MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU . 1
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu về cây lúa . 3
1.1.1. Nguồn gốc và phân loại cây lúa . 3
1.1.2. Giá trị kinh tế của cây lúa 4
1.1.3. Tình hình sản xuất lúa trên thế giới và ở Việt Nam . 5
1.1.4. Thành phần hoá sinh của hạt lúa. 10
1.1.5. Đặc điểm sinh học của cây lúa cạn . 11
1.2. Hạn và cơ chế chịu hạn của thực vật 13
1.2.1. Khái niê ̣ m vê ̀ ha ̣ n . 13
1.2.2. Tính chịu hạn và tác động của hạn đến thực vật . 14
1.2.3. Cơ sơ ̉ sinh ly ́ , sinh hoa ́ va ̀ di truyê ̀ n cu ̉ a ti ́nh chi ̣ u ha ̣ n ơ ̉ cây lu ́ a . 16
1.2.4. Nghiên cứu khả năng chịu hạn của cây lúa . 21
1.3. Ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thức vật vào việc đánh
giá khả năng chống chịu ở cây lúa . 22
1.3.1. Hê ̣ thô ́ ng nuôi câ ́ y 22
1.3.2. Mô ̣ t sô ́ thành tựu về đa ́ nh gia ́ kha ̉ năng chô ́ ng chi ̣ u và chọn dòng tế
bào soma bă ̀ ng ky ̃ thuâ ̣ t nuôi câ ́ y in vitro 23
Chương 2. VÂ ̣ T LIÊ ̣ U VA ̀ PHưƠNG PHA ́ P NGHIÊN Cư ́ U
2.1. Vâ ̣ t liê ̣ u va ̀ đi ̣a điê ̉m nghiên cư ́ u . 25
2.1.1. Vật liệu thực vật .25
2.1.2. Hóa chất và thiết bị. . 25
2.1.3.Địa điểm nghiên cứu.26
2.2. Phương pha ́ p nghiên cư ́ u . . 27
2.2.1.Phương pháp phân loại các giống lúa cạn . 26
2.2.2. Phương pha ́ p ho ́ a sinh. . 26
2.2.3.Đa ́ nh gia ́ kha ̉ năng chi ̣ u ha ̣ n ơ ̉ giai đoa ̣ n ma ̣ bă ̀ ng phương pha ́ p gây ha ̣ n 29
nhân ta ̣ o
2.2.4. Phương pha ́ p nuôi câ ́ y in vitro . 31
2.2.5. Phương pháp xử lý số liệu và tính toán kết quả . 33
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Phân loa ̣ i , đă ̣ c điê ̉m hi ̀ nh tha ́ i cu ̉ a ca ́ c giô ́ ng lu ́ a . 34
3.1.1. Phân loa ̣ i ca ́ c giô ́ ng lu ́ a 34
3.1.2. Đặc điểm hình thái các giống lúa 35
3.2. Đa ́ nh gia ́ châ ́ t lươ ̣ ng ha ̣ t . . 37
3.2.1. Đa ́ nh gia ́ châ ́ t lươ ̣ ng ha ̣ t trên phương diê ̣ n ca ̉ m quan . 37
3.2.2. Đa ́ nh gia ́ châ ́ t lươ ̣ ng ha ̣ t trên phương diê ̣ n ho ́ a sinh. 38
3.3. Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống lúa . 42
3.3.1. Khả năng chịu hạn của các giống ở giai đoạn nảy mầm . 42
3.3.2. Khả năng chịu hạn của các giống ở giai đoạn mạ 51
3.4. Khả năng chịu han của các giống lúa nghiên cứu ở giai đoạn mô sẹo. 59
3.4.1. Thăm dò khả năng tạo mô sẹo, tốc độ sinh trưởng và khả năng tái sinh
của các giống lúa nghiên cứu . 59
3.4.2. Độ mất nước của mô sẹo . 60
3.4.3. Khả năng chịu mất nước của mô sẹo . 61
3.4.4. Tốc độ sinh trưởng của mô sẹo sau khi sử lý thổi khô 62
3.4.5. Khả năng tái sinh cây từ mô sẹo sau khi xử lý thổi khô . 63
3.4.6. Xác định nhanh sức sống của tế bào mô sẹo bằng phương pháp nhuộm TTC 64
KÊ ́ T LUÂ ̣ N VA ̀ ĐÊ ̀ NGHI ̣ . 67
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 69
86 trang |
Chia sẻ: maiphuongdc | Lượt xem: 2891 | Lượt tải: 5
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Đánh giá chất lượng và khả năng chịu hạn của một số giống lúa cạn Hà Giang, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
SDS, acrylamide, axit
sunfosalysilic, các loại đệm phosphat citrat, tinh bột chuẩn, K3[Fe(CN)6], Fe2(SO4)3,
H2SO4, gelatin, 2,4D (Axit Dichlorphenoxyacetic), -NAA (Axit Naphthylacetic),
kinetin, các chất khoáng đa lƣợng , vi lƣợng, vitamin, prolin chuẩn, tinh bột chuẩn ,
toluen, và nhiều hóa chất thông dụng khác .
