Luận văn Đánh giá khả năng chịu hạn và tạo vật liệu khởi đầu cho chọn dòng chịu hạn từ các giống lạc L08, L 23 , L24 , LTB, LCB, LBK bằng kỹ thuật nuôi cấy in vitro

được tổng hợp từ trước ở dạng tiền chất và tồn tại song song với protein dự trữ, nhưng cũng có một số được tổng hợp trong qua trình nảy mầm của hạt. Nhiều nghiên cứu đã cho rằng tăng ASTT của tế bào thông qua các phân tử chất tan làm tăng khả năng chống Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 29 chịu của cây trồng, các chất hòa tan sẽ dần được tích lũy trong tế bào chất nhằm chống lại sự mất nước và tăng khả năng giữ nước của chất nguyên sinh [18]. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi phù hợp với những nhận định của các tác giả trước đây khi nghiên cứu về ảnh hưởng của hạn sinh lý đến hoạt độ của protease trên các đối tượng lúa, lạc, đậu tương [17], [19]. 1 2 3 4 H×nh 3.3. Định tính hoạt độ protease của giống L24 và LTB ở giai đoạn nảy mầm A - L24 ĐC ; B - LTB ĐC ; C - LTB TN ; D - L24 TN 3.2.1.5. Ảnh hƣởng của sorbitol 5% đến hàm lƣợng protein của các giống lạc nghiên cứu ở giai đoạn hạt nảy mầm Kết quả phân tích ảnh hưởng của sorbitol 5% đến hàm lượng protein ở giai đoạn hạt nảy mầm được trình bày ở bảng 3.6 và hình 3.4. Hàm lượng protein trong hạt nảy mầm của các giống lạc tăng mạnh từ giai đoạn 3 ngày tuổi và đạt cao nhất ở giai đoạn 7 ngày tuổi, đến 9 ngày tuổi hàm lượng protein bắt đầu giảm. Ở tất cả các giống nghiên cứu, mẫu thí nghiệm luôn cao hơn mẫu đối chứng. Cụ thể, hàm lượng protein của giống L24 ở giai đoạn 1 ngày tuổi chỉ đạt 16,51%, đến giai đoạn 5 ngày tuổi đạt 22,34%, tiếp tục tăng đến giai đoạn 7 ngày tuổi đạt 28,79% và giảm xuống chỉ còn 26,33% ở giai đoạn 9 ngày tuổi. Trong đó, giống L24 có hàm lượng protein cao nhất đạt 28,79% (tăng 43,31% so với ĐC), thấp nhất là giống L08 đạt 22,61% (tăng 39,48% so với ĐC) cùng ở giai đoạn 7 ngày tuổi. Điều này cũng phù hợp với kết quả mà chúng tôi thu được về sự biến động hoạt độ enzyme protease. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 30 0 5 10 15 20 25 30 35 1 3 5 7 9 Ngày H àm lƣ ợn g pr ot ein (% ) L24 L23 L08 LTB LCB LBK B¶ng 3.6. Hàm lượng protein tan của các giống nghiên cứu ở giai đoạn nảy mầm Giống Hàm lƣợng protein tan (%) 1 ngày 3 ngày 5 ngày 7 ngày 9 ngày L24 ĐC 13,280,26 14,040,16 16,080,19 20,090,17 19,070,42 TN 16,510,23 18,040,12 22,340,15 28,790,25 26,330,47 % so ĐC 124,32 128,49 138,93 143,31 138,07 L23 ĐC 12,340,12 13,370,46 15,820,25 19,620,11 18,710,16 TN 15,280,06 17,420,33 21,230,11 27,070,19 25,340,18 % so ĐC 123,82 130,29 134,19 137,97 135,44 L08 DC 11,250,09 11,480,09 13,420,15 16,210,24 15,530,23 TN 13,280,35 15,210,25 18,250,18 22,610,17 21,070,12 % so ĐC 122,67 132,49 135,89 139,48 135,67 LTB ĐC 10,400,04 12,620,29 14,220,31 18,050,10 18,600,17 TN 13,200,15 16,800,36 19,010,40 24,950,04 22,800,49 % so ĐC 126,92 133,12 133,68 138,22 122,58 LCB ĐC 12,600,15 14,010,21 16,200,31 19,520,28 18,900,28 TN 15,660,28 17,960,48 21,470,02 27,300,16 25,650,13 % so ĐC 124,28 