intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Nghiên cứu sự biến đổi một số chỉ tiêu sinh trưởng sinh lý, sinh hóa của giống cam sành (Citrus nobilis Lour.) trong môi trường nhiễm mặn in vitro

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST
Báo xấu
2
lượt xem 1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết trình bày cam sành (Citrus nobilis Lour.) là một trong các loại cây ăn quả đem lại giá trị dinh dưỡng và kinh tế cao. Nhiều chất dinh dưỡng và các hợp chất tự nhiên có hoạt tính sinh học trong quả Cam sành giúp cải thiện sức đề kháng của cơ thể chống lại bệnh tật. Hiện nay, việc trồng trọt ở các tỉnh miền Tây Nam Bộ, trong đó có việc trồng cây Cam sành bị thiệt hại lớn do hạn mặn diễn ra ngày càng phức tạp.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu sự biến đổi một số chỉ tiêu sinh trưởng sinh lý, sinh hóa của giống cam sành (Citrus nobilis Lour.) trong môi trường nhiễm mặn in vitro

  1. TNU Journal of Science and Technology 230(01): 243 - 250 STUDY ON CHANGES IN SOME GROWTH, PHYSIOLOGIAL AND BIOCHEMICAL INDICATORS OF THE KING MANDARIN (Citrus nobilis Lour.) IN SALINITY STRESS IN VITRO Luong Thi Le Tho1*, Do Thi Tuyet Hoa1, Luu Tang Phuc Khang2 1Ho Chi Minh city University of Education, 2Chiang Mai University, Thailand ARTICLE INFO ABSTRACT Received: 31/7/2024 Citrus nobilis Lour is a fruit tree known for its high nutritional and economic value. Many nutrients and biologically active natural Revised: 17/11/2024 compounds in King mandarin help improve the body's resistance against Published: 18/11/2024 diseases. Currently, cultivation in the Southwest provinces, including the cultivation of King mandarin, is suffering great damage due to KEYWORDS increasingly complex drought and salinity. In vitro tests were peformed with different NaCl concentrations (0, 1, 3, 5, 7, and 9 g/L) to the effects King Mandarin of salt stress on the King mandarin growth performance. The results in vitro show that the presence of NaCl in the culture medium inhibit King Mandarin's growth process. In particular, the culture medium Physiological supplemented with NaCl at a concentration of 9 g/L did not produce in Biochemical vitro seedlings. At NaCl concentrations from 1 g/L to 7 g/L, the Salinity stress physiological indicators (plant height, number of roots, root length, fresh biomass, dry biomass) and photosynthetic intensity of in vitro King mandarin decreased with increasing salt concentration, lower than the control. Contrastly, the higher the salt concentration, the higher the proline content. In additon, ligninization and granular deposits appeared more in the root anatomical structure. NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI MỘT SỐ CHỈ TIÊU SINH TRƯỞNG, SINH LÝ, SINH HÓA CỦA GIỐNG CAM SÀNH (Citrus nobilis Lour.) TRONG MÔI TRƯỜNG NHIỄM MẶN IN VITRO Lương Thị Lệ Thơ1*, Đỗ Thị Tuyết Hoa1, Lưu Tăng Phúc Khang2 1Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, 2Đại học Chiang Mai, Thái Lan THÔNG TIN BÀI BÁO TÓM TẮT Ngày nhận bài: 31/7/2024 Cam sành (Citrus nobilis Lour.) là một trong các loại cây ăn quả đem lại giá trị dinh dưỡng và kinh tế cao. Nhiều chất dinh dưỡng và các hợp Ngày hoàn thiện: 17/11/2024 chất tự nhiên có hoạt tính sinh học trong quả Cam sành giúp cải thiện Ngày đăng: 18/11/2024 sức đề kháng của cơ thể chống lại bệnh tật. Hiện nay, việc trồng trọt ở các tỉnh miền Tây Nam Bộ, trong đó có việc trồng cây Cam sành bị thiệt TỪ KHÓA hại lớn do hạn mặn diễn ra ngày càng phức tạp. Nghiên cứu này khảo sát ảnh hưởng của stress mặn lên khả năng sinh trưởng của Cam sành Cam sành trong điều kiện in vitro các nồng độ NaCl khác nhau (0, 1, 3, 5, 7 và 9 in vitro g/L). Kết quả cho thấy, sự có mặt của NaCl trong môi trường nuôi cấy Sinh lí làm chậm quá trình sinh trưởng của Cam