Thiết bị: Các thiết bị chính đƣợc sử dụng để phân tích các chỉ tiêu gồm : Máy
phân tích axit amin tƣ̣ động – HP aminno Quan SeriesII (Hewlett Parkard), máy
Quang phổ UVvis Cintra 40 (Australia), bộ điện di protein của hãng Biorad (Mỹ),
cân phân tích điện tử (Thụy Sỹ, Anh), máy ly tâm lạnh của hãng Hittich (Đức), máy
đo pH (Metter Toledo), tủ lạnh sâu -850C, box cấy, nồi khử trùng Tomy (Nhật Bản),
tủ sấy, máy khuấy trộn Voltex và một số thiết bị thông dụng khác .
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
26
2.1.3. Địa điểm nghiên cứu
Các chỉ tiêu đƣợc nghiên cứu và phân tích đƣợc thực hiện tại Phòng thí
nghiệm Thƣ̣c vật học , Di truyền học, Công nghệ tế bào và Công nghệ gen Khoa
Sinh- KTNN, trƣờng Đại học Sƣ phạm- Đại học Thái Nguyên.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cƣ́u
2.2.1. Phƣơng pháp phân loại các giống lúa cạn
Phân loại lúa nếp , lúa tẻ dựa theo phản ứng bắt màu với dung dịch KI 1%
theo Lƣu Ngọc Trình, 1997 [56].
Phân loại loài phụ dựa theo tỷ lệ dài /rộng và khả năng bắt màu với thuốc thử
phenol 10% của vỏ hạt thóc theo phƣơng pháp của Chang (1976) [70].
Đánh giá các tính trạng hình thái hạt thóc, đặc điểm chất lƣợng hạt gạo xay
theo tiêu chuẩn của IRRI [76].
2.2.2. Phƣơng pháp hóa sinh
2.2.2.1. Phương pháp phân tích hóa sinh ở giai đoạn hạt tiềm sinh
(1) Xác định hàm lượng protein : Hàm lƣợng protein tan đƣợc xác định theo
phƣơng pháp Lowry đƣợc mô tả trong tài liệu của Phạm Thị Trân Châu và Cs
(1997) [3].
Hạt thóc đƣợc bóc vỏ, nghiền mịn, sấy đến khô tuyệt đối ở 1050C. Cân 0,05g
mẫu cho vào eppendorf, thêm 1,5 ml đệm chiết phostphat citrat pH=10, lắc đều
bằng voltex 10 phút, để qua đêm ở nhiệt độ 40C, đem ly tâm 12000 vòng/phút ở 40C
trong 30 phút, rồi thu lấy dịch để làm thí nghiệm. Thí nghiệm lặp lại 3 lần.
Dịch chiết đƣợc định mức lên 5ml bằng dung dịch đệm ph osphat citrat
(pH=10) và đo phổ hấp thụ trên máy U Vvis Cintra ở bƣớc sóng 750nm với thuốc
thử foling.
Hàm lƣợng protein đƣợc tính theo công thƣ́c :
X (%) = A HSPL
m
100 % (2.1)
Trong đó: X: hàm lƣợng protein (% khối lƣợng khô)
A: nồng độ thu đƣợc khi đo trên máy (mg/ml)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
27
HSPL: hệ số pha loãng
m: khối lƣợng mẫu (mg)
(2) Xác định hàm lượng đường tan : Hàm lƣợng đƣờng đƣợc xác định theo
phƣơng pháp vi phân tích đƣợc mô tả trong tài liệu của Phạm Thị Trân Châu và Cs
(1997) [3].
Mẫu đƣợc bóc vỏ, sấy khô tuyệt đối ở 1050C. Cân 0,5g mẫu nghiền trong 4ml
nƣớc cất. Ly tâm 12000 vòng/phút ở 40C trong 30 phút, thu dịch. Hàm lƣợng đƣờng
tan đo phổ hấp thụ ở bƣớc sóng 585 nm. Hàm lƣợng đƣờng tan đƣợc tính dựa trên
đồ thị đƣờng chuẩn glucose.
Tính kết quả tính theo công thƣ́c:
X (%) = a b HSPL
m
(%) (2.2)
Trong đó: X: hàm lƣợng đƣờng tan (% khối lƣợng chất khô)
a: mật độ quang đo đƣợc trên máy ở bƣớc sóng 585nm
b: số ml dịch chiết
HSPL: hệ số pha loãng
m: khối lƣợng mẫu (mg)
(3) Phương pháp xác định thành phần axit amin
Hàm lƣợng axit amin đƣợc xác định trên máy HP - Amino Quant sƣ̉ dụng
ortho- phtalandehyt tạo dẫn xuất đối với các axit amin bậc 1 và 9 – fluoreryl- metyl-
clorofomat đối với các axit amin bậc 2. Mẫu đƣợc xƣ̉ lý theo phƣ ơng pháp thủy
phân pha lỏng theo hƣớng dẫn sƣ̉ dụng máy phân tích axit amin tƣ̣ động.
