Kết quả chiết xuất và định danh chất đối kháng cỏ dại N-trans-cinnamoyltyramine từ giống lúa OM 5930

Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai <br /> <br /> KẾT QUẢ CHIẾT XUẤT VÀ ĐỊNH DANH CHẤT ĐỐI KHÁNG CỎ DẠI<br /> N-trans-CINNAMOYLTYRAMINE TỪ GIỐNG LÚA OM 5930<br /> Hồ Lệ Thia*, Chung-Ho Linb, Reid J. Smedac, Nathan D. Leighd,<br /> Wei G. Wycoffd và Felix B. Fritschic<br /> *Email: thihl.clrri@mard.gov.vn; Số điện thoại: 0944.376.329 <br /> a<br /> Phòng Thí nghiệm Trung tâm, Viện Lúa ĐBSCL, Cần Thơ, Việt Nam.<br /> b<br /> Khoa Khoa học Cây Trồng, Đại học Missouri, Columbia, MO 65.211, Hoa Kỳ<br /> c<br /> Trường Tài nguyên Thiên nhiên, Đại học Missouri, Columbia, MO 65.211, Hoa Kỳ<br /> d<br /> Khoa Hóa Sinh, Đại học Missouri, Columbia, MO 65.211, Hoa Kỳ<br /> TÓM TẮT<br /> Trên cơ sở phát hiện khả năng hạn chế sinh trưởng đối với hai loài cỏ dại gây hại quan trọng<br /> nhất trên ruộng lúa nước ở Việt Nam và châu Á là cỏ lồng vực nước (Echinochloa crus-galli L.) và cỏ<br /> đuôi phụng (Leptochloa chinensis L.) của giống lúa OM5930, nghiên cứu này đã chiết xuất, phân tích<br /> và xác định được chất N-trans-cinnamoyltyramine chứa trong giống lúa OM 5930 bằng kỹ thuật sắc ký<br /> lỏng cao áp (HPLC), sắc ký lỏng khối phổ (LCMS/MS) như là một chất đối kháng cỏ dại. Kết quả đánh<br /> giá sinh học cho thấy N-trans-cinnamoyltyramine có khả năng ức chế sự tăng trưởng của cỏ lồng vực<br /> và cỏ đuôi phụng ở nồng độ 0,24µM. ED50 (Effective dose - nồng độ cần thiết để ức chế 50% quần<br /> thể cỏ dại) của N-trans-cinnamoyltyramine đối với cỏ lồng vực và cỏ đuôi phụng lần lượt là 1,6 và<br /> 1,09 µM. Kết quả này cho thấy N-trans-cinnamoyltyramine có thể được sử dụng như một chất hóa<br /> sinh triển vọng để phát triển sản phẩm thuốc trừ cỏ sinh học ứng dụng trong hệ thống canh tác lúa<br /> bền vững.<br /> Từ khóa: Chất đối kháng cỏ dại, N-trans-cinnamoyltyramine, giống lúa OM5930, thuốc trừ cỏ<br /> sinh học, cỏ lồng vực nước, cỏ đuôi phụng.<br /> <br /> I. ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Allelopathy là một cơ chế đối kháng của<br /> thực vật thông qua việc sản sinh ra chất hóa<br /> sinh được gọi là chất đối kháng (CĐKallelochemicals) để hạn chế sinh trưởng, phát<br /> triển hay tiêu diệt một loài khác sống trong<br /> cùng hệ sinh thái với nó. Lợi dụng cơ chế này,<br /> các nhà khoa học đã nghiên cứu khả năng đối<br /> kháng của các loài cây trồng đối với cỏ dại<br /> cũng như xác định các CĐK thực vật để phát<br /> triển chế phẩm đối kháng nhằm ứng dụng trong<br /> phòng trừ cỏ dại.