Một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh của cây lúa giống Khang dân 18 giai đoạn mạ với điều kiện mặn nhân tạo

Bài viết Một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh của cây lúa giống Khang dân 18 giai đoạn mạ với điều kiện mặn nhân tạo trình bày đánh giá được tác động của mặn NaCl đến sự thay đổi hình thái, khả năng sinh trưởng và hàm lượng một số chất trao đổi của giống lúa Khang dân 18 ở giai đoạn mạ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh của cây lúa giống Khang dân 18 giai đoạn mạ với điều kiện mặn nhân tạo BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM - HỘI NGHỊ KHOA HỌC QUỐC GIA LẦN THỨ 5 DOI: 10.15625/vap.2022.0079 MỘT SỐ ĐÁP ỨNG SINH LÝ, HÓA SINH CỦA CÂY LÚA GIỐNG KHANG DÂN 18 GIAI ĐOẠN MẠ VỚI ĐIỀU KIỆN MẶN NHÂN TẠO Điêu Thị Mai Hoa1, Nguyễn Văn Quyền1 Tóm tắt. Giống lúa Khang dân 18 được trồng phổ biến ở Việt Nam nhưng chưa có những nghiên cứu tìm hiểu về đáp ứng của cây mạ với điều kiện mặn, được sử dụng là vật liệu nghiên cứu trong công trình này. Các thí nghiệm được thực hiện nhằm đánh giá mức độ sốc mặn đối với cây mạ giống lúa Khang dân 18 ở các nồng độ NaCl 3, 6, 9 ‰ cho thấy: ở nồng độ 9 ‰, sau 7 ngày sinh trưởng trong môi trường NaCl thể hiện mức chống chịu mặn trung bình, sau 14 ngày thể hiện mức độ chống chịu ở mức thấp nhất. Trong điều kiện mặn nhân tạo NaCl 9 ‰, các đáp ứng của giống lúa Khang dân 18 ở giai đoạn cây mạ được đánh giá ở thời điểm 7 ngày và 14 ngày sốc mặn, bao gồm chiều cao cây, chiều dài rễ, số lượng rễ, sự tích lũy sinh khối của cây trong điều kiện sốc mặn NaCl. Chiều cao cây lúa chỉ đạt 61,99 % - 48,84 % so với đối chứng; số lượng rễ đạt 64,6 % - 69,21 %; chiều dài rễ 85,8 % - 79,86 %; khối lượng tươi 64,1 % - 46,9 %; khối lượng tươi 90,4 % - 71,5 % so với đối chứng. Hàm lượng chất trao đổi tích lũy trong cây được ghi nhận bao gồm đường khử tăng từ 1,7 đến 3 lần, hàm lượng proline tăng từ 5 đến 7,5 lần so với công thức đối chứng. Từ khóa: Đường khử, lúa giống Khang dân 18, proline, sinh khối, sinh trưởng. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Lúa gạo (Oryza satival L.) là cây lương thực quan trọng của Việt Nam và nhiều quốc gia trên thế giới. Hạt gạo chủ yếu cung cấp tinh bột cho khẩu phần dinh dưỡng hàng ngày, một số vitamin B như B1, B2, B3 và khoáng chất. Trong khẩu phần năng lượng, lúa gạo cung cấp 60 - 70 % năng lượng sống cho hơn 2 tỷ người ở châu Á (FAO, 2004). Việt Nam có vị trí địa lí tiếp giáp trực tiếp với bờ biển dài 3.260 km. Địa hình trải dọc biển là điều kiện cho nước biển xâm lấn gây ra ngập úng và xâm nhập mặn đến vùng quy hoạch sản xuất lúa nước. Theo nghiên cứu của Ngân hàng thế giới (WB) khi nước biển dâng cao từ (0,2 - 0,6) m, sẽ có từ 100.000 - 200.000 ha đất bị ngập, làm thu hẹp diện tích sản xuất nông nghiệp, điều này đe dọa nghiêm trọng đến an ninh lương thực quốc gia. Mặn đất gây ra những bất lợi cho thực vật như stress nước, nhiễm độc ion, rối loạn dinh