127,92 132,53 139,86 135,71 LBK ĐC 11,280,18 13,140,25 15,120,37 19,500,37 19,200,25 TN 14,710,03 17,300,41 19,810,01 26,800,18 23,600,14 % so ĐC 130,41 131,65 131,02 137,40 122,91 Hình 3.4. Biến động hàm lượng protein của các giống lạc ở giai đoạn nảy mầm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 31 Tuy vậy, khi xử lý hạn bằng dung dịch sorbitol 5% thì hàm lượng protein tan cũng chỉ đạt đến giới hạn nhất định tùy thuộc vào khả năng chịu hạn của giống. 3.2.1.6. Mối tƣơng quan giữa hoạt độ enzyme protease và hàm lƣợng protein của các giống lạc nghiên cứu ở giai đoạn hạt nảy mầm Phân tích mối tương quan giữa biến động hoạt độ enzyme protease với sự thay đổi hàm lượng protein trong hạt ở giai đoạn hạt nảy mầm cho thấy hàm lượng protein phụ thuộc tuyến tính vào hoạt độ enzyme protease. Hệ số tương quan giữa hàm lượng protein và hoạt độ enzyme protease, phương trình hồi quy của sự phụ thuộc đó được trình bày ở bảng 3.7 Kết quả ở bảng 3.7 cho thấy, hàm lượng protein phụ thuộc chặt chẽ vào hoạt độ của protease với hệ số tương quan dao động từ 0,81 đến 0,99. Hoạt độ của protease càng cao thì quá trình phân giải protein dự trữ càng lớn, cung cấp nguyên liệu cho quá trình nảy mầm của hạt cũng như điều chỉnh áp suất thẩm thấu của tế bào trong điều kiện cực đoan. Có thể xếp theo thứ tự giảm dần hoạt độ enzyme protease và hàm lượng protein tan giữa các giống như sau: L24> LCB> L23 > LBK> LTB> L08. Bảng 3.7. Tương quan giữa hoạt độ của protease và hàm lượng protein ở giai đoạn hạt nảy mầm Giống Phương trình hồi quy Hệ số tương quan (R) L24 Y = 30,93X- 4,18 0,99 L23 Y = 37,40X- 3,79 0,92 L08 Y= 19,90X+ 6,90 0,97 LTB Y=24,00X+ 5,63 0,92 LCB Y = 24,50X+ 5,04 0,81 LBK Y= 25,50X+ 4,52 0,93 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 32 3.2.1.7. Nhận xét về khả năng chịu hạn của các giống lạc trong điều kiện hạn sinh lý ở giai đoạn hạt nảy mầm (1) Ảnh hưởng của dung dịch sorbitol 5% đến các chỉ tiêu nghiên cứu của các giống lạc ở giai đoạn hạt nảy mầm có sự khác biệt và phụ thuộc vào khả năng chịu hạn của từng giống. Trong đó, ở tất cả các chỉ tiêu theo dõi giống L24 đều đạt mức cao nhất và thấp nhất là giống L08. Các mẫu thí nghiệm luôn cao hơn so với đối chứng. (2) Hàm lượng đường tan và hoạt độ enzyme  - amylase, hàm lượng protein tan và hoạt độ enzyme protease có mối tương quan thuận chặt chẽ. 3.2.2. Khả năng chịu hạn của các giống lạc L24 L23, L08, LTB, LCB, LBK ở giai đoạn cây non 3 lá bằng phƣơng pháp gây hạn nhân tạo 3.2.2.1. Đánh giá khả năng chịu hạn của các giống lạc ở giai đoạn cây non 3 lá Nghiên cứu khối lượng rễ, thân, lá ở giai đoạn cây còn non là cơ sở để đánh giá khả năng chống chịu của cây. Kết quả nghiên cứu về khối lượng tươi của rễ, của thân lá, khối lượng khô của rễ, của thân lá được trình bày trong bảng 3.8 và 3.9. Bảng 3.8. Khối lượng tươi, khô của rễ cây non 3 lá sau khi xử lý hạn Giống TGXL (ngày) Khối lượng rễ tươi (g) Khối lượng rễ khô (g) ĐC Xử lý hạn % so ĐC ĐC Xử lý hạn % so ĐC L24 3 0,58±0,02 0,52±0,04 89,66 