MỤC LỤC Trang
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài……………………………………………………...2
2. Mục tiêu nghiên cứu……………………………………………….….4
3. Nhiệm vụ nghiên cứu…………………………………………………4
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu…………………………………….4
5. Ý nghĩa thực tiễn………………………………………………………4
NỘI DUNG
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Khái quát về cây đậu tương……………………………………………6
1.2. Ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu môi trường đến sự sinh trưởng
của thực vật……………………………………………………………9
1.3. Tình hình nghiên cứu khả năng chống chịu của cây đậu tương với
điều kiện áp suất thẩm thấu cao………………………………………10
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu…………………………………………………17
2.2. Phương pháp nghiên…………………………………………………..17
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu đến sự nảy mầm của đậu tương DT02
và DT84………………………………………………………………..22
3.2. Ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu đến hàm lượng prolin trong
mầm đậu tương DT02 và DT84………………………………………28
3.3. Ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu đến một số enzyme trong mầm
đậu tương DT02 và DT84…………………………………………. ..30
KẾT LUẬN………………………………………………………….………40
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………….……..41
1
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Đậu tương là giống cây trồng phổ biến ở nước ta và trên thế giới. Ở nước
ta đậu tương là cây lương thực được sử dụng phổ biến cho cả người và vật

năng chịu hạn của đậu tương cần có những nghiên cứu sâu hơn, đặc biệt là
các nghiên cứu về sinh lý, sinh hóa của cây ở giai đoạn nảy mầm trong điều
kiện gây hạn…Áp suất thẩm thấu chính là nguyên nhân gây sự chênh lệch
giữa nồng độ trong và ngoài rễ cây làm cho cây không thể hút được muối
khoáng và nước để nuôi cây.
Cùng với sự ấm dần lên của trái đất, cây trồng cũng phải thích nghi với
điều kiện môi trường. Cây trồng có sức chịu hạn tốt mới có thể tồn tại và nâng
cao năng suất. Quỹ Nghiên cứu M.S. Swaminathan, đã bắt đầu công việc bảo
tồn sự đa dạng nguồn gen giống cây trồng nông nghiệp nhằm đảm bảo nguồn
cung lương thực bền vững bằng cách thành lập những ngân hàng hạt giống
cộng đồng. Dự án đã khuyến khích trồng những loài cây thuốc đang bị khai
thác quá mức tại các khu vườn cộng đồng, nhằm làm giảm sự phụ thuộc và
phá huỷ rừng tự nhiên [34]. Đậu tương cũng là một trong những giống cây
trồng được quan tâm đến vì tính ứng dụng rộng rãi và giá trị mà nó đem lại.
Ngày nay sự biến đổi khí hậu ngày càng sâu sắc, việc nghiên cứu khả năng
chống chịu của cây trồng cũng ngày càng trở nên cấp thiết. Chúng tôi nghiên
cứu ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu đến đậu tương cũng chính là nghiên cứu
khả năng chống chịu của hai giống đậu tương này. Dung dịch đường được sử
dụng làm môi trường với các áp suất khác nhau.
3
Mục tiêu nghiên cứu nhằm tìm hiểu tác động của áp suất thẩm thấu tới sự
phát triển của đậu tương và đối với sự biến đổi hàm lượng axit amin prolin, sự
biến đổi các chất dự trữ trong mầm như protein, lipit, tinh bột.
Từ nhu cầu thực tế nêu trên, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
“nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu đến một số chỉ tiêu sinh
lý, sinh hóa của đậu tương DT02 và DT84” nhằm tìm hiểu sự biến đổi sâu
sắc hơn về sinh lý, sinh hóa của đậu tương khi gặp điều kiện áp suất thẩm
thấu khác nhau, kết quả này có thể làm cơ sở khoa học cho việc lựa chọn
vùng sinh thái thích hợp để gieo trồng đậu tương. Trên thực tế giống đậu
tương DT84 đã được chứng minh là giống chịu hạn và cũng được sử dụng khá