sành. Đặc biệt, môi trường nuôi cấy có bổ sung NaCl với nồng độ 9 g/L hạt Cam không phát triển Sinh hóa thành cây con in vitro. Ở nồng độ NaCl từ 1 g/L đến 7 g/L các chỉ tiêu Stress mặn sinh lý (chiều cao cây, số rễ, chiều dài rễ, sinh khối tươi, sinh khối khô) và cường độ quang hợp của cây Cam in vitro giảm theo chiều tăng nồng độ muối, thấp hơn nghiệm thức đối chứng. Ngược lại, nồng độ muối càng cao, hàm lượng proline càng tăng, đồng thời sự lignin hóa và các hạt lắng đọng xuất hiện ở cấu trúc rễ càng nhiều. DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.10841 * Corresponding author. Email: tholtl@hcmue.edu.vn http://jst.tnu.edu.vn 243 Email: jst@tnu.edu.vn
  2. TNU Journal of Science and Technology 230(01): 243 - 250 1. Giới thiệu Ngành trồng trọt là ngành sản xuất chủ yếu trong sản xuất nông nghiệp ở nước ta, chiếm khoảng 75% giá trị sản lượng nông nghiệp hằng năm [1]. Những năm qua, diện tích trồng cây ăn quả có xu hướng tăng lên và đây là nhóm cây trồng đã có bước phát triển nhảy vọt [2], trong đó, Cam sành (Citrus nobilis Lour.) là cây ăn quả đem lại giá trị kinh tế cao [3] với hàm lượng các chất dinh dưỡng, vitamin C, các chất chống oxy hóa dồi dào,… giúp tăng sức đề kháng cho cơ thể chống lại các loại bệnh tật [4]. Do biến đổi khí hậu như nước biển dâng, tăng nhiệt độ, khai thác nước ngầm quá mức để đáp ứng nhu cầu nước cho phát triển [5], vùng sản xuất cây có múi lớn nhất nước ta là Đồng bằng Sông Cửu Long [3] đang bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi xâm nhập mặn và tình trạng này được dự báo sẽ diễn biến xấu hơn trong những năm tiếp theo [6]. Trong thành phần các ion khoáng gây mặn cho đất, muối NaCl là nguyên nhân gây mặn chủ yếu [7]. Xâm nhập mặn gây thiệt hại nặng nề đến năng suất cam quýt vì ion Cl- đặc biệt độc đối với cây có múi [8]. Mặn gây hạn sinh lý, stress thẩm thấu, stress ion và tạo ra các loại oxy phản ứng (Reactive Oxygen Species - ROS), từ đó làm rối loạn các quá trình sinh lý của cây, tổn thương các sắc tố quang hợp, giảm tỉ lệ trao đổi khí, hoạt động của enzyme [9], ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng của thực vật, kéo theo đó là sự suy giảm về năng suất và sinh khối của thực vật. Thực tiễn trên cho thấy, việc tìm ra giống Cam chịu mặn đáp ứng cho việc trồng trọt ở các vùng đất bị nhiễm mặn là cần thiết. Để đáp ứng với stress của môi trường, cây trồng có những biến đổi về sinh lý, sinh hóa, hình thái, giải phẫu [7]. Trong quá trình đánh giá khả năng chống chịu với stress mặn của cây trồng, việc quan sát các thay đổi về hình thái, sinh lý, sinh hóa của cây là rất quan trọng, qua đó giúp đánh giá mức độ thiệt hại do stress mặn gây ra cho cây trồng [10]. Hiện nay, đã có nhiều nghiên cứu về khả năng chịu mặn của các cây thuộc chi Citrus. Tuy nhiên, phần lớn các nghiên cứu đều tiến hành trong điều kiện thực địa [11], [12] hoặc thực hiện trên gốc ghép của cây thuộc chi Citrus [9], [13]-[15]; trong khi các nghiên cứu về cây Cam sành trong điều kiện nhiễm mặn in vitro còn hạn chế. Chính vì vậy, nghiên cứu sự biến đổi một số chỉ tiêu sinh trưởng, sinh lí, sinh hóa của Cam sành (Citrus nobilis Lour.) trong điều kiện stress mặn in vitro được thực hiện nhằm khảo sát khả năng chịu mặn của Cam sành dưới tác động của NaCl ở các nồng độ khác nhau, qua đó cung cấp cơ sở khoa học để áp dụng giải pháp phù hợp có thể hạn chế tác hại của mặn cho quy trình trồng cây Cam sành ở những vùng đất bị xâm nhập mặn. 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu 2.1. Vật liệu nghiên cứu Hạt giống cây Cam sành Citrus nobilis Lour. được cung cấp từ vườn ươm thuộc xã Đông Thành, thị xã Bình Minh, thành phố Vĩnh Long. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp thử tính sống của hạt Hạt được đánh thức phôi bằng cách ngâm trong nước 24 giờ. Sau đó, bóc vỏ hạt và ngâm hạt trong dung dịch carmin indigo. Sau 2 giờ cắt dọc hạt ngang qua phần phôi, quan sát sự bắt màu của phôi hạt. Kết quả tất cả phôi hạt không bắt màu, tỉ lệ sống đạt 100%. 2.2.2. Bố trí thí nghiệm Hạt Cam sành được khử trùng bên ngoài tủ cấy bằng cách lắc mẫu trong xà phòng loãng 1% và rửa sạch mẫu bằng nước cất vô trùng. Tiếp tục đưa hạt Cam đã rửa vào tủ cấy để khử trùng bằng dung dịch HgCl2 0,1% trong 5 phút [16]; tiếp tục rửa sạch mẫu bằng nước cất vô trùng; sau đó, cấy mẫu vào ống nghiệm có đường kính 22 mm, dài 20 cm, chứa 10 mL môi trường nuôi cấy Murashige and Skoog (MS) [17] bổ sung http://jst.tnu.edu.vn 244 Email: jst@tnu.edu.vn
  3. TNU Journal of Science and Technology 230(01): 243 - 250 thêm saccharose 20 g/L, agar 7 g/L và NaCl ở các nồng độ khác nhau: 0 (đối chứng), 1, 3, 5, 7 và 9 g/L [18]. Môi trường được chỉnh pH = 5,8 (bằng NaOH 1N và HCl 1N), được hấp khử trùng bằng autoclave ở nhiệt độ 121oC và áp suất 1 atm trong thời gian 17 phút. 2.2.3. Điều kiện nuôi cấy Tất cả các nghiệm thức nuôi cấy đều được thực hiện ở điều kiện chiếu sáng 2500 ± 500 lux, độ ẩm 60% ± 5% và nhiệt độ 28oC ± 2oC trong 12 giờ mỗi ngày. 2.2.4. Thu thập số liệu Trong thời gian 60 ngày theo dõi các chỉ tiêu (không tiến hành cấy chuyền mẫu). Các chỉ tiêu được theo dõi sau 60 ngày nuôi cấy ở những cây con còn sống và không bị nhiễm của các nghiệm thức thí nghiệm: - Chiều cao cây (cm): Đo từ bề mặt thạch đến đỉnh ngọn của cây. - Số rễ (rễ): Thống kê số lượng ở ngày 20, 40 và 60 sau khi cấy. - Chiều dài rễ (cm): Đo từ gốc đến đỉnh rễ của rễ dài nhất bằng đơn vị cm. - Sinh khối tươi, sinh khối khô (g): Sinh khối tươi được xác định bằng cách cân mẫu trong điều kiện in vitro ở các nghiệm thức ngay sau khi lấy ra khỏi ống nghiệm. Sau đó, xác định sinh khối khô bằng cách sấy mẫu trong 2 giờ ở 90oC, sau đó tiếp tục sấy đến khi khối lượng không thay đổi và cân để xác định sinh khối khô [19]. - Cường độ quang hợp (µmolO2/dm2/giờ) của lá được xác định bằng điện cực oxygen dựa trên hàm lượng oxygen tăng lên ở mức 2000 lux trong buồng đo (LeafLab2, Hansatech) theo thời gian, ở nhiệt độ 25oC [19]. - Hàm lượng proline (mM.l-1/g khối lượng tươi): Proline có trong cây và lá được li trích, thực hiện phản ứng màu, tiếp đó đo mật độ quang ở λ = 520 nm và xác định hàm lượng nhờ so sánh với đường chuẩn proline theo phương pháp của Paquin và Lechasseur [20]. Thí nghiệm được lặp lại 3 lần, mỗi nghiệm thức tiến hành 10 ống nghiệm, mỗi ống nghiệm cấy 1 hạt Cam. 2.2.5. Phương pháp khảo sát cấu tạo giải phẫu Vi phẫu sau khi cắt được ngâm và tẩy sạch mẫu bằng dung dịch Javel 50% từ 15 - 30 phút để loại hết chất nguyên sinh của tế bào. Rửa sạch Javel bằng nước cất. Tiếp đó, sử dụng acid acetic 1% trong vòng 5 phút để loại bỏ hết Javel còn sót lại trong mẫu. Tiếp tục rửa sạch hết mùi acid acetic loãng bằng nước cất. Nhuộm đỏ trong dung dịch carmine - phèn (1 g carmine + 10 g phèn chua + 200 mL nước cất) khoảng 25-30 phút. Rửa trong nước cất và nhuộm mẫu bằng dung dịch xanh metylen 1% trong khoảng 1 phút. Rửa sạch mẫu bằng nước cất. Quan sát mẫu trong giọt glycerin [21]. 2.2.6. Phương pháp xử lí số liệu Số liệu được xử lí thống kê bằng phần mềm Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) phiên bản 26 dùng cho Windows. Kiểm định One-way Anova được áp dụng với sự khác biệt có ý nghĩa ở mức xác suất P ≤ 0,05. 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của NaCl lên các chỉ tiêu sinh trưởng của Cam sành (Citrus nobilis Lour.) trong điều kiện nuôi cấy in vitro Kết quả sau 60 ngày nuôi cấy in vitro, ở các nghiệm thức có bổ sung NaCl ở các nồng độ khác nhau cho chiều cao cây dao động từ 0,22-1,46 cm, thấp hơn nghiệm thức đối chứng đạt 2,15 cm. Ở nghiệm thức được bổ sung NaCl với nồng độ 9 g/L, hạt Cam không phát triển thành cây con in vitro. Chiều cao cây thấp nhất ở nghiệm thức có nồng độ NaCl 7g/L, đạt 0,22 cm (Bảng 1). http://jst.tnu.edu.vn 245 Email: jst@tnu.edu.vn