0,106±0,001 0,078±0,003 70,00 5 0,61±0,01 0,25±0,03 40,98 0,113±0,003 0,054±0,001 45,45 7 0,68±0,01 0,12±0,02 17,65 0,132±0,002 0,035±0,001 23,08 L23 3 0,56±0,03 0,45±0,02 80,36 0,091±0,002 0,061±0,002 66,67 5 0,58±0,03 0,23±0,03 39,66 0,103±0,001 0,053±0,001 50,00 7 0,65±0,04 0,10±0,01 15,38 0,118±0,003 0,026±0,001 27,27 L08 3 0,45±0,02 0,39±0,02 86,67 0,063±0,001 0,051±0,001 71,43 5 0,56±0,01 0,15±0,01 26,79 0,091±0,002 0,030±0,001 33,33 7 0,61±0,01 0,06±0,01 9,83 0,102±0,001 0,021±0,001 20,00 LTB 3 0,44±0,03 0,39±0,03 88,64 0,074±0,001 0,061±0,002 85,71 5 0,57±0,02 0,17±0,03 29,83 0,082±0,001 0,043±0,001 50,00 7 0,63±0,01 0,08±0,01 12,70 0,100±0,012 0,022±0,001 30,00 LCB 3 0,58±0,01 0,50±0,02 86,20 0,097±0,002 0,072±0,004 77,77 5 0,65±0,02 0,27±0,01 41,54 0,108±0,004 0,063±0,001 60,00 7 0,71±0,01 0,12±0,01 16,90 0,131±0,001 0,030±0,013 23,07 LBK 3 0,50±0,02 0,40±0,02 80,00 0,072±0,001 0,060±0,002 85,71 5 0,55±0,03 0,20±0,04 36,36 0,091±0,006 0,051±0,014 55,55 7 0,61±0,01 0,10±0,07 16,39 0,112±0,004 0,020±0,006 27,27 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 33 Kết quả cho thấy, các giống lạc đều có sự khác nhau về các chỉ tiêu nghiên cứu. Trong đó giống L24 có các chỉ tiêu đạt giá trị cao nhất. Ở giai đoạn hạn 5 ngày trọng lượng rễ tươi giống L24 gấp 1,67 lần so với giống L08. Giống L24 và giống LCB có khối lượng khô của rễ lớn nhất đạt 0,03g ở giai đoạn 7 ngày hạn. Các giống L08, L23, LTB, LBK đều đạt 0,02 g. Qua các giai đoạn xử lý bởi hạn, ở tất cả các giống đều quan sát thấy trọng lượng rễ tươi và thân lá tươi, trọng lượng rễ khô, thân lá khô giảm đi nhanh chóng. Giống L24 ở thời điểm hạn 3 ngày có trọng lượng rễ tươi là 0,52g, sau hạn 7 ngày là 0,12g, trọng lượng thân lá tươi từ 4,46g (hạn 3 ngày) giảm xuống còn 2,46g (hạn 7 ngày). Trọng lượng rễ và thân lá tươi ở các giống nghiên cứu đều giảm so với đối chứng, ở 7 ngày hạn trọng lượng thân lá tươi giảm từ (44,61% - 53,18%), trọng lượng rễ giảm từ (82,55%-90,17%) so với đối chứng. Khối lượng của rễ và thân lá giảm đi nhanh chóng là do hiện tượng mất nước của cây qua các giai đoạn xử lý bởi hạn. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi phù hợp với một số nghiên cứu trước đây trên lúa, lạc, ngô [23], [28], [29]. Bảng 3.9. Khối lượng tươi, khô của thân lá cây non 3 lá sau khi xử lý hạn Giống TGXL (ngày) Khối lượng thân lá tươi (g) Khối lượng thân lá khô (g) ĐC Xử lý hạn % so ĐC ĐC Xử lý hạn % so ĐC L24 3 4,84±0,04 4,46±0,01 92,15 0,65±0,01 0,46±0,02 95,91 5 4,86±0,10 3,05±0,01 62,76 0,78±0,02 0,32±0,03 41,03 7 4,92±0,11 2,46±0,02 50,00 0,82±0,03 0,31±0,01 40,80 L23 3 4,45±0,06 3,53±0,02 79,33 0,58±0,01 0,38±0,02 65,52 5 4,76±0,07 3,68±0,08 77,31 0,62±0,02 0,30±0,02 48,39 7 4,82±0,03 2,67±0,09 55,39 0,78±0,03 0,28±0,05 35,90 L08 3 3,25±0,06 2,23±0,07 68,62 0,48±0,03 0,32±0,01 66,67 5 3,96±0,05 2,18±0,14 55,05 0,60±0,02 0,26±0,03 43,33 7 4,28±0,01 2,12±0,02 49,53 0,64±0,01 0,23±0,01 35,94 LTB 3 3,29±0,12 2,41±0,10 73,25 0,50±0,01 0,33±0,02 66,00 5 3,86±0,10 2,18±0,05 56,48 0,58±0,02 