Luận văn Tìm hiểu vai trò của chất điều hòa tăng trưởng thực vật để kéo dài đời sống của hoa bibi (gypsophila paniculata l.) trên phát hoa cắt rời

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH _________________________ Phan Thị Trang TÌM HIỂU VAI TRÒ CỦA CHẤT ĐIỀU HÒA TĂNG TRƯỞNG THỰC VẬT ĐỂ KÉO DÀI ĐỜI SỐNG CỦA HOA BIBI (Gypsophila paniculata L.) TRÊN PHÁT HOA CẮT RỜI 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 _________________________ Phan Thị Trang TÌM HIỂU VAI TRÒ CỦA CHẤT ĐIỀU HÒA TĂNG TRƯỞNG THỰC VẬT ĐỂ KÉO DÀI ĐỜI SỐNG CỦA HOA BIBI (Gypsophila paniculata L.) TRÊN PHÁT HOA CẮT RỜI Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60 42 01 14 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. Bùi Trang Việt TS. Lê Thị Trung Thành phố Hồ Chí Minh – 2014 LỜI CẢM ƠN Xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - PGS. TS. Bùi Trang Việt, người đã truyền đạt cho tôi nhiều kiến thức quý báu, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn. Thầy đã gợi ý đề tài, hướng dẫn nghiên cứu và cho tôi những lời khuyên bổ ích trong thời gian tôi thực hiện đề tài. - TS. Lê Thị Trung, người đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn này. Cô đã truyền đạt cho tôi nhiều kinh nghiệm quý báu trong học tập, nghiên cứu khoa học cũng như trong cuộc sống. Và tôi cũng xin chân thành cảm ơn sự giảng dạy, đóng góp ý kiến, động viên và giúp đỡ của: - Các thầy cô giảng dạy Cao học ngành Sinh học thực nghiệm trường Đại học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh. - Các thầy cô quản lý Phòng Thí nghiệm Sinh lý thực vật và Phòng Thí nghiệm Sinh thái của trường Đại học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh. - Các thầy cô quản lý Phòng Thí nghiệm Sinh lý thực vật của trường Đại học Khoa học tự nhiên Thành phố Hồ Chí Minh. - Khoa Sinh học, trường Đại học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh. - Phòng Sau đại học, trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh. - Chị Hồ Thị Mỹ Linh – Cán bộ phòng thí nghiệm sinh lý thực vật, trường Đại học Sư Phạm Thành phố Hồ Chí Minh. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, bạn bè, những người đã động viên và giúp đỡ tôi hết mình trong thời gian tôi thực hiện đề tài này. 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. Các trích dẫn về bảng biểu, kết quả nghiên cứu của những tác giả khác, tài liệu tham khảo trong luận văn đều có nguồn gốc rõ ràng và teho đúng quy định. Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2014 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Phan Thị Trang MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC BẢNG MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ...................................................................... 3 1.1. GIỚI THIỆU VỀ HOA BIBI ........................................................................... 3 1.1.1. Phân loại .................................................................................................. 3 1.1.2. Vài nét về hoa Bibi .................................................................................. 3 1.2. QUÁ TRÌNH LÃO SUY HOA ........................................................................ 5 1.2.1. Định nghĩa ............................................................................................... 5 1.2.2. Sơ lược về lão suy hoa ............................................................................. 5 1.2.3. Hoạt động của chất điều hòa tăng trưởng thực vật trong lão suy hoa ........................................................................................................... 7 1.2.4. Điều kiện môi trường ảnh hưởng đến thời gian sống của hoa cắt cành ........................................................................................................ 12 1.3. CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU ............................................................ 