BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HCM
---------------------------------

TÌM HIỂU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẤT ĐIỀU HÒA
TĂNG TRƯỞNG THỰC VẬT LÊN HIỆN TƯỢNG RỤNG
TRÁI NON XOÀI (Mangifera indica L.)
Mã số cs.2002.23.27

Chủ nhiệm đề tài: TS. Lê Thị Trung
Tham gia thực hiện: CN Võ Anh Kiệt

TP Hồ CHÍ MINH - 2003


LỜI CẢM ƠN
Chúng tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
- Ban Giám Hiệu Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Tp. Hồ Chí Minh;
- Phòng Khoa học Công nghệ - Sau Đại học, Phòng kế hoạch - Tài chánh, Thư viện
Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Tp. Hồ Chí Minh;
- PGS. TS. Bùi Trang Việt và Bộ môn Sinh lý Thực vật Trƣờng Đại học Khoa học Tự
nhiên - ĐHQG Tp. Hồ Chí Minh;
- GS.TS. Marc Laulier, GS.TS. Gérard Tremblin và Phòng Thí Nghiệm Sinh lý -Sinh
hóa Thực vật trƣờng Đại học Maine, Cộng hòa Pháp;
- Bà Hồ Thị Điệp, Trƣởng Trại Giống Cây trồng Đồng Tiến - Hốc Môn và Ong
Huỳnh Tấn Nhựt, Phó Trƣởng trại;
đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành được đề tài.


i

1.5.4.1. Trạng thái lão suy của các tế bào vùng rụng ................................................. 6
1.5.4.2. Hiện tƣợng tƣơng quan giữa vùng rụng vứi các cơ quan khác ..................... 7
1.5.4.3. Sự hô hấp ...................................................................................................... 7
1.5.4.4. Hoạt động của con đƣờng sinh học phân tử.................................................. 7
1.5.5. Sự biến đổi enzym trong vùng rụng ..................................................................... 8
1.6. Vai trò của các chất điều hòa tăng trƣởng thực vật trong sự rụng .............................. 8
1.6.1. Vai trò của auxin .................................................................................................. 8
1.6.2.

Vai trò của citokinin ......................................................................................... 9

1.6.3. Vai trò của giberelin............................................................................................. 9
1.6.4. Vai trò của acid abcisic ........................................................................................ 9
1.6.5. Vai trò của etilen .................................................................................................. 9
1.7. Cây xoài và các nghiên cứu liên quan ...................................................................... 10
1.7.1. Cây xoài ............................................................................................................. 10
1.7.2. Các nghiên cứu liên quan ................................................................................... 11
CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU - PHƢƠNG PHÁP ..................................................................... 12
Vật liệu ............................................................................................................................. 12
Phƣơng pháp .................................................................................................................... 12
2.1. Theo dõi sự tăng trƣởng trái và hiện tƣợng rụng ngoài thiên nhiên ......................... 12
2.1.1. Theo dõi sự tăng trƣởng trái............................................................................... 12
2.1.2. Theo dõi sự rụng trái theo thời gian ở các giai đoạn tăng trƣởng của phát hoa. 12
2.1.3. Theo dõi hiện tƣợng rụng theo thời gian ở giai đoạn phát


iii
hoa đạt kích thƣớc tối đa .............................................................................................. 13
2.1.4. Theo dõi sự rụng theo tuổi trái ........................................................................... 13
2.2. Sinh trắc nghiệm khúc cắt vùng rụng trái xoài để theo dõi tốc độ rụng và xác định