0,28±0,03 48,28 7 4,25±0,03 1,99±0,04 46,82 0,64±0,02 0,24±0,01 37,50 LCB 3 4,53± 0,05 3,57±0,06 78,80 0,60±0,03 0,41±0,02 68,33 5 4,78±0,07 2,61±0,09 54,60 0,72±0,01 0,32±0,03 44,44 7 4,85±0,09 2,48±0,04 51,13 0,79±0,03 0,28±0,02 35,44 LBK 3 4,27±0,13 3,35±0,05 78,45 0,54±0,02 0,35±0,03 64,81 5 4,45±0,03 2,42±0,04 54,38 0,60±0,02 0,28±0,02 46,67 7 4,78±0,05 2,35±0,03 49,16 0,67±0,01 0,22±0,01 32,84 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 34 3.2.2.2. Ảnh hƣởng của hạn nhân tạo đến tỷ lệ cây sống , khả năng giữ nƣớc và chỉ số chịu hạn tƣơng đối của các giống lạc L24, L23, L08, LTB, LCB, LBK ở giai đoạn cây non Giai đoạn cây non là một trong các thời kỳ mẫn cảm của lạc đối với điều kiện khô hạn . Nhiều nghiên cứu thấy rằng , khi bị hạn lượng nước trong tế bào giảm gây tổn thương cho cây . Ở các giống khác nhau sẽ có phản ứng khác nhau để làm giảm hoặc tránh gây tổn thương cho cây . Do đó chún g tôi đã khảo sát khả năng chịu hạn của các giống lạc trong điều kiện gây hạn nhân tạo thông qua theo dõi một số chỉ tiêu v ề khả năng sống, khả năng giữ nước và chỉ số chịu hạn tương đối của các giống lạc L24, LCB, L23, LBK, LTB, L08. Kết quả được trình bày ở bảng 3.10 và hình 3.5. Theo dõi thí nghiệm cho thấy, ở 3 ngày sau khi bị xử lý hạn đã bắt đầu ảnh hưởng tới cây lạc 3 lá nhưng mức độ thấp, một số lá b ắt đầu héo . Sau 5 và 7 ngày xử lý hạn, mức độ ảnh hưởng đã tăng lên rõ rệt. Đặc biệt, sau 7 ngày hạn tất cả các giống lạc nghiên cứu đều bị héo lá, số lượng cây bị chết cũng tăng cao. Cao nhất là giống L24 có tỷ lệ cây sống (đạt 45,23% ) và khả năng giữ nước (đạt 46,07%) và giống L08 có tỷ lệ cây sống, khả năng giữ nước thấp nhất tương ứng là 35,65% và 44,58%. Điều này chứng tỏ mức độ ảnh hưởng của hạn đến các giống lạc nghiên cứu ở giai đoạn cây non 3 lá có sự khác nhau. Từ kết quả thu được ở bảng 3.10, chúng tôi tính toán khả năng chịu hạn tương đối của các giống lạc nghiên cứu ở giai đoạn cây 3 lá. Những giống có chỉ số chịu hạn tương đối càng lớn thì có khả năng chịu hạn càng cao và ngược lại. Kết quả ở bảng 3.10 cho thấy, giống L24 có chỉ số chịu hạn cao nhất (10540,90) tiếp đến là LCB (9806,62) và thấp nhất là giống L08 (7275,19). Chỉ số chịu hạn tương đối được xác định bằng diện tích đồ thị hình rada, đó chính là tổng diện tích các tam giác hợp thành hình đa giác 6 cạnh liên quan đến 6 tính trạng nghiên cứu của mỗi giống lạc. Hình 3.5 cho thấy, giống L24 có diện tích đồ thị hình rada lớn nhất do vậy có khả năng chịu hạn tốt nhất, giống L08 có diện tích đồ thị hình rada nhỏ nhất nên có khả năng chịu hạn kém nhất. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 35 Bảng 3.10. Tỷ lệ cây sống, khả năng giữ nước và chỉ số chịu hạn tương đối của 6 giống lạc Giống Tỷ lệ cây sống ( %) Khả năng giữ nƣớc (%) Chỉ số chịu hạn tƣơng đối (S) 3 ngày 5 ngày 7 ngày 3 ngày 5 ngày 7 ngày L24 80,56 60,26 45,23 91,88 60,33 46,07 10540,90 L23 78,92 55,67 40,29 79,44 55,06 50,64 9531,55 L08 67,89 45,28 35,65 70,81 51,55 44,58 7275,19 LTB 70,00 50,00 37,50 75,07 53,05 42,41 7884,88 LCB 80,00 62,50 42,50 79,65 53,04 46,76 9806,62 LBK 72,50 52,50 37,50 78,62 52,40 45,45 8462,37 Hình 3.5. Đồ thị hình rada thể hiện khả năng chịu hạn của các giống lạc ở giai đoạn cây non a. Tỷ lệ sống sau 3 ngày hạn; b. Khả năng giữ nước sau 3 ngày hạn; c. Tỷ lệ sống sau 5 ngày hạn; d. Khả năng giữ nước sau 5 ngày hạn; e. Tỷ lệ sống sau 7 ngày hạn; d. Khả năng giữ nước sau 7 ngày hạn. 3.2.2.3. Đánh giá khả năng chịu hạn thông qua sự biến đổi hàm lƣợng proline ở giai đoạn cây non trong điều kiện hạn nhân tạo Trong số những chất có nit ơ, thì proline có vai trò quan trọng trong việc điều hòa áp suất thẩm thấu , có thể xem hàm lượng proline ở thực vật nói chung và cây lạc nói riê ng như một trong các chỉ tiêu đánh giá khả năng chịu hạn. Tiến hành phân tích hàm lượng proline ở thân lá và hàm lượng proline ở rễ, ở giai đoạn cây non tại thời điểm trước khi gây hạn , sau hạn 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày trong đi ều kiện gây hạn nhân tạo , chúng tôi thu được kết quả ở bảng 3.11, bảng 3.12 và hình 3.6, hình 3.7. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 36 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 Trước hạn hạn 3 ngày hạn 5ngày hạn 7 ngày Hà m lƣ ợn g p ro lin e (% k hố i lƣợ ng tƣ ơi) L24 L23 L08 LTB LCB LBK Kết quả ở bảng 3.11 cho thấy , hàm lượng proline trong thân lá có sự gia tăng khi thời gian gây hạn kéo dài và sự gia tăng này là khá c nhau giữa các giống. Giống L 24 có sự tích lũy hàm lượng proline là cao nhất , đạt 0,91%, 1,05%, 1,25% sau 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày gây hạn . Tại thời điểm 3 ngày gây hạn giống L 24 hàm lượng proline tăng 1,75 lần so với đối chứng và tăng 2,40 lần ở thời điểm hạn 7 ngày. Giống L08 có hàm lượng proline thấp nhất (trước hạn 0,34%, hạn 3 ngày đ ạt 0,65%, hạn 5 ngày đ ạt 0,78% và hạn 7 ngày đ ạt 0,85%). Sự tăng cường tổng hợp proline trong thân lá khi cây sống ở môi trường khô hạn có ý nghĩa quan trọng trong việc duy trì khả năng giữ nước trong cây , giúp cây duy trì được áp lực thẩm thấu và cấu trúc thành tế bào , tạo điều kiện thuận lợi cho sự hoạt động bình thường của cây . Bảng 3.11. Biến động hàm lượng proline ở thân và lá của các giống lạc trong điều kiện hạn nhân tạo Giống Hàm lượng proline (% khối lượng tươi ) Trước hạn hạn 3 ngày hạn 5 ngày hạn 7 ngày L24 0,52±0,03 0,91±0,02 1,05±0,01 1,25±0,03 L23 0,48±0,01 0,87±0,01 0,96±0,05 1,04±0,02 L08 0,34±0,02 0,65±0,03 0,78±0,02 0,85±0,01 LTB 0,36±0,02 0,72±0,02 0,86±0,01 0,95±0,03 LCB 0,49±0,01 0,86±0,01 1,00±0,02 1,16±0,01 LBK 0,40±0,03 0,79±0,02 0,91±0,01 1,00±0,02 Hình 3.6. Hàm lượng proline ở thân và lá trong đi ều kiện hạn nhân tạo Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 37 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 Trước hạn hạn 3 ngày hạn 5 ngày hạn 7 ngày H àm lƣ ợn g pr ol in e (% k hố i l ƣợ ng tƣ ơi ) L24 L23 L08 LTB LCB LBK Ở rễ proline được tích lũy trong mô phân sinh chóp rễ . Kết quả ở bảng 3.12 cho thấy , hàm lượng proline