13 1.3.1. Công trình nghiên cứu trong nước ........................................................ 13 1.3.2. Công trình nghiên cứu nước ngoài ........................................................ 15 1.3.3. Các công trình nghiên cứu liên quan ...................................................... 16 Chương 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 17 2.1. VẬT LIỆU ..................................................................................................... 17 2.2. THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU ............................................... 17 2.3. PHƯƠNG PHÁP ........................................................................................... 17 2.3.1. Quan sát hình thái của hoa Bibi ............................................................. 17 2.3.2. Quan sát sự biến đổi các giai đoạn phát triển của hoa Bibi theo thời gian ................................................................................................. 17 2.3.3. Xác định trọng lượng tươi và trọng lượng khô của hoa ở các giai đoạn phát triển ....................................................................................... 18 2.3.4. Đo cường độ hô hấp, quang hợp của hoa theo các giai đoạn phát triển ........................................................................................................ 19 2.3.5. Sự thay đổi độ dẫn điện của dịch chiết mẫu hoa theo các giai đoạn phát triển ................................................................................................ 19 2.3.6. Xác định độ hấp thụ sắc tố (ODmax) của dịch chiết mẫu hoa theo các giai đoạn phát triển .......................................................................... 20 2.3.7. Đo hàm lượng đường tổng số và hàm lượng tinh bột của hoa theo các giai đoạn phát triển hoa ................................................................... 20 2.3.8. Đo hoạt tính các chất điều hòa tăng trưởng thực vật ............................. 21 2.3.9. Xử lý chất điều hòa tăng trưởng thực vật trên hoa Bibi ........................ 25 2.3.10. Phân tích số liệu ................................................................................... 26 Chương 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................. 27 3.1. KẾT QUẢ ...................................................................................................... 27 3.1.1. Quan sát hình thái của hoa Bibi trên phát hoa ........................................ 27 3.1.2. Sự biến đổi các giai đoạn phát triển của hoa Bibi theo thời gian ........... 31 3.1.3. Sự thay đổi trọng lượng tươi và trọng lượng khô của hoa Bibi theo các giai đoạn phát triển hoa ................................................................... 32 3.1.4. Cường độ hô hấp và cường độ quang hợp của hoa Bibi theo các giai đoạn phát triển hoa ......................................................................... 32 3.1.5. Độ dẫn điện của dịch chiết mẫu hoa theo các giai đoạn phát triển hoa ......................................................................................................... 33 3.1.6. Độ hấp thu sắc tố (ODmax) của dịch chiết mẫu hoa Bibi theo các giai đoạn phát triển hoa ......................................................................... 34 3.1.7. Hàm lượng đường tổng số và hàm lượng tinh bột của hoa theo các giai đoạn phát triển hoa ......................................................................... 34 3.1.8. Hoạt tính các chất điều hòa tăng trưởng thực vật của hoa Bibi theo các giai đoạn phát triển hoa ................................................................... 35 3.1.9. Xử lý chất điều hòa tăng trưởng thực vật kéo dài thời gian nở của hoa Bibi ................................................................................................. 35 3.2. THẢO LUẬN ................................................................................................ 