Nghiên cứu biến động chất thẩm thấu và enzyme chống oxy hóa trong đậu xanh dưới điều kiện hạn và phục hồi

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC ĐỒ THỊ

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Giới thiệu chung về cây đậu xanh

1.1.1. Nguồn gốc và phân loại đậu xanh

1.1.2. Đặc điểm thực vật học của cây đậu xanh

1.1.3. Giá trị sử dụng của cây đậu xanh

1.1.3.1. Thành phần dinh dưỡng của đậu xanh

1.1.3.2. Giá trị sử dụng của đậu xanh

1.2. Tình hình sản xuất đậu xanh trên thế giới và Việt Nam

1.2.1. Tình hình sản xuất đậu xanh trên thế giới

1.2.2. Tình hình sản xuất đậu xanh ở Việt Nam

1.3. Đặc tính chịu hạn của cây đậu xanh

1.3.1. Ảnh hưởng của hạn đến cây trồng

1.3.2. Cơ sở sinh lý, hóa sinh và sinh học phân tử của tính chịu hạn

1.3.3. Vai trò của các hợp chất có hoạt tính thẩm thấu và các enzyme chống oxy hóa trong việc đánh giá khả năng chịu hạn

1.3.3.1. Vai trò của các hợp chất có hoạt tính thẩm thấu

1.3.3.2. Các chất đường tan và vai trò của đường trong cơ chế chống chịu hạn

1.3.3.3. Proline và vai trò của proline

1.3.3.4. Glycine betaine và vai trò của glycine betaine

1.3.3.5. Protein tổng số và vai trò của protein tổng số

1.3.3.6. Vai trò của các enzyme chống oxy hóa trong cơ chế chịu hạn của cây trồng

1.3.3.6.1. Catalase và vai trò của catalase

1.3.3.6.2. Peroxidase và vai trò của peroxidase

1.3.4. Tình hình nghiên cứu về khả năng chịu hạn của cây đậu xanh

1.3.4.1. Nghiên cứu về khả năng chịu hạn của cây đậu xanh trên thế giới

1.3.4.2. Nghiên cứu về khả năng chịu hạn trên cây đậu xanh tại Việt Nam

2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng nghiên cứu

2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu

2.3. Hóa chất và thiết bị

2.3.1. Hóa chất và nguyên liệu khác

2.3.2. Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm

2.4. Nội dung nghiên cứu

2.5. Phương pháp nghiên cứu

2.5.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm

2.5.2. Các chỉ tiêu nghiên cứu và phương pháp xác định

2.5.3. Phương pháp xử lý số liệu

3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

3.1. Sự biến động các chất có hoạt tính thẩm thấu trong cây đậu xanh trong điều kiện gây hạn và phục hồi

3.1.1. Sự biến động hàm lượng đường khử của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi

3.1.1.1. Sự biến động hàm lượng đường khử của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây non

3.1.1.2. Sự biến động hàm lượng đường khử của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây ra hoa

3.1.1.3. Sự biến động hàm lượng đường khử của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây tạo quả

3.1.2. Sự biến động hàm lượng proline của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi

3.1.2.1. Sự biến động hàm lượng proline của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây non

3.1.2.2. Sự biến động hàm lượng proline của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây ra hoa

3.1.2.3. Sự biến động hàm lượng proline của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây tạo quả

3.1.3. Sự biến động hàm lượng glycine betaine của đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi

3.1.3.1. Sự biến động hàm lượng glycine betaine của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây non

3.1.3.2. Sự biến động hàm lượng glycine betaine của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây ra hoa

3.1.3.3. Sự biến động hàm lượng glycine betaine của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây tạo quả

3.1.4. Sự biến động hàm lượng protein của đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi

3.1.4.1. Sự biến động hàm lượng protein của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây non

3.1.4.2. Sự biến động hàm lượng protein của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây ra hoa

3.1.4.3. Sự biến động hàm lượng protein tổng số của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây tạo quả

3.2. Sự biến động một số enzyme chống oxy hóa trong cây đậu xanh trong điều kiện gây hạn và phục hồi

3.2.1. Hoạt độ enzyme catalase của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi

3.2.1.1. Sự biến động hoạt độ enzyme catalase của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây non

3.2.1.2. Sự biến động hàm lượng enzyme catalase của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây ra hoa

3.2.1.3. Sự biến động hàm lượng enzyme catalase của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây tạo quả

3.2.2. Hoạt độ enzyme peroxidase của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi

3.2.2.1. Sự biến động hoạt độ enzyme peroxidase của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây non

3.2.2.2. Sự biến động hoạt độ enzyme peroxidase của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây ra hoa

3.2.2.3. Sự biến động hoạt độ enzyme peroxidase của lá đậu xanh trong quá trình gây hạn và phục hồi ở giai đoạn cây tạo quả

