Tài liệu Tìm hiểu và áp dụng các chất điều hòa sinh trưởng thực vật để kiểm soát hiện tượng rụng trái non xoài (mangifera indica l.)

Di}I HQC QUOC GIA TP HCM TRUONG Di}I HQC KHOA HQC TV NHIEN n___- LE THTTRUNG , -:!" ,~,;::, TIM HIEU VA AP DT)NG CAC CHAT DIEU HOA SINH TRUONG THVC V~T DE KIEM soA T HIJ:;NTUQNG RT)NG TRAI NON XoAI (Mangifera indica L) Chuyen nganh: SINH L Y THVC V~T Ma 86 : 1.05.17 TOM TA T LU~N AN TrEN SI NGANH SINH HQC THANH PHO HO CHi MINH- 2003 (.."t ~o~ Cong trinh du'Qc hoan thanh t~i: Tru'CfngB~i hQc Khoa hQc TV nhien - BHQG TP HCM Ngu'Cfihu'ang din khoa hQc: - Giap su'Tie'n SI - Ph6 Giao su'Tie'n sl Bln TRANG VI~T MAl TRAN NGQC TIENG ? - " Phan bi~n 1: PGS.TS. TRAN VAN MINH Vi~n Sinh hQc Nhi~t dai TP. HCM ? ~ - , Phan bi~n 2: PGS.TS. LE VAN HOA Tru'CfngB~i hQc C~n Tho ? ~ ~ Phan bi~n 3: PGS.TS. NGUYEN MINH CHAU Vi~n Nghien CUllCay An qua Mi~n Nam Lu~n an se du'Qcbao v~ tru'ac HQi d6ng chffm lu~n an cffp Nha nu'ac hQp t~i Tru'CfngB~i hQc Khoa hQcTv nhien-BHQGTP HCM. Vao h6i: 9gW ngay 8 thang 11 nam 2003 C6 th~ tim hi~u lu~n an t~i Thu' vi~n Khoa hQcT6ng hQpTP. H6 Chi Minh. 1 DAN BAI Mddffu Chuang 1 T6ng quan tai li~u Chuang 2 V~t li~u - Phuong phap Chuang 3 Ke't qua - Thao lu~n Ke't lu~n - f)~ fight Danh m\1ccong trlnh cua tac gia CAC CHU VIET TAT ABA: Acid abcisic AlA' Acid indol acetic BA Benzil adenin DNA: Acid desoxiribonucleic GA 3: RNA: Acid giberelic Acid ribonucleic mRNA: RNA thOng tin Quy~n toan van lu~n an g6m phh md dffu 3 trang, t6ng quan tai li~u 24 trang, v~t li~u-phuang phap 29 trang. Phh ke't qua co 57 trang, vdi 21 bang, 32 hlnh va 48 anh. Phh thao lu~n co 20 trang, phh ke't lu~n-d~ fight 2 trang, va phh tai li~u tham khao co 15 trang vdi 148 tai li~u trong va ngoai nudc. r :-' II:)H.KH.TifN~oiENI ~H~ \i!E~jJ L-. 2 Md DAU Xoai (Mangifera indica L) 1a cay an tnii dtt<;1ctr6ng d nhi~u ndi va co gia tri cao, d v~ m~t dinh dttong cling nhtt xua't kh§:u. Tuy nhien, d xoai co hi~n ttt<;1ng l1,lngtrai non ra't nhi~u lam cho Dang sua't xoai giam m<;tnh.Cac cha't di~u boa sinh trttdng th\;l'cv~t co vai tro d~c bi~t quaD trc.mgtrong s\;l'ki~m soat cac hi~n ttt<;1ng sinh 19th\;l'cv~t, baa g6m s\;l'n:lllg.Do do d~ tai: " TIm hi~u va ap d\lng cac cha't di~u boa sinh trttdng th\;l'c v~t d~ ki~m soat hi~n ttt<;1ngl1,lng trai non xoai (Mangifera indica L)" nMm: - Tun hi~u hi~n ttt<;1ng r\lng cua trai xoai non dttClianh httdng ciia cac cha't di~u boa sinh trttdng th\;l'cv~t; - Ap d\lng cac cha't di~u boa sinh trttdng th\;l'cv~t d~ ki~m soat s\;l'r\lng trai non cua xoai Cat Hoa LQc. Thi nghi~m dtt<;1cth\;l'chi~n t<;tiBQ mOll Sinh 19 th\;l'cv~t - Di truy~n trttong D<;tihQc Khoa hQc T\;I'nhien - D<;tihQc Quo'c gia TP H6 Chi Minh va phong thi nghi~m Sinh 19 - Sinh bOa -Vi sinh trttong D<;tihQc Stt Ph<;tmTP H6 Chi Minh. MQt so' thi nghi~m v~ giai pMu va do cac cha't di~u boa sinh trttdng th\;l'c v~t dtt<;1c th\;l'chi~n t<;titrttong D<;tihQc Maine va trUong D<;tihQc Nice-Sophia Antipolis (CQng boa Phap). Do s\;l'thoat khi eti1en dtt<;1cth\;l'chi~n t<;tiTrung tam Dich V\l Phan nch thi nghi~m thanh pho' H6 Chi Minh. 3 Chu'dng 1: TONG QUAN TAl LItU R\mg la qua trinh sinh 19 d~n toi s1!tach roi mQt cd quaD (nhu la, boa hay trai) hay mQt phh khac (nhu nhanh) khai cd th~ th1!c v~t, do ho<;ltdQng cua cac enzym phan bUy vach te' baa t<;li mQt vung di;icbi~t, gQi la vung I1.lng( a g6c cu6ng) (Bui Trang Vi~t 2000, Addicott and Carns 1964, Esau 1967, Heller 1995). Ky thu~t khuc dt vung r\lng la mQt tie'n bl) trong nghien cuu v~ s1!r\lng VI vila M dang duQc th1!c hi~n trong pbOng tm nghi~m duoi di~u ki~n co ki~m soar, vila h<;lnche't6i da hi~u ung tudng quaD trong s1!r\lng (Carns 1966, Jacobs 1962). Cac cha't di~u bOa sinh truang th1!cv~t auxin, glberelin, citokinin, acid abcisic va etilen d~u co anh huang Wi qua trlnh r\lng (Vii Van V\l 1997, Leopold 1972). Co sau quaD di~m v~ ho<;ltdQng cua auxin trong qua trlnh r\lng: al Vi tr! ap d\lng auxin ki~m soar s1!r\lng Cung mQt n6ng dQ, auxin ap d\lng "xa" uc che' s1!phat tri~n cua vung r\lng, nhting ap d\lng "gh" kich thich s1!r\lng (Addicott va Lynch 1951). bl Thuye't v~ "khuynh dQauxin" (auxin gradient) Khuynh dQ auxin ngang qua vung r\lng quye't dinh s1!r\lng: auxin cao a vi tri xa can s1!r\lng; auxin cao a vi tr! gh kich thich s1!r\lng (Abeles 1967, Carns 1966). cl La la ddn vi sinh 19dQc l~p cua hi~n tuQngI1.lngla; auxin trong phie'n la la ye'u t6 blnh thuong can s1!r\lng la (Jacobs 1968, Wetmore va Jacobs 1953). 4 dJ Can bAng "auxin - auxin" ki~m SOtlts1,tl1:lllg Khi lu6ng auxin tit phie-nhi hay boa giam, auxin tli ll1,lngQn, tli cac la dang tang tntdng hay tit cae boa khac di chuy~n toi vilng l1:lllgva nch thich qua trlnh l1lng t~i day (Tamas et ai. 1979,1981). el N6ng dQ auxin ki~m gOats1!l1lng Auxin d cac n6ng dQ thffp nch thich, nhu'ng d cac n6ng dQ cao can s1! l1lng, bfft kl xU' 19 "gh" hay 'xa'(Gaur va Leopold 1955 trong Abeles 1967 va Jacobs 1962). fl Thi1i di~m ap d\lllg auxin ki~m gOats1!n:lllg Ba y la quaD di~m v~ s1!l1lng "hai giai do~n" (Rubinstein va Leopold (1963): s1!Hio hoa mo vilng l1lng; s1,t tach ri1i cac te' bao t~i vilng l1lng. Auxin can s1!n:lllg trong giai do~n mQt, nhu'ng nch thich l1lng trong giai do~n hai. Citokinin can s1!l1lng do can s1!Hio guy te' bao - tr~ng thai dn thie't d~ etilen ho~t dQng nch thkh s1! l1lng (Abeles et ai. 1967, Addicott et ai. 1964, Hartmann 1983). Giberelin neh thkh s1,tl1lng do thUc nhanh giai do~n mQt eua phan ung f\lllg "hai giai do~n" (Carns 1966). Trong vai tnti1ngh<;1p, giberelin giup s1,td~u trai do anh hudng gian tie'p tren s1,ttang tru'dng trai (Cooper et ai. 1968). Acid abcisic khdi phat qua trlnh Hio guy (Mazliak 1998). Tuy nhien, acid abcisic thong cam ling s1!n:lllg nhu' ten cua no, ma chi thuc nhanh qua trlnh nay (Abeles et ai. 1967, Chatterjee and Leopold 1965, Heller 1995, Salisbury 1992). Etilen la chfft du'<;1cxem nhu' co vai tro trung tam trong s1,tl1lng (Mai Tr~n NgQc Tie-ng 2001, Bili Trang Vi~t 1989, Abeles 1967, Pratt and Goeschl 1969). Chinh s1! gia tang tinh qua vilng r~ng du'<;1cthie't l~p theo cach n6ng dQ cao d vi tri xa 5 nh<:tydm cua mo vung f\lng voi etilen trong qua trlnh lao h6a quy€t dinh sl! f1:mg,thong qua con dliong t6ng h<;fpcac enzym phiin huy vach t€ bao (cellulaz va polygalacturonaz), khong phiii do sl! giam n6ng dQ auxin hay sl! gia tang san xuilt etilen (Abeles 1967, DeLa Fluente and Leopold 1968). T6m l<:ti,sl! f1,mgla mQtqua trlnh sinh 19dlin toi sl! phiin My vach t€ bao vung f1:mg.C6 nhi~u nguyen nhiin gay ra sl! r\lng, trong d6 cac chill di~u hoa sinh trlidng thl!c v~t d6ng vai tro quy€t dinh. Chuang 2: V! T LQ:U - PHUONG PHAP V~tli~u - Trai xoai Cat Hoa LQc (Mangifera indica L) d 0, 3, 7, 10 ngay tu6i, tit cac cay xoai ghep trlidng thanh 5 flam tu6i, dli<;fc tr6ng t<:tiTr<:ti Gi6ng Cay Tr6ng D6ng Ti€n - H6c mOll (TP H6 Chi Minh). - La xoai d vi tri bao quanh phh g6c tr\lCphat hoa. Phat hoa dli<;fcphiin chia thanh 4 giai do<:tnkhac nhau: phat hoa d giai do<:tn1 dai dQ lcm; phat hoa d giai do<:tn2 dai dQ 10-15 cm voi cac hoa chlia nd; phat hoa d giai do<:tn3 dai dQ 25-30 cm, hoa b~t dh nd; phat hoa d giai do<:tn4 dai dQ 50-60 cm, cac hoa nd rQ. - Khuc dt vung r\lng trai non cua xoai Cat Hoa LQc (Mangifera indica L) d ngay tu6i tha 7, kMc dt vung r\lng la cay m~m d~u (Dolichos sp.), khuc dt di~p lieu lua (Oryza sativa L), tr\l h<:tdi~p cay m~m xa lach (Lactuca sativa L), ti't di~p dlia leo (Cucumis sativus L). 6 Phuong phap 1. Theo d6i stf tang tntdng tnii va hi~n tu<;1ngl1:mgngoai thien nhien (theo thCfigian, theo tu6i tnU). 2. Sinh tritc nghi~m khuc dt vung l1;mgtrai xoai d~ theo d6i t6c dQ11,mgva xac dinh thCfil1;mgt50(Leopold va Poovaiah 1974). Cac khuc dt vung n:mg vo trung du<;1cnuoi trong moi truCfngMS (Murashige va Skoog 1962) long tren may litc vdi t6c dQ 80 'yang/ phUt, 28 :t 1DC,2000 :t 200 lux, dQ~m 85 :t 5%. 3. Quan sat hlnh thai giai ph~u qua lat dt dQC va ngang, nhuQm hai mall. Quan sat du'di kinh hi~n vi va ch1,1panh. 4. Khao sat anh hudng cua stf thay d6i nhi~t dQ trong qua trlnh r1,1ngtren cac trai xoai co cu6ng va vung r1,1ngtrai co l~p d45°C trong 45 phUt, co ho~c thong co b6 sung cac cha't di~u haa sinh trudng thtfc v~t. 5. Khao sat mQt s6 bie'n d6i sinh 19 h6a hQc xay ra t<:,-ivimg r1,1ngcua trai xoai va cua la d cac giai do<:,-n tang trudng khac nhau cua phat hoa: cu'CfngdQ quang h<;1pva hO ha'p (Walker 1990), stf thoat khi etilen t<:,-ivung r1,1ng, ham lu<;1ngRNA (Abeles et al. 1966, Key and Shannon 1964, Wheeler and Boulter 1967) va protein t6ng s6 (Smith et al. 1985), ki~m chung tinh nguyen Vyn cua DNA trong qua trlnh r1,1ngqua di~n di tren gel agaroz (Ausubel1999, Dellaporta et al. 1983), ham lU<;1ng duCfngt6ng s6, ham lu'<;1ng tinh bQt trong la (Coombs et al. 1987), ham lU<;1ngdi~p l1,1ct6 t<:,-ivung r1,1ngva trong la (Inskeep and Bloom 1985, Speziale 1984). 6. £>0ham lu<;1ngcua cac cha't di~u hOa sinh trUdng thtfc v~t trong trai xoai va trong la b~ng cac phudng phap sinh tritc nghi~m san 1d thu~t sitc ki lop mong tren silica gel (Bui Trang 7 Vi~t 1992, Ley et at. 1963, Loveys va Van Dijk 1988, Meidner 1984 va Yokota et at. 1980). Citokinin con du'tgiai da~n tang tntdng cMm (tu~n 10-11) n~m xen gifi'ahai lh tang tntdng nhanh (tuh 3-10 va tu~n 1114). Phoi h<;1p1\[ chi Mt d~u tang tntdng fa tit tu~n thu 5. Sl! n:mg inti xay fa fa't m~nh d inti 7 ngay tu6i va 3 tu~n tu6i. 2. Tlfe di) r(lng eua khue cat vung r(lng trai xoai Duong bi~u di~n phh tram n,mg thea thai gian co d~ng hlnh chfi'S vailgiai da~n ti~m §:ntit 0-42 gio sau sl! dt co l~p vung n:mg.Thoi n:mgt50du<;1cxac dinh d 62,8 gio. 3. Cae bitn diJi hinh thai gild phiiu eua vung r(lng 3.1. Bitn dtJihinh thai eua phoi va vung r(lng tudUg ung Duoi kinh hi~n vi, vung n,mg cua cac trai voi phoi bi tr\lY chua cac te' baa dinh nhau m(>tcach long lea sa voi cac te' baa vung f\lng cua cac trai co phoi pbat tri~n t6t hdn. 3.2. Cffu true vung r(lng Sl! f\lng trai xaai chi xay fa t~i vung f\lng trai. Vung f\lng co it cudng mo hdn phh cu6ng d pilla trang vung f\lng. Lat dt ngang qua vung f\lng cha tha'y sl! tan fa vach Mt dffu tit lop te' baa nhu mo va t~ng sinh b(>tn~m sau bell trang, g~n M th6ng 6ng tie'l. 3.3. Cae bitn dtJi hinh thai trong qua trinh r(lng theo thdi gian Vach cua cac lOp te' baa d¥p d vung f\lng g~n nhukhOng thay d6i cha de'n 42 gio. Tit 48 gio, sl! tan fa vach te' baa t~i vung f\lng xay fa, Mt dffu tit m(>tphia. De'n 66 giO, vach cac te' baa tan fa nhi~u hdn, tit ca hai pilla cua vung f\lng. Tit 72-90 9 gia, hi~n tu'Qngtan ra vaeh eang ro. D6n 96 giO, s\!'tan ra vaeh gh nhu' hoao loan, hai hen vung r\lng chi con dinh voi nhau (j vai t6 baa kha long lea. 3.4. Cac bienddi hinh thai tt bllO vitng rljng dlim lac dljng cua cac chitt diiu hoa sinh trlidng thljc vljt AlA 2mg/1, BA I mg/l va ca GA3 20 mg/1 d~u can s\!'tan ra vaeh t6 baa vung f\lng, trong khi ABA I mg/l kieh thieh qua tdnh nay. ? 4. Anh hlidng cua slj thay ddi nhi~t di) trong qua trinh rljng Nhi~t dO eao thUe nhanh s\!' r\lng, ea (j trai co eu6ng hay khue cAt vung r\lng co l~p. S6e nhi~t lac dOng m~nh hdn tren khue cAt vung r\lng co l~p so voi vung r\lng con dinh voi trai, tu'dng ling voi s\!'milt nu'oe (j khue cAt vung r\lng xay ra nhanh hdn. AlA 2 mg/1co kha Dang giup t6 baa vung r\lng khang phh nao voi hi~u ling eua s6e nhi~t. 5. Vai bitn ddi sinh ly hoa hf)c xdy ra t{Ii vitng rljng 5.1. Thay ddi clidng di) ho hap va slj thoat khz elilen t{Ii vitng rljng Co s\!'gia tang eu'ang dOhOhilp eho toi thai diSm t50(62,8 gia). Etilen thoat ra t~i vung r\lng tang nhanh va d~t toi dinh (j 39 giO (tru'oe t50).Lu'Qngetilen giam t~i thai diSm t50,va ti6p t\le giam san do. d 86 gia, khi s\!' san xuilt etilen giam m~nh thl eu'ang dOhOhilp v~n con (j mlie tu'dng d6i eao. 5.2. Ham llif/ng RNA va protein tUng sf{ Ham Iu'Qng RNA gia tang eho toi thai r\lng (t50)va giam nhanh san do. Trai l~i, Iu'Qngprotein lue dh giam, tang nhanh (j thai diSm t50(62,8 gia), va giam di khi s\!'r\lng xay fa. 10 5.3. Kilm chung tinh nguyen v~n cda DNA trong qua trinh r1Jng DNA cua t€ bao vung r1:1ngxua't hi~n ro trong mQt bang gh mgcg6c,a to hay a t50(tru'ong h<;fpkhOng co xii' Iy Hind III). Vdi xii'ly Hind III, DNA cua t€ bao vung r1:1nghi dit d~ cho ba bang khac nhau. Ca ba bang nay dSu co vi trl tu'dng dng gi6ng nhau to va t50. a 5.4. Bitn dfJi ham lli(lng di?p 11Jctff xdy ra t{li vung r1Jng Ham Iu'<;fng di~p h,1ct6 t6ng s6 giam dSu trong su6t qua trlnh r1:1ng. 6. Mi)t sf;' bien ddi sinh ly hoa h{Jc trong La lJ cac giai do{ln cda phat boa lien quan tren s1/ r1Jng 6.1. Clidng di) quang h(lp va ho hap Cu'ong dQ quang h<;fpkhong thay d6i a cac la trong cac giai doc;\nkhac nhau cua phat boa, tuy nhien cu'ong dQ hO ha'p cua la giam dh tit giai doc;\n2 cua phat boa. 6.2. Ham lli{fng tinh bi)t va dlidng tUng sff Ham Iu'<;fngtinh bQt va du'ong t6ng s6 trong la giam ro tit giai doc;\n 1 sang giai doc;\n2 cua phat boa, nhu'ng belt dh tang tra Ic;\itit giai doc;\n3 sang giai doc;\n4. 6.3. Bitn ddi ham lli(lng di?p 11Jcto'trong La Ham Iu'<;fngdi~p l1:1ct6 a va b (rieng re hay t6ng cQng) trong la gh nhu' khong thay d6i a cac giai doc;\nkhac nhau cua phat boa. 7. Ho{lt tinh cna cac chat diiu boa sinh trlillng th1/c vfjt 7.1. Trong trai xoai Ham Iu'<;fngauxin, giberelin va citokinin tha'p a ngay 7 (khi trai de r1:1ng),hamIu'<;fng aci<;labcisic ra't cao a ngay nay,so vdi a 11 cac ngay 0 va 3 tru'dc do (khi trai ra't it n,mg). Rieng tru'ong h - Xem thêm -