bắp sau khi xử lý lạnh cũng được quan sát (He và ctv., 1991 được trích dẫn bởi Chon et al., 2001) BRs (10-5 – 10-6 ppm) cũng giúp tăng sự phục hồi của cây lúa trồng trong dung dịch muối

500 – 2.000 ppm (Abe, 1989) Cây lê được xử lý với hợp chất có chứa BRs và propyl dihydrojasmonate cũng gia tăng được tính chống chịu hạn (Kamuro và Takatsuto,

1999 trích dẫn bởi Chon et al., 2001)

- Tính kháng sâu bệnh và tính chống chịu với thuốc cỏ: BRs cũng giúp cây chống

chịu lại với bệnh đốm vằn trên lúa, héo muộn trên cà chua, thối nhủn bắp cải, và mốc xám dưa leo khi phun với nồng độ từ 10-3

– 10-4 ppm BRs cũng giúp tăng cường hiệu quả của Validamycin đối với bệnh đốm vằn trên lúa (Abe, 1989) BRs có cấu trúc rất giống ecdysteroid, nhóm hormone lột xác của nhiều loài côn trùng và động vật ngành chân khớp Chính cấu trúc tương tự này đã giúp cho BRs ngăn cản sự lột xác của một số côn trùng và BRs được xem như là một antiecdysteroid HomoBL có cấu trúc gần giống với ecdysone, nó đã làm kéo dài sự lột xác của con gián giai đoạn nhộng trần kỳ cuối thêm 11 ngày (Khripach et al., 1999) BRs còn làm giảm tổn thương do thuốc cỏ ở lúa do simetrin, butachlor và pretilachlor hay ở lúa mì do simazine Tuy nhiên, BRs không làm giảm tổn thương cho cây trồng đối với thuốc

cỏ gốc auxin như 2,4 D và MCP mà còn gia tăng hiệu lực của các thuốc cỏ gốc auxin này (Abe, 1989)

- Tính chống chịu hạn hán: Ở cây lúa mì khi gặp hạn hán người ta xử lí

28-homoBL làm tăng protein hòa tan và thành phần nước tương quan, làm giảm sự vận chuyển ion (Sairam 1994 trích dẫn bởi Trần Thị Thu Hiền, 2013) Việc cung cấp các brassinosteroid còn làm tăng sức chịu đựng với các stress hạn hán ở cây củ cải đường

- Tính chống chịu ngập úng: Xử lí 24-epiBL làm tăng sự sinh trưởng của câu đậu

xanh non (Cicer arietinum) (Singh et al., 1993 trích dẫn bởi Trần Thị Thu Hiền,

2013), và làm tăng tại chỗ hàm lượng nước tương quan, khi bị ngập nước, 24-epiBL làm giảm tỉ lệ thoát hơi nước qua lỗ khí trong cây lúa miến (Xu et al., 1994a,b trích dẫn bởi Trần Thị Thu Hiền, 2013)

- Tính chống chịu mặn: Theo Trần Thị Thu Hiền (2013) trích dẫn thì BRs cải thiện

sức chịu mặn dưới 50 mM NaCl sau khi xử lí BR được xác định ở cây lúa (Takeuchi

1992) Ở 150 mM NaCl, nó làm tăng tỉ lệ nảy mầm của Eucalyptus camaldulensis

(Sasse et al., 1997) Các brassinosteroid còn có khả năng chống lại ảnh hưởng ức chế

do độ mặn gây ra đối với sự sinh trưởng của cây đậu phụng Ở Eucalyptus camaldulensis, việc xử lý hạt bằng 24-epibrassinolide làm tăng sự nảy mầm của hạt dưới điều kiện mặn Tương tự, 24-epibrassinolide and 28-homobrassinolide làm giảm sự ức chế do mặn gây ra đến sự nảy mầm và sự sinh trưởng ở cây lúa Xử lý hạt với dung dịch các brassinosteroid loãng đã cải thiện một cách đáng kể sự sinh trưởng của các cây họ lúa trong điều kiện mặn (Trần Thị Thu Hiền, 2013)

2.3 CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA BRASSINOSTEROIDS

Nhiều thí nghiệm như đột biến bất hoạt BRs, đột biến thiếu BRs (BR-insensitive và BR- deficient mutants) hoặc xử lý các chất ức chế sinh tổng hợp BRs cho thấy BRs

là nhóm hormone thiết yếu cho sự sinh trưởng và phát triển của thực vật BRs thực hiện vai trò của nó thông qua một loạt các phản ứng với sự tham gia của các protein trung gian nhằm điều hòa sự biểu hiện các gene thực hiện các quá trình sinh lý trong

cơ thể và đáp ứng lại với các biến đổi của môi trường

2.3.1 Các yếu tố tham gia vào quá trình truyền tín hiệu BRs

Theo Gendron Joshua M and Wang Zhi-Yong (2007), Wang Zhi-Yong and He Xian (2004) và Li Jianming et al (2001) thì các đột biến bất hoạt và thiếu BRs cho thấy các khiếm khuyết trong quá trình phát triển, ví dụ: giảm sự nảy mầm hạt, cây còi cọc, lá xoăn và xanh đen, giảm thụ tinh, chậm phát triển Các kiểu hình tương tự xuất hiện khi có chất ức chế quá trình sinh tổng hợp BRs như brassinazole (Brz) Ngược lại sự biểu hiện quá mức của các enzim tổng hợp BRs và thụ thể BRI1 làm tăng sự kéo dài tế bào và sự sinh trưởng của thực vật Các yếu tố chính tham gia vào con đường truyền tín hiệu BRs gồm:

Jun BRI1 (BRJun insensitive 1) là thụ thể của BRs, là một kinase giống thụ thể gồm đoạn lặp lại giàu leucin (leucine-rich-repeat (LRR) receptor-like kinases (RLK)) BRI1 có một phần nằm ngoài tế bào chứa 25 đoạn lặp lại giàu leucine (LRRs), một phần nằm

ở vùng màng chuyển tiếp và một phần kinase threonine/serine trong tế bào chất

- Gene BAK1 (BRI1-ASSOCIATED RECEPTOR KINASE 1) mã hóa 1 kinase thụ thể lặp lại giàu leucine (leucine-rich-repeat: LRR), BAK1 còn được xác định như một protein tác động với BRI1 BRI1 và BAK1 tác động với nhau tạo thành phức hợp thụ thể tiếp nhận BRs trên màng tế bào

- BIN2 (BR-insensitive 2) là yếu tố ức chế BR BIN2 mã hóa một kinase protein trong tế bào chất tương đồng với kinase SHAGGY ở Drosophila và kinase 3 tổng

hợp glycogen (GSK3) ở động vật có vú (Nemhauser Jennifer L and Chory Joanne, 2004; Wang Zhi-Yong and He Jun-Xian, 2004)

- Phosphatase bri1 SUPPRESSOR 1 (BSU1)

- Hai yếu tố phiên mã:

o BRASSINAZOLE-RESISTANT 1 (BZR1)

o BRASSINZAZOLE RESISTANT 2 (BZR2)/bri1-EMS-SUPPRESSOR1

(BES1)

BZR1 có cấu trúc tương đồng với BZR2 ở Arabidopsis

- Serine carboxylpeptidase BRS1 là yếu tố ngoại bào chưa biết đóng góp vào hoạt động của thụ thể BR (Wang Zhi-Yong and He Jun-Xian, 2004)

- H+- ATPase ở không bào (V-ATPase) (Wang Zhi-Yong and He Jun-Xian, 2004)

- 14-3-3 proteins: các protein này giữ lại các protein bị phosphoryl hóa trong tế bào chất (Gendron Joshua M and Wang Zhi-Yong, 2007)

Cơ chế hoạt động của BRs là chủ đề thu hút sự nghiên cứu của nhiều nhà khoa học, tuy nhiên cơ chế truyền tín hiệu BRs trong tế bào vẫn chưa được hiểu biết một cách tường tận Nhìn chung con đường truyền tín hiệu BRs từ bề mặt tế bào vào trong tế bào chất là chung cho mọi quá trình và chịu sự kiểm soát của các protein: BRI1, BAK1, BIN2, BZR1, BES1