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

I. Chất thẩm thấu và enzyme chống oxy hóa trong đậu xanh

Nghiên cứu tập trung vào sự biến động của chất thẩm thấu và enzyme chống oxy hóa trong cây đậu xanh dưới điều kiện hạn và phục hồi. Các chất thẩm thấu như đường khử, proline, glycine betaine, và protein tổng số được phân tích để đánh giá khả năng chịu hạn của cây. Enzyme chống oxy hóa như catalase và peroxidase cũng được nghiên cứu để hiểu rõ cơ chế bảo vệ tế bào khỏi stress oxy hóa. Kết quả cho thấy sự gia tăng đáng kể của các chất thẩm thấu và hoạt độ enzyme trong điều kiện hạn, giúp cây duy trì cân bằng nước và giảm thiểu tổn thương tế bào.

1.1. Biến động chất thẩm thấu

Sự biến động của chất thẩm thấu như đường khử, proline, và glycine betaine được ghi nhận ở các giai đoạn sinh trưởng khác nhau của cây đậu xanh. Trong điều kiện hạn, hàm lượng các chất này tăng lên đáng kể, đặc biệt ở giai đoạn cây non và ra hoa. Điều này cho thấy cơ chế tích lũy các chất thẩm thấu giúp cây duy trì áp suất thẩm thấu cao, hỗ trợ hấp thụ nước từ môi trường.

1.2. Enzyme chống oxy hóa

Hoạt độ của enzyme chống oxy hóa như catalase và peroxidase tăng mạnh trong điều kiện hạn, đặc biệt ở giai đoạn cây tạo quả. Các enzyme này giúp loại bỏ các gốc tự do độc hại, bảo vệ tế bào khỏi tổn thương oxy hóa. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để đánh giá khả năng chịu hạn của các giống đậu xanh.

II. Ảnh hưởng của điều kiện hạn và phục hồi

Nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của điều kiện hạn và quá trình phục hồi lên sự biến động của chất thẩm thấu và enzyme chống oxy hóa trong cây đậu xanh. Kết quả cho thấy, trong điều kiện hạn, cây tích lũy các chất thẩm thấu và tăng hoạt độ enzyme để thích nghi. Sau khi phục hồi, các chỉ số này giảm dần, cho thấy khả năng phục hồi nhanh chóng của cây. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc chọn tạo giống đậu xanh chịu hạn phù hợp với các vùng khô hạn.

2.1. Điều kiện hạn

Trong điều kiện hạn, cây đậu xanh tích lũy các chất thẩm thấu như proline và glycine betaine để duy trì cân bằng nước. Hoạt độ của enzyme chống oxy hóa cũng tăng lên, giúp bảo vệ tế bào khỏi stress oxy hóa. Điều này cho thấy cơ chế thích nghi hiệu quả của cây trong điều kiện khắc nghiệt.

2.2. Quá trình phục hồi

Sau khi được tưới nước, cây đậu xanh phục hồi nhanh chóng, hàm lượng chất thẩm thấu và hoạt độ enzyme chống oxy hóa giảm dần. Điều này chứng tỏ khả năng thích nghi và phục hồi mạnh mẽ của cây, giúp duy trì năng suất trong điều kiện bất lợi.

III. Ứng dụng trong nông nghiệp

Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để chọn tạo các giống đậu xanh có khả năng chịu hạn cao, phù hợp với các vùng khô hạn. Kết quả nghiên cứu về sự biến động của chất thẩm thấu và enzyme chống oxy hóa giúp đánh giá và cải thiện khả năng thích nghi của cây trồng. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao năng suất và ổn định sản xuất đậu xanh trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

3.1. Chọn tạo giống chịu hạn

Kết quả nghiên cứu về sự biến động của chất thẩm thấu và enzyme chống oxy hóa giúp xác định các giống đậu xanh có khả năng chịu hạn cao. Điều này hỗ trợ quá trình chọn tạo giống phù hợp với các vùng khô hạn, góp phần nâng cao năng suất cây trồng.

3.2. Cải thiện kỹ thuật canh tác

Nghiên cứu cung cấp thông tin quan trọng để cải thiện kỹ thuật canh tác đậu xanh trong điều kiện hạn. Việc áp dụng các biện pháp tưới tiêu hợp lý và chọn giống chịu hạn giúp tối ưu hóa năng suất và giảm thiểu rủi ro trong sản xuất nông nghiệp.

Nghiên cứu sự biến động của chất thẩm thấu và enzyme chống oxy hóa trong đậu xanh Vigna radiata khi gặp hạn và phục hồi