<br /> Nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới<br /> đã công bố có nhiều giống lúa có khả năng<br /> phát triển lấn át cỏ dại bằng cách tiết ra những<br /> CĐK để ức chế sự nảy mầm, sinh trưởng và<br /> phát triển của chúng, giúp cho các biện pháp<br /> khác phát huy tác dụng tốt hơn, giảm sử dụng<br /> thuốc trừ cỏ, góp phần giảm ô nhiễm môi<br /> trường và nguy cơ kháng thuốc của cỏ dại<br /> (Busi và ctv., 2013). Nhiều CĐK cỏ dại khác<br /> nhau từ cây lúa cũng đã được chiết xuất và xác<br /> định công thức hóa học như phenolic acid,<br /> phenylalkanoid acid, fatty acid, diterphenoid,<br /> indoles,<br /> cytokynins,<br /> flavones,<br /> phenol,<br /> <br /> momilactone A, B (Khánh và ctv., 2009 ; Kato<br /> và ctv., 2010). Châu và ctv. (2008) đã tiến hành<br /> một thí nghiệm tại Viện Lúa ĐBSCL để đánh<br /> giá khả năng cạnh tranh thực vật của 19 giống<br /> lúa được trồng phổ biến nhất ở ĐBSCL. Kết<br /> quả đã chỉ ra 8 giống lúa OM 5930, OM 4900,<br /> OM 5900, OM 3536, OM 4498, OM 4059, OM<br /> 2395, OM 4887 có triển vọng đối kháng và khả<br /> năng ức chế cao đối với sự phát triển chiều dài<br /> thân và rễ của rau diếp (Lactuca sativa), cải<br /> xoăn (Brassica oleracea) và lúa cỏ (Oryza<br /> sativa). Thi và ctv. (2014) đã xác định được<br /> giống lúa OM 5930 có khả năng ức chế cỏ lồng<br /> vực nước mạnh nhất. Nghiên cứu này nhằm<br /> xác định được CĐK cỏ dại nào chứa trong<br /> giống OM 5930 để tạo lập cơ sở cho việc phát<br /> triển thuốc trừ cỏ sinh học, góp phần giảm sử<br /> dụng thuốc hóa học trong phòng trừ cỏ dại.<br /> II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP<br /> NGHIÊN CỨU<br /> 2.1. Vật liệu nghiên cứu<br /> Hạt giống lúa OM 5930 thu được từ Viện<br /> Lúa ĐBSCL và được trồng trong nhà kính tại<br /> Đại học Missouri, Hoa Kỳ. Thân, lá và rễ lúa<br /> được thu hoạch vào 59 ngày sau gieo hạt, sơ<br /> <br /> 1151<br /> <br /> VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM <br /> <br /> chế sạch, cân thành từng gói có trọng lượng<br /> 100 g/ gói và trữ trong tủ lạnh sâu âm 80°C.<br /> Hạt cỏ lồng vực và cỏ đuôi phụng được mua từ<br /> Công ty Bamert Seed, Muleshoe, TX 79.347,<br /> Hoa Kỳ và trữ trong tủ lạnh ở nhiệt độ 4-5 °C.<br /> 2.2. Phương pháp nghiên cứu<br /> 2.2.1. Phương pháp chiết xuất CĐK từ giống<br /> lúa OM 5930 bằng dung môi MeOH<br /> Mô lúa tươi (100 g) đã được chiết xuất<br /> với dung môi MeOH: H2O (1,5 L, 80:20, v / v).<br /> Phần chiết xuất được thu thập bằng phương<br /> pháp lọc sử dụng phễu Buchner sứ 320 ml<br /> Fisherbrand ™ và giấy lọc Whatman™ (đường<br /> kính 90 mm); sau đó phần dư được chiết xuất<br /> tiếp tục với MeOH (1 L). Cả hai phần dịch<br /> chiết xuất (2,5 L) được hỗn hợp chung và làm<br /> bay hơi dung môi MeOH ở 40°C bằng thiết bị<br /> Buchi (Brinkmann, Cantiague Road, Westbury,<br /> NY 11590, USA) để có được 300 ml dịch chiết<br /> chỉ có nước và CĐK. 30ml dịch chiết này<br /> (tương ứng với 10 g mô lúa tươi) được sử dụng<br /> thử nghiệm khả năng ức chế cỏ lồng vực nước<br /> ở các nồng độ 0,01, 0,03, 0,1, 0,3, 0,5 và 1,0<br /> g/ml (tương đương với trọng lượng tươi của<br /> cây lúa).