tro g rễ có quy luật biến đổi tương tự như trong thân lá . Tất cả các giống lạc nghiên cứu hàm lượng proline đều tăng so vói đối chứng và tăng sau các ngày gây hạn 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày, hàm lượng proline dao động t ừ 0,04% đến 0,59%. Ngay trong cùng một ngưỡng gây hạn , hàm lượng proline trong rễ ở cá c giống cũng có sự khác nhau . Tại thời điểm 7 ngày gây hạn , giống L24 có hàm lượng proline cao nhất (đạt 0,59%), tiếp đó là các giống L CB (0,55%), L23 (0,45%), LBK, (0,41%), LTB (0,35%) và thấp nhất là giống L08 (đạt 0,27%). Bảng 3.12. Biến động hàm lượng proline ở rễ của các giống lạc trong điều kiện hạn nhân tạo Giống Hàm lượng proline (% khối lượng tươi ) Trước hạn 3 ngày 5 ngày 7 ngày L24 0,14±0,001 0,30±0,012 0,47±0,008 0,59±0,059 L23 0,08±0,003 0,20±0,013 0,39±0,001 0,45±0,087 L08 0,04±0,001 0,07±0,021 0,18±0,004 0,27±0,076 LTB 0,04±0,007 0,09±0,017 0,21±0,004 0,35±0,014 LCB 0,11±0,002 0,28±0,005 0,44±0,003 0,55±0,016 LBK 0,06±0,002 0,12±0,002 0,35±0,009 0,41±0,004 Hình 3.7. Hàm lượng prolin e ở rễ của các giống lạc nghiên cứu trong điều kiện hạn nhân tạo Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 38 So sánh hàm lượng proline trong thân lá với hàm lượng proline trong rễ ở thời điểm trước hạn , sau hạn 3 ngày, 5 ngày, 7 ngày đều thấy rằng , sự biến đổi hàm lượng prolin e trong thân, lá cao hơn sự biến đổi hàm lượng proline trong rễ. Kết quả nghiên c ứu về sự biến động hàm lượng proline trong các bộ phận thân lá và rễ trong điều kiện hạn nhân tạo, phù hợp với nhận định của một số tác giả về khả năng proline hòa tan mạnh trong nước và được tích lũy nhiều ở lá cây trên nhiều thực vật khi sống trong môi trường stress muối [14]. Sự gia tăng hàm lượng proline của các giống lạc sau khi gây hạn đã chứng tỏ cây lạc có một phản ứng tích cực trước sự thay đổi của điều kiện môi trường. Một số kết quả nghiên cứu tiến hành trên các đối tượng khác cũng cho thấy, hàm lượng proline trong lá, rễ cây sống trong điều kiện khô hạn tăng lên gấp nhiều lần so với cây sống trong điều kiện bình thường [6], [45], [49]. 3.2.2.4. Mối tƣơng quan giữa hàm lƣợng proline và chỉ số chịu hạn Phân tích mối tương quan giữa khả năng chịu hạn và hàm lượng proline trong thân , lá và r ễ của cây lạc 3 lá ở giai đoạn trước khi gây hạn và sau khi gây hạn cho thấy, khả năng chịu hạn của mỗi giống lạc phụ thuộc tuyến tính vào hàm lượng proline. Hệ số tương quan giữa chỉ số chịu hạn tương đối với hàm lượng proline và phương trình của sự phụ thuộc đó được trình bày ở bảng 3.13. Bảng 3.13. Tương quan giữa hàm lượng proline và chỉ số chịu hạn Giai đoạn Phương trình hồi quy Hệ số tương quan (R) Trước hạn Y=20542,99X+4460,87 0,99 Hạn 3 ngày Y=11153,03X+6274,93 0,97 Hạn 5 ngày Y=9643,25X+3812,84 0,95 Hạn 7 ngày Y=8551,18X+4582,75 0,94 Kết quả ở bảng 3.13 cho thấy, khả năng chịu hạn có mối tương quan thuận với hàm lượng proline, với hệ số tương quan khá chặt chẽ là R=0,99 (trước hạn), và R=0,95 (hạn 5 ngày), R=0,94 (hạn 7 ngày). Kết quả này phù hợp với