2.3.2 Sự tương tác giữa BRs và auxin trong quá trình kéo dài tế bào

Theo Nemhauser Jennifer L and Chory Joanne (2004) thì Auxin và BRs liên quan đến nhiều quá trình sinh trưởng bao gồm sự biệt hóa mạch dẫn, sự phát triển của hoa

và quả, sự sinh trưởng của rễ, sự phát sinh hình thái dưới ánh sáng của cây non (Mandava, 1988) Auxin và BRs hỗ trợ nhau trong sự kéo dài tế bào ở trụ dưới lá mầm của đậu tương, dưa chuột, trụ trên lá mầm của đậu Hà lan và liên quan đến độ nghiêng của lá lúa (Katsumi, 1985; Mandava, 1988; Yalovsky và cs., 1990; Yopp và cs., 1981) Brassinolide ngoại sinh ít ảnh hưởng lên sự kéo dài trụ dưới lá mầm ở các đột biến Arabidopsis gây khiếm khuyết trong quá trình sinh tổng hợp

Những gene đáp ứng sớm với auxin (GH3, Aux/IAA, SAUR)thì cũng tăng cường biểu hiện bởi BRs (Yin et al., 2000 trích dẫn bởi Trần Thị Thu Hiền (2013) Theo mô

tả của Goda et al (2002) các gene đáp ứng với auxin được phân thành 4 lớp (Nemhauser Jennifer L and Chory Joanne, 2004):

o Các gene được điều hoà đặc biệt bởi auxin

o Các gene được điều hoà bởi cả BRs và auxin

o Các gene được điều hoà bởi BRs mà không phải bởi auxin

o Các gene được điều hoà bởi auxin nhưng bị ức chế bởi BRs

Auxin và Brassinosteroid điều hòa phiên mã là trung gian cho sự mở rộng tế bào bởi

cả các cơ chế độc lập và các cơ chế có liên quan đến nhau Auxin thúc đẩy sự phá hủy các protein AUX/IAA, các protein mà điều hòa phủ định chức năng của yếu tố phản ứng với auxin (ARF) ARFs liên quan đến điều hòa sự biểu hiện gene của Auxin và Brassinosteroid Yếu tố điều hòa khác của sự phiên mã có thể kết hợp trực tiếp với các promotor được giả định là protein X và Y Các protein BES1 và BZR1 điều hòa sự phiên mã do Brassinosteroid gây ra bởi các cơ chế chưa biết, có thể liên quan đến các phức hợp phiên mã có thứ tự cao hơn gồm ARFs hoặc các yếu tố khác

Sự biểu hiện gene điều hòa bởi Auxin và Brassinosteroid (Mockaitis and Estelle,

2004 được trích dẫn bởi Trần Thị Thu Hiền, 2013)

2.4 KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG CỦA BRASSINOSTEROID

Ngày nay, có rất nhiều nghiên cứu tìm hiểu về sự ly trích, sinh tổng hợp, cơ chế tác dụng, sự biến dưỡng, tổng hợp nhân tạo, vai trò sinh lý và những ảnh hưởng của BRs lên sự thể hiện gene và biến đổi protein Các nghiên cứu ứng dụng Brassinosteroids vào thực tiễn sản xuất cũng được rất nhiều nhà khoa học và nhà sản xuất quan tâm Ngay sau khi khám phá về các brassinosteroid trong thực vật, các nghiên cứu được bắt đầu để thăm dò các khả năng về việc sử dụng các hợp chất mới này nhằm làm tăng sản lượng thực vật

Theo Marco António Teixeira Zullo; Günter Adam (2002) trích dẫn Meudt et al (1983), sử dụng brassinolide để cải thiện sản lượng rau diếp, củ cải, đậu và tiêu Phun brassinolide trên lá để cải thiện thật sự sản lượng lúa mì và cây mù tặc, cây lúa, ngô và thuốc lá Việc cung cấp 28-homobrassinolide làm tăng sản lượng củ của cây khoai tây Việc cung cấp 24-epibrassinolide làm tăng sản lượng ngô, thuốc lá, dưa hấu, dưa chuột và cải dầu Brassinolide, 24-epibrassinolide94 and 28- homobrassinolide ảnh hưởng lớn đến sự tăng sản lượng đậu phụng và thuốc lá Ở

TQ, 28-homobrassinolide được xem như một yếu tố điều hoà sự sinh trưởng thực vật đối với thuốc lá, cây mía đường, hạt cải dầu và trà Ở Nga, 24-epibrassinolide là nhân tố điều hoà đối với cà chua, khoai tây, dưa chuột, tiêu và lúa mạch Brassinosteroids làm tăng sản lượng đậu cụ thể là tăng 41%- 51% trọng lượng của

100 hạt (Meudt et al., 1983)

Theo trích dẫn bởi Trần Thị Thu Hiền (2013) xử lý mạ bằng brassinolide 5ppm làm tăng 22% trọng lượng tươi và 31.5 % trọng lượng khô của hạt Taebaik cultivar (Lim, 1987) Brassinolide còn làm tăng tốc độ sinh trưởng của thực vật, kích thước rễ, trọng lượng khô của thân và rễ (Kim và Sa, 1989), làm giảm độc tính của 2,4 D đối với cây non (Choi et al., 1990) và tăng tỉ lệ hạt chín khi cây sống trong điều kiện nhiệt độ thấp (Irai et al., 1991) Ở lúa mạch, Brassinolide, 28-homobrassinolide và 24-epibrassinolide làm tăng hoạt tính của amylase trong nội nhũ, tăng trọng lượng hạt và tăng sức kháng cự với môi trường (Prusakova et al., 1995) Ở ngô, việc dùng Brassinosteroids làm tăng khoảng 7% trọng lượng tươi của bông và 11%- 14% trọng lượng khô của hạt Việc cung cấp 24-epibrassinolide hoặc 22,23,24-triepibrassinolide

ở lúa mì làm tăng 25 – 33% trọng lượng bông và 4 – 37% trọng lượng hạt (Takematsu et al., 1988) Brassinolide thúc đẩy sự phát triển của củ khoai tây, ức chế

sự nảy mầm của củ trong thời gian dự trữ và tăng sức đề kháng với Phytophthora

infestans and Fusarium sulfureum (Kazakova et al., 1991)

Nhiều công ty nông dược đã có những thí nghiệm thực tiễn để khảo sát hiệu quả của Brassinolide, 24-epibrassinolide và 28-homobrassinolide lên cây trồng Kết quả cho thấy 24-epibrassinolide làm gia tăng tỉ lệ nảy mầm khi xử lý lên hạt Ở Nga và Belarus nó được đăng ký chính thức để xử lý hạt cho nhiều loại cây trồng, cỏ và cây

ký sinh (Kamuro và Takatsuto, 1999 trích dẫn bởi Chon et al., 2001) Cung cấp Brassinolide cho cây cam trong suốt thời kỳ ra hoa làm tăng tỷ lệ đậu quả, nếu cung cấp trong giai đoạn trái phát triển thì giảm rụng quả sinh lý

BRs còn được sử dụng để làm gia tăng số lá, diện tích lá, trọng lượng tươi và trọng lượng khô của lá và rễ, tuổi lá, số lượng của chồi hay cành hữu hiệu Người ta còn dùng nó để làm gia tăng số gié trên bông của họ hòa thảo, số trái trên hoa màu, cây ăn quả và củ để làm gia tăng năng suất Theo Krishnan và ctv (1999) trích dẫn

từ Nguyen Minh Chon và ctv (2008) thì BRs cũng đã làm gia tăng được số lượng hạt chắc, kích thước hạt và trọng lượng hạt lúa IR50 bằng việc xử lý kết hợp giữa BRs

và benzylaminopurine Các sản phẩm nông dược của BRs thường là những sản phẩm

có chứa BRs, castasterone, epibrassinolide hay gần đây có chứa thêm TS 303

2.5 ĐẶC TÍNH BRASSINOLIDE TỰ NHIÊN (http://vietnamese.alibaba.com) Tên chung: Brassinolide