<br /> 2.2.2. Phương pháp tách CĐK ra khỏi dịch<br /> chiết thu được từ phương pháp 2.2.1<br /> Sử dụng phương pháp tách lỏng/lỏng<br /> (Liquid/liquid extraction) để tách các CĐK ra<br /> khỏi 270 ml dịch chiết (tương ứng với 90 g mô<br /> lúa tươi) bên trên với hàm lượng H2O: CHCl3<br /> (nước: chloroform) là 1: 2 cho mỗi lần chiết<br /> với tổng cộng 3 lần chiết giống nhau để tách<br /> thành hai pha chiết là pha chứa chloroform và<br /> pha dịch nước. Tiếp theo, pha chứa chloroform<br /> được dùng để tách các CĐK bằng kỹ thuật<br /> chiết pha rắn (Solid Phase Extraction - SPE)<br /> như sau: Phần chiết chứa chloroform được bốc<br /> hơi đến khô (785 mg), trộn với 5,0 g C18<br /> (Bondesil™ C18; Varian Inc 3100 Hansen<br /> Way Palo Alto, CA94.304, Hoa Kỳ) và hòa tan<br /> trong MeOH (6,0 ml) để đạt được lượng mẫu<br /> đồng nhất trong C18. Sau đó, được đặt trong tủ<br /> hút ở nhiệt độ phòng trong 12h để loại bỏ<br /> MeOH. Lượng mẫu này được đưa vào cột SPE<br /> (dài x rộng = 150 x 28 mm; 40 g C18), rửa với<br /> một gradient dung môi gồm 25%: 75%, 50%:<br /> 50%, 75%: 25% và 100%: 0,0% của CH3CN:<br /> H2O (v/v). Hoạt tính ức chế cỏ dại được xác<br /> <br /> 1152<br /> <br /> định trong phần chiết với 50%: 50% H2O:<br /> CH3CN (v/v) (186 mg) và được tinh sạch hơn<br /> nữa bằng cột HPLC C18 (150 mm x 4,6 mm,<br /> Kinetex 2.6u C8 100A; Công ty Phenomenex<br /> 6390 Joyce Drive, Suite 100, Golden, CO<br /> 80.403, Mỹ), trên một hệ thống sắc ký<br /> Shimadzu CBM-20A, kết hợp với bơm<br /> Shimadzu LC-20AT, đầu dò SPD-20AV<br /> UV/VIS, lò cột CTO-20A và LC-20AT. Điều<br /> kiện sắc ký bao gồm: Tốc độ dòng chảy<br /> 1.0 ml min-1, khối lượng mẫu tiêm cho mỗi lần<br /> là 10.0 µl, với hỗn hợp gradient của hai giai<br /> đoạn di động H2O: CH3CN là 20: 30: 55: 20<br /> (v/v). Một CĐK được phân lập tại phút 14,3 ở<br /> cả hai bước sóng 220 nm và 254 nm.<br /> 2.2.3. Phương pháp thử nghiệm sinh học<br /> Dịch chiết thu được sau mỗi lần chiết<br /> bằng MeOH, phương pháp lỏng/lỏng, phương<br /> pháp chiết pha rắn SPE hay HPLC được thử<br /> nghiệm khả năng đối kháng của các CĐK chứa<br /> trong dịch chiết bằng cách cho dịch chiết vào<br /> đĩa Petri (đường kính 35 mm) có lót giấy lọc,<br /> đặt các đĩa Petri vào trong tủ hút ở nhiệt độ<br /> phòng cho đến khi dung môi trong dịch chiết<br /> được bốc hơi hoàn toàn (khoảng 1 giờ 30<br /> phút). Lúc này, dịch chiết vẫn là hỗn hợp của<br /> nhiều chất trong đó có CĐK cần phân lập nên<br /> tính nồng độ của dịch chiết là dựa trên trọng<br /> lượng tươi của cây lúa (0,01, 0,03, 0,1, 0,3, 0,5<br /> và 1,0 g/mL). Sau đó, các giấy lọc khô trong<br /> đĩa Petri đã được làm ẩm với nước khử ion (1,0<br /> ml). Đặt 10 hạt cỏ lồng vực nước hoặc cỏ đuôi<br /> phụng đã được ngâm ủ cho nứt nanh (ngâm<br /> trong nước cất 24 giờ, vớt ra rửa sạch và ủ<br /> trong đều kiện tối ở 25°C trong vòng 48 giờ)<br /> trên giấy lọc đã được làm ẩm trên, đậy nắp đĩa<br /> Petri, bao kín lại bằng giấy parafin và ủ trong<br /> tủ ấm có nhiệt độ 25°C. Đối với nghiệm thức<br /> đối chứng, hạt cỏ lồng vực nước nảy mầm<br /> được đặt lên giấy lọc ẩm không thấm vào các<br /> loại dịch chiết. Chiều dài thân và rễ của hai loài<br /> cỏ được đo sau 48h ủ tối ở 25 °C.