Sieb và Zucc. Từ Trung Quốc cây đậu nành lan truyền dần ra khắp thế giới.
Theo các nhà khoa học Nhật Bản vào khoảng 200 năm trước công nguyên đậu
nành được đưa vào Triều Tiên và sau đó phát triển sang Nhật. Đến giữa thế
kỷ XVII đậu nành mới được các nhà thực vật người Đức Engelbert
Caemopfer đua về Châu Âu và đến năm 1954 đậu nành được du nhập vào
Hoa Kỳ [1], [4], [16]và tới ngày nay chúng đã trở thành loài cây trồng phổ
biến, là nguồn thức ăn của cả loài người và động vật.
1.1.2. Đặc điểm sinh trưởng và vai trò của đậu tương
Đậu tương là cây trồng phổ biến, là cây nông nghiệp ngắn ngày điển
hình, chúng rất nhạy cảm với ánh sáng và nhiệt độ. Nhiệt độ thích hợp cho
đậu tương sinh trưởng là 20 – 30
0
C, độ ẩm không khí là 81 – 85% và có các
phản ứng đặc trưng khi gặp cường độ ánh sáng mạnh. Đậu tương có bộ rễ đặc
biệt có khả năng hình thành các nốt sần để cố định đạm do có sự cộng sinh
với các vi khuẩn Rhizobium có khả năng cố định nitơ từ không khí. Lá gồm lá
đơn và lá kép, các chồi ở nách lá từ mặt thứ năm trở lên phát triển thành chồi
hoa rồi chùm hoa. Quả sẽ phát triển sau một tuần từ khi hoa bắt đầu nở trên
cây, rễ đậu tương lầ loại rễ chùm.
Cây đậu tương sinh trưởng được trên nhiều loại đất khác nhau như: đất
sét, đất thịt, thịt pha cát… và có khả năng cải tạo đất rất tốt.
6
Ở nước ta, trong vòng 20 năm qua (1985 - 2005), diện tích, năng suất, sản
lượng đậu tương đã không ngừng tăng lên. Đối với cây đậu tương diện tích
tăng 99%, năng suất tăng 83,3% [35].
Vai trò của đậu tương là cây trồng tăng vụ cải tạo đất trồng. Thời gian
sinh trưởng của đậu tương ngắn nên là cây trồng tăng vụ trong cơ cấu luân
canh tăng vụ ở Trung du và Đồng bằng Sông Hồng. Cây đậu tương có khả
năng phục hồi và duy trì độ phì nhiêu cho đất nhờ sự hoạt động của các vi
khuẩn nốt sần đồng hóa nitơ từ không khí. Ngày nay có rất nhiều giống đậu

niên vụ 2010/2011 ước tính đạt 93,44.
Bảng 1. Sản lượng đậu tương trên thế giới năm 2010
Stt Tên nước Sản lượng (triệu
tấn)
% so với tổng sản
lượng toàn thế
giới
1 Mỹ 93,44 36,8
2 Brazil 65 25,6
3 Achentina 50 19,7
4 Trung Quốc 14,6 5,7
5 Ấn Độ 8,8 3,5
6 Paraguay 6,5 2,6
7 Canada 3,9 1,5
8 Các nước khác 11,4 4,5
Đậu tương được trồng ở nước ta từ rất lâu nhưng diện tích còn bó hẹp
trong một số tỉnh phía bắc như Cao Bằng, Sơn La... Trong những năm gần
đây nhờ sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật và chính sách mở của nền kinh tế
mà đậu tương đã được trồng phổ biến và rộng rãi khắp cả nước.
8
Vùng Đồng bằng Sông Hồng và Đồng bằng sông Cửu Long là hai khu
vực có sản lượng đậu tương cao nhất nước ta chiếm khoảng 60% sản lượng cả
nước. Đặc biệt vùng Đồng bằng Sông Cửu Long chỉ chiếm khoảng 12% diện
tích nhưng năng suất bình quân cao nhất cả nước đạt trên 20 ta/ha [3], [35].
Bảng 2. Sản lượng đậu tương ở Việt Nam năm 2001 – 2009
Năm Diện tích (nghìn
ha)
Năng suất
(tấn/ha)
Sản lượng (nghìn