khúc cắt vùng rụng trái xoài............................................................................................. 19
2.9. Áp dụng các chất điều hòa tăng trƣởng thực vật để kiểm soát sự rụng trái non trên
cây xoài ............................................................................................................................ 19
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ - THẢO LUẬN ........................................................................... 20
Kết quả ............................................................................................................................. 20
3.1. Theo dõi sự tăng trƣởng trái và hiện tƣợng rụng ngoài thiên nhiên ......................... 20
3.1.1. Sự ra hoa và tăng trƣởng trái.............................................................................. 20
3.1.2. Hiện tƣợng rụng ngoài thiên nhiên ................................................................... 22
3.1.2.1. Sự rụng trái theo thời gian ở các giai đoạn tăng trƣởng của phát hoa ........ 22
3.1.2.2. Sự rụng trái theo thời gian ở giai đoạn phát hoa đạt kích thƣớc tối đa ....... 23
3.1.2.3. Sự rụng trái theo tuổi trái ............................................................................ 25
3.2. Tốc độ rụng và thời rụng t50 trong sinh trắc nghiệm khúc cắt vùng rụng trái xoài . 27
3.3. Quan sát hình thái giải phẫu...................................................................................... 28
3.3.1. Các biến đổi hình thái của phôi và vùng rụng tƣơng ứng .................................. 28
3.3.2. Cấu trúc vùng rụng............................................................................................. 28
3.3.3. Các biến đổi hình thái trong quá trình rụng theo thời gian ................................ 31
3.3.4. Các biến đổi hình thái tế bào vùng rụng dƣới tác dụng của các chất điều hòa
sinh trƣởng thực vật ..................................................................................................... 31
3.4. Một số biến đổi sinh lí hóa học xảy ra tại vùng rụng ................................................ 37
3.4.1. Thay đổi cƣờng độ hô hấp và sự thoát khí etilen tại vùng


v
rụng .............................................................................................................................. 37
3.4.2. Hàm lƣợng RNA và protein tổng số .................................................................. 37
3.4.3. Kiểm chứng tính nguyên vẹn của DNA trong quá trình rụng............................ 38
3.4.4. Biến đổi hàm lƣợng diệp lục tố xảy ra tại vùng rụng ........................................ 38
3.5. Hàm lƣợng của các chất điều hòa tăng trƣởng thực vật............................................ 40
3.6. Sự thay đổi hoạt tính enzym cellulaz ........................................................................ 43
3.7. Ảnh hƣởng của các chất trích từ trái xoài trên sự rụng của khúc cắt vùng rụng lá đậu

AAB

: Acid abcisic

ACC

: 1-Aminocyclopropan-1-Carboxylic acid

AIA

: Acid Indol Acetic

BA

: Benzil Adenin

BCA

: acid bicinchoninic

Bq (becquerel) : Hoạt tính của một lƣợng nucleic phóng xạ
Ci Curie)

: 37.1010 Bq

CMC

: Carboxymetil celluloz

CTAB


PVP

: Polyvinylpyrrolydone

RNA

: Acid ribonucleic

mRNA

: RNA thong tin

TE

:Tris EDTA

v/v

: thể tích / thể tích

w/v

: trọng lƣợng / thể tích


viii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1: Trọng lƣợng tƣơi của trái và các thành phần của trái xoài Cát Hòa Lộc (Mangifera

(Mangifera indica L.) ............................................................................................................... 22
Hình 3.2: Tỉ lệ rụng trái non xoài Cát Hòa Lộc (Mangifera indica L.) theo thời gian trong 14
ngày đầu ................................................................................................................................... 24
Hình 3.3: Tỉ lệ rụng trái non xoài Cát Hòa Lộc (Mangifera indica L.) theo thời gian từ tuần
thứ hai ...................................................................................................................................... 24
Hình 3.4: Sự rụng trái non xoài Cát Hòa Lộc (Mangifera indica L.) theo tuổi trái từ tuần thứ
hai ............................................................................................................................................. 27
Hình 3.5: Tốc độ rụng của khúc cắt vùng rụng trái xoài Cát Hòa Lộc (Mangifera indica L.) 7
ngày tuổi theo thời gian. .......................................................................................................... 27
Hình 3.6: Cƣờng độ hô hấp và sự thoát khí etilen của khúc cắt vùng rụng trái xoài Cát Hòa
Lộc (Mangifera indica L.) 7 ngày tuổi theo thời gian. ............................................................. 37
Hình 3.7: Sự thay đối hàm lƣợng auxin trong trái non xoài Cát Hòa Lộc (Mangifera indica L.)
theo tuổi trái. ............................................................................................................................ 40
Hình 3.8: Sự thay đối hàm lƣợng chất cản trong trái non xoài Cát Hòa Lộc (Mangifera indica
L.) theo tuổi trái. ...................................................................................................................... 41
Hình 3.9: Sự thay đổi hàm lƣợng giberelin trong trái non xoài Cát Hòa Lộc (Mangifera indica
L.) theo tuổi trái. ...................................................................................................................... 41
Hình 3.10: Sự thay đổi hàm lƣợng citokinin trong trái non xoài Cát Hòa Lộc (Mangifera
indica L.) theo tuổi trái............................................................................................................. 42


xi

Hình 3.11: Sai biệt t50 của khúc cắt vùng rụng lá đậu (Dolichos sp.) do xử lý chất trích thô,
pha acid và pha trung tính từ trái xoài Cát Hòa Lộc (Mangifera indica L.) ở các ngày tuổi
khác nhau. ................................................................................................................................ 45
Hình 3.12: Sai biệt t30 của khúc cắt vùng rụng trái non xoài Cát Hoa Lộc (Mangifera indica
L.) 7 ngày tuổi dƣới ảnh hƣởng của các chất điều hòa tăng trƣởng thực vật tinh khiết. ......... 46



1/2) lức 42 giờ. ......................................................................................................................... 33
Ảnh 3.11: Lát cắt dọc qua vùng rụng (x10) trái non xoài Cát Hòa Lộc
(Mangifera indica L.) 7 ngày tuổi (sinh trắc nghiệm với môi trƣờng MS với thành phần đa
lƣợng giảm 1/2) lúc 48 giờ....................................................................................................... 33
Ảnh 3.12: Lát cắt dọc qua vùng rụng (x10) trái non xoài
Cát Hòa Lộc (Mangifera indica L.) 7 ngày tuổi (sinh trắc nghiệm với môi trƣờng MS với
thành phần đa lƣợng giảm 1/2) lức 66 giờ. .............................................................................. 33
Ảnh 3.13: Lát cắt dọc qua vùng rụng (x10) trái non xoài
Cát Hòa Lộc (Mangifera indica L.) 7 ngày tuổi (sinh trắc nghiệm với môi trƣờng MS với
thành phần đa lƣợng giảm 1/2) lức 72 giờ. .............................................................................. 34
Ảnh 3.14: Lát cắt dọc qua vùng rụng (x10) trái non xoài
Cát Hòa Lộc (Mangifera indica L.) 7 ngày tuổi (sinh trắc nghiệm với môi trƣờng MS với
thành phần đa lƣợng giảm 1/2) lúc 90 giờ. .............................................................................. 34
Ảnh 3.15: Lát cắt dọc qua vùng rụng (x10) trái non xoài
Cát Hòa Lộc (Mangifera indica L.) 7 ngày tuổi (sinh trắc nghiệm với môi trƣờng MS với
thành phần đa lƣợng giảm 1/2) lúc 96 giờ. .............................................................................. 34
Ảnh 3.16: Lát cắt ngang qua vùng rụng (x10) của trái xoài
Cát Hòa Lộc (Mangifera indica L.) 7 ngày tuổi ở 39 giờ ( trong sinh trắc nghiệm với môi
trƣờng MS 1/2 bán lỏng). ......................................................................................................... 35
Ảnh 3.17: Lát cắt ngang qua vùng rụng (x10) của trái xoài
Cát Hòa Lộc (Mangifera indica L.) 7 ngày tuổi tại thời điểm tso (62,8 giờ) (trong sinh trắc
nghiệm với môi trƣờng MS 1/2 bán lỏng). .............................................................................. 35
Ảnh 3.18: Lát cắt vùng rụng (x10) của trái xoài
Cát Hòa Lộc (Mangifera indica L.) 7 ngày tuổi trong sinh trắc nghiệm với môi trƣờng MS 1/2
bán lỏng chứa MA 2mg/l sau 3 ngày xử lí............................................................................... 35


xiv

Ảnh 3.19: Lát cắt vùng rụng (x40) của trái xoài Cát Hòa Lộc (Mangifera indica L.) 7 ngày

