BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY
NHƠN
NGUYỄN ĐOÀN HOÀNG VŨ
NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỘNG CỦA MỘT SỐ CHẤT
•••
CÓ HOẠT TÍNH THẨM THẤU TRONG CÂY
ĐẬU TƯƠNG (Glycine max L. Merrill) CHỊU HẠN
QUA CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Bình Định - Năm 2017
NGUYỄN ĐOÀN HOÀNG VŨ
NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỘNG CỦA MỘT SỐ CHẤT
CÓ HOẠT TÍNH THẨM THẤU TRONG CÂY
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY
NHƠN
ĐẬU TƯƠNG (Glycine max L. Merrill) CHỊU HẠN
QUA CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN
Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm
Mã số: 60 42 01 14
Người hướng dẫn: TS. Trương Thị Huệ
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu mà tôi đã thực hiện dưới
sự hướng dẫn khoa học của TS. Trương Thị Huệ. Các số liệu, kết quả nêu
trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.
Bình Định, tháng 8 năm 2017
Học viên
Nguyễn Đoàn Hoàng Vũ
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đề tài này, ngoài sự cố gắng phấn đấu của bản thân, tôi
còn nhận được nhiều sự giúp đỡ tận tình của thầy cô, và bạn bè.
Trước tiên tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến cô TS. Trương Thị Huệ,
Phó trưởng khoa Sinh - KTNN, đã tận tình hướng dẫn, động viên giúp đỡ và
tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình thực hiện đề tài để tôi
có thể hoàn thành đúng tiến độ và trau dồi cho bản thân những kiến thức
chuyên môn bổ ích phục vụ cho công việc sau này.
Đồng thời, tôi xin chân thành gởi lời cảm ơn đến Ban chủ nhiệm Khoa
Sinh - KTNN, các thầy cô giáo bộ môn đã giảng dạy, truyền đạt cho tôi những
kiến thức nền tảng để tôi có thể hoàn thành đề tài này.
Trân trọng cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã luôn động viên, giúp
đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tốt luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Bình Định, tháng 08 năm 2017
Người thực hiện
Nguyễn Đoàn Hoàng Vũ
MỤC LỤC
••
MỞ ĐẦU
1
1. Lý do chọn đề tài ............................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ........................................................ 2
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ........................................ 2
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4
1.1. Giới thiệu chung về cây đậu tương............................................... 4
1.1.1. Nguồn gốc và phân loại đậu tương ............................................. 4
1.1.2. Đặc điểm thực vật học của cây đậu tương .................................. 4
1.1.3. Giá trị sử dụng của cây đậu tương .............................................. 5
1.1.4. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới và Việt Nam .......... 7
1.2. Cơ sở sinh lý, hóa sinh của tính chịu hạn .................................... 9
1.2.1. Ảnh hưởng của hạn đối với cây trồng......................................... 9
1.2.2. Cơ sở sinh lý, hóa sinh và sinh học phân tử của tính chịu hạn .. 10
1.3. Vai trò của các hợp chất có hoạt tính thẩm thấu trong việc đánh giá
khả năng chịu hạn ................................................................................. 13
1.3.1. Proline và vai trò của proline....................................................... 13
1.3.2. Glycine betaine và vai trò của glycine betaine ............................ 16
1.3.3. Các chất đường và vai trò của đường trong cơ chế chống chịu hạn
16
1.3.4. Protein tổng số và vai trò của protein tổng số............................. 18
1.4. Tình hình nghiên cứu tính chịu hạn của cây đậu tương trên Thế
giới và ở Việt Nam.................................................................................... 19
1.4.1. Tình hình nghiên cứu tính chịu hạn của cây đậu tương trên thế
giới
19
1.4.2. Nghiên cứu tính chịu hạn của cây đậu tương ở Việt Nam ........ 20
^y
• •
»
^y
•
1.5. Kỹ thuật điện di protein trên gel polyacrylamide....................... 21