<br /> Thử nghiệm sinh học trên CĐK đã được<br /> tinh khiết sẽ được tính bằng nồng độ micro<br /> phân tử (0,024 ; 0,048 ; 0,24 ; 0,48 ; 0,96 ; 2,4<br /> và 4,8 µM) và được thực hiện theo các bước<br /> giống như trên.<br /> 2.2.4. Phân tích thống kê<br /> Tất cả các thí nghiệm thử nghiệm sinh<br /> <br /> Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai <br /> <br /> học đã được tiến hành trong 2 đợt, các công<br /> thức được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với bốn<br /> lần nhắc lại. Tính tỷ lệ % ức chế thông qua số<br /> liệu về chiều dài thân, rễ theo công thức sau:<br /> % ức chế I = (L1- L2)/L1 x 100%<br /> Trong đó I là tỷ lệ % ức chế, L1 là chiều<br /> dài trung bình của rễ hoặc thân mầm của cây<br /> đối chứng và L2 là chiều dài trung bình của rễ<br /> hoặc thân mầm của cây được xử lý. Dữ liệu<br /> được phân tích bằng phân tích phương sai sử<br /> dụng thủ tục mô hình tuyến tính tổng quát<br /> trong SAS (PROC GLM , SAS 9.1) để kiểm tra<br /> các tương tác và ý nghĩa tác động chính lên sự<br /> ức chế giữa nồng độ và các phần chiết. Phân<br /> tích hồi quy phi tuyến tính cũng được thực hiện<br /> để tìm hiểu rõ mối quan hệ giữa nồng độ chiết<br /> xuất và tỷ lệ ức chế. Điều này được mô hình<br /> hóa bởi Ritz và Streibig (2005). Sử dụng ký<br /> hiệu chữ để so sánh sự khác nhau giữa kết quả<br /> trung bình của tất cả các nghiệm thức qua phép<br /> thử Duncan (Duncan Multiple Range Test).<br /> III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> <br /> Trong quá trình thử nghiệm tính đối<br /> kháng cỏ dại bằng cách sử dụng dịch chiết<br /> MeOH từ cây lúa, chúng tôi nhận thấy sự tăng<br /> trưởng của rễ cũng như sự phát triển của thân<br /> cỏ lồng vực nước bị ức chế ở nồng độ<br /> 0,01 g ml -1, và sự ức chế gia tăng ở các nồng<br /> độ chiết xuất cao hơn (hình 1). Phần chiết được<br /> từ 0,5 g trọng lượng tươi của cây lúa OM 5930<br /> ức chế 100% sự tăng trưởng rễ và 87,8% sự<br /> tăng trưởng thân mầm của cỏ lồng vực nước.<br /> Tỉ lệ ED50 của rễ và thân mầm trong thử<br /> nghiệm, như được xác định bởi một phân tích<br /> hồi quy tuyến tính, là 0,052 và 0,114 g ml-1 cho<br /> cỏ lồng vực nước (hình 1). Cả mô rễ và thân<br /> đều có các biểu hiện bị còi cọc và bị sưng<br /> phồng (hình 1), triệu chứng này tương tự như<br /> triệu chứng diệt cỏ được gây ra bởi một số<br /> thuốc diệt cỏ tổng hợp bằng cách phá vỡ sự<br /> phân bào trong mô cây cỏ (Vaughn và Lehnen<br /> Jr., 1991) và được sử dụng để quản lý cỏ dại<br /> trong nhiều hệ thống cây trồng. Như vậy, CĐK<br /> trích từ OM 5930 có thể có cơ chế diệt cỏ<br /> tương tự như thuốc diệt cỏ tổng hợp.