2.2.2.2. Đánh giá khả năng chịu hạn sinh lý thông qua phân tích một số chỉ tiêu
sinh hóa ở giai đoạn hạt nảy mầm
(1) Chuẩn bị mẫu: Hạt của các giống lúa nghiên cứu sau khi xử lý nhiệt 350C
trong 10 phút, ngâm nƣớc trong 24h sau đó ủ trong dung dịch MS chứa sorbitol 5
%. Hạt nẩy mầm sau các thời gian ủ 1 ngày, 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày, 9 ngày đƣợc
lấy để xác định hoạ t độ của enzym protease và hàm lƣợng protein tan , hoạt độ của
enzym - amylase và hàm lƣợng đƣờng tan .
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
28
(2) Xác định hoạt độ của enzym - amylase
Xác định hoạt độ enzym - amylase theo phƣơng pháp của Heilken đƣợc mô
tả trong tài liệu của Nguyễn Lân Dũng (1979) [10].
Hoạt độ enzym - amylase đƣợc xác định dƣ̣a trên lƣợng tinh bột bị enzym
thủy phân trong thời gian 30phút ở 300C. Giá trị mật độ quang đƣợc đo ở bƣớc sóng
560nm trên máy quang phổ UVvis Cintra 40.
Nguyên tắc : Dựa vào tính chất hòa tan của enzym - amylase trong dung
dịch đệm phosphat 0,2 M pH = 6,8.
Hạt thóc nẩy mầm bóc vỏ , cân khối lƣợng , nghiền trong đệm phosphat 0,2M
pH = 6,8, ly tâm 12000 vòng/phút trong 15 phút ở 40C, thu dịch để xác định hoạt độ
của enzym. Thí nghiệm phân tích hoạt độ enzym - amylase đƣợc tiến hành với ống
thí nghiệm và ống kiểm tra , cơ chất là tinh bột 1% đo trên máy quang phổ ở bƣớc
sóng 560nm. Hoạt độ của enzym - amylase đƣợc tính dƣ̣a trên đồ thị đƣờng chuẩn
xây dƣ̣ng bằng tinh bột.
Hoạt độ enzym - amylase đƣợc tính theo công thức:
A (ĐVHĐ/ mg) =
2 1
(C C ) HSPL
h
(2.3)
Trong đó: A: hoạt độ enzym - amylase (ĐVHĐ/mg)
C2: lƣợng tinh bột còn lại của mẫu thí nghiệm (mg/ml)
C1: lƣợng tinh bột còn lại của mẫu kiểm tra (mg/ml)
h: khối lƣợng mẫu (mg)
HSPL: hệ số pha loãng
Định tính hoạt độ enzym - amylase :
Thành phần hỗn hợp dịch: Thạch agar 2%, tinh bột 1% và nƣớc cất. Cho hỗn
dịch vào bình tam giác đun cách thuỷ cho tan thạch , đổ vào đĩa petri dày 4mm để
nguội, đục lỗ đƣờng kính 9mm. Nhỏ 100µl dịch chiết chứa enzym vào mỗi lỗ, để tủ
lạnh qua đêm để enzym khuyếch tán, chuyển sang tủ ấm ở 300C trong 24giờ.
Nhuộm bằng lugol 5phút và tráng lại bằng NaCl 1N.
(3) Xác định hàm lượng đường tan
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
29
Hàm lƣợng đƣờng tan đƣợc xác định nhƣ mô tả ở mục 2.2.2.1
(4) Xác định hoạt độ enzym protease
Hoạt độ enzym protease xác định theo phƣơng pháp Anson theo mô tả của
Nguyễn Văn Mùi (2001) [36].
Hạt thóc nẩy mầm bóc vỏ , cân khối lƣợng , nghiền trong đệm phosphat
(pH=6,5), ly tâm 12000 vòng/phút trong 15 phút ở 40C, dịch thu đƣợc sử dụng làm
thí nghiệm. Thí nghiệm phân tích hoạt độ enzym protease đƣợc tiến hành với ống
thí nghiệm và ống kiểm tra đo trên máy quang phổ ở bƣớc sóng 750nm. Hoạt độ
của enzym protease đƣợc tính dƣ̣a trên đồ thị đƣờng chuẩn xây dƣ̣ng bằng tyrozin .
Hoạt độ enzym protease tính theo công thƣ́c:
(n k) D HSPL
ĐVHĐ/mg
T m
(2.4)
Trong đó: n: Chỉ số đo đƣợc ở bƣớc song 750nm của ống thí nghiệm (mg/ml)
k: Chỉ số đo đƣợc ở bƣớc song 750nm của ống kiểm tra (mg/ml)
D: số ml dịch chiết
HSPL: hệ số pha loãng
m: khối lƣợng mẫu (mg)
T: thời gian ủ enzym với cơ chất (phút)
Định tính hoạt độ enzym protease: Tiến hành tƣơng tƣ̣ nhƣ định tính hoạt độ
enzym - amylase, cơ chất là gelatin 1%.