kết quả nghiên cứu của một số tác giả khi nghiên cứu trên đậu xanh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 39 [14] và các giống lạc khác [28]. Có thể xem proline như là một chất chỉ thị về khả năng chịu hạn của thực vật, hay sự tích lũy proline là biểu hiện của phản ứng thích nghi của thực vật với điều kiện cung cấp nước khó khăn. 3.2.2.5. Nhận xét về khả năng chịu hạn của các giống lạc nghiên cứu ở giai đoạn cây non (1) Gây hạn nhân tạo ở giai đoạn cây non 3 lá cho thấy, ở các giống nghiên cứu đều có sự gia tăng hàm lượng proline ở cả thân, lá và rễ qua các thời gian gây hạn. Hàm lượng proline ở thân lá lớn hơn so với hàm lượng proline ở rễ. Giống L24 có hàm lượng proline cao nhất, giống L08 có hàm lượng proline thấp nhất. (2) Các giống lạc có phản ứng khác nhau đối với hạn. Giống L24 có tỷ lệ cây sống, khả năng giữ nước và chỉ số chịu hạn tương đối là cao nhất, thấp nhất là giống L08. 3.2.3. Khả năng chịu hạn của các giống lạc ở giai đoạn mô sẹo Để phục vụ cho các nghiên cứu liên quan đến đánh giá khả năng chịu hạn của các giống lạc ở giai đoạn mô sẹo, chúng tôi đã tiến hành thí nghiệm thăm dò khả năng tạo mô sẹo của 6 giống lạc nghiên cứu. Kết quả cho thấy, tất cả các giống đều có khả năng tạo mô sẹo và tái sinh cây đáp ứng cho các thí nghiệm liên quan đến nuôi cấy in vitro. 3.2.3.1. Mức độ mất nƣớc của mô sẹo các giống lạc sau xử lý bằng thổi khô Để đánh giá khả năng chịu hạn của mô sẹo phôi lạc, chúng tôi đã tiến hành xác định độ mất nước của mô sẹo sau 3, 6, 9 giờ xử lý thổi khô liên tục. Mô sẹo sau 10 ngày nuôi cấy, được chuyển lên đĩa petri trải giấy lọc vô trùng và thổi khô bằng luồng khí vô trùng của box cấy ở các ngưỡng thời gian 3h, 6h, 9h. Kết quả theo dõi độ mất nước của mô sẹo được trình bày ở bảng 3.14. Bảng 3.14 cho thấy độ mất nước của mô sẹo tăng theo thời gian xử lý bằng thổi khô ở tất cả các giống. Trong 3 giờ thổi khô đầu tiên lượng nước của mô sẹo giảm đi nhanh ở tất cả các giống (từ 33,90% đến 65,90%). Sau 6 giờ thổi khô lượng nước của mô tiếp tục giảm từ 68,80% đến 83,38%. Sau 9 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 40 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 3 6 9 Thời gian xử lý (giờ) Đ ộ m ất n ư ớ c củ a m ô sẹ o sa u cá c ng ư ỡ ng th ổi k hô (% ) L24 L23 L08 LTB LCB LBK giờ thổi khô độ mất nước giảm tối đa, giống có độ mất nước cao nhất là LTB đạt 87,79% và thấp nhất là L24 đạt 72,00%. Bảng 3.14. Độ mất nước của mô sẹo phôi lạc (%) Giống Độ mất nƣớc (%) 3h 6h 9h L24 33,90±0,03 76,80±0,02 72,00±0,01 L23 64,40±0,02 82,30±0,02 84,20±0,05 L08 65,90±0,01 68,80±0,01 76,70±0,02 LTB 56,90±0,06 83,38±0,02 87,79±0,09 LCB 45,61±0,01 75,78±0,03 84,43±0,04 LBK 47,74±0,06 79,13±0,05 86,08±0,03 Hình 3.8. Độ mất nước của mô sẹo phôi lạc khi xử lý bằng thổi khô Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng, độ mất nước của mô sẹo phôi các giống lạc sau khi thổi khô thay đổi khác nhau tùy thuộc vào giống. Kết quả nghiên cứu của chúng tôi thu được tương tự kết quả của tác giả Bùi Thị Thu