dưỡng, stress oxy hóa, thay đổi quá trình trao đổi chất, xáo trộn trao đổi chất qua màng tế bào, giảm sự phân chia và mở rộng tế bào, độc tính di truyền (Hasegawa và cs, 2000, R. Munns, 2002), những tác động này làm giảm quá trình sinh trưởng, phát triển của cây hoặc gây chết. Trước những tác động của biến đối khí hậu, một trong những giải pháp liên quan đến cải thiện năng suất cây trồng đó là tìm kiếm những biện pháp giúp nâng cao tính chống chịu của thực vật. Tuy nhiên, để thực hiện được những nghiên cứu có tính ứng dụng 1 Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 1 Email: hoadtm@hnue.edu.vn 714 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM cao, cần xem xét những tác động của mặn đến sinh trưởng, phát triển, sản phẩm trao đổi chất của cây nhằm tìm kiếm những đáp ứng cụ thể của cây với điều kiện mặn nhất định. Xuất phát từ mục đích đó, chúng tôi tiến hành nghiên cứu “Một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh của cây lúa giống Khang dân 18 giai đoạn mạ với mặn nhân tạo NaCl”. Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá được tác động của mặn NaCl đến sự thay đổi hình thái, khả năng sinh trưởng và hàm lượng một số chất trao đổi của giống lúa Khang dân 18 ở giai đoạn mạ. 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu Giống lúa Khang dân 18 - Công ty Vinaseed cung cấp. Chọn hạt giống khỏe, đều hạt. Ngâm hạt giống trong nước nóng 54 oC, 15 phút. Sau đó chuyển sang ngâm hạt giống bằng nước cất trong 24 giờ. Sau đó vớt hạt, đem ủ ở nhiệt độ 32 oC trong 48 giờ để hạt nảy mầm. Khi hạt đã nảy mầm, đem hạt gieo lên giá của khay nhựa có lỗ nhỏ, kích thước: 34 × 25 × 5 (cm), 50 hạt/1 khay, 3 lần nhắc lại (Hình 1). Đặt giá gieo hạt lên khay sao cho toàn bộ rễ mầm tiếp xúc với dung dịch bên dưới. Hai ngày đầu cho cây sinh trưởng trong nước cất. Sau 2 ngày thay nước cất bằng dung dịch dinh dưỡng Yoshida. Sau 4 ngày cây mạ được 3 lá thật, công thức đối chứng (ĐC) vẫn sử dụng dung dịch dinh dưỡng Yoshida, công thức thí nghiệm có bổ sung thêm NaCl, duy trì pH = 6. Các khay mạ được đặt trong điều kiện phòng, chiếu sáng bằng đèn LED đồng đều, cường độ ánh sáng 3400 lux, thời gian chiếu sáng 10 tiếng/1 ngày. Cây mạ Giá gieo hạt Khay đựng dung dịch Hình 1. Khay thí nghiệm trồng lúa 2.2. Phương pháp xác định các chỉ tiêu Đánh giá khả năng chịu mặn theo sự thay đổi hình thái: Sử dụng bảng Phân cấp khả năng chịu mặn của các giống lúa theo thang điểm của IRRI: Bảng 1. Thang đánh giá mức độ khô đầu lá và cuốn lá do mặn theo IRRI (Iwaki S. 1956) Điểm Mức độ khô đầu lá Mức độ cuốn lá 0 Không có triệu chứng Các lá khỏe mạnh 1 Hơi khô đầu Lá bắt đầu cuốn (shallow) 3 Khô từ đầu lá đến ¼ lá Lá cuốn sâu dạng chữ V (deep V - shape) PHẦN 2. NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SINH HỌC PHỤC VỤ ĐỜI SỐNG VÀ PHÁT TRIỂN XÃ HỘI 715 Điểm Mức độ khô đầu lá Mức độ cuốn lá 5 ¼ đến ½ của tất cả các lá khô Lá cuộn lại (U - shape) 7 Trên 2/3 các lá khô hoàn toàn ...