1.5.1. Gel polyacrylamide có SDS (SDS - PAGE)..................................21
1.5.2. Chạy điện di và nhuộm băng........................................................23
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU 24
2.1. Đối tượng nghiên cứu ................................................................... 24
2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ............................................... 24
2.3. Hóa chất và thiết bị ....................................................................... 25
2.3.1. Hóa chất và nguyên liệu khác .................................................... 25
2.3.2. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm ................................................... 25
2.4. Nội dung nghiên cứu ..................................................................... 25
2.4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................. 26
2.4.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm................................................... 26
2.4.2. Phương pháp xác đinh áp suất thẩm thấu ................................. 27
2.4.2. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp xác định................... 28
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 34
3.1. Sự biến động hàm lượng proline của đậu tương trong quá trình
gây hạn .................................................................................................... 34
3.1.1. Sự biến động hàm lượng proline trong quá trình gây hạn ở giai
đoạn cây mầm ......................................................................................... 34
3.1.2. Sự biến động hàm lượng proline trong quá trình gây hạn ở giai
đoạn cây non ........................................................................................... 37
3.1.3. Sự biến động hàm lượng proline trong quá trình gây hạn ở giai
đoạn cây ra hoa........................................................................................ 40
3.1.4. Sự biến động hàm lượng proline trong quá trình gây hạn ở giai
đoạn cây tạo quả ..................................................................................... 43
3.2. Sự biến động hàm lượng đường khử của đậu tương trong quá
trình gây hạn........................................................................................... 45
3.2.1. Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá trình gây hạn ở
giai đoạn cây mầm................................................................................... 45
3.2.2. Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá trình gây hạn ở
giai đoạn cây non..................................................................................... 48
3.2.3. Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá trình gây hạn ở
giai đoạn cây ra hoa ................................................................................ 50
3.2.4. Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá trình gây hạn ở
giai đoạn cây tạo quả............................................................................... 53
3.3. Sự biến động hàm lượng glycine betaine của đậu tương trong quá
trình gây hạn........................................................................................... 56
3.3.1. Sự biến động hàm lượng glycine betaine trong quá trình gây hạn
ở giai đoạn cây mầm................................................................................ 56
3.3.2. Sự biến động hàm lượng glycine betaine trong quá trình gây hạn
ở giai đoạn cây non ................................................................................. 58
3.3.3. Sự biến động hàm lượng glycine betaine trong quá trình gây hạn
ở giai đoạn cây ra hoa ............................................................................ 61
3.3.4. Sự biến động hàm lượng glycine betaine trong quá trình gây hạn
ở giai đoạn cây tạo quả............................................................................ 63