  4. TNU Journal of Science and Technology 230(01): 243 - 250 Đối với các chỉ tiêu về rễ, kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ NaCl càng cao, số lượng và chiều dài rễ của cây Cam sành in vitro càng giảm (Hình 2). Các nghiệm thức được bổ sung NaCl có số lượng rễ dao động từ 0,00 – 3,03 rễ và chiều dài rễ dao động từ 0,00 – 3,33 cm, thấp hơn nghiệm thức đối chứng với số rễ đạt 3,73 rễ và chiều dài rễ là 5,24 cm (Bảng 1). Bảng 1. Ảnh hưởng của NaCl ở các nồng độ khác nhau đến các chỉ tiêu sinh trưởng của cây Cam sành (Citrus nobilis Lour.) trong điều kiện nuôi cấy in vitro sau 60 ngày nuôi cấy Nồng độ Chỉ tiêu NaCL Chiều cao cây Số rễ Chiều dài rễ Sinh khối tươi Sinh khối khô (g/L) (cm) (rễ) (cm) (g) (g) 0 2,15  0,35e 3,73  1,53e 5,24  0,59f 0,44  0,02f 0,14  0,01e 1 1,46  0,30d 3,03  1,47d 3,33  0,17e 0,39  0,03e 0,12  0,01d 3 0,81  0,08 c 1,50  0,51 c 2,17  0,15 d 0,35  0,02 d 0,10  0,01c 5 0,72  0,11 c 1,00  0,00 b 1,32  0,18 c 0,25  0,01 c 0,09  0,01b 7 0,22  0,07 b 1,00  0,00 b 0,40  0,04 b 0,22  0,01 b 0,08  0,01a 9 0,00  0,00 a 0,00  0,00 a 0,00  0,00 a 0,21  0,17 a 0,07  0,01a Ghi chú: Số liệu trình bày dưới dạng Mean ± SD: trung bình ± độ lệch chuẩn. Các chữ cái a, b, c, d, e, f chỉ sự khác biệt về chiều cao cây ở các nghiệm thức bổ sung NaCl ở các nồng độ khác nhau ở mức ý nghĩa thống kê (p < 0,05). Trong môi trường nuôi cấy in vitro được bổ sung NaCl, các chỉ tiêu sinh trưởng có xu hướng giảm, dẫn đến sinh khối tươi và sinh khối khô ở các nghiệm thức tương ứng cũng giảm và các kết quả đều có sự khác biệt về mặt thống kê (Bảng 1). Sinh khối tươi và sinh khối khô của cây đều giảm ở các nghiệm thức stress mặn, trong đó, sinh khối tươi và sinh khối khô ở nghiệm thức có bổ sung NaCl nồng độ 9 g/L là thấp nhất, lần lượt đạt 0,21 g và 0,07 g so với nghiệm thức đối chứng có sinh khối tươi là 0,44 g và sinh khối khô là 0,14 g, cao nhất trong tất cả các nghiệm thức. Sự sinh trưởng của cây Cam sành (Citrus nobilis Lour.) in vitro trong điều kiện nhiễm mặn bởi NaCl ở các nồng độ khác nhau ở giai đoạn 60 ngày tuổi được thể hiện qua Hình 1. Hình 1. Cây Cam sành (Citrus nobilis Lour.) in vitro trong điều kiện nhiễm mặn bởi NaCl ở các nồng độ (A) 0 g/L (đối chứng); (B) 1 g/L; (C) 3 g/L; (D) 5 g/L; (E) 7 g/L; (F) 9 g/L ở giai đoạn 60 ngày tuổi 3.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của NaCl ở các nồng độ khác nhau đến chỉ tiêu sinh hóa của cây Cam sành (Citrus nobilis Lour.) trong điều kiện nuôi cấy in vitro Bảng 2. Ảnh hưởng của NaCl ở các nồng độ khác nhau đến chỉ tiêu sinh hóa của cây Cam sành (Citrus nobilis Lour.) trong điều kiện nuôi cấy in vitro sau 60 ngày nuôi cấy Cường độ quang hợp Hàm lượng proline Nồng độ NaCl (g/L) (µmolO2/dm2/giờ) (mM.l-1/g khối lượng tươi) 0 83,48  2,61c 103,90  0,70b 1 35,02  2,78b 122,24  2,97c 3 7,02  0,52a 180,30  2,20d 5 - 187,20  1,15e 7 - 196,35  1,68f 9 - 0,00  0,00a http://jst.tnu.edu.vn 246 Email: jst@tnu.edu.vn
  5. TNU Journal of Science and Technology 230(01): 243 - 250 Ghi chú: “-”: không ghi nhận được. Các chữ cái a, b, c, d, e, f chỉ sự khác biệt về cường độ quang hợp ở các nghiệm thức bổ sung NaCl ở các nồng độ khác nhau ở mức ý nghĩa thống kê (p < 0,05). Kết quả đo cường độ quang hợp của cây Cam sành in vitro sau 60 ngày nuôi cấy cho thấy, đối với các nghiệm thức được bổ sung NaCl nồng độ 5 g/L - 9 g/L, cây Cam sành in vitro không ra lá nên không đo được cường độ quang hợp. Các nghiệm thức bổ sung NaCl nồng độ 1 g/L và 3 g/L có cường độ quang hợp đạt lần lượt là 35,02 µmolO2/dm2/giờ và 7,02 µmolO2/dm2/giờ thấp hơn so với nghiệm thức đối chứng (83,48 µmolO2/dm2/giờ) (Bảng 2). Cùng với sự giảm mạnh cường độ quang hợp thì kết quả đo hàm lượng proline ở các nghiệm thức bổ sung NaCl cũng bị ảnh hưởng. Với nghiệm thức bổ sung NaCl nồng độ 1 g/L, sự sinh trưởng của cây Cam sành bị ảnh hưởng nhẹ nên hàm lượng proline tăng nhẹ so với đối chứng, đạt 122,24 mM.l-1/g khối lượng tươi, ngược lại hàm lượng proline tăng mạnh nhất ở nghiệm thức được bổ sung NaCl nồng độ 7 g/L, đạt 196,35 mM.l-1/g khối lượng tươi (Bảng 2). 