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 57 KẾT LUẬN ........................................................................................................... 57 KIẾN NGHỊ .......................................................................................................... 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 58 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Chú giải ABA Abscisic acid ACC 1 - Aminocyclopropane - 1 – carboxylate acid IAA Indol-3- acetic acid IBA Indole butyric acid MACC Malonyl-ACC MTA 5’-methylthioadenosine NAA Naphthalene acetic acid GA Gibberellic acid SAM S-adenosyl-L-methionine DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1. Gypsophila paniculata ................................................................................ 5 Hình 1.2. Sinh tổng hợp và điều hòa ethylene .......................................................... 10 Hình 1.3. Mô hình con đường truyền tín hiệu ethylene ............................................ 12 Hình 2.1. Hoa Bibi giai đoạn hoa nở hoàn toàn trong đĩa Petri ................................ 18 Hình 2.2. Sơ đồ ly trích các chất điều hòa tăng trưởng thực vật ............................... 22 Hình 3.1. Kiểu phân nhánh của phát hoa Bibi lúc bắt đầu thí nghiệm ..................... 28 Hình 3.2. Hoa Bibi cắt dọc ........................................................................................ 28 Hình 3.3. Giai đoạn nụ hoa non ............................................................................... 28 Hình 3.4. Giai đoạn nụ đang tăng trưởng .................................................................. 29 Hình 3.5. Giai đoạn hoa vừa nở ................................................................................ 29 Hình 3.6. Giai đoạn hoa nở hoàn toàn ...................................................................... 29 Hình 3.7. Giai đoạn hoa nở muộn ............................................................................. 29 Hình 3.8. Giai đoạn hoa bắt đầu héo ......................................................................... 29 Hình 3.9. Giai đoạn hoa héo hoàn toàn .................................................................... 29 Hình 3.10. Phổ hấp thụ của dịch chiết hoa Bibi ở giai đoạn hoa nở hoàn toàn ........ 34 Hình 3.11. Hoa nhìn mặt trên sau 24 giờ trong nước cất ......................................... 36 Hình 3.12. Hoa nhìn mặt bên sau 24 giờ trong nước cất .......................................... 36 Hình 3.13. Hoa nhìn mặt trên sau 24 giờ xử lý IAA 5 mg/l ..................................... 37 Hình 3.14. Hoa nhìn mặt bên sau 24 giờ xử lý IAA 5 mg/l ...................................... 37 Hình 3.15. Hoa nhìn mặt trên sau 24 giờ xứ lý IBA 5 mg/l...................................... 37 Hình 3.16. Hoa nhìn mặt bên sau 24 giờ xứ lý IBA 5 mg/l ...................................... 37 Hình 3.17. Hoa nhìn mặt trên sau 24 giờ xứ lý NAA 5 mg/l ................................... 37 Hình 3.18. Hoa nhìn mặt bên sau 24 giờ xứ lý NAA 5 mg/l .................................... 37 Hình 3.19. Hoa nhìn mặt trên sau 24 giờ xử lý BA 20 mg/l ..................................... 38 Hình 3.20. Hoa nhìn mặt bên sau 24 giờ xử lý BA 20 mg/l ..................................... 38 Hình 3.21. Hoa nhìn mặt trên sau 24 giờ xử lý GA3 50 mg/l ................................... 39 Hình 3.22. Hoa nhìn mặt bên sau 24 giờ xử lý GA3 50 mg/l .................................... 39 Hình 3.23. Hoa nhìn mặt trên sau 24 giờ xử lý ABA 5 mg/l .................................... 40 Hình 3.24. Hoa nhìn mặt bên sau 24 giờ xử lý ABA 5 mg/l .................................... 40 Hình 3.25. Phát hoa bắt đầu xử lý ............................................................................. 46 Hình 3.26. Phát hoa xử lý nước cất sau 12 giờ ......................................................... 