3.4. Sự biến động hàm lượng protein tổng số của đậu tương trong quá
trình gây hạn........................................................................................... 66
3.4.1 Sự biến động hàm lượng protein tổng số trong quá trình gây hạn ở
giai đoạn cây mầm................................................................................... 66
3.4.2. Sự biến động hàm lượng protein tổng số trong quá trình gây hạn ở
giai đoạn cây non .................................................................................... 68
3.4.3. Sự biến động hàm lượng protein tổng số trong cây đậu tương ở
giai đoạn ra hoa ...................................................................................... 71
3.4.4. Sự biến động hàm lượng protein tổng số ở giai đoạn cây tạo quả
73
3.5. Sự biến động phổ điện di protein tổng số của lá đậu tương trong
quá trình gây hạn qua các giai đoạn phát triển .................................. 76
3.5.1. Kiểm tra protein tổng số tách chiết bằng điện di trên gel
polyacrylamide có SDS (PAGE-SDS)..................................................... 76
3.5.2. Sự biến động phổ điện di protein tổng số của lá đậu tương trong
quá trình gây hạn ở giai đoạn cây non................................................... 77
3.5.3. Sự biến động phổ điện di protein tổng số của lá đậu tương trong
quá trình gây hạn ở giai đoạn cây ra hoa .............................................. 79
3.5.4. Sự biến động phổ điện di protein tổng số của lá đậu tương trong
quá trình gây hạn ở giai đoạn cây tạo quả............................................. 81
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT
••
%T
Tổng lượng chất rắn
APS
Ammonium persulfate
ASTT
Áp suất thẩm thấu
CBB - G250
Coomassie brilliant Blue - G250
ĐC
Đối chứng
Cs
Cộng sự
KHKT
Khoa học kỹ thuật
RADP
Random amplified polymorphic DNA
ROS
Reactive oxygen species
SDS
SDS - PAGE
Sodium dodecyl sunfate
TEMED
N, N, N', N' - Tetramethylethylenediamine
TN
Thí nghiệm
p - ME
Beta - mecapthoethanol
Sodium dodecyl sunfate - polyacrylamide gel
electrophoresis
DANH MỤC BẢNG
Số hiệu
Tên bảng
Trang
1.1
Sản lượng đậu tương ở Việt Nam giai đoạn 2011
2015
2.1
Đặc điểm nông học của các giống đậu tương 24
nghiên cứu
2.2
Thành phần gel cô và gel tách acrylamide trong
SDS - PAGE
31
3.1
Hàm lượng proline trong mầm đậu tương
34
3.2
Hàm lượng proline trong lá cây đậu tương ở giai 38
đoạn cây non
3.3
Hàm lượng proline trong lá cây đậu tương ở giai 41
đoạn cây ra hoa
3.4
Hàm lượng proline trong lá cây đậu tương ở giai 43
đoạn cây tạo quả
3.5
Hàm lượng đường khử trong lá cây đậu tương ở 46
giai đoạn cây mầm
3.6
Hàm lượng đường khử trong lá cây đậu tương ở 48
giai đoạn cây non
3.7
Hàm lượng đường khử trong lá cây đậu tương ở 50
giai đoạn cây ra hoa
3.8
Hàm lượng đường khử trong lá cây đậu tương ở 53
giai đoạn cây tạo quả
3.9
Hàm lượng glycine betain trong mầm đậu tương ở
57
giai đoạn cây mầm
3.10
8
Hàm lượng glycine betain trong lá đậu tương ở
59
giai đoạn cây non
3.11
Hàm lượng glycine betain trong lá đậu tương ở
giai đoạn cây ra hoa
61
3.12
Hàm lượng glycine betain trong lá đậu tương ở
giai đoạn cây tạo quả
63
3.13
Hàm lượng protein tổng số trong mầm đậu tương
66
3.14
Hàm lượng protein tổng số trong lá cây đậu tương
ở giai đoạn cây non
69
3.15
Hàm lượng protein tổng số trong lá cây đậu tương
ở giai đoạn cây ra hoa
71
3.16
Hàm lượng protein tổng số trong lá cây đậu tương
ở giai đoạn cây tạo quả
74
DANH MỤC HÌNH
Số hiệu
Tên hình
Trang
3.1
Sự biến động hàm lượng proline trong quá trình 36
gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây mầm
3.2
Sự biến động hàm lượng proline trong quá trình 39
gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây non
3.3
Sự biến động hàm lượng proline trong quá trình 42
gây hạn và phục hồi ở giai đoạn ra hoa
3.4
Sự biến động hàm lượng proline trong quá trình 44
gây hạn và phục hồi ở giai đoạn tạo quả
3.5
Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá 47
trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây mầm
3.6
Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá 49
trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây non
3.7
Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá 51
trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây ra hoa
3.8
Sự biến động hàm lượng đường khử trong quá 55
trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn tạo quả
3.9
Sự biến động hàm lượng glycine betain trong quá 58
trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây mầm
3.10
Sự biến động hàm lượng glycine betain trong quá 60
tình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây non
3.11
Sự biến động hàm lượng glycine betain trong quá 62
trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây ra hoa
3.12
Sự biến động hàm lượng glycine betain trong quá 64
trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây tạo quả
3.13
Sự biến động hàm lượng protein trong quá trình 67
gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây mầm
3.14
Sự biến động hàm lượng protein trong quá trình 70
gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây non
3.15
Sự biến động hàm lượng protein trong quá trình 73
gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây ra hoa
3.16
Sự biến động hàm lượng protein trong quá trình 75
gây hạn và phục hồi ở giai đoạn tạo quả
3.17
Kiểm tra protein lá đậu tương tách chiết trên gel
76
SDS-PAGE
3.18
Phổ protein tổng số trong lá đậu tương sau 2 ngày 77
xử lý hạn
3.19
Phổ protein tổng số trong lá đậu tương sau 4 ngày 78
gây hạn (A) và 6 ngày gây hạn (B)
3.20
Phổ protein tổng số trong lá đậu tương ở giai đoạn 79
ra hoa sau 2 ngày gây hạn
3.21
Phổ protein tổng số trong lá đậu tương ở giai đoạn
ra hoa sau 4 ngày gây hạn (A) và 6 ngày gây hạn 80
(B)
3.22
Phổ protein tổng số trong lá đậu tương ở giai đoạn
tạo quả sau 2 ngày gây hạn (A) và 4 ngày gây hạn 81
(B)
3.23
Phổ protein tổng số trong lá đậu tương ở giai đoạn 82
tạo quả sau 6 ngày gây hạn
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đậu tương (Glycine max (L.) Merrill) là cây trồng phổ biến ở nước ta và
trên thế giới. Ở nước ta, đậu tương là cây thực phẩm được sử dụng thường
xuyên cho cả người và vật nuôi. Thành phần dinh dưỡng của đậu tương rất
phong phú, hàm lượng protein cao nên đậu tương được dùng chế biến thực
phẩm giàu dinh dưỡng cho con người như bột ngũ cốc, bột đậu, tương, giá
đỗ... Bên cạnh giá trị dinh dưỡng cao, cây đậu tương còn có khả năng cố định
đạm nhờ sự cộng sinh với vi khuẩn cố định đạm nên đậu tương còn có tác
dụng trong việc cải tạo đất.
Ở Việt Nam diện tích trồng đậu tương trong những năm gần đây liên tục
tăng. Đến nay, cây đậu tương đã trở thành cây trồng chính trong cơ cấu cây
trồng của nhiều vùng sản xuất ở nước ta. Tuy nhiên, theo Tổng cục thống kê
Việt Nam (GSO), Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thôn thì tổng sản lượng
của cây đậu tương ở Việt Nam đã giảm mạnh từ năm 2011 (với tổng diện tích
trồng là 181,1 nghìn ha và tổng sản lượng là 266,9 nghìn tấn) đến năm 2015
(với tổng diện tích trồng là 192,4 nghìn ha và tổng sản lượng là 192,4 nghìn
tấn). Điều này ảnh hưởng sâu sắc đến một số ngành công nghiệp sản xuất liên
quan đến đậu tương như công nghiệp sản xuất sữa đậu nành, các nhà máy sản
xuất thức ăn chăn nuôi,...
Ngày nay sự biến đổi khí hậu ngày càng sâu sắc, Việt Nam là một trong
những nước chịu ảnh hưởng nặng nề nhất do biến đổi khí hậu như hạn hán,
ngập mặn.. .do đó việc sản xuất đậu tương chưa mang lại hiệu quả kinh tế cao.
Vì vậy, việc nghiên cứu khả năng chống chịu của cây đậu tương ngày càng trở
nên cấp thiết.
Đối với cây trồng, để có thể tồn tại được với điều kiện bất lợi của môi
trường phải có những cơ chế thích nghi. Một trong những phản ứng thích nghi
2
đó là khả năng tạo áp suất thẩm thấu cao trong tế bào để cạnh tranh nước với
môi trường xung quanh, dẫn đến sự xuất hiện và tích lũy các chất hòa tan,
protein, axit amin đặc hiệu.