3.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của NaCl ở các nồng độ khác nhau đến hình thái giải phẫu rễ cây Cam sành (Citrus nobilis Lour.) trong điều kiện nuôi cấy in vitro Hình thái giải phẫu rễ cây Cam sành trong điều kiện nhiễm mặn in vitro thể hiện qua Hình 2. Hình 2. Ảnh hưởng của NaCl ở nồng độ (A) 0 g/L (đối chứng); (B) 1 g/L; (C) 3 g/L; (D) 5 g/L; (E) 7 g/L; đến hình thái giải phẫu của rễ cây Cam sành (Citrus nobilis Lour.) nhiễm mặn in vitro tại giai đoạn 60 ngày tuổi(1: ngoại bì; 2: nội bì; →: các hạt lắng đọng; x: tế bào nhu mô vỏ có sự tẩm lignin) Phẫu thức cắt ngang của rễ Cam sành in vitro có bổ sung NaCl ở các nồng độ khác nhau cho thấy, sự lignin hóa ở nội bì và ngoại bì tăng theo chiều tăng nồng độ NaCl. Nồng độ NaCl càng tăng sự hóa lignin ở rễ càng nhiều, thể hiện ở nồng độ NaCl 1 g/L và 3 g/L nội bì của rễ cây Cam sành in vitro đã xuất hiện một số tế bào bị lignin hóa, tỉ lệ các tế bào nội bì bị lignin hóa ở các nồng độ 5 g/L và 7 g/L nhiều hơn rõ rệt và xuất hiện phần nhu mô vỏ bị hóa gỗ. Bên cạnh đó, khi nồng độ muối tăng dần, những hạt lắng đọng xuất hiện trong nhu mô rễ cũng nhiều hơn (Hình 2B, 2C, 2D, 2E). 3.4. Thảo luận Các loài thuộc chi Citrus là nhóm cây nhạy cảm với mặn [22], khi bị stress mặn, cây bị hạn sinh lý do áp suất thẩm thấu của môi trường đất lớn hơn tế bào, khiến cho cây khó hút nước [7]. Trong điều kiện mặn, NaCl làm tăng hàm lượng Na+ nhưng làm giảm hàm lượng Ca2+ của cây [23]. Trong cây, Na+ được vận chuyển chủ động nhờ ATP [7], hàm lượng cao của ion này trong tế bào làm tăng http://jst.tnu.edu.vn 247 Email: jst@tnu.edu.vn
  6. TNU Journal of Science and Technology 230(01): 243 - 250 áp suất thẩm thấu của tế bào, dẫn đến cây khó hấp thụ nước. Hàm lượng calcium giảm có thể ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất vì nguyên tố này giúp hoạt hóa nhiều enzyme như phospholipase, adeninkinase, argininkinase, ATP-ase, …[7], tỷ lệ Na+/Ca2+ cao hạn chế sự phát triển của cây do ion Na+ ở nồng độ cao làm gián đoạn sự hấp thu các chất dinh dưỡng khác bằng cách can thiệp vào các chất vận chuyển trong màng sinh chất của rễ, như các kênh ion chọn lọc K+ [24]. Cường độ quang hợp ở cây Cam sành thay đổi bởi các yếu tố nội sinh như diện tích bề mặt lá, số lượng và độ mở khí khổng, bề dày lớp cutin, hàm lượng chlorophyll, tình trạng sinh lý của lá và các yếu tố ngoại sinh như thiếu nước, …[7]. Ở cây Citrus bị stress mặn, hàm lượng Na+ và Cl- tăng lên nhưng Mg2+ giảm đi [23]. Bên cạnh đó, Mg là nguyên tử trung tâm của phân tử diệp lục [7], hoạt hóa enzyme trong các phản ứng trao đổi glucid liên quan đến quang hợp, trong đó có RDP- carboxylase và PEP-carboxylase nên thiếu Mg ảnh hưởng tiêu cực đến quang hợp của cây [7]. Môi trường mặn còn gây tích lũy ROS, làm ức chế sự tổng hợp và tích lũy diệp lục [25], từ đó làm giảm hàm lượng các sắc tố quang hợp. Cl- tích lũy quá mức trong lục lạp còn gây ức chế enzyme cố định CO2, làm rối loạn pha tối của quang hợp [26]. Bên cạnh đó, stress mặn làm giảm độ mở khí khổng vì hàm lượng ABA trong lá tăng [7]. ROS còn làm tăng sự phân giải lipid cấu trúc màng, làm tổn thương DNA, protein, khiến các phản ứng sinh hóa trong tế bào bị suy giảm [7], do đó ảnh hưởng xấu đến sự chuyển hóa tế bào khiến cho cây sinh trưởng chậm. Theo Guo và cộng sự (2022), hàm lượng muối càng cao thì tốc độ quang hợp của cây Citrus reticulata Shatangju càng giảm [27]. Điều