<br /> <br /> 3.1. Hoạt động đối kháng cỏ dại của giống<br /> lúa OM 5930 thông qua các chiết xuất sử<br /> dụng MeOH:<br /> <br /> Hình 1. Ảnh hưởng của dịch chiết N-trans-cinnamoyltyramine trong MeOH ở các nồng độ<br /> khác nhau đến sinh trưởng của cây cỏ lồng vực<br /> Ghi chú: Các điểm tương ứng với số liệu % ức chế; các điểm có cùng chữ cái trên cùng một đồ thị thể<br /> hiện sự khác biệt không ý nghĩa thống kê theo phép thử Duncan ở mức xác suất P≤0.0001.<br /> 3.2. Phân lập CĐK bằng kỹ thuật chiết pha<br /> rắn và hệ thống sắc ký lỏng cao áp<br /> Các phần chiết bằng chloroform đã được<br /> phân lập và tinh chế bằng kỹ thuật SPE và<br /> HPLC như miêu tả trong phần 2.2.2, trong đó<br /> phần chiết số 9 tách từ SPE (số liệu không trình<br /> bày) đã được xác định có khả năng diệt cỏ lồng<br /> <br /> vực nước và cỏ đuôi phụng cao nhất. Một CĐK<br /> được phân lập từ phần chiết này ở thời gian<br /> giữa 14,3 và 14,7 phút (hình 2A), với hàm<br /> lượng là 4,2 mg và là một hợp chất không màu.<br /> Các kết quả phân tích trên máy quang<br /> phổ khối phân giải cao LC MS/MS và kết quả<br /> phân tích cộng hưởng từ hạt nhân (NMR -<br /> <br /> 1153<br /> <br /> VIỆN KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM <br /> <br /> Độ hấp thụ (nm)<br /> <br /> Nuclear Magnetic Resonance) đã xác định<br /> được CĐK này là 2 (E) N- [2 (4hydroxyphenyl)<br /> ethyl]<br /> -3-phenylprop-2enamide<br /> hay<br /> N-trans-cinnamoyltyramine<br /> (Công thức phân tử của hợp chất hoạt động đã<br /> được xác định là C17H17O2N bởi độ phân giải<br /> cao ESI MS (m / z 268.13320 [M + H]+ ; MW:<br /> <br /> 267.3; Hình 1B), đây là một βphenylethylamine. Cấu trúc phân tử của nó đã<br /> được xác định lại bằng cách so sánh với các<br /> quang phổ NMR với kết quả xác định của Park<br /> và ctv. (2013); Yang và ctv, (2002) và đều<br /> khẳng định cấu trúc hóa học của CĐK phân lập<br /> từ giống lúa OM 5930 như trong hình 2B.<br /> <br /> 14,3-14,7 min<br /> <br /> 16<br /> 17<br /> 5<br /> 6<br /> <br /> (A)<br /> <br /> Thời gian duy trì (phút)<br /> <br /> 4<br /> <br /> NH 9<br /> <br /> 3<br /> <br /> 15<br /> <br /> 10<br /> <br /> 8<br /> <br /> 1<br /> <br /> HO<br /> <br /> 7<br /> <br /> 11<br /> <br /> 12<br /> <br /> 14<br /> 13<br /> <br /> O<br /> <br /> 2<br /> <br /> (B)<br /> <br /> Hình 2. (A) Sắc ký đồ HPLC của chất ức chế cỏ dại N-trans-cinnamoyltyramine chiết xuất từ<br /> giống lúa OM 5930 tại bước sóng 254 nm và bước sóng 220 nm. Phát hiện ở cả hai bước sóng sẽ<br /> giúp xác nhận rằng không có đồng chất lẫn tạp trong phần tách.<br /> (B) Cấu trúc phân tử của N-trans-cinnamoyltyramine.