Các nghiên cứu tìm hiểu bản chất khả năng chịu hạn của cây trồng nói
chung và đậu tương nói riêng ngày càng được mở rộng. Với sự tiến bộ của
khoa học kĩ thuật hiện đại, các nhà khoa học có điều kiện đi sâu tìm hiểu cơ
chế sinh lý, hóa sinh của tính chịu hạn, xác định vị trí của gen liên quan đến
khả năng điều chỉnh áp suất thẩm thấu, gen tổng hợp một số chất được hình
thành và tích lũy nhiều khi hạn hán... Tuy nhiên việc đi sâu tìm hiểu sự biến
động các chất có hoạt tính thẩm thấu của cây đậu tương trong điều kiện thiếu
nước nhằm làm rõ hơn bản chất phản ứng của đậu tương trong quá trình bị
hạn, để từ đó đánh giá khả năng chịu hạn và tìm kiếm các giải pháp nâng cao
khả năng chịu hạn của đậu tương là vấn đề quan trọng đang cần được nghiên
cứu. Theo hướng này chúng tôi tiến hành đề tài “Nghiên cứu sự biến động
của một số chất có hoạt tính thẩm thấu trong cây đậu tương chịu hạn qua
các giai đoạn phát triển”.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
- Phân tích sự biến động một số chất có hoạt tính thẩm thấu của cây đậu
tương trong quá trình gây hạn và phục hồi khi tưới nước trở lại ở thời kỳ cây
mầm, cây non, ra hoa và tạo quả.
- Đánh giá sự biến động về thành phần hệ protein của cây đậu tương ở
thời kỳ cây non, ra hoa và tạo quả trong điều kiện thiếu nước và phục hồi.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
- Cung cấp thêm dữ liệu về sự biến động các chất có hoạt tính thẩm
thấu của đậu tương ở giai đoạn nảy mầm, cây non, ra hoa và tạo quả dưới tác
động của điều kiện thiếu nước và giai đoạn phục hồi, góp phần bổ sung nguồn
tài liệu nghiên cứu về các chất có hoạt tính thẩm thấu của cây đậu tương trong
3
quá trình gây hạn.
- Kết quả nghiên cứu giúp đánh giá rõ hơn phản ứng của đậu tương
trong quá trình bị hạn, làm cơ sở khoa học cho việc chọn các giống đậu tương
chịu hạn phục vụ cho nhu cầu sản xuất ở những vùng gặp khó khăn về nước
tưới, góp phần làm tăng năng suất cây đậu tương.
4. Bố cục của luận văn
MỞ ĐẦU (từ trang 1 đến trang 3)
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU (từ trang 4 đến trang 23)
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU (từ trang 24 đến trang 33)
Chương 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN (từ trang 34 đến trang 82)
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ (từ trang 83 đến trang 84)
Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Giới thiệu chung về cây đậu tương
1.1.1. Nguồn gốc và phân loại đậu tương
Cây đậu tương là một loài thực vật thuộc họ Đậu (Fabaceae), bộ
Fabales là một trong những cây trồng xuất hiện sớm nhất cùng với nền văn
minh của nhân loại. Năm 1948, Ricker và Morse đã khẳng định danh pháp La
tinh chính xác của đậu tương là Glycine max (L) Merrill.
Chi phụ soja có hai loài Glycine max (L.) Merrill và Glycine soja Sieb et
Zucc. Glycine max (L.) Merrill là cây trồng hàng năm, không phát hiện thấy
loài hoang dại. Nó có nguồn gốc từ vùng Mãn Châu (Trung Quốc); xuất phát
từ một loài đậu nành dại thân mảnh, dạng dây leo, ít phân nhánh, dạng bụi, xẻ
lá chét lông chim, phiến lá hình ô van, chùm hoa có cuống ngắn, hoa tím hoặc
trắng, quả thẳng hoặc cong, thường có nhiều lông. Mỗi quả thường có ba hạt
hình tròn hoặc cầu. Vỏ hạt có màu sắc biến đổi từ vàng sáng đến nâu, đen,
xanh. Khối lượng của hạt dao động từ 10 g đến 20 g.
1.1.2. Đặc điểm thực vật học của cây đậu tương
Về hình thái, rễ đậu tương là rễ cọc, trên rễ chính mọc ra nhiều rễ phụ
cấp 2, cấp 3 tập trung nhiều ở tầng đất 7-8 cm rộng 30-40 cm2. Trên rễ chính
và phụ có nhiều nốt sần. Bộ rễ phân bố nông sâu, rộng hẹp, số lượng nốt sần ít
hay nhiều phụ thuộc vào giống, đất đai, khí hậu và kỹ thuật trồng.
Thân cây đậu tương thuộc loại thân thảo, trên thân có nhiều lông tơ ngắn
bao phủ. Thân còn non có màu xanh hoặc màu tím khi về già chuyển sang màu
nâu nhạt, màu sắc của thân có liên quan chặt chẽ đến màu sắc của hoa sau này.
Một số giống có mật độ lông tơ dày, màu sẫm có sức kháng bệnh, chịu hạn và
chịu rét khỏe. Thực tế cũng có giống không có lông tơ, những giống này
thường sinh trưởng không bình thường, sức chống chịu kém. Thân có lông tơ
nhiều hay ít, dài hay ngắn, dày hay thưa là một đặc điểm để phân biệt giữa các
giống với nhau.
Lá đậu tương gồm 3 loại: lá mầm, lá đơn và lá kép. Lá mầm lúc mới
mọc có màu vàng hay xanh lục, khi tiếp xúc với ánh sáng thì chuyển sang màu
xanh. Lá đơn mọc đối xứng nhau, xuất hiện sau khi cây mọc từ 2-3 ngày và
mọc phía trên lá mầm. Lá kép có 3 lá chét, mọc so le. Lá kép thường có màu
xanh tươi khi già biến thành màu vàng nâu.
Hoa đậu tương thường có màu tím. Hoa phát sinh ở nách lá, đầu cành và
đầu thân. Hoa mọc thành từng chùm, mỗi chùm có 1-10 hoa và thường có 3-5
hoa. Hoa đậu tương thuộc loại hoa lưỡng tính, tiền khai hoa cờ, được cấu tạo
bởi 5 lá đài, 5 cánh hoa, 10 nhị và 1 nhụy bầu trên.
Quả có thể thẳng hoặc cong, có nhiều lông. Số quả biến động từ 2-20 quả
ở mỗi chùm hoa và có thể đạt tới 400 quả trên một cây. Một quả chứa từ 1-5
hạt, hầu hết từ 2-3 hạt. Quả có màu sắc biến đổi từ vàng trắng tới vàng sẫm,
nâu hoặc đen. Lúc còn non, quả có màu xanh nhiều lông khi chín có màu nâu.
Hạt có nhiều hình dạng khác nhau: tròn, bầu dục,... Căn cứ vào thời gian sinh
trưởng của cây đậu tương, người ta chia làm 3 loại: chín sớm (75-85 ngày),
trung bình (80-100 ngày), muộn (110-120 ngày). Thời gian sinh trưởng là một
yếu tố quan trọng để lựa chọn cây trồng luân canh tăng vụ [7].
1.1.3. Giá trị sử dụng của cây đậu tương
1.1.3.1. Thành phần dinh dưỡng của đậu tương
Hạt đậu tương có thành phần dinh dưỡng cao, gồm có protein, lipit,
hydratcacbon và các chất khoáng. Trong hạt đậu tương, hàm lượng protein
chiếm khoảng 36-44%, nhiều hơn bất cứ các loại thực phẩm nào, kể cả thịt
động vật. Protein của đậu tương là loại protein dễ tiêu, có phẩm chất tốt nhất
trong số các protein của thực vật. Protein đậu tương hội tụ đủ các thành phần
axit amin thiết yếu với hàm lượng cao. Hàm lượng các axit amin có chứa lưu
huỳnh của đậu tương như methionine, cysteine,... rất gần với hàm lượng chất
này trong trứng, đặc biệt là hàm lượng lysine cao 1,5 lần so với trứng. Đậu
tương là loại thực phẩm nhiều protein nhưng lại ít chất béo bão hòa và hoàn
toàn không có cholesterol. Hạt đậu tương cũng rất giàu vitamin như vitamin
B1, B2, B3, B6, A, E, D,. và các chất khoáng như canxi, sắt, kẽm,. hàm lượng
chất xơ trong hạt đậu tương cũng khá cao [3].
1.1.3.2. Giá trị sử dụng
Đậu tương có nhiều giá trị sử dụng khác nhau, từ hạt đậu tương người ta
đã chế biến được trên 600 sản phẩm khác nhau, trong đó có hơn 300 loại làm
thực phẩm được chế biến bằng cả phương pháp cổ truyền, thủ công và hiện đại
dưới dạng tươi, khô và lên men như làm giá, đậu phụ, tương, xì dầu ... đến các
sản phẩm cao cấp khác như cà phê đậu tương, bánh kẹo và thịt nhân tạo... Đậu
tương còn là vị thuốc để chữa bệnh, đặc biệt là đậu tương hạt đen, có tác dụng
tốt cho tim, gan, thận, dạ dày và ruột. Đậu tương là thức ăn tốt cho những
người bị bệnh đái đường, thấp khớp, thần kinh suy nhược và suy dinh dưỡng.
Đậu tương là nguyên liệu của nhiều ngành công nghiệp khác nhau như chế
biến cao su nhân tạo, sơn, mực in, xà phòng, chất dẻo, tơ nhân tạo, chất đốt
lỏng, dầu bôi trơn trong ngành hàng không, nhưng chủ yếu đậu tương được
dùng để ép dầu. Hiện nay trên thế giới đậu tương là cây đứng đầu về cung cấp
nguyên liệu cho ép dầu, dầu đậu tương chiếm 50% tổng lượng dầu thực vật.
Đậu tương là nguồn thức ăn tốt cho gia súc. Toàn cây đậu tương (thân, lá, quả,
hạt) có hàm lượng đạm khá cao cho nên các sản phẩm phụ như thân, lá tươi có
thể làm thức ăn cho gia súc rất tốt. Sản phẩm phụ công nghiệp như khô dầu có
thành phần dinh dưỡng khá cao: N: 6,2%; P2O5: 0,7%; K2O: 2,4%; vì thế làm
thức ăn cho gia súc rất tốt [5].
Đậu tương là cây luân canh cải tạo đất tốt, 1 ha trồng đậu tương nếu sinh
trưởng phát triển tốt để lại trong đất từ 30-60 kg N (Phạm Gia Thiều, 2000).
Trong hệ thống luân canh, nếu bố trí cây đậu tương vào cơ cấu cây trồng hợp
lý sẽ có tác dụng tốt đối với cây trồng sau, góp phần tăng năng suất cả hệ
thống cây trồng mà giảm chi phí cho việc bón N. Thân, lá đậu tương được
dùng bón ruộng thay phân hữu cơ bởi hàm lượng N trong thân chiếm 0,05%,
trong lá chiếm 0,19% [14].
1.1.4. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới và Việt Nam
1.1.4.1. Tình hình sản xuất đậu tương trên thế giới
Trên thế giới, diện tích đậu tương ngày càng được mở rộng, năng suất
ngày càng tăng. Đậu tương có mặt ở khắp các châu lục, tập trung nhiều nhất ở
châu Mỹ, tiếp đến là châu Á và một số nơi khác trên thế giới. Hiện nay Mỹ vẫn
là quốc gia có sản lượng đậu tương cao nhất trên thế giới, chiếm 31,9% tổng
sản lượng toàn thế giới.
Hàng năm trên thế giới trồng thêm khoảng hơn 3 triệu ha với năng suất
bình quân khá cao 22-25 tạ/ha đã tạo ra một sản lượng đậu tương gấp hơn 2 lần
so với 20 năm về trước. Các nước trồng đậu tương đứng hàng đầu trên thế giới
về diện tích gieo trồng và sản lượng là Mỹ, Braxin, Achentina và Trung Quốc.