này phù hợp với kết quả nghiên cứu, sự giảm cường độ quang hợp và sinh trưởng, sinh khối của cây Cam có mối quan hệ mật thiết và đều giảm theo chiều tăng nồng độ NaCl. Nồng độ muối càng tăng sự sinh trưởng của cây càng giảm, biểu thị qua chiều cao cây thấp, số rễ, chiều dài rễ và sinh khối của cây cũng giảm theo chiều tăng nồng độ muối, đặc biệt là ở môi trường với nồng độ muối 7 g/L cây bị giảm mạnh về sự tăng trưởng và khi nồng độ muối tăng lên đến 9 g/L, sau 60 ngày nuôi cấy hạt không nảy mầm. Ảnh hưởng tiêu cực của stress muối đến sự phát triển của các cây Citrus khác như Cam chua Citrus aurantium L. [28], Cam ba lá Poncirus trifoliata [29] và Chanh không hạt Citrus latifolia (Yu. Tanaka) Tanaka [11] cũng được ghi nhận. Proline giúp giải độc ROS bằng cách loại bỏ gốc hydroxyl, tạo thành phức hợp ổn định với ROS và ổn định các enzyme chống oxy hóa [30]. Citrus cũng phản ứng lại sự nhiễm mặn bằng cách tích tụ proline [31]. Điều này phù hợp với kết quả nghiên cứu khi nồng độ NaCl càng cao, sự stress muối ở cây Cam sành in vitro càng cao, dẫn đến nồng độ proline càng tăng. Nghiên cứu của Martínez-Cuenca và cộng sự (2021) cũng cho thấy sau 60 ngày kể từ khi được xử lý mặn với NaCl 60 mM, nồng độ proline trong lá và rễ của chín loại cây lai Citrus đều tăng so với cây lai đối chứng không được xử lý mặn [31]. Ngoài proline, thực vật cũng có xu hướng tích lũy các chất thẩm thấu khác như amino acid, glycine betaine và đường hòa tan để tăng áp suất thẩm thấu cho tế bào, tăng cường khả năng hút nước cho cây [32], điều này có thể làm xuất hiện các hạt lắng đọng ở cấu trúc giải phẫu rễ cây. Nghiên cứu của Walker và cộng sự về cấu trúc giải phẫu rễ cây Citrus reticulata var. austera và Citrus medica nuôi cấy trong môi trường chứa NaCl cũng cho thấy ở vùng rễ bị nhiễm mặn, sự tích tụ tinh bột, lipid trong tế bào chất và sự lắng đọng dạng hạt trong không bào xảy ra nhiều hơn [33]. Ngoài ra, sự lắng đọng lignin trong nội bì và ngoại bì của rễ cũng là một đáp ứng của thực vật đối với stress mặn [34]. Quá trình lignin hóa ở rễ diễn ra nhiều hơn ở các cây bị stress mặn nhằm ngăn dòng ion muối xâm nhập quá mức vào cây qua con đường gian bào và tăng khả năng giữ nước của rễ [35]. Trong điều kiện mặn, nhu mô của vỏ rễ bị lignin hóa cũng có thể do tác động tiêu cực của NaCl làm chết tế bào theo chương trình [36]. Điều này phù hợp với kết quả nghiên cứu với sự xuất hiện các hạt lắng đọng, sự lignin hóa tăng theo nồng độ NaCl, đặc biệt một số tế bào nhu mô của vỏ rễ bị lignin hóa ở các nồng độ NaCl 3 g/L, 5 g/L và 7 g/L. Ở cây Chanh không hạt Citrus latifolia (Yu. Tanaka) Tanaka cũng có sự lignin hóa ở nội bì, ngoại bì và nhu mô rễ tăng theo chiều tăng nồng độ muối [11]. http://jst.tnu.edu.vn 248 Email: jst@tnu.edu.vn
  7. TNU Journal of Science and Technology 230(01): 243 - 250 4. Kết luận Kết quả khảo sát cho thấy trong môi trường có nồng độ NaCl 9 g/L, hạt Cam không phát triển thành cây con in vitro. Các chỉ tiêu sinh lý gồm chiều cao cây, số rễ, chiều dài rễ, sinh khối tươi và sinh khối khô cùng cường độ quang hợp của cây Cam sành Citrus nobilis Lour. in vitro giảm theo chiều tăng nồng độ NaCl từ 1 g/L đến 7 g/L. Ngược lại, nồng độ muối càng cao, hàm lượng proline của cây Cam sành Citrus nobilis Lour. in vitro càng tăng. Khi quan sát hình thái giải phẫu rễ cho thấy, ở nồng độ muối cao xuất hiện hiện tượng lignin hóa và các cấu trúc dạng hạt nhiều hơn so với nghiệm thức đối chứng. TÀI LIỆU THAM KHẢO/ REFERENCES [1] Institute for brand and competitiveness strategy, Vietnam Horticulture Industry Report 2017, (in Vietnamese), 2018. [2] T. T. T. Tran, “Vietnam's agricultural restructuring: 20 years in review,” 2022. [Online], Available: https://bom.so/hujKHI. [Accessed July 7, 2024]. [3] V. L. Doan, T. H. Vu, T. T. Doan, T. P. Nguyen, N. T. Bui, V. D. Nguyen, and