Tên khác: Brassins, Br

Giá bán: 20 – 100 USD/kg

Tên hóa học:(22r, 23r, 24s,)- 2a, 3a, 22,23- tetrahydroxy- 24- methyl- b- homo- 7-

oxa- 5a- cholestan- 6- một)- lacton

Mục đích sử dụng: Nó được chiết xuất từ phấn hoa Cole & mô thực vật, và áp dụng

cho thực vật bằng cách phun, tác dụng điều chỉnh sự phát triển của thực vật

Chín đặc tính chú ý chức năng tự nhiên BRs nhƣ sau:

1 Thúc đẩy tăng trưởng, tăng năng suất, nâng cao chất lượng

2 Tăng tỷ lệ phần trăm của hình thành trái cây, thúc đẩy trái cây phát triển

3 Tăng tỷ lệ đậu trái, tăng nặng trái cây

4 Cải thiện khả năng kháng lạnh và khả năng chịu hạn hán

5 Cải thiện khả năng kháng bệnh

6 Điều chỉnh sự khác biệt về tăng trưởng

7 Hiệu quả làm giảm tác hại của thuốc trừ sâu, thuốc diệt nấm, thuốc diệt cỏ

8 Tăng hoạt động, năng lượng hạt giống và tỷ lệ nảy mầm

9 Hiệu quả kéo dài thời gian tự nhiên bảo quản và vận chuyển trái cây, rau và hoa khi áp dụng 5 – 10 ngày trước khi thu hoạch

Thời hạn sử dụng: 3 năm dưới điều kiện mát mẻ, bóng mát và bảo quản khô

2.6 ĐẶC TÍNH GIỐNG LÚA THỬ NGHIỆM

2.6.1 Nguồn gốc

Giống lúa IR 50404 có nguồn gốc từ Viện nghiên cứu lúa Quốc tế (IRRI) được nhập vào Việt Nam đầu năm 1990 Giống IR 50404 do Bộ môn Cây lương thực – Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Việt Nam chọn lọc và phát triển Giống IR 50404 được công nhận chính thức vào năm 1992 (Nguyễn Văn Hòa, 2006)

2.6.2 Đặc điểm nông học

Giống IR 50404 có thời gian sinh trưởng ngắn, khoảng 90 ngày trong điều kiện sạ thẳng, chiều cao cây thấp (85 – 90 cm), đẻ nhánh khá, số hạt/bông trung bình (65 – 70), tỉ lệ hạt chắc cao (Nguyễn Văn Hòa, 2006)

IR 50404 chịu phèn mặn khá, dễ tính, thích ứng rộng có thể gieo trồng và đạt năng suất cao trong cả hai vụ Đông Xuân và Hè Thu Ở thời điểm công nhận giống IR

50404 nhiễm nhẹ bệnh đạo ôn và khô vằn Hiện nay IR 50404 vẫn được gieo trồng trên diện tích rất rộng ở hầu hết các tỉnh ĐBSCL; giống nhiễm rầy cục bộ ở một số

địa phương Nhược điểm cơ bản của IR 50404 là chất lượng gạo thấp (Nguyễn Văn Hòa, 2006)

2.7 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN CỦA HUYỆN THOẠI SƠN

2.7.1 Vị trí địa lí, cơ cấu hành chính

Huyện Thoại Sơn có diện tích tự nhiên 456,29 km2, dân số 172.920 người gồm 12 xã

và 1 thị trấn Bắc giáp huyện Châu Thành 30,490 km, tây giáp huyện Tri Tôn 12,356

km, đông giáp thành phố Long Xuyên 10,054 km, nam giáp huyện Hòn Đất 9,679

km, huyện Tân Hiệp, tỉnh Kiên Giang 10,057 km và huyện Thốt Nốt, tỉnh Cần Thơ 35,638 km Gồm 50 tuyến địa giới cấp xã dài 247,041 km, trong đó 25 tuyến trùng với tuyến huyện và 13 tuyến trùng với tuyến tỉnh, được xác định bằng mốc địa giới hành chính (12 mốc tỉnh, 15 mốc huyện và 40 mốc xã)

Thoại Sơn ngày nay là huyện trọng điểm sản xuất lương thực của tỉnh, diện tích sản lượng thuộc loại cao nhất tỉnh, nguồn lao động dồi dào, tiềm năng du lịch đa dạng Trong tương lai, Thoại Sơn sẽ là một trong những trung tâm kinh tế - văn hóa quan trọng của vùng Tứ giác Long Xuyên (Địa chí An Giang, 2013)

Thị trấn Núi Sập ngày nay là nơi trung tâm hành chính của huyện Thoại Sơn, cách trung tâm thành phố Long Xuyên theo Tỉnh lộ 943 là 26 km Đồng thời, nơi đây cũng là một trung tâm du lịch, có cảnh quan núi non, sông nước rất hữu tình, thu hút hàng trăm ngàn lượt người đến tham quan mỗi năm (Hình 5)

Cụm Núi Sập bao gồm Núi Sập, Núi Nhỏ và Núi Bà, trong đó Núi Sập to lớn hơn với

độ cao 85 m, chu vi 3.800 m (Nguyễn Quốc Khánh, 2012)

Hình 5: Biểu đồ thị trấn Núi Sập

(Nguồn: http://map.google.com)

2.7.2 Điều kiện khí hậu, thời tiết

Huyện Thoại Sơn nói riêng và tỉnh An Giang nói chung mang đặc trưng khí hậu nhiệt đới gió mùa Trong năm có 2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa nắng Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Nhiệt độ trung bình trong các tháng 25,2 – 29,2 0C Số giờ nắng trung bình trong tháng từ 71 – 88 giờ Lượng mưa trung bình trong tháng 12/2014 và tháng 4/2015 thực hiện 27,6 – 41,5

mm, độ ẩm trung bình 75 – 78% Phần lớn diện tích đất An Giang rất màu mỡ, địa hình bằng phẳng, thích nghi đối với các loại cây trồng khá rộng Nhìn chung khí hậu, thủy văn và các điều kiện tự nhiên của An Giang rất thuận lợi cho phát triển nông nghiệp (Bảng 1)

Bảng 1: Thông tin điều kiện khí hậu, thời tiết tại Huyện Thoại Sơn 2014-2015

Tốc

độ gió (TB)

TB Max Min TB Max Min

Tổng lƣợng (mm)

Nhiều nhất (mm)

Ghi chú: TB: Trung Bình Max: Cao nhất Min: Thấp nhất

(Nguồn: Trung tâm khí tượng thủy văn tỉnh An Giang, 2014-2015)

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 MẪU NGHIÊN CỨU

Brassinolide 0,01% SP được nhập khẩu từ Trung Quốc và phân phối bởi Công ty

Thí nghiệm gồm 4 nghiệm thức xử lý BRs được mô tả theo Bảng 2

Bảng 2: Các giai đoạn xử lý Brassinolide 0,01% trên giống lúa IR 50404

Ngâm

ủ giống

Thúc chồi (15 NSS)

Liều dùng: 8g BRs 0,01% SP/16L nước (Nguồn: http://vietnamese.alibaba.com)

3.2 THIẾT KẾ NGHIÊN CỨU

Thí nghiệm được bố trí trên đồng ruộng theo thể thức 1 nhân tố, khối hoàn toàn ngẫu nhiên và 4 lần lặp lại (Hình 6) Mỗi nghiệm thức có diện tích tương ứng 250 m2

và tổng diện tích thí nghiệm 4.000 m2

Hình 6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm trên đồng ruộng

3.3 CÁC CHỈ TIÊU THEO DÕI

Mỗi nghiệm thức đo trong khung 0,2m2 (40cm x 50cm) theo 5 điểm chéo góc và chọn ngẫu nhiên 5 buội/khung làm đại diện

* Sinh trưởng: Chiều dài rễ, tỷ lệ nẩy mầm, chiều cao, số chồi và màu sắc lá lúa

được ghi nhận định kỳ ở 20, 30, 40, 50, 60 và 70 ngày sau sạ (NSS)