Thủy (2006) trên đối tượng lúa. Xử lý mô sẹo các giống lúa ở các ngưỡng thời gian 2, 4, 6, 8h tác giả cho thấy, giống có khả năng chịu hạn có độ mất nước của mô sẹo thấp sau các ngưỡng thổi khô, trong 6 giống nghiên cứu thì giống TM là giống có khả năng chịu hạn nhất [36]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 41 3.2.3.2. Khả năng chịu mất nƣớc của mô sẹo các giống lạc sau khi xử lý mất nƣớc Khả năng chịu mất nước của mô sẹo được đánh giá thông qua tỷ lệ sống sót của mô sẹo trong thời gian phục hồi 3 tuần. Tỷ lệ sống sót của mô sẹo sau khi xử lý thổi khô là một trong những chỉ tiêu đánh giá khả năng chịu hạn của các giống lạc. Theo dõi khả năng phục hồi của mô sẹo sau các ngưỡng xử lý thổi khô: 3h, 6h, 9h trên môi trường tái sinh chúng tôi thấy, sau 2 đến 3 ngày những mô sống sót đã có khả năng hút nước và sinh trưởng bình thường, có màu xanh. Sau 2- 3 tuần những mô sẹo sống sót sinh trưởng mạnh. Những mô chết có màu đen hoặc nâu. Bảng 3.15. Tỷ lệ sống sót của mô sẹo sau xử lý mất nước (%) Thời gian Giống L24 L23 L08 LTB LCB LBK 0h 100±0,00 100±0,00 100±0,00 100±0,00 100±0,00 100±0,00 3h 100±0,00 96,51±0,06 91,01±0,04 93,33±0,05 100±0,00 95,83±0,02 6h 91,24±0,12 87,50±0,21 80,03±0,09 82,14±0,06 97,43±0,02 83,33±0,11 9h 85,06±0,18 80,40±0,09 45,04±0,11 51,67±0,10 79,48±0,08 72,22±0,13 Qua bảng 3.15 thấy rằng, tỷ lệ sống sót của mô sẹo tỷ lệ nghịch với thời gian xử lý thổi khô. Thời gian xử lý càng dài, tỷ lệ sống sót của mô sẹo càng giảm. Tỷ lệ sống sót của mô sẹo giống L24 là lớn nhất ở hầu hết các ngưỡng xử lý (0 giờ là 100%, 3 giờ là 100%, 6 giờ là 91,01%, 9 giờ là 85,06%). Tiếp đến là giống L23, tỷ lệ sống sót của mô sẹo qua các ngưỡng xử lý 0h, 3h, 6h, 9h tương ứng là 100%; 96,51%; 87,50%; 80,40%. Thấp nhất là giống LTB và giống L08 ở ngưỡng 9h tỷ lệ sống sót của mô sẹo chỉ còn 51,67% và 45,04%. Còn hai giống LCB và LBK , tỷ lệ sống sót của mô sẹo ở tất cả các ngưỡng xử lý không có sự sai khác nhau lớn. Như vậy mức độ chịu mất nước của mô sẹo các giống khác nhau là khác nhau, những giống có khả năng chịu mất nước trong điều kiện cực đoan thì có khả năng chịu hạn tốt. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 42 0 20 40 60 80 100 120 0 3 6 9 Thời gian xử lý (giờ) T ỷ lệ s ốn g só t c ủa m ô sẹ o (% ) L24 L23 L08 LTB LCB LBK Hình 3.9. Tỷ lệ sống sót của mô sẹo sau khi xử lý thổi khô 3.2.3.3. Khả năng tái sinh cây của mô sẹo sống sót sau xử lý mất nƣớc Theo dõi khả năng tái sinh cây của mô sẹo sống sót sau thời gian 6 tuần nuôi cấy, chúng tôi thu được kết quả ở bảng 3.16. Kết quả cho thấy, mô sẹo các giống sau xử lý ở các ngưỡng thời gian khác nhau đều có khả năng tái sinh cao dao động từ 40,64% đến 100%. Một số nghiên cứu chỉ ra rằng, khả năng tái sinh của cây phụ thuộc vào nguồn gốc mô sẹo và mô sẹo dạng phôi có nguồn gốc từ đỉnh sinh trưởng mầm nên dễ tái sinh thành cây hơn [43]. Bảng 3.16. Khả năng tái sinh của mô sẹo sống sót sau xử lý thổi khô (%) Giống Thời gian thổi khô (h) 0 3 6 9 L24 90,920,03 1000,00 95,800,02 84,12