thẩm thấu giảm khi nồng độ thẩm thấu tăng nên các dung dịch có thế năng
nhỏ hơn không. Nước sẽ di chuyển từ vùng có thế năng thẩm thấu cao sang
vùng có thế năng thẩm thấu thấp.
Áp suất thẩm thấu giữ nước ở vị trí cân bằng. Thay đổi áp suất thẩm thấu
làm thay đổi hàm lượng nước trong tế bào và gây ra rối loạn chức năng tế
bào. Nhờ hiện tượng thẩm thấu rễ cây có thể hút nước vào. Nước từ đất vào
lông hút rồi vào mạch gỗ của rễ theo cơ chế thẩm thấu, tức là từ nơi có áp suất
thẩm thấu thấp đến nơi có áp suất thẩm thấu cao. Cây hấp thụ nước qua hệ
thống rễ nhờ sự chênh lệch áp suất thẩm thấu (tăng dần từ đất đến mạch gỗ).
Cây lấy được nước và chất khoáng từ đất khi nồng độ muối tan trong đất
nhỏ hơn nồng độ dịch bào của rễ, tức áp suất thẩm thấu và sức hút nước của
rễ cây phải lớn hơn áp suất thẩm thấu và sức hút nước của đất.
Nếu áp suất thẩm thấu của đất tăng cao đến mức sức hút nước của đất
vượt quá sức hút nước của rễ thì chẳng những cây không lấy được nước trong
đất mà còn mất nước vào đất.
Việc tăng áp suất thẩm thấu trong đất quá mức là nguyên nhân quan
trọng nhất gây hại cho cây trồng trên đất mặn. Áp suất thẩm thấu có ảnh
hưởng rất lớn đến đời sống của cây.
1.3. Tình hình nghiên cứu khả năng chống chịu của đậu tương
1.3.1. Tình hình nghiên cứu ảnh hưởng của áp suất thẩm thấu đến sự
sinh trưởng và phát triển của đậu tương
10
Áp suất thẩm thấu có ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng và phát triển
của đậu tương, áp suất thẩm thấu quá cao cây không lấy được nước đây cũng
chính là nguyên nhân gây hạn cho cây. Quá trình sinh trưởng và phát triển của
đậu tương cần rất nhiều nước, trong cả vụ nhu cầu nước của đậu tương dao
động từ 330 – 766 mm nước. Nước trong cây không chỉ ảnh hưởng đến các
phản ứng sinh hóa, các biến đổi chất trong tế bào mà còn có ảnh hưởng đến
bộ máy quang hợp do nó là nguồn nguyên liệu và là điều kiện đặc biệt quan
trọng trong quá trình sinh tổng hợp các chất hữu cơ cần thiết cho cơ thể thực

enzyme, các cấu trúc trong tế bào, đồng thời đào thải các chất bị biến tính có
khả năng gây độc khi tế bào gặp yếu tố cực đoan. Những nhóm chất đặc biệt
được quan tâm là protein sốc nhiệt (HSP – heat shock protein) trong đó có
chất môi giới phân tử, ubiquitin, proteaza. Nhóm môi giới phân tử có vai trò
rất quan trọng chúng tham gia vào việc tạo cấu trúc đúng cho protein bị biến
tính do tác động của diều kiện môi trường bất lợi. Tăng hàm lượng protein
LEA (protein được tổng hợp với số lượng lớn ở giai đoạn cuối của quá trình
hình thành phôi) sẽ tham gia vào bảo vệ màng tế bào.
Enzyme α-amylaza là enzyme xúc tác cho quá trình thủy phân tinh bột,
glycogen, và các polixacarit tương tự. Chúng phân giải các liên kết 1, 4-
glucozit ở giữa chuỗi mạch polixacarit tạo thành các đextrin phân tử thấp. Do
đó dưới tác dụng của enzyme này dung dịch tinh bột nhanh chóng bị mất khả
năng tạo màu với dung dịch iot và bị giảm độ nhớt mạnh. Enzyme α- amylaza
tương đối bền với nhiệt nhưng kém bền với axit [12].
Trong điều kiện thuận lợi cho enzyme α - amylaza hoạt động mạnh thì
quá trình phân giải tinh bột thành đường sẽ diễn ra mạnh tạo nhiều năng
lượng cho hoạt động nảy mầm và sự phát triển của mầm và ngược lại trong
12
điều kiện bất lợi cho enzyme α - amylaza hoạt động thì sự nảy mầm bị kìm
hãm và mầm sinh trưởng, phát triển chậm.
Prolin hay pirolidin cacboxylic là một amoniaxit ưa nước có công thức
phân tử C
5
H
9
NO
2
. Trong phân tử prolin có chứa vòng pirolidin được tạo thành
do sự kết hợp của nhóm amin bậc 1 với cacbon ở mạch bên. Prolin được tổng
hợp từ glutamine. Quá trình này được kích thích bởi axit Absisic và stress