<br /> 3.3. Khả năng ức chế cỏ dại của N-transcinnamoyltyramine<br /> Kết quả thử nghiệm với N-transcinnamoyltyramine tinh khiết sau khi tách khỏi<br /> dung môi MeOH cho thấy chất này có thể ức<br /> chế sự tăng trưởng của thân, rễ của cỏ lồng vực<br /> nước và cỏ đuôi phụng ở nồng độ lớn hơn<br /> 0,24 µM (hình 3). Tại nồng độ 2,4 µM, Ntrans-cinnamoyltyramine ức chế 81,6% sự tăng<br /> trưởng của mầm và rễ của cỏ lồng vực nước<br /> (hình 3A) và 75,9% sự tăng trưởng của cỏ đuôi<br /> phụng (hình 3B). Sự tăng trưởng của cỏ lồng<br /> vực nước ít bị ức chế bởi N-transcinnamoyltyramine ở các nồng độ thấp hơn<br /> 0,48 µM (≤ 28%). Tuy nhiên, sự ức chế tăng<br /> mạnh ở nồng độ lớn hơn 0,96 µM, và đạt<br /> 73,6% trên thân và 89,5% trên rễ ở nồng độ<br /> 2,4 µM (hình 3A). Kết quả nghiên cứu cũng<br /> cho thấy, khả năng ức chế của N-transcinnamoyltyramine trên rễ cao hơn với thân đối<br /> với cả 2 loài cỏ (hình 3).<br /> Qua phân tích tuyến tính cho thấy tỷ lệ<br /> ED50 đối với rễ và thân mầm của cỏ đuôi phụng<br /> là 0,75 và 1,43 µM (hình 3B); cỏ lồng vực<br /> nước là 1,35 và 1,85 µM (hình 3A). Nghiên<br /> cứu của Kato-Noguchi và ctv. (2010) cũng cho<br /> <br /> 1154<br /> <br /> biết ED50 của CĐK momilactone A đối với<br /> thân mầm và rễ của cỏ lồng vực nước là 146,0<br /> và 91,0 µM và của CĐK momilactone B là 6,5<br /> và 6,9 µM. Trong nghiên cứu này, hiệu quả của<br /> N-trans-cinnamoyltyramine trên cỏ lồng vực<br /> nước là cao hơn khoảng từ 4 lần so với<br /> momilactone A và 100 lần so với momilactone<br /> B. Như vậy, kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng Ntrans-cinnamoyltyramine là một chất ức chế<br /> mạnh trên mô phân sinh của cả thân và rễ cả<br /> hai loài cỏ ở nồng độ micro phân tử, tương tự<br /> như nồng độ diệt cỏ của một số thuốc diệt cỏ<br /> hóa học. Ví dụ, nghiên cứu của Smeda et al.<br /> (1992) cho thấy nồng độ ức chế 50% sinh<br /> trưởng của quần thể cỏ dại (ED50) của thuốc trừ<br /> cỏ hoá học Pendimethalin đối với cỏ may<br /> (Setaria viridis L. Beauv.) là 0,4 µM trong theo<br /> kết quả nghiên cứu này thì tính trung bình, Ntrans-cinnamoyltyramine có thể ức chế 50% cỏ<br /> lồng vực nước ở nồng độ 1,6 µM và cỏ đuôi<br /> phụng ở nồng độ 1,09 µM.<br /> Với kết quả thí nghiệm trên cho thấy với<br /> 90 g trọng lượng tươi của cây lúa OM 5930 sẽ<br /> chiết xuất được 4,2 mg<br /> N-transcinnamoyltyramine tinh khiết. Như vậy, cứ 1,0<br /> kg lúa tươi sẽ chứa khoảng 47,0 mg. Ngoài ra,<br /> có 4,2 mg N-trans-cinnamoyltyramine được<br /> <br /> Hội thảo Quốc gia về Khoa học Cây trồng lần thứ hai <br /> <br /> chiết từ 270 ml dịch trích, vậy 1000 ml dịch<br /> trích sẽ chứa khoảng 15,6 mg N-transcinnamoyltyramine. 