Q. H. Nguyen, General fruit trees. Agricultural Academy Publishing House, 2021. [4] M. C. Luu, T. N. B. Bui, D. N. D. Thai, T. A. Tran, H. A. T. Nguyen, T. K. T. Doan, and N. T. Nguyen, “Determination of total Phenolic, Flavonoid contents and antioxidant capacity of King mandarin fruits (Citrus nobilis),” TNU Journal of Science and Technology, vol. 228, no. 13, pp. 374-382, 2023. [5] Atlantic Climate Adaptation Solutions Association, “Saltwater Intrusion and Climate Change: A Primer for Local and Provincial Decision-Makers,” 2011. [Online]. Available: https://bom.so/VbLqRA. [Accessed July 7, 2024]. [6] National Agency for Science and Technology Information, Saltwater intrusion in the Mekong Delta: Causes, impacts and response solutions, (in Vietnamese), 2016. [7] T. T. H. Khuong, T. V. A. Le, and K. V. Tran, Plant physiology Volume 1: Theoretical part. Science and Technics Publishing House, 2018. [8] M. F. Khalid, R. Morillon, M. A. Anjum, S. Ejaz, M. J. Rao, S. Ahmad, and S. Hussain, “Volkamer lemon tetraploid rootstock transmits the salt tolerance when grafted with diploid kinnow mandarin by strong antioxidant defense mechanism and efficient osmotic adjustment,” Journal of Plant Growth Regulation, vol. 41, no. 3, pp. 1125-1137, 2022. [9] M. R. Martínez-Cuenca, A. Primo-Capella, and M. A. Forner-Giner, “Screening of ‘King’mandarin (Citrus nobilis Lour)× Poncirus trifoliata ((L.) Raf.) hybrids as salt stress-tolerant Citrus rootstocks,” Horticulture, Environment, and Biotechnology, vol. 62, pp. 337-351, 2021. [10] P. T. Nguyen and T. L. X. Hoang, “Important analyzing parameters in the assessment of salt tolerance in plants,” Vietnam Journal of Biotechnology, vol. 19, no. 2, pp. 197-212, 2021. [11] H. C. Huynh, T. T. H. Tran, and K. T. Do, “Study on the salinity tolerance in Citrus latifolia (Yu. Tanaka) Tanaka,” Science and Technology Development Journal: Natural Sciences, vol. 6, no. 2, pp. 2023-2033, 2022. [12] M. Güneri and Z. Dalkılıç, “Effects of salicylic acid application on germination, growth and development of rough lemon (Citrus jambhiri Lush.) under salt stress,” Acta Scientiarum Polonorum Hortorum Güneri Cultus, vol. 22, no. 2, pp. 13-26, 2023. [13] A. Alam, H. Ullah, A. Attia, and A. Datta, “Effects of salinity stress on growth, mineral nutrient accumulation and biochemical parameters of seedlings of three citrus rootstocks,” International Journal of Fruit Science, vol. 20, no. 4, pp. 786-804, 2020. [14] S. Pathania and H. Singh, “Evaluation and prediction of salinity tolerance behavior of citrus rootstocks,” Scientia Horticulturae, vol. 289, p. 110422, 2021. [15] S. M. Madani, S. Piri, and S. Sedaghathoor, “The response of three mandarin cultivars grafted on sour orange rootstock to salinity stress,” International Journal of Fruit Science, vol. 22, no. 1, pp. 264-274, 2022. [16] C. K. Marak and M. A. Laskar, “Analysis of phenetic relationship between Citrus indica Tanaka and a few commercially important citrus species by ISSR markers,” Scientia horticulturae, vol. 124, no. 3, pp. 345-348, 2010. http://jst.tnu.edu.vn 249 Email: jst@tnu.edu.vn
  8. TNU Journal of Science and Technology 230(01): 243 - 250 [17] T. Murashige and F. Skoog, “A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culturé,” Physiologia plantarum, vol. 15, no. 3, pp. 473-497, 1962. [18] L. K. Sharma, M. Kaushal, S. K. Bali, and O. P. Choudhary, “Evaluation of rough lemon (Citrus jambhiri Lush.) as rootstock for salinity tolerance at seedling stage under in vitro conditions,” African Journal of Biotechnology, vol. 12, no. 44, pp. 6267-6275, 2013. [19] T. L. T. Luong, T. P. K. Luu, and T. P. D. Tran, “Effects of Benzyl Adenin on the growth in the gray desert soil of Vietnamese balm (Elsholtzia ciliata (Thunb.) Hyland),” Ho Chi Minh city University of Education Journal of Science, vol. 20, no. 11, p. 1885, 2023. [20] R. Paquin and P. Lechasseur, “Observations sur une méthode de dosage de la proline libre dans les extraits de plantes,” Canadian Journal of Botany, vol. 57, no. 18, pp. 151-1854, 1979. [21] C. K. Tran, Practicing plant morphology and anatomy. Professional University and High School Publishing House, 1981, pp. 44-105. [22] S. El-Habashy, “In vitro evaluation and selection for salinity tolerance in some citrus rootstock seedlings,” Journal of Horticultural Science and Ornamental Plants, vol. 10, pp. 17-27, 2018. [23] Y. A. Othman, M. B. Hani, J. Y. Ayad, and R. St Hilaire, “Salinity level influenced morpho-physiology and nutrient uptake of young citrus rootstocks,” Heliyon, vol. 9, no. 2, pp. 1-11, 2023. [24] M. Tester and R. Davenport, “Na+ tolerance and Na+ transport in higher plants,” Annals of Botany, vol. 91, no. 5, pp. 503-527, 2003. [25] E. Agathokleous, Z. Feng, and J. Peñuelas “Chlorophyll hormesis: are chlorophylls major components of stress biology in higher plants?” Science of the Total Environment, vol. 726, p. 138637, 2020. [26] C. M. Geilfus, “Chloride: from nutrient to toxicant,” Plant and Cell Physiology, vol. 59, no. 5, pp. 877- 886, 2018. [27] Y. J. Guo, Q. H. Ji, P. F. Du, H. B. Shang, and Y. L. Zhong, “Effects of salt stress on plant growth, biomass accumulation and photosynthetic physiology of shatangju saplings,” Journal of Southern Agriculture, vol. 53, no. 4, pp. 1112-1120, 2022. [28] H. A. Khalil, A. M. Eissa, S. M. EL-Shazly, and A. M. AboulNasr, “Improved growth of salinity stressed Citrus after inoculation with mycorrhizal fungi,” Scientia Horticulturae, vol. 130, pp. 624-632, 2011. [29] M. Samy, F. Shaimaa, and A. K. Hoda, “Effect of salicylic acid on growth and physiological status of salt stressed sour orange seedlings (Citrus aurantium L.),” Alexandria Journal of Agricultural Sciences, vol. 60, no. 3, pp. 229-239, 2015. [30] S. Ejaz, S. Fahad, M. A. Anjum, A. Nawaz, S. Naz, S. Hussain, and S. Ahmad, “Role of osmolytes in the mechanisms of antioxidant defense of plants,” Sustainable Agriculture Reviews, vol. 39, pp. 95-117, 2020. [31] M. R. Martínez-Cuenca, A. Primo-Capella, and M. A. Forner-Giner, “Screening of ‘King’mandarin (Citrus nobilis Lour)× Poncirus trifoliata ((L.) Raf.) hybrids as salt stress-tolerant Citrus rootstocks,” Horticulture, Environment, and Biotechnology, vol. 62, pp. 337-351, 2021. [32] Z. Gul, Z. H. Tang, M. Arif, and Z. Ye, “An insight into abiotic stress and influx tolerance mechanisms in plants to cope in saline environments,” Biology, vol. 11, no. 4, pp. 597, 2022. [33] R. R. Walker, M. Sedgley, M. A. Blesing, and T. J. Douglas, “Anatomy, ultrastructure and assimilate concentrations of roots of citrus genotypes differing in ability for salt exclusion,” Journal of Experimental Botany, vol. 35, no. 10, pp. 1481-1494, 1984. [34] C. S. Byrt, R. Munns, R. A. Burton, M. Gilliham, and S. Wege, “Root cell wall solutions for crop plants in saline soils,” Plant Science, vol. 269, pp. 47-55, 2018. [35] M. A. Rahman, J. H. Woo, S. H. Lee, H. S. Park, A. H. Kabir, A. Raza, and K. W. Lee, “Regulation of Na+/H+ exchangers, Na+/K+ transporters, and lignin biosynthesis genes, along with lignin accumulation, sodium extrusion, and antioxidant defense, confers salt tolerance in alfalfa,” Frontiers in Plant Science, vol. 13, p. 1041764, 2022. [36] R. Serrano, J. M. Mulet, G. Rios, J. A. Marquez, I. F. De Larrinoa, M. P. Leube, and C. Montesinos, “A glimpse of the mechanisms of ion homeostasis during salt stress,” Journal of experimental botany, vol. 50, pp. 1023-1036, 1999. http://jst.tnu.edu.vn 250 Email: jst@tnu.edu.vn
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2