Nghiên cứu triển vọng đối kháng thực vật trong các giống lúa om - phân lập và định danh các chất đối kháng thực vật trong 9 giống lúa trồng phổ biến ở đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam

Đề tài này được thực hiện nhằm phân lập và định danh các CĐK khác có trong 5 trong 8 giống lúa trên là OM 5930, OM 4900, OM 3536, OM 4498, OM 2395, và 4 giống lúa phổ biến khác tại thời điểm nghiên cứu là OM 5451, OM 7347, OM 380 và OM 6976; đồng thời kiểm tra khả năng kiểm soát cỏ LVN, cỏ ĐP và CC của chúng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu triển vọng đối kháng thực vật trong các giống lúa om - phân lập và định danh các chất đối kháng thực vật trong 9 giống lúa trồng phổ biến ở đồng bằng sông Cửu Long, Việt NamNGHIÊN CỨU TRIỂN VỌNG ĐỐI KHÁNG THỰC VẬT TRONG CÁCGIỐNG LÚA OM - PHÂN LẬP VÀ ĐỊNH DANH CÁC CHẤT ĐỐIKHÁNG THỰC VẬT TRONG 9 GIỐNG LÚA TRỒNG PHỔ BIẾN ỞĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG, VIỆT NAMHồ Lệ Thi*1, Nguyễn Lê Vân1, Phan Khánh Linh1, Phòng Ngọc Hải Triều1, NguyễnThị Cẩm Tú2, Nguyễn Thị Thùy Trang3, Nguyễn Thế Cường4, Lê Văn Vàng2(1) Trung tâm Dịch vụ phân tích, Viện Lúa ĐBSCL. Tân Thạnh, Thới Lai, Cần Thơ.(2) Khoa Nông nghệp, trường Đại học Cần Thơ. Đường 3/2, Ninh Kiều, Cần Thơ(3) Trạm Trồng Trọt và Bảo Vệ Thực Vật Huyện Thới Lai, Thành Phố Cần Thơ Trung tâm Công nghệ Sinh học và Công nghệ cao, Viện Lúa ĐBSCL. 9B CMT8, Ninh Kiều,(1)Cần ThơTóm tắt: Việc quản lý cỏ dại bằng biện pháp sinh học nhằm khai thác tính cạnh tranh,đối kháng thực vật (allelopathy) của cây lúa đối với cỏ dại đã và đang được nghiên cứunhiều nới trên thế giới. Đề tài nhằm đánh giá tính allelopathy của 9 giống lúa OM (380,2395, 3536, 4498, 5451, 5930, 6976, 7347 và N406) lên cỏ lồng vực nước - LVN(Echinochloa crus-galli L.), cỏ đuôi phụng - ĐP (Leptochloa chinensis L. Nees), cỏ chác- CC (Fimbristylis miliacea), cải bẹ xanh (Brassica juncea) và cải xoong (Lepidiumsativum). Kết quả thí nghiệm đối kháng trực tiếp cho thấy giống lúa OM5930 có khảnăng ức chế mạnh nhất lên thân và rễ các loài mục tiêu, cụ thể: cỏ LVN (28,9 và 40,4%),cỏ ĐP (47,1 và 48,7%), CC (49,8 và 57,5%), cải bẹ xanh (45,0 và 46,6%), cải xoong(44,8 và 58,3%). Có 5 chất được chuẩn định lượng bằng phương pháp HPLC trong giốngOM5930 (hàm lượng: mg / 100g lúa tươi) là axit salixylic (5.0076), axit vanilic (0,1246),axit p-coumaric (0,1590), axit 2,4-đimethoxybenzoic (0,1045), và axit cinnamic (3,330).Sản phẩm phụ kết tinh và chiết xuất lỏng từ cây lúa OM5930 ở thời điểm 60NSS đã làmgiảm khả năng sống sót của cỏ LVN, cỏ ĐP và CC trong điều kiện nhà lưới. Chỉ 9,4 glúa mỗi chậu (1 tấn sinh khối /ha) đã diệt khoảng 30% cỏ, với thứ tự độ nhạy của cỏLVN < cỏ ĐP < CC. Tóm lại, giống lúa OM5930 có thể được chọn để nghiên cứu tiếptheo cho việc sản xuất thuốc trừ cỏ sinh học và cải tiến giống lúa kháng cỏ dại nhằmtiến tới một nền nông nghiệp bền vững và thân thiện với môi trường.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Năng suất lúa có thể giảm đến 50-70% do sự cạnh tranh của cỏ LVN, cỏ ĐP vàCC. Một thí nghiệm sàng lọc về ảnh hưởng cạnh tranh thực vật của 19 giống lúa OM đã 34được thực hiện ở Viện Lúa ĐBSCL. Kết quả đã chỉ ra 8 giống lúa (OM 5930, OM 4900,OM 5900, OM 3536, OM 4498, OM 4059, OM 2395, OM 4887) có triển vọngallelopathy cao và gây ra sự ức chế mạnh mẽ trên chiều dài thân và rễ của rau diếp(Lactuca sativa), cải xoong (Brassica oleracea) và lúa cỏ (Oryza sativa). Kết quả banđầu đã chỉ ra rằng những giống lúa này có thể chứa những chất đối kháng (CĐK). Tuynhiên, cho đến nay mới chỉ có 1 CĐK được phân lập và định danh từ giống lúa OM5930, có tên là N-trans-cinnamoyltyramine, có khả năng ức chế cỏ LVN và đuôi phụngở nồng độ 2,4 µM. Đề tài này được thực hiện nhằm phân lập và định danh các CĐKkhác có trong 5 trong 8 giống lúa trên là OM 5930, OM 4900, OM 3536, OM 4498, OM2395, và 4 giống lúa phổ biến khác tại thời điểm nghiên cứu là OM 5451, OM 7347,OM 380 và OM 6976; đồng thời kiểm tra khả năng kiểm soát cỏ LVN, cỏ ĐP và CCcủa chúng.2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cứu triển vọng đối kháng thực vật (ĐKTV) của các giống lúa OM (380,5930, N407, 5451, 3536, 4498, 7347, 2395 và 6976) trên cỏ LVN nước, đuôi phụng,CC, cải xoong và cải bẹ xanh qua các thí nghiệm sinh học đánh giá khả năng đối khángtrực tiếp (donor-receiver bioassay) trong phòng thí nghiệm. Trên cơ sở đó lựa chọn cácgiống có triển vọng nhất để tiến hành tách chiết và định danh CĐK mới. Các bước táchchiết CĐK được thực hiện lần lượt bao gồm: (1) Chiết xuất CĐK từ tám giống lúa OMbằng dung môi MeOH; (2) Tách lỏng lỏng với EtOAc để tách CĐK ra khỏi dịch chiếtMeOH thu được từ giống lúa OM 5930 - giống lúa có triển vọng allelopathy cao nhất;(3) Tách CĐK ra khỏi pha cho hiệu quả ĐKTV cao bằng cột sắc ký Silica gel (40 g,high-purity grade, 40, 70-230 mesh, for column chromatography; Merck - sử dụng dung TMmôi n-Hexane và EtOAc); Sephadex LH-20 và cột C18 SPE (sử dụng hệ dung môiMeOH và H2O); (4) Tinh khiết CĐK bằng phương pháp sắc ký với kỹ thuật sắc ký lỏnghiệu năng cao (HPLC), sử dụng cột XDB-C18 (150 mm × 4.6 mm, 5 µm; Agilent Co.)và rửa giải bằng hệ dung môi MeOH (A) và H2O + 0,1% formic acid (B) với các tỉ lệkhác nhau; (5) Phân tích thành phần, hàm lượng các hợp chất trong mẫu giống lúa OM5930 và thử nghiệm hoạt tính sinh học các hợp chất này. Các nghiệm thức được bố tríhoàn toàn ngẫu nhiê ...