Ảnh hưởng của Peroxide hydrogen lên năng suất và chất lượng dưa lưới sau thu hoạch
Journal of Science – 2016, Vol. 11 (3), 94 – 101 Part C: Agricultural Sciences, Fisheries and Biotechnology
ẢNH HƯỞNG CỦA PEROXIDE HYDROGEN LÊN NĂNG SUẤT
VÀ CHẤT LƯỢNG DƯA LƯỚI SAU THU HOẠCH
Nguyễn Anh Dũng1, Lê Sĩ Ngọc1, Bùi Văn Lệ2
1Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Nông nghiệp Công nghệ cao Thành phố Hồ Chí Minh
2Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Thông tin chung:
ABSTRACT
Ngày nhận bài: 22/09/2015
Ngày nhận kết quả bình duyệt:
22/10/2015
Muskmelon, the plant widely planted in Vietnam, provides for human nutrition
but does not still satisfy customer because of its quality. Recently researches
show that hydrogen peroxide can increase the germination, growth rate, as well
as biochemical metabolism such as Vitamin C, individual sugar… This study is
to investigate the effect of peroxide hydrogen on quality of postharvest
muskmelon. During the period of germination and seedlings, the peroxide
hydrogen 1.5 mM gives the best result in germination, root, shoot length and
fresth weight (94.67 ± 1.53%; 8 ± 2.16 cm; 7.1 ± 0.99 cm; 94.8 ± 22.81 g)
compared to control (82.67 a ± 2.08%; 5.35 ± 1.38 cm; 5.34 ± 0.62 cm; 68.4 ±
12.81 g). In preharvest stage, peroxide hydrogen 30 mM achives the best
quality in agronomic criteria such as weight diameter, productivity (1.75 ± 0.17
kg; 16.1 ± 1.91 cm, 3850 kg/1000 m2); as well as brix, total sugar, vitamin C
(9.33 ± 0.76 0brix; 88 ± 6.8 mg/g; 40.751 ± 1.862 mg/g). The activity of
catalase linearly with hydrogen peroxide concentration remains in leaves but
not in fruit.
Ngày chấp nhận đăng: 09/2016
Title:
An investigation on the effect of
peroxide hydrogen on the
quality of postharvest
muskmelon
Từ khóa:
Dưa lưới, peroxide hydrogen,
stress, độ Brix
Keywords:
Muskmelon, peroxide hydrogen,
stress, Brix
TÓM TẮT
Dưa lưới là cây ăn quả đang được trồng nhiều tại Việt Nam, đem lại nguồn
dinh dưỡng cho con người, tuy nhiên vẫn chưa đáp ứng được nhiều chỉ tiêu
chất lượng, trong đó có độ ngọt. Nhiều nghiên cứu cho thấy peroxide hydrogen
giúp tăng tỷ lệ nảy mầm, tốc độ sinh trưởng, các chỉ tiêu sinh hóa như độ
đường, Vitamin C,… Mục tiêu đề tài nhằm khảo sát ảnh hưởng của peroxide
hydrogen lên chất lượng dưa lưới sau thu hoạch. Trong giai đoạn nảy mầm và
cây con, peroxide hydrogen xử lí với nồng độ 1,5 mM đạt kết quả cao ở các chỉ
tiêu tỷ lệ nảy mầm, chiều dài thân, rễ, trọng lượng (94,67 ± 1,53%; 8 ± 2,16
cm; 7,1 ± 0,99 cm; 94,8 ± 22,81 g) so với đối chứng (82,67 a ± 2,08%; 5,35 ±
1,38 cm; 5,34 ± 0,62 cm; 68,4 ± 12,81 g). Trong giai đoạn cận thu hoạch,
peroxide hydrogen 30 mM bổ sung vào rễ cải thiện các chỉ tiêu nông học như
trọng lượng, đường kính, năng suất (1,75 ± 0,17 kg; 16,1 ± 1,91 cm, 3850
kg/1000m2) đạt giá trị cao nhất cũng như các chỉ tiêu sinh hóa như độ Brix,
đường tổng, Vitamin C (9,33 ± 0,76 0brix; 88 ± 6,8 mg/g; 40,751 ± 1,862 mg/g).
Bên cạnh đó, hoạt tính enzyme catalase tuyến tính với nồng độ peroxide
hydrogen tồn đọng trong lá nhưng không có trong quả.
94
Journal of Science – 2016, Vol. 11 (3), 94 – 101 Part C: Agricultural Sciences, Fisheries and Biotechnology
1. GIỚI THIỆU
Kabar vào năm 2010, ông cho rằng giai đoạn quan
trọng nhất của một cây nằm ở giai đoạn ươm
mầm, giai đoạn này sẽ quyết định khả năng phát
triển của cây có tốt hay không và có khả năng
chống chịu lại stress và bệnh (Loew, 1900). Kết
quả cho thấy khi ngâm hạt cây lúa mạch trong 1
ngày trong phòng ẩm với peroxide hydrogen ở
Dưa lưới (Cucumis melo L.) là rau ăn quả có thời
gian sinh trưởng ngắn, trồng được nhiều vụ trong
năm với năng suất khá cao. Dưa lưới sinh trưởng
khỏe, khả năng phân nhánh nhiều, cung cấp rất
nhiều tiền vitamin A (β-carotene), vitamin C, các
loại dinh dưỡng như vitamin E và axit folic là
những chất chống oxy hóa quan trọng trong quá
trình biến dưỡng dinh dưỡng của con người
(USDA, 2001). Dưa lưới hiện nay đang được
trồng phổ biến rộng rãi tại nhiều nước trên thế
giới như Nhật Bản, