Luận văn Tìm hiểu ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng thực vật đến sự giảm kích thước hạt nhãn tiêu da bò (dimocarpus longan lour.)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Thanh Tâm TÌM HIỂU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG THỰC VẬT ĐẾN SỰ GIẢM KÍCH THƯỚC HẠT NHÃN TIÊU DA BÒ (Dimocarpus longan Lour.) LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Nguyễn Thị Thanh Tâm TÌM HIỂU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG THỰC VẬT ĐẾN SỰ GIẢM KÍCH THƯỚC HẠT NHÃN TIÊU DA BÒ (Dimocarpus longan Lour.) Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60 42 01 14 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. BÙI THỊ MỸ HỒNG Thành phố Hồ Chí Minh – 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan luận văn này là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Kết quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được các tác giả công bố trong bất kì công trình nào. Luận văn có sử dụng một số thông tin từ nhiều nguồn tư liệu khác nhau, các thông tin đã trích dẫn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2014 TÁC GIẢ Nguyễn Thị Thanh Tâm LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tôi xin chân thành tỏ lòng biết ơn đến: TS. Bùi Thị Mỹ Hồng, người đã truyền đạt những kinh nghiệm quý báu, tận tình giúp đỡ hướng dẫn tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn này. KS. Đoàn Thị Cẩm Hồng, cán bộ Viện Cây ăn quả miền Nam đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. TS. Lê Thị Trung đã nhiệt tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi giải quyết những khó khăn trong suốt thời gian làm đề tài. Quý Thầy, Cô tham gia giảng dạy và truyền đạt kiến thức quý báu trong suốt thời gian học và làm luận văn. Phòng Sau đại học, Khoa Sinh học, bộ môn Sinh học thực nghiệm - Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh, bộ môn Sinh lý thực vật trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh. Gia đình chú Sáu, xã Long Hưng, huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ cho tôi thực hiện đề tài tại vườn nhãn. Cô Lương Thị Lệ Thơ trưởng phòng thí nghiệm sinh lý thực vật trường Đại học Sư Phạm TP. Hồ Chí Minh, cô Trần Thanh Hương trưởng phòng thí nghiệm Sinh lý thực vật trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh, cô Nguyễn Thị Hằng trưởng phòng thí nghiệm di truyền - thực vật trường Đại học Sư Phạm TP. Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho tôi được làm thí nghiệm tại phòng trong suốt quá trình làm luận văn. Chị Hiền, Chị Linh, bạn Quỳnh đã quan tâm giúp đỡ và hỗ trợ trong quá trình làm luận văn. Các bạn của lớp cao học K23 đã cùng chia sẻ, giúp đỡ, động viên trong học tập và trong công việc. Em Hưng, em Minh đã nhiệt tình hỗ trợ trong thời gian thực hiện đề tài tại Tiền Giang. Cuối cùng tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân đã hỗ trợ về mặt tinh thần trong suốt thời gian thực hiện luận văn này. i MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC ....................................................................................................................... i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .......................................................................... iv DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................ vi DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................. x MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................................... 3 1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÂY NHÃN TIÊU DA BÒ DIMOCARPUS LONGAN LOUR. ............................................................................................... 3 1.1.1. Phân loại và nguồn gốc ................................................................................ 3 1.1.2. Đặc điểm thực vật học, giá trị dinh dưỡng và kinh tế .................................. 4 1.1.3. Phương pháp tháp bo để nhân giống nhãn Tiêu da bò ................................. 8 1.1.4. Đặc điểm tự nhiên của vùng trồng nhãn Tiêu da bò .................................... 9 1.1.5. Điều kiện canh tác và chăm sóc nhãn Tiêu da bò ........................................ 9 1.2. ĐỊNH NGHĨA HẠT VÀ TRÁI ........................................................................ 11 1.3. NGUỒN GỐC VÀ CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN CỦA TRÁI VÀ HẠT 12 1.3.1. Sự hình thành trái và hạt ............................................................................ 12 1.3.2. Sự phát triển của các thành phần trái ......................................................... 13 1.4. CÁC ĐẶC TÍNH TỔNG QUÁT CỦA CÁC CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG THỰC VẬT .................................................................................... 15 1.4.1. Định nghĩa .................................................................................................. 15 1.4.2. Các đặc tính tổng quát ............................................................................... 15 1.5. VAI TRÒ CỦA CÁC CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG THỰC VẬT TRONG SỰ TĂNG TRƯỞNG TRÁI VÀ HẠT ............................................. 18 1.5.1. Auxin .......................................................................................................... 19 1.5.2. Gibberellin ................................................................................................. 20 1.5.3. Cytokinin.................................................................................................... 21 ii 1.5.4. Abscisic acid .............................................................................................. 21 1.5.5. Ethylene ..................................................................................................... 22 1.6. CÁC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ................................................................. 22 Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................ 25 2.1. VẬT LIỆU ........................................................................................................ 25 2.2. PHƯƠNG PHÁP .............................................................................................. 26 2.2.1. Theo dõi sự tăng trưởng trái nhãn Tiêu da bò ngoài tự nhiên ................... 26 2.2.2. Quan sát hình thái giải phẫu của phôi trong trái nhãn Tiêu da bò ............. 26 2.2.3. Li trích và đo hoạt tính các chất điều hòa sinh trưởng thực vật trong các giai đoạn phát triển trái .............................................................................. 27 2.2.4. Khảo sát ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng thực vật đến phẩm chất trái và năng suất cây nhãn Tiêu da bò ................................................ 30 2.2.5. Phương pháp xử lý số liệu ......................................................................... 34 2.2.6. Ghi nhận một số kỹ thuật canh tác của nhà vườn ...................................... 34 Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................. 35 3.1. KHẢO SÁT SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA TRÁI NHÃN TIÊU DA BÒ NGOÀI TỰ NHIÊN ....................................................................................................... 35 3.2. QUAN SÁT HÌNH THÁI GIẢI PHẪU PHÔI CỦA TRÁI NHÃN TIÊU DA BÒ NGOÀI TỰ NHIÊN TRƯỚC KHI XỬ LÝ CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG THỰC VẬT .................................................................................... 44 3.3. KHẢO SÁT HOẠT TÍNH CÁC CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG THỰC VẬT TRONG TRÁI NHÃN TIÊU DA BÒ TRƯỚC KHI XỬ LÝ CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG THỰC VẬT NGOẠI SINH ............................. 46 3.4. SỰ SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN CỦA LÁ, TRÁI KHI XỬ LÝ CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG THỰC VẬT ..................................................... 47 3.4.1. Sự sinh trưởng, phát triển của lá và trái sau xử lý ..................................... 47 3.4.2. Quan sát hình thái giải phẫu của phôi trong trái khi thu hoạch ................. 50 3.4.3. Ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng thực vật đến sự phát triển và phẩm chất trái nhãn Tiêu da bò .................................................................. 54 iii 3.4.4. Ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng thực vật đến năng suất nhãn Tiêu da bò .................................................................................................. 65 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ......................................................................................... 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 69 PHỤ LỤC iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Chú giải ABA Abscisic acid BA Benzyl adenine Cs Cộng sự Cv Coefficient of vacation - Hệ số biến động: hệ số đánh giá mức độ biến động tương đối (tính theo %) của một biến X nào đó. ĐBSCL Đồng bằng sông Cửu Long ĐC Đối chứng ĐHSTTV Điều hòa sinh trưởng thực vật EM Chế phẩm EM (有用 微生物群, "Yūyō Biseibutsugun") hay EM là công nghệ vi sinh do Teruo Higa người Nhật Bản phát minh. et al. et (“and”) and al. (“others”) GA Gibberellic acid GlobalGAP Global Good Agricultural Practice IAA Indol - 3 - acetic acid NAA Naphthalene acetic acid Rf “Retardation factor” hoặc “ratio to front” - Hệ số di chuyển: đặc trưng cho mức độ di chuyển của chất phân tích được tính bằng tỷ lệ giữa khoảng dịch chuyển của chất thử và khoảng dịch chuyển của dung môi. SĐT Sau đậu trái TP.HCM Thành phố Hồ Chí Minh Tr. Trang UV Ultraviolet radiation VietGAP Vietnamese Good Agricultural Practices là Thực hành sản xuất nông nghiệp tốt ở Việt Nam là tập hợp các tiêu chí do Bộ Nông nghiệp và v Phát triển nông thôn ban hành đối với từng sản phẩm, nhóm sản phẩm thủy sản, trồng trọt, chăn nuôi hướng dẫn người sản xuất áp dụng nhằm bảo đảm chất lượng, an toàn thực phẩm, truy xuất nguồn gốc sản phẩm, bảo vệ môi trường và sức khỏe, an sinh xã hội cho người lao động. v/p Vòng/phút v/v Thể tích/thể tích vi DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1. Cây nhãn Tiêu da bò 6 năm tuổi đang cho trái (tháng 12/2013) ................. 4 Hình 1.2. Phát hoa nhãn Tiêu da bò mang hoa đực, hoa cái và hoa lưỡng tính ......... 5 Hình 1.3. Các loại hoa nhãn Tiêu da bò ....................................................................... 6 Hình 1.4. Trái nhãn Tiêu da bò .................................................................................... 7 Hình 1.5. Cấu tạo của hạt ........................................................................................... 11 Hình 1.6. Nguồn gốc của trái và hột .......................................................................... 12 Hình 1.7. Cấu trúc hóa học một số chất điều hòa sinh trưởng thực vật ..................... 16 Hình 1.8. Sự biến đổi hàm lượng hormone tương ứng với tốc độ gia tăng của các phần trái (trường hợp trái mập có nhân trái) .............................................. 19 Hình 2.1. Cây nhãn Tiêu da bò 6 năm tuổi đang ra hoa ............................................ 25 Hình 2.2. Đo đường kính trái bằng thước kẹp điện tử ............................................... 26 Hình 2.3. Li trích và phân đoạn chất điều hòa sinh trưởng thực vật ......................... 28 Hình 2.4. Vườn thí nghiệm tại xã Long Hưng, huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang .................................................................................................................... 31 Hình 2.5. Phun dung dịch lên cây trong vườn thí nghiệm ......................................... 31 Hình 2.6. Trái ở thời điểm xử lý (3 tuần) .................................................................. 32 Hình 2.7. Cân trọng lượng trái khi thu hoạch ............................................................ 33 Hình 2.8. Máy đo độ Brix hiệu ATAGO, Nhật ......................................................... 34 Hình 3.1. Cây nhãn Tiêu da bò mang trái non ........................................................... 37 Hình 3.2. Sự tăng trưởng về trọng lượng các thành phần trong trái nhãn Tiêu da bò tại huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang, 2013 ........................................... 38 Hình 3.3. Sự tăng trưởng về kích thước các thành phần trong trái nhãn Tiêu da bò tại huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang, 2013 ................................................ 38 Hình 3.4. Trái nhãn Tiêu da bò 1 tuần tuổi kích thước trái còn rất nhỏ .................... 39 Hình 3.5. Trái nhãn Tiêu da bò 2 tuần tuổi và 3 tuần tuổi cắt dọc cho thấy hạt nhỏ còn phôi nhũ ............................................................................................... 40 vii Hình 3.6. Trái nhãn Tiêu da bò 4 tuần tuổi cắt dọc cho thấy hạt bắt đầu phát triển, phôi nhũ giảm ............................................................................................ 40 Hình 3.7. Trái nhãn Tiêu da bò 5 tuần tuổi cho thấy phần cơm rất mỏng tử diệp bao kín hết hạt ................................................................................................... 40 Hình 3.8. Trái nhãn Tiêu da bò 6 tuần tuổi cắt dọc cho thấy hạt đang phát triển, cơm bắt đầu phát triển ........................................................................................ 41 Hình 3.9. Trái nhãn Tiêu da bò 7 tuần tuổi cắt dọc cho thấy hạt và cơm trái đang phát triển .................................................................................................... 41 Hình 3.10. Trái nhãn Tiêu da bò 8 tuần tuổi cắt dọc cho thấy hạt có kích thước lớn, cơm trái bắt đầu phát triển nhanh .............................................................. 41 Hình 3.11. Trái nhãn Tiêu da bò 9 tuần tuổi cho thấy hạt phát triển chậm, cơm trái tiếp tục tăng nhanh ............................................................................................ 42 Hình 3.12. Trái nhãn Tiêu da bò 10 tuần tuổi ............................................................... 42 Hình 3.13. Trái nhãn Tiêu da bò 11 tuần tuổi cắt dọc .................................................. 42 Hình 3.14. Trái nhãn Tiêu da bò 12 tuần tuổi cắt dọc .................................................. 43 Hình 3.15. Trái nhãn Tiêu da bò 13 tuần tuổi cắt dọc cho thấy phần cơm dày ............ 43 Hình 3.16. Trái nhãn Tiêu da bò 14 tuần tuổi cắt dọc ở giai đoạn thu hoạch ............... 43 Hình 3.17. Phôi ở giai đoạn 2 tuần tuổi được quan sát qua lát cắt dọc (X10) .............. 45 Hình 3.18. Phôi ở giai đoạn 3 tuần tuổi có sự gia tăng về kích thước được quan sát qua lát cắt dọc (X10) ........................................................................................ 45 Hình 3.19. Lá và trái vẫn phát triển bình thường sau khi phun (trái ở nghiệm thức A: phun nước giai đoạn 8 tuần tuổi) ............................................................... 48 Hình 3.20. Lá và trái vẫn phát triển bình thường sau khi phun (trái ở nghiệm thức B: xử lý NAA 100 mg/l giai đoạn 8 tuần tuổi) ............................................... 48 Hình 3.21. Lá và trái vẫn phát triển bình thường sau khi phun (trái ở nghiệm thức C: xử lý NAA 200 mg/l giai đoạn 8 tuần tuổi) ............................................... 48 Hình 3.22. Lá và trái vẫn phát triển bình thường sau khi phun (trái ở nghiệm thức D: xử lý IAA 100 mg/l giai đoạn 8 tuần tuổi) ................................................ 49 viii Hình 3.23. Lá và trái vẫn phát triển bình thường sau khi phun (trái ở nghiệm thức E: xử lý IAA 200 mg/l giai đoạn 8 tuần tuổi) ................................................ 49 Hình 3.24. Lá và trái vẫn phát triển bình thường sau khi phun (trái ở nghiệm thức F: xử lý GA3 100 mg/l giai đoạn 8 tuần tuổi) ................................................ 49 Hình 3.25. Lá và trái vẫn phát triển bình thường sau khi phun (trái ở nghiệm thức G: xử lý GA3 200 mg/l giai đoạn 8 tuần tuổi) ................................................ 50 Hình 3.26. Vị trí của phôi trong hạt ở gần rốn hạt sau khi bóc tách phần vỏ ............... 51 Hình 3.27. Vị trí của phôi trong hạt cắt dọc ................................................................. 51 Hình 3.28. Phôi nhãn ở nghiệm thức A: phun nước khi thu hoạch được quan sát qua lát cắt dọc (X10) ........................................................................................ 51 Hình 3.29. Phôi nhãn ở nghiệm thức B: phun NAA 100 mg/l khi thu hoạch được quan sát qua lát cắt dọc (X10) ............................................................................ 52 Hình 3.30. Phôi nhãn ở nghiệm thức C: phun NAA 200 mg/l khi thu hoạch được quan sát qua lát cắt dọc (X10) ............................................................................ 52 Hình 3.31. Phôi nhãn ở nghiệm thức D: phun IAA 100 mg/l khi thu hoạch được quan sát qua lát cắt dọc (X10) ............................................................................ 52 Hình 3.32. Phôi nhãn ở nghiệm thức E: phun IAA 200 mg/l khi thu hoạch được quan sát qua lát cắt dọc (X10) ............................................................................ 53 Hình 3.33. Phôi nhãn ở nghiệm thức F: phun GA3 100 mg/l khi thu hoạch được quan sát qua lát cắt dọc (X10) ............................................................................ 53 Hình 3.34. Phôi nhãn ở nghiệm thức G: phun GA3 200 mg/l khi thu hoạch được quan sát qua lát cắt dọc (X10) ............................................................................ 53 Hình 3.35. Đường kính hạt nhãn Tiêu da bò ở nghiệm thức A: phun nước (ĐC) khi thu hoạch .......................................................................................................... 57 Hình 3.36. Đường kính hạt nhãn Tiêu da bò ở nghiệm thức B: phun NAA 100 mg/l khi thu hoạch .............................................................................................. 58 Hình 3.37. Đường kính hạt nhãn Tiêu da bò ở nghiệm thức C: phun NAA 200 mg/l khi thu hoạch .............................................................................................. 58 ix Hình 3.38. Đường kính hạt nhãn Tiêu da bò ở nghiệm thức D: phun IAA 100 mg/l khi thu hoạch .................................................................................................... 58 Hình 3.39. Đường kính hạt nhãn Tiêu da bò ở nghiệm thức E: phun IAA 200 mg/l khi thu hoạch .................................................................................................... 59 Hình 3.40. Đường kính hạt nhãn Tiêu da bò ở nghiệm thức F: phun GA3 100 mg/l khi thu hoạch .................................................................................................... 59 Hình 3.41. Đường kính hạt nhãn Tiêu da bò ở nghiệm thức G: phun GA3 200 mg/l khi thu hoạch .................................................................................................... 59 x DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2. Các nghiệm thức trong thí nghiệm và liều lượng xử lý IAA, NAA, GA3 trên cây nhãn Tiêu da bò tại huyện Châu Thành, tỉnh Tiền Giang, tháng 9 năm 2013 .............................................................................................................. 30 Bảng 3.1. Các chỉ tiêu đường cong tăng trưởng trái nhãn Tiêu da bò .......................... 35 Bảng 3.2. Hoạt tính các chất điều hòa sinh trưởng thực vật nội sinh trong trái non (mg/l) ............................................................................................................ 46 Bảng 3.3. Ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng thực vật đến đường kính và chiều cao trái ................................................................................................ 54 Bảng 3.4. Ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng thực vật đến đường kính hạt của trái nhãn Tiêu da bò .............................