(5) Xác định hàm lượng protein tan
Hàm lƣợng protein tan đƣợc xác định nhƣ mô tả ở mục 2.2.2.1.
2.2.3. Đánh giá khả năng chịu hạn ở giai đoạn mạ bằng phƣơng pháp gây hạn
nhân tạo
Phƣơng pháp đánh giá khả năng chịu hạn ở giai đoạn mạ đƣợc tiến hành theo
Lê Trần Bình và Cs (1998) [1].
Hạt lúa nảy mầm gieo vào các bát nhựa nhỏ có kích thƣớc bằng nhau , mỗi
hộp 50 hạt. Cát vàng đãi sạch , phơi khô cho vào các hộp với lƣợng nhƣ nhau . Thí
nghiệm đƣợc lặp lại 3 lần cho mỗi chỉ tiêu nghiên cƣ́u trong điều kiện chăm sóc nhƣ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
30
nhau. Thời gian đầu tƣới nƣớc cho đủ ẩm , khi cây đƣợc 3 lá thật thì tiến hành gây
hạn nhân tạo và đánh giá khả năng chịu hạn của các giống lúa . Theo dõi các chỉ tiêu
liên quan đến khả năng chịu hạn trƣớc và sau khi gây hạn nhƣ sau:
(1) Khối lƣợng tƣơi của rễ, thân lá.
(2) Khối lƣợng khô của rễ , thân lá các mẫu đƣợc sấy khô tuyệt đối ở 1050C
đến khi khối lƣợng không đổi.
(3) Xác định khả năng giữ nƣớc qua các giai đoạ n xƣ̉ lý bởi hạn . Khả năng
giƣ̃ nƣớc đƣợc tính theo công thƣ́c:
100(%) x
W
W
W
kxl
xl
(2.5)
Trong đó: W: khả năng giữ nƣớc của cây sau khi xử lý hạn (%)
Wxl : khối lƣợng tƣơi của cây sau khi xƣ̉ lý hạn (g)
Wkxl : khối lƣợng tƣơi của cây không xử lý hạn (g)
(4) Xác định chỉ số chịu hạn tƣơng đối của các giống theo công thức:
1
S sin (an.bn+bn.cn+ cn.dn +dn.en+...+ kn.an)
2
(2.6)
Trong đó: S : chỉ số chịu hạn tƣơng đối
: là góc tạo bởi hai trục mang trị số liền nhau = 3600/9
a,b,c,d….k là các chỉ tiêu theo dõi
n : kí hiệu các giống nghiên cứu .
(5) Xác định tỷ lệ thiệt hại do hạn gây ra đƣợc theo công thức:
0
n b
TH (%)
nc
(2.7)
Trong đó: TH: tỷ lệ thiệt hại do hạn gây ra (%)
b: trị số thiệt hại mỗi cấp
n0: số cây của mỗi cấp thiệt hại
c: trị số thiệt hại của cấp cao nhất
n: tổng số cây xƣ̉ lý
Các trị số: số cây chết:trị số 3; số cây héo: trị số 1; số cây không bị ảnh hƣởng: trị số 0
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
31
(6) Xác định hàm lƣợng prolin
Xác định hàm lƣợng prolin theo phƣơng pháp của Bate L.S. và cộng sự
(1973) [67].
* Chuẩn bị mẫu: Tiến hành tƣơng tự mục 2.2.3.
* Tiến hành tách chiết prolin: Rễ, thân lá của các giống ở các thời điểm 1
ngày, 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày, 9 ngày gây hạn , cân khối lƣợng 0,3 gram mẫu. Thêm
10ml dịch chiết axit sunfosalisilic 3 %, ly tâm lạnh 7000 vòng/phút trong 20 phút
và lọc qua giấy lọc. Lấy 2ml dịch chiết cho vào bình, bổ sung 2ml axit axetic và
2ml dung dịch ninhidrin, sau đó ủ trong nƣớc nóng 1000C trong 1 giờ, ủ trong tủ đá
5 phút. Bổ sung vào bình 4ml toluene, lắc đều và lấy phần dịch có màu hồng ở trên.
Đo phổ hấp thụ ở bƣớc sóng 520nm. Hàm lƣợng prolin đƣợc xác định trên máy theo
đồ thị chuẩn.
Hàm lƣợng prolin đƣợc tính theo công thƣ́c:
(%) 100
AxHSPL
X x
m
(2.8)
Trong đó: X: hàm lƣợng prolin (%)
A: nồng độ thu đƣợc khi đo trên máy quang phổ
HSPL: hệ số pha loãng
m: khối lƣợng mẫu (mg)
2.2.4. Phƣơng pháp nuôi cấy in vitro
2.2.4.1. Tạo mô sẹo từ hạt lúa
- Khử trùng hạt
Hạt lúa đƣợc bóc vỏ trấu và khử trùng 1 phút trong cồn 700, 25 phút trong
nƣớc giaven 60%, lắc nhẹ, rƣ̉a sạch bằng nƣớc cất vô trùng 3 - 5 lần, sau đó chuyển
hạt lên đĩa petri có trải giấy lọc vô trùng.