1,0 M của N-transcinnamoyltyramine tương đương với 267,3<br /> g/L, vậy 15,6 mg N-trans-cinnamoyltyramine/<br /> L sẽ tương ứng với 58,4 µM N-transcinnamoyltyramine. Tóm lại, theo nghiên cứu<br /> này sẽ có khoảng 64,8 µM N-transcinnamoyltyramine sẽ được bài tiết từ 100 g<br /> <br /> mô lúa tươi ra 1 lít nước trong đất tại 59 ngày<br /> sau khi gieo hạt, hoặc bởi dịch rỉ từ rễ hoặc từ<br /> sự phân hủy của thân rễ lúa. Với một ngưỡng<br /> ức chế của N-trans-cinnamoyltyramine trên sự<br /> tăng trưởng của cỏ lồng vực nước và cỏ đuôi<br /> phụng là tại nồng độ 2,4 µM, nồng độ 64,8 µM<br /> của N-trans-cinnamoyltyramine trong nước và<br /> đất lúa cho thấy vượt xa ngưỡng ức chế tăng<br /> trưởng cỏ dại cần thiết.<br /> <br /> (A)<br /> <br /> (B)<br /> <br /> Hình 3. Hiệu quả ức chế sinh trưởng của cỏ lồng vực nước (A) và cỏ đuôi phụng (B)<br /> của N-trans-cinnamoyltyramine<br /> Ghi chú: Các điểm tương ứng với số liệu % ức chế; các điểm có cùng chữ cái trên cùng một đồ thị thể<br /> hiện sự khác biệt không ý nghĩa thống kê theo phép thử Duncan ở mức xác suất P≤0.0001.<br /> IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ<br /> 4.1. Kết luận<br /> 1. Giống lúa OM5930 có chứa chất đối<br /> kháng N-trans-cinnamoyltyramine là một CĐK<br /> cỏ dại rất có triển vọng, có công thức cấu tạo<br /> C17H17O2N.<br /> Hàm<br /> lượng<br /> N-transcinnamoyltyramine chứa trong 1.000 g cây lúa<br /> tươi là 47,0 mg.<br /> 2. Khả năng ức chế của N-transcinnamoyltyramine với cỏ lồng vực và cỏ đuôi<br /> phụng khá cao. Dịch chiết bằng dung môi<br /> MeOH có thể ức chế cỏ lồng vực ngay ở nồng<br /> độ 0,01 g/ml. Mức độ ức chế gia tăng khi tăng<br /> nồng độ N-trans-cinnamoyltyramine trong dịch<br /> chiết. Phần chiết được từ 0,5 g trọng lượng tươi<br /> của cây lúa ức chế 100% sự tăng trưởng rễ và<br /> 87,8% sự tăng trưởng thân mầm của cỏ lồng<br /> vực nước.<br /> 3. N-trans-cinnamoyltyramine tinh khiết<br /> có thể ức chế sự tăng trưởng của thân, rễ của cỏ<br /> lồng vực nước và cỏ đuôi phụng ở nồng độ lớn<br /> hơn 0,24 µM. Khi tăng nồng độ lên 0,96 µM<br /> hiệu quả ức chế tăng lên rõ rệt và đạt cao nhất<br /> tới 89,5% trên rễ. Nồng độ ức chế 50% cỏ lồng<br /> <br /> vực nước là 1,6 µM và cỏ đuôi phụng là 1,09<br /> µM, gần tương đương so với thuốc trừ cỏ hóa<br /> học Pendimethalin (0,4 µM) nhưng cao gấp 4<br /> lần so với Momilactone A và 100 lần so với<br /> momilactone B.<br /> 4.2. Đề nghị<br /> Cần tiếp tục nghiên cứu xác định hàm<br /> lượng<br /> chất<br /> đối<br /> kháng<br /> N-transcinnamoyltyramine trong các bộ phận khác<br /> nhau của cây lúa, đồng thời nghiên cứu kỹ<br /> thuật tạo dạng thuốc để có thể phát triển thành<br /> sản phẩm thương mại phục vụ sản xuất.<br /> LỜI CẢM ƠN<br /> Các tác giả xin chân thành cảm ơn Quỹ<br /> Giáo dục Việt Nam (VEF) và Hiệp hội Phụ nữ<br /> các trường Đại học Mỹ (AAUW) đã hỗ trợ cho<br /> cho nghiên cứu này.<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> 1. Busi, Roberto, Vila-Aiub, Martin M., Beckie,<br /> Hugh John, Gaines, Todd A., Goggin, Danica<br /> E., Kaundun, Shiv S., Lacoste, Myrtille, Neve,<br /> Paul, Nissen, Scott Jay, Norsworthy, Jason<br /> K., Renton, M., Shaner, Dale L., Tranel,<br /> <br /> 1155<br /> <br />