46 Hình 3.27. Phát hoa cắm trong nước cất sau 24 giờ ................................................. 46 Hình 3.28. Phát hoa xử lý IAA 1 mg/l sau 12 giờ ................................................... 47 Hình 3.29. Phát hoa xử lý IAA 1 mg/l sau 24 giờ ................................................... 47 Hình 3.30. Phát hoa xử lý IAA 1 mg/l sau 36 giờ .................................................... 47 Hình 3.31. Phát hoa xử lý IAA 1 mg/l sau 48 giờ .................................................... 47 Hình 3.32. Phát hoa xử lý IAA 2 mg/l sau 12 giờ .................................................... 48 Hình 3.33. Phát hoa xử lý IAA 2 mg/l sau 24 giờ .................................................... 48 Hình 3.34. Phát hoa xử lý IAA 2 mg/l sau 36 giờ .................................................... 48 Hình 3.35. Phát hoa xử lý IAA 2 mg/l sau 48 giờ .................................................... 48 Hình 3.36. Phát hoa xử lý IAA 5 mg/l sau 12 giờ .................................................... 49 Hình 3.37. Phát hoa xử lý IAA 5 mg/l sau 24 giờ .................................................... 49 Hình 3.38. Phát hoa xử lý IAA 5 mg/l sau 36 giờ .................................................... 49 Hình 3.39. Phát hoa xử lý BA 10 mg/l sau 12 giờ .................................................... 50 Hình 3.40. Phát hoa xử lý BA 10 mg/l sau 24 giờ .................................................... 50 Hình 3.41. Phát hoa xử lý BA 10 mg/l sau 36 giờ .................................................... 50 Hình 3.42. Phát hoa xử lý GA3 20 mg/l sau 12 giờ .................................................. 51 Hình 3.43. Phát hoa xử lý GA3 20 mg/l sau 24 giờ .................................................. 51 Hình 3.44. Phát hoa xử lý GA3 20 mg/l sau 36 giờ ................................................... 51 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1. Số lượng và tỉ lệ các nụ và hoa Bibi ở các giai đoạn phát triển ............... 30 Bảng 3.2. Đường kính của hoa Bibi ở các giai đoạn phát triển ................................ 30 Bảng 3.3. Sự biến đổi theo thời gian của hoa Bibi từ giai đoạn hoa nở hoàn toàn trên phát hoa cắt rời ........................................................................... 31 Bảng 3.4. Sự biến đổi theo thời gian của hoa Bibi từ giai đoạn hoa nở hoàn toàn tách rời cắm trong đĩa Petri ................................................................ 32 Bảng 3.5. Trọng lượng tươi và trọng lượng khô của hoa qua các giai đoạn phát triển .................................................................................................... 32 Bảng 3.6. Cường độ hô hấp của hoa Bibi qua các giai đoạn phát triển .................... 33 Bảng 3.7. Độ dẫn điện của dịch chiết mẫu hoa Bibi ở giai đoạn hoa nở hoàn toàn, hoa nở muộn và hoa bắt đầu héo ...................................................... 33 Bảng 3.8. Độ hấp thụ sắc tố tại bước sóng cực đại của các dịch chiết mẫu hoa ....... 34 Bảng 3.9. Hàm lượng đường và hàm lượng tinh bột của hoa ở các giai đoạn phát triển .................................................................................................... 35 Bảng 3.10. Hoạt tính của các chất điều hòa tăng trưởng thực vật nội sinh trên mẫu hoa ...................................................................................................... 35 Bảng 3.11. Sự phát triển của 5 hoa Bibi ở giai đoạn hoa nở hoàn toàn cắm trong đĩa Petri trên môi trường có bổ sung auxin sau 24 giờ .................... 36 Bảng 3.12. Sự phát triển của 5 hoa Bibi ở giai đoạn hoa nở hoàn toàn cắm trong đĩa Petri trên môi trường có bổ sung cytokinin sau 24giờ ............... 38 Bảng 3.13. Sự phát triển của 5 hoa Bibi ở giai đoạn hoa nở hoàn toàn cắm trong đĩa Petri trên môi trường có bổ sung gibberellin sau 24 giờ ............ 39 Bảng 3.14. Sự phát triển của 5 hoa Bibi ở giai đoạn hoa nở hoàn toàn cắm trong đĩa Petri trên môi trường có bổ sung acid abscisic sau 24 giờ ......... 40 Bảng 3.15. Trọng lương tươi và trọng lượng khô của hoa Bibi trên đĩa Petri được xử lý với chất điều hòa tăng trưởng thực vật sau 24 giờ .................. 42 Bảng 3.16. Sự thay đổi độ dẫn điện của hoa Bibi sau 24 giờ xử lý với các chất điều hòa tăng trưởng thực vật ở các nồng độ khác nhau .................... 43 Bảng 3.17. Độ hấp thụ sắc tố tại bước sóng cực đại của dịch chiết mẫu hoa sau 24 giờ xử lý chất điều hòa tăng trưởng thực vật ................................. 44 Bảng 3.18. Thời gian hoa được giữ ở giai đoạn nở muộn trên phát hoa Bibi cắt cành sau khi được xử lý ....................................................................... 45 Bảng 3.19. Tỉ lệ hoa nở muộn trên phát hoa Bibi cắt cành sau khi được xử lý ........ 45 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hoa Bibi màu trắng, nhỏ li ti như những bông tuyết điểm khắp trên các nhánh hoa. Hoa Bibi thường được đệm trong các bó hoa hay cắm chung với những bông hoa lớn với nhiều màu sắc rực rỡ khác như hoa hồng, hoa lily, hoa đồng tiền. Tuy là làm nền cho bó hoa nhưng hoa Bibi cũng rất quan trọng để tạo ra được một bó hoa hoàn hảo, một mẫu trang trí hoa tuyệt vời. Rất nhiều cô dâu khi chọn hoa trang trí cho đám cưới đặc biệt thích sự hiện diện của hoa Bibi, vì hoa này được coi là biểu tượng của tấm lòng, sự chân thành, niềm hạnh phúc. Bên cạnh những ưu điểm đó, hoa Bibi lại có khuyết điểm lớn về thời gian sống. Hoa trên phát hoa cắt rời thường héo tàn sau nửa ngày, khi tiệc cưới chưa tàn. Người ta cũng đã thay thế hoa Bibi bằng các loài hoa khác, như salem, sao tím, nhưng thiếu đi vẻ thẩm mỹ và độ tinh tế của bó hoa. Chính vì vậy, để đáp ứng theo nhu cầu thẩm mỹ và thị hiếu của mọi người, giải quyết khó khăn của người trồng hoa cũng như người bán hoa thì việc tìm ra phương pháp kéo dài đời sống của hoa Bibi là rất cần thiết. Với đề tài “Tìm hiểu vai trò của chất điều hòa tăng trưởng thực vật để kéo dài đời sống của hoa Bibi (Gypsophila paniculata L.) trên phát hoa cắt rời” nhằm tìm hiểu ảnh hưởng của các chất điều hòa tăng trưởng thực vật đến quá trình lão suy ở phát hoa Bibi cắt rời, từ đó tìm ra biện pháp giúp làm chậm quá trình này. 2. Mục tiêu nghiên cứu Đề tài “Tìm hiểu vai trò của chất điều hòa tăng trưởng thực vật để kéo dài đời sống của hoa Bibi (Gypsophila paniculata L.) trên phát hoa cắt rời” nhằm tìm hiểu ảnh hưởng của các chất điều hòa tăng trưởng thực vật đến quá trình lão suy ở hoa Bibi, từ đó tìm ra biện pháp giúp làm chậm quá trình này. 2 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Khảo sát các chỉ tiêu hình thái, sinh lý, sinh hóa của hoa Bibi. - Tìm hiểu vai trò của chất điều hòa tăng trưởng thực vật trong giai đoạn lão suy của hoa. 4. Đối tượng nghiên cứu Các phát hoa Bibi (Gypsophila paniculata L.) có nguồn gốc từ Đà Lạt được mua từ chợ hoa tại Thành phố Hồ Chí Minh. 5. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu nhằm khảo sát một số biến đổi sinh lý, sinh hóa trong quá trình lão suy ở hoa, đồng thời tìm hiểu vai trò của các chất điều hòa tăng trưởng thực vật trong quá trình này, ở đây là hoa Bibi (Gysophila paniculata L.). Ý nghĩa thực tiễn Áp dụng nghiên cứu, dùng các chất điều hòa tăng trưởng thực vật để làm chậm thời gian suy tàn của hoa, góp phần làm tăng tuổi thọ của phát hoa Bibi (Gysophila paniculata L.). 3 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. GIỚI THIỆU VỀ HOA BIBI 1.1.1. Phân loại Ngành Ngọc lan Magnoliophyta Lớp Ngọc lan Magnoliopsida Phân lớp Cẩm chướng Caryophyllidae Bộ Cẩm chướng Caryophyllales Họ Cẩm chướng Caryophyllaceae Chi Gypsophila Loài Gypsophila paniculata L. (Theo Shillo, 1985 trong Handley L.W., 2011) 1.1.2. Vài nét về hoa Bibi Hoa Bibi có nguồn gốc ở Châu Âu và vùng ôn đới Châu Á, được đưa vào