1.1.4.2. Tình hình sản xuất đậu tương ở Việt Nam
Trong những năm gần đây, cây đậu tương đã phát triển khá nhanh về diện
tích đất canh tác. Cả nước hình thành 6 vùng sản xuất đậu tương: vùng Đông
Nam Bộ có diện tích lớn nhất chiếm 26,2% diện tích đậu tương cả nước, miền
núi Bắc Bộ 24,7%; đồng bằng sông Hồng 17,5%; đồng bằng sông Cửu Long
12,4%; còn lại là vùng đồng bằng ven biển miền Trung và Tây Nguyên chiếm
33,4%. Về sản lượng, 3 vùng đồng bằng sông Hồng, Đông Nam Bộ, đồng bằng
sông Cửu Long chiếm 63% sản lượng đậu tương cả nước. Đặc biệt vùng đồng
bằng sông Cửu Long với 12,4% diện tích nhưng lại chiếm 20,9% sản lượng
đậu tương cả nước, năng suất bình quân đạt 16 tạ/ha [5], [14].
Bảng 1.1. Sản lượng đậu tương ở Việt Nam giai đoạn 2011- 2015
Năm
2011
2012
2013
2014
2015
Diện tích gieo trồng (nghìn ha)
119,6
117,8
Năng suất (tấn/ha)
181,1
1,47
1,45
Tổng sản lượng (nghìn tấn)
266,9
173,7
130
1,43
120
1,47
1,48
168,4
176,4
192,4
(Nguồn: Tổng Cục thống kê Việt Nam (GSO) (2015), Bộ Nông nghiệp và phát triển nông
thôn số liệu dự báo của USDA).
Hiện nay cùng với nhịp độ tăng dân số và việc thay đổi tập quán tiêu
dùng dầu thực vật thay mỡ động vật, thì nhu cầu dầu thực vật đặc biệt là dầu
đậu tương sẽ tăng lên, do đó sẽ tạo ra một cơ hội rất lớn cho việc phát triển sản
xuất đậu tương trong nước để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng. Bởi vậy nghiên cứu
cải tiến các đặc điểm nông sinh học của các giống đậu tương địa phương và tạo
giống mới có năng suất cao, thích nghi với điều kiện sinh thái ở những vùng
khác nhau là yêu cầu cấp thiết đặt ra cho ngành chọn giống đậu tương.
Ở Bình Định, hàng năm, có từ 1.700 - 2.300 ha đất chân cao, bãi bồi ven
sông chuyên sản xuất cây đậu tương. Đây cũng là loại cây trồng truyền thống,
có đầu ra khá thuận lợi, đặc biệt đối với những diện tích đất chân cao thiếu
nước tưới có thể luân canh cây đậu tương với các loại cây trồng khác. Tuy
nhiên, lâu nay, nông dân trong tỉnh chủ yếu sử dụng các giống đậu tương ở địa
phương như MTĐ176, PC19, ĐT84... cho năng suất, hiệu quả thấp, thường
nhiễm sâu bệnh thông thường. Trước tình hình đó, Viện KHKT Nông nghiệp
Duyên hải Nam Trung bộ (Bộ NN-PTNT) đã tiến hành chọn tạo, sản xuất thử
các giống đậu tương mới vừa có tiềm năng năng suất cao, vừa có hàm lượng
protein cao để bổ sung vào bộ giống của tỉnh, đáp ứng nhu cầu sản xuất của
nông dân địa phương.
1.2. Cơ sở sinh lý, hóa sinh của tính chịu hạn
1.2.1. Ảnh hưởng của hạn đối với cây trồng
Môi trường khô hạn gây ra hàng loạt những tác động tiêu cực đến thực
vật ở tất cả các cấp độ, từ hình thái, cấu trúc tới phân tử và ở tất cả các giai
- Xem thêm -