- Tạo mô sẹo
Hạt gạo đã khử trùng đƣợc cấy vào môi trƣờng (MS) cơ bản [42] bổ sung
2mg 2,4D, 3% saccharose, 0,9% agar, pH=5,8. Nuôi 1 tuần trong tối , 2 tuần dƣới
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
32
ánh sáng đèn trong phòng nuôi cấy với cƣờng độ 2000lux, thời gian chiếu sáng 8/24
giờ, nhiệt độ 250C ± 10C.
Đánh giá tỉ lệ tạo mô sẹo sau 3 tuần nuôi cấy của các giống theo công thức:
Ci (%)=
Ncp
X 100 (2.9)
Nt
Trong đó : Ci: Tỷ lệ tạo mô sẹo (%)
Ncp: Số hạt tạo mô sẹo
Nt: Tổng số hạt nuôi cấy
2.2.4.2. Phương pháp xử lý thổi khô mô sẹo
Mô sẹo sau 3 tuần nuôi đƣợc cắt thành nhƣ̃ng khối mô có kích thƣớc khoảng
3mm x 3mm. Đặt những khối mô này lên đĩa petri có lót giấy vô trùng và thổi khô
bằng luồng khí vô trùng của box cấy ở các ngƣỡng thời gian khác nhau . Xác định
độ mất nƣớc của mô sẹo sau 2, 4, 6 và 8 giờ xƣ̉ lý thổi khô liên tục.
Độ mất nƣớc của mô sẹo sau khi xử lý thổi khô đƣợc tính theo công thức:
WL (%)=
Wf - Wd
x 100 (2.10)
Wf
Trong đó : WL: Độ mất nƣớc (%)
Wf: Khối lƣợng mô tƣơi (mg)
Wd: Khối lƣợng mô sau thổi khô (mg)
2.2.4.3. Chọn lọc mô sẹo sống sót sau xử lý và tái sinh cây
Cấy mô sẹo sau khi xử lý mất nƣớc lên môi trƣờng tái sinh cây (MS cơ bản +
2% saccharose + 0,8% agar + 1 mg/l kinetin + 0,2mg/l NAA, pH=5,8). Mật độ cấy
20 mô/bình. Nuôi dƣới ánh sáng đèn neon trong phòng nuôi cấy với cƣờng độ
2000lux, thời gian chiếu sáng 8/24 giờ. Nhiệt độ phòng nuôi 250C ± 10C.
Tỷ lệ mô sẹo sống sót đƣợc đánh giá sau 3 tuần nuôi theo công thƣ́c:
Sv (%)=
Nvs
x 100 (2.11)
Nt
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
33
Trong đó: Sv: Tỷ lệ mô sống sót (%)
NSV: Số mô sống sót
Nt: Tổng số mô xƣ̉ lý
Tỷ lệ tái sinh cây đƣợc đánh giá sau 6 tuần nuôi theo công thƣ́c:
RC (%) =
Nr
x 100 (2.12)
NSV
Trong đó: Rc: Tỷ lệ tái sinh
Nsv: Số mô sống sót
Nr: Số mô tái sinh cây
2.2.4.4. Xác định nhanh sức sống của tế bào và mô bằng phƣơng pháp nhuộm
TTC
Hạt của 6 giống lúa đƣợc sƣ̉ dụng làm nguyên liệu tạo mô sẹo nhƣ mục
2.2.2.1. Sau đó tiến hành xƣ̉ lý thổi khô ở ngƣỡng thời gian 4 giờ.
Xác định sức sống của tế bào mô sẹo bằng p hƣơng pháp nhuộm TTC theo
Towill và CS (1975) [89]. Cân 0,6 gam TTC pha loãng trong 25ml nƣớc cất . Dung
dịch MS pha loãng 10 lần. Cân 30 mg mô sẹo cho vào ống nghiệm , thêm 0,5ml
dung dịch MS pha loãng 10 lần và 0,25ml dung dịch TTC , để 12 giờ trong tối ở
nhiệt độ 250C. Sau đó dùng pipet gạn bỏ phần dung dịch , rƣ̉a 2 lần bằng nƣớc cất
rồi cho thêm 5 ml cồn 90%, thuỷ phân ở nhiệt độ 600C trong thời gian 2 giờ. Dung
dịch thu đƣợc đem đo ở bƣớc sóng 485 nm. Đối chứng là mô sẹo của các giống
không qua xƣ̉ lý thổi khô.
2.2.5. Phƣơng pháp xử lý số liệu và tính toán kết quả
Mỗi mẫu nghiên cứu đƣợc lặp lại 3 lần. Sử dụng toán thống kê để xác định các
trị số thống kê, nhƣ trung bình mẫu (
X
), phƣơng sai (
2
), độ lệch chuẩn () và sai
số trung bình mẫu (
x
S
), hệ số tƣơng quan R ... Các số liệu thống kê đƣợc xử lý trên
máy vi tính bằng chƣơng trình Excel với mƣ́c ý nghĩa = 0,05 theo Nguyễn Hải
Tuất và Ngô Kim Khôi (1996) [57].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
34
Chƣơng 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Phân loại, đặc điểm hình thái của các giống lúa
3.1.1. Phân loại các giống lúa
Hạt của 5 giống lúa đƣợc tiến hành phân loại theo nếp/tẻ dựa vào phản ứng
bắt màu với dung dịch KI 1% theo Lƣu Ngọc Trình [56], phân loại loài phụ dựa vào
tỷ lệ dài/rộng của hạt thóc và khả năng bắt màu thuốc thử phenol 10% theo Chang
[70], kết quả đƣợc trình bày ở bảng 3.1.
Bảng 3.1. Phân loại các giống lúa nghiên cƣ́u
Ký
hiệu
mẫu
Lúa
nếp/tẻ
Phân loại theo
dài/ rộng
Phân loại theo bắt màu
phenol
Kết luận
chung về
loại phụ
D/R
( mm )
Loài phụ
Bắt màu
phenol
Loài phụ
NN Tẻ 2,69 Japonica - Japonica Japonica
KT Tẻ 2,45 Japonica - Japonica Japonica
KM Tẻ 2,40 Japonica - Japonica Japonica
KĐ Tẻ 2,57 I/J + Indica Indica
SR Tẻ 2,48 I/J + Indica Indica
(D: Dài hạt thóc (mm); R: Rộng hạt thóc(mm); (+) Bắt màu phenol
(-) Không bắt màu phenol; I/J: Không phân biệt đƣợc loài phụ)
Qua bảng 3.1 cho thấy, cả 5 giống lúa đều là lúa tẻ. Căn cứ vào tỷ lệ chiều dài
và chiều rộng hạt thóc thì trong 5 giống có 3 giống thuộc loài phụ Japonica và 2
giống không thể xác định đƣợc . Kết quả này phù hợp với kết luận của nhiều tác giả :
nếu chỉ căn cứ vào tỷ lệ dài /rộng để phân biệt loài phụ là rất khó và thiếu chính xác,
vì khó có thể khẳng định đƣợc loại lúa nào khi tỷ lệ dài/rộng nằm trong khoảng 2,3-
3,0 [56].
Căn cƣ́ vào khả năng bắt màu với thuốc thử phenol 10%, kết quả phân loại
xác định đƣợc trong 5 giống lúa cạn có 2 giống thuộc loài phụ Indica và 3 giống
thuộc loài phụ Japonica. Phƣơng pháp này cho phép phân loại đƣợc lúa Indica và
lúa Japonica tƣơng đối chính xác. Vì vậy, có thể sử dụng phƣơng pháp này để nhận
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
35
biết gần đúng các giống lúa trong quỹ gen lúa cạn còn rất phong phú hiện nay. Tuy
nhiên, trong số 3 giống thuộc loài phụ Japonica rất có thể còn có giống thuộc loài
phụ Javanica, vì theo phƣơng pháp này chỉ có thể phân biệt đƣợc lúa Indica và lúa
Japonica.
Từ các kết quả trên nhận thấy , cả 5 giống lúa cạn sƣu tập đƣợc các giống đều
là lúa tẻ . Trong đó có 2 giống thuộc loài phụ Indica và 3 giống thuộc loài phụ
Japonica , các giống thu thập đƣợc đều ở huyện Bắc Quang, tỉnh Hà Giang
3.1.2. Đặc điểm hình thái các giống lúa
Hình thái và kích thƣớc hạt thóc là một đặc tính quan trọng trong chọn
giống lúa . Chúng tôi tiến hành phân tích đặc điểm hình thái và kích thƣớc của các
giống lúa dƣ̣a theo phƣơng pháp cho điểm của IRRI [76]. Kết quả đƣợc trình bày
ở bảng 3.2.
Bảng 3.2. Đặc điểm hình thái và khối lƣợng 1000 hạt của các giống lúa
Chỉ tiêu
Giống
Râu đầu
hạt
Màu
râu
Màu
vỏ
trấu
Tỷ lệ dài/rộng
của hạt thóc
(mm)
Hình dạng
hạt thóc
Khối lƣợng
1000 hạt (g)
NN 0 0 3 2,68 2 34,660,44
KT 0 0 1 1,97 5 32,780,25
KM 5 5 7 2,91 2 29,330,38
KĐ 5 6 10 3,52 1 30,480,36
SR 9 3 4 3,29 1 31,340,27
Số liệu ở bảng 3.2 và hình 3.1 cho thấy, màu sắc của vỏ trấu ở các giống lúa
nghiên cƣ́u rất khác nhau thể hiện sự đa dạng về tổ hợp gen xác định tính trạng này.
Giống KĐ màu trắng (điểm 10), giống KM có chấm tím trên nền vàng rơm (điểm
7), giống KT có vành và rãnh màu vàng trên nền vàng rơm (điểm 1), giống NN màu
hơi đỏ đến tím nhạt (điểm 3) và giống SR có r ãnh nâu trên nền vàng rơm (điểm 4).
Theo Khush G.H và Oka H.I (1996) có tới 13 locus phân bố trên 7 nhiễm sắc thể
chi phối tính trạng màu sắc vỏ trấu. Tuỳ theo tổ hợp alen của chúng mà vỏ trấu có
màu sắc khác nhau, tính trạng vàng rơm là trội hơn so với tính trạng màu vàng [78].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
36
Hình 3.1. Hình thái hạt của các giống lúa nghiên cứu
Về độ phủ lông trên vỏ trấu , các giống lúa thu thập đƣợc có 3 giống nhẵn là
giống NN,KM, KĐ và 2 giống có lông trên sống vỏ trấu là KT và RS . Vỏ trấu nhẵn
không có lông bao phủ phù hợp với thị hiếu ngƣời tiêu dùng hơn các giống có lông
bao phủ.
Tính trạng có râu, màu sắc râu phụ thuộc vào điều kiện môi trƣờng [6]. Trong
5 giống có giống NN và KT là không có râu đạt điểm 0, 2 giống KM và KĐ râu dài
5mm đạt điểm 5 và giống SR râu dài 9mm đạt điểm 9. Sƣ̣ đa dạng về chiều dài râu
chƣ́ng tỏ các giống nghiên cƣ́u có kiểu gen khác nhau.
Hình dạng hạt thóc là một tính trạng quan trọng trong chọn tạ o giống lúa. Hạt
của các giống lúa tẻ thon dài càng đƣợc ƣa chuộng . Hình dạng hạt của các giống
lúa nghiên cƣ́u đều có dạng thon dài . Trong đó giống KT đạt điểm 5, giống NN và
KM đạt điểm 2, còn 2 giống còn lại đạt điểm 1. Nhƣ vậy hình dạng của các giống
lúa đều phù hợp với thị hiếu ngƣời tiêu dùng và xuất khẩu.
Khối lƣợng 1000 hạt thóc là tính trạng không chỉ phụ thuộc vào kiểu gen mà
còn phụ thuộc vào môi trƣờng, mùa vụ . Đồng thời cũng là chỉ tiêu quan trọng cấu
thành năng suất [46]. Dẫn liệu bảng 3.2 cho thấy , khối lƣợng 1000 hạt của các
giống đều cao biến động tƣ̀ 29,33g đến 34,66g trong đó giống NN cao nhất và giống
KM thấp nhất . Khối lƣợng 1000 hạt cao nghĩa là hạt mẩy , chắc, khi gieo cấy mầm
khỏe, sức sống cao.
KT SR NN KM KĐ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
37
Kết quả phân tích đặc điểm hình thái, kích thƣớc và khối lƣợng hạt của 5
giống lúa cạn địa phƣơng theo tiêu chuẩn của IRRI đã cho thấy tính đa dạng của các
giống lúa cạn thể hiện ở màu sắc vỏ trấu, râu đầu hạt, khối lƣợng 1000 hạt… Đây là
cơ sở cho việc sàng lọc các giống lúa có đặc tính tốt, đáp ứng đƣợc nhu cầu, thị hiếu
của ngƣời tiêu dùng.
3.2. Đánh giá chất lƣợng hạt
3.2.1. Đánh giá chất lƣợng hạt trên phƣơng diện cảm quan
Một số chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng hạt trên phƣơng diện cảm quan đƣợc
nghiên cƣ́a theo phƣơng pháp cho điểm của IRRI [76]. Kết quả đƣợc trình bày ở
bảng 3.3.
Bảng 3.3. Một số chỉ tiêu chất lƣợng hạt của các giống lúa
Giống
Dạng
nội nhũ
Độ bạc bụng
nội nhũ
Chiều dài
gạo xay
Hình dạng
gạo xay
Màu vỏ
cám
Hƣơng
thơm
NN 2 0 2 2 2 2
KT 2 0 5 5 2 2
KM 1 1 2 2 6 0
KĐ 3 0 1 1 2 1
SR 1 0 1 1 2 0
Nội nhũ của hạt gạo chƣ́a các chất di nh dƣỡng có giá trị nhƣ tinh bột , protein,
lipit, vitamin... Dẫn liệu bảng 3.3 cho thấy, nội nhũ của 5 giống rất khác nhau , khi
nhuộm nội nhũ bằng dung dịch I- KI 1% các giống đều bắt màu xanh giống KĐ
xanh đậm điểm 3, Hai giống NN, KT bắt màu xanh nhạt điểm 2 và 2 giống bắt màu
xanh nhạt nhất điểm 1 là KM, SR.
Độ bạc bụng là hiện tƣợng gạo đục ở một phần hạt gạo đƣợc quy định bởi
giống và ngoại cảnh. Chất lƣợng hạt gạo tỷ lệ nghịch với độ bạc bụng vì hạt gạo
thƣờng bị gãy nát khi xay xát dẫn tới tỷ lệ gạo xay/thóc thấp. Mặt khác, phần bạc
bụng ở hạt gạo chủ yếu chỉ có tinh bột và có ít protein . Hạt gạo bạc bụng có ít
protein ở nội nhũ hơn là các hạt gạo khác trong cùng một giống . Qua dẫn liệu bảng
3.3, trong 5 giống chỉ có 1 giống KM là có độ bạc bụng (điểm 1) còn 4 giống không
có độ bạc bụng (điểm 0) đây là đặc điểm tốt của các giống.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
38
Hình dạng hạt gạo xay giống hình dạng hạt thóc vì hình dạng hạt gạo do vỏ
trấu khống chế nghiêm ngặt và vỏ trấu phủ kín sát với vỏ cám . Màu vỏ cám gần
giống màu vỏ trấu . Chiều dài hạt gạo xay đều nằm trong khoảng 5,2mm đến 6,1mm
tạo nên hình tròn bầu của hạt gạo , đây chính là hình dạng phù hợp với thị hiếu tiêu
dùng của lúa tẻ. Với hình dạng này rất có lợi trong khâu xay sát, đánh bóng hạt gạo
sẽ ít bị gãy , vụn. Các giống đều có độ thơm từ thơm ít đến rất thơm . Độ thơm là
một chỉ tiêu góp phần nâng cao giá trị của các giống lúa . Đặc điểm này rất quý đối
với nguồn gen của tập đoàn lúa gạo nƣớc ta.
Nhƣ vậy, nhƣ̃ng chỉ tiêu đánh giá chất lƣợng hạt trên phƣơng diện cảm quan
của hạt gạo ảnh hƣởng đến giá trị dinh dƣỡng , tỷ lệ gạo/thóc và sở thích ngƣời tiêu
dùng và xuất khẩu . Trong đó xét trên phƣơng diện cảm quan thì giống NN, KT, KĐ
có chất lƣợng tốt.
3.2.2. Đánh giá chất lƣợng hạt trên phƣơng diện hóa sinh
3.2.2.1 Hàm lƣợng protein , đƣờng tan trong hạt của các giống lúa
Hàm lƣợng protein, đƣờng tan trong hạt là cơ sở đánh giá chất lƣợng hạt của
các giống lúa. Để đánh giá chất lƣợng hạt của các giống nghiên cƣ́u , chúng tôi tiến
hành phân tích hàm lƣợng protein , đƣờng tan trong hạt . Kết quả đƣợc trình bày ở
bảng 3.4.
Protein là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lƣợng lúa , hàm lƣợng
protein tỷ lệ thuận với chất lƣợng gạo . So với các loại ngũ cốc khác thì hàm lƣợng
protein của lúa thấp hơn nhƣng là các protein dễ tiêu hóa và hấp thụ với cơ thể
ngƣời và động vật . Qua bảng 3.4 cho thấy hàm lƣợng protein của các giống lúa đều
khá cao, dao động tƣ̀ 7,98% đến 9,18%. Trong đó giống KT cao nhất (9,18%) tiếp
đến là giống KĐ , SR, NN và thấp nhất là giống KM (7,98%). Hàm lƣợng protein
không chỉ là chỉ tiêu quan trọng để đán h giá chất lƣợng hạt mà còn là chỉ tiêu quan
trọng đánh giá khả năng chống chịu của cây [1], [11].
Trong quá trình chín của hạt lúa , các chất gluxit đơn giản dần đƣợc chuyển
hoá thành các dạng gluxit phức tạp, gluxit dự trữ chủ yếu ở dạng tinh bột tích luỹ
trong hạt, do đó hàm lƣợng đƣờng tan trong hạt thấp . Bảng 3.4 cho thấy hàm lƣợng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
39
đƣờng tan của các giống đều ở mức tƣơng đối thấp , cao nhất là giống KT 1,484%
tiếp đến là giống KĐ (1,83%), SR (1,46%), NN (1,34%) và thấp nhất là giống KM
(1,33%). Ngoài ra, đƣờng còn có tác dụng bảo vệ, chống lại sự khô hạn của nguyên
sinh chất, điều chỉnh áp suất thẩm thấu dịch bào khi gặp điều kiện ngoại cảnh bất lợi.
Bảng 3.4. Hàm lƣợng protein, đƣờng tan của các giống lúa (% khối lƣợng khô)
Giống Protein TS (%) Đƣờng tan (%)
NN 8,33 0,12 1,35 0,09
KT 9,18 0,05 1,84 0,10
KM 7,98 0,14 1,34 0,07
KĐ 9,08 0,20 1,83 0,11
SR 8,45 0,13 1,46 0,12
3.2.2.3. Hàm lƣợng axit amin trong hạt của các giố ng lúa
Thành phần axit amin là chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lƣợng protein của
hạt. Bằng cách sƣ̉ dụng phƣơng pháp phân tích hàm lƣợng axit amin trong hạt trên
hệ máy HP - Amino Quant và dƣ̣a vào sắc ký đồ , chúng tôi xác đị nh đƣợc hàm
lƣợng axit amin trong hạt (g
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- doc288.pdf