sinh chồi của thực vật chịu áp lực nước (Barnet và Taylor 1996; Baggess
1976), trong vùng đỉnh của thực vật sống ở nơi có thế năng nước thấp (Voet
Berg và Shorp 1991).
Theo những cách thức khác nhau, những nghiên cứu ứng dụng công
nghệ gen với tính chống chịu các điều kiện bất lợi về nước, đang tập trung
vào nhóm gen thuộc chu trình tổng hợp prolin. Các gen này mã hóa cho
enzyme P5CS và P5CR (gen tham gia vào quá trình tổng hợp prolin) đã được
Kishor chuyển thành công vào thuốc lá và nhận kết quả tốt, lượng prolin tăng
từ 8 – 10 lần so với cây đối chứng [30].
1.3.2. Tình hình nghiên cứu tính chống chịu của đậu tương
1.3.2.1. Trên thế giới
Việc nghiên cứu tính chịu mặn thực vật đã được nhiều nước trên thế giới
nghiên cứu ở nhiều loại cây khác nhau, trong đó có đậu tương. Khi nói đến
tính mặn chúng ta sẽ nghĩ ngay đến đất có hàm lượng muối cao, cây chết do
nhiễm mặn lại chính là do chúng không hút được nước mặc dù môi trường đủ
nước. Điều này cho thấy do nồng độ chất hòa tan trong đất quá cao (nói cách
khác là do áp suất thẩm thấu quá lớn) làm cây không hút được nước dẫn đến
hiện tượng hạn sinh lý. Hội Khoa Học Đất của Mỹ (SSSA 1979) đã xác định
14
đất mặn là đất có độ dẫn điện (EC) lớn hơn 2 dS/m, không kể đến hai giá trị
khác: tỉ lệ hấp thụ Sodium (SAR) và pH. Tuy nhiên, hầu hết các định nghĩa
khác đều chấp nhận đất mặn là đất có độ dẫn điện EC cao hơn 4dS/m ở điều
kiện nhiệt độ 25
0
C, phần trăm Sodium trao đổi kém hơn 15, và pH nhỏ hơn
8,5 (US Salinity Laboratory Staff 1954).
Các nghiên cứu cho thấy nhu cầu sử dụng nước của đậu tương cao, để
tổng hợp 1kg chất khô cần khoảng 500 – 530 kg nước; để hạt nảy mầm hạt
đậu tương phải có độ ẩm khoảng 50% [16]. Nhưng cây đủ nước vẫn có khả
năng bị hạn nếu áp suất thẩm thấu của môi trường nuôi cấy quá lớn.

cứu về sinh lý học, khả năng cộng sinh cố định đạm của một số dòng vi khuẩn
ở đậu tương. Kết quả nghiên cứu đã được ứng dụng trong sản xuất tạo được
nhiều giống mới có phẩm chất tốt năng suất cao. Những năm gần đây, nhờ
vào sự trợ giúp của các thiết bị hiện đại, nhiều nghiên cứu sâu hơn về tính
chịu hạn được tiến hành. Các nghiên cứu về huỳnh quang diệp lục, cường độ
quang hợp cho phép đánh giá nhanh khả năng chịu hạn của cây [14]. Trong
điều kiện bất lợi, khả năng chịu hạn của các giống thể hiện qua sự biến đổi
các tham số F
0,
F
m
và tỷ lệ F
v/m
khi đo cường độ huỳnh quang diệp lục.
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tương nghiên cứu là giống đậu tương DT84, giống đậu đã được
nghiên cứu và công nhận là giống có khả năng chịu hạn tôt và giống DT02 là
giống đâu tương rau mới đang được trồng thử nghiệm và chưa được nghiên
cứu sâu. Hai giống được lấy từ Viện Di truyền Nông nghiệp Việt Nam.
16