Xoài đƣợc tiêu thụ trong nƣớc và là trái có giá trị xuất khẩu cao. Sản lƣợng xuất khẩu
xoài từ năm 1999 đến năm 2001 tăng từ 45.000 tấn lên 75.800 tấn, sau chuối, dứa, nhãn,
chôm chôm [7].
Ngƣời trồng xoài luôn luôn cố gắng làm tăng năng suất trái. Tuy nhiên, ở xoài, hiện
tƣợng rụng trái non xảy ra rất mạnh, có thể làm mất tới trên 98% số trái khi thu hoạch. Trái to
đến đƣờng kính 35 mm vẫn rụng [2].
Có nhiều nguyên nhân làm rụng trái non: hoa không thụ phấn; hoa thụ phấn nhƣng lại
không thụ tinh; thời tiết bất thƣờng (nắng nóng kéo dài hay mƣa nhiều quá...); cây bị nhiễm
bệnh (sâu, rầy, nấm...); chế độ dinh dƣỡng... Tuy nhiên, các chất điều hòa tăng trƣởng thực
vật có vai trò đặc biệt quan trọng trong sự kiểm soát các hiện tƣợng sinh lí thực vật, bao gồm
sự rụng.
Do đó, chúng tôi thực hiện đề tài: " Tìm hiểu ảnh hƣởng của các chất điều hòa tăng
trƣởng thực vật lên hiện tƣợng rụng trái non xoài (Mangifera indica L.) nhằm:


2
- Tìm hiểu hiện tƣợng rụng của trái xoài non dƣới ảnh hƣởng của các chất
điều hòa tăng trƣởng thực vật;
- Áp dụng các chất điều hòa tăng trƣởng thực vật để kiểm soát sự rụng trái non xoài
Cát Hòa Lộc.
Đề tài đƣợc thực hiện tại Bộ môn Sinh lí thực vật - Di truyền trƣờng Đại học Khoa
học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh và phòng thí nghiệm Sinh lí - Sinh hóa -Vi
sinh trƣờng Đại học Sƣ Phạm Tp Hồ Chí Minh. Một số thí nghiệm về giải phẫu đƣợc thực
hiện tại trƣờng Đại học Maine (Cộng hòa Pháp). Đo sự thoát khí etilen đƣợc thực hiện tại
Trung tâm Dịch vụ Phân tích thí nghiệm thành phố Hồ Chí Minh. Thử nghiệm ngoài đồng tại
Trại giống cây trồng Đồng Tiến Hốc Môn.


CHƢƠNG 1: TỐNG QUAN TÀI LIỆU


vài năm (chà là ). Tuổi trái thƣờng đƣợc tính từ khi hoa nở [12].


4
Dù là loại trái nào, sự tăng trƣởng trái cũng theo đƣờng cong hình chữ S (táo, lê, cam,
cà chua) hay chữ S kép (nho, xoài, dừa) (trái có nhân trái) [53].

1.4. Vai trò của các chất điều hòa tăng trưởng thực vật trong sự tăng
trưởng trái
Các chất điều hòa tăng trƣởng thực vật tác động ở những giai đoạn khác nhau trong
quá trình tăng trƣởng trái một cách chuyên biệt. Hột là trung tâm tổng hợp quan trọng các
hormon tăng trƣởng thực vật trong các giai đoạn phát triển trái và hột, tuy nhiên không loại
trừ các nguồn khác (ngọn chồi, lá, hay rễ) [15].
1.4.1. Các chất tăng trưởng tổng cộng và các auxin
Hàm lƣợng các chất kích thích tổng cộng, cũng nhƣ các auxin trong hột có hai đỉnh
quan trọng: một ở giai đoạn tăng trƣởng trái nhanh lần 1, tƣơng ứng với sự phát triển nhân
noãn hay nội nhũ; và một ở giai đoạn tăng trƣởng trái chậm (trung quả bì và nội quả bì không
gia tăng thể tích), tƣơng ứng với sự phát triển nội nhũ toi đa và sự phát triển phôi. Trong giai
đoạn trái tăng trƣởng nhanh lần 2 (trên đƣờng biểu diễn s kép), tƣơng ứng với sự gia tăng thể
tích quả bì, hàm lƣợng các chất kích thích giảm tới mức thấp nhất. Vài loài còn một đỉnh nhỏ
thứ ba khi phôi hoàn thành tăng trƣởng [15].
1.4.2. Các giberelin
Nếu auxin và citokinin giàu và đạt tới đỉnh trong giai đoạn phát triển sớm của trái
(giai đoạn phân chia tế bào), giberelin nhiều trong giai đoạn kéo dài tế bào và đạt tới đỉnh
trƣớc khi trái trƣởng thành [18]. ở một số trái, giberelin đạt tới đỉnh vào thời điểm đậu trái,
sau đó giảm dần tới sự chín trái. Thƣờng, giberelin làm chậm sự trƣởng thành và chín trái.
1.4.3. Các citokinin
Hoạt tính citokinin cao trong phôi ở giai đoạn phát triển sớm của trái, sau đó giảm khi
trái tăng trƣởng [15], [27]. Nội nhũ biến mất khi trái tăng trƣởng nhanh,



6
thật ngắn chứa vùng rụng ở giữa) ở các thực vật nhƣ Coleus, bông vải, đậu... [24]. Kĩ thuật
khúc cắt vùng rụng là một tiến bộ cho nghiên cứu về sự rụng vì vừa dễ dàng đƣợc thực hiện
trong phòng thí nghiệm dƣới điều kiện có kiểm soát vừa hạn chế tối đa hiệu ứng tƣơng quan
trong sự rụng [32].
Tốc độ rụng thƣờng đƣợc đánh giá bằng thời rụng t50, tức thời gian để 50% khúc cắt
tách rời tại vùng rụng [13], [49].
1.5.3. Sự thay đổi cấu trúc tế bào tại vùng rụng
1.5.3.1. Cấu trúc vùng rụng
Sự rụng của lá, hoa hay trái gần giống nhau và xảy ra tại một vùng đặc biệt gọi là
vùng rụng. Vùng này gồm một hoặc vài lớp tế bào nhu mô có vách mỏng, nằm ngang qua
cuống (trừ bó mạch), đƣợc hình thành từ sớm, trƣớc khi cơ quan trƣởng thành, hoặc ngay
trƣớc sự rụng [38], [62].
1.5.3.2. Hai kiểu rụng
Các biến đổi trong mô dẫn tới các quá trình tách rời tế bào vùng rụng của lá, hoa và
trái thƣờng khá giống nhau, nhƣng hoa hay trái rụng khác với lá là không có sự tái lập tế bào
để tạo vùng mô phân sinh [41].
Có hai kiểu rụng căn bản [13]:
- Kiểu rụng do hoạt động của mô phân sinh thƣờng xảy ra ở lá.
- Kiểu rụng không liên quan đến hoạt động của mô phân sinh hay kiểu rụng "cơ học"
thƣờng xảy ra ở trái và vài loại lá.
1.5.4. Các thay đổi sinh lí trong sự rụng
1.5.4.1. Trạng thái lão suy của các tế bào vùng rụng
Có ít nhất ba quan điểm về mối liên hệ giữa hiện tƣợng lão suy và rụng:
- Sự rụng là hiện tƣợng lão suy đặc biệt, lão suy tế bào cục bộ (localized cellular
senescence) [63]. Khi tế bào vùng rụng lão suy, màng tế bào trở nên thấm, do đó có sự di
chuyển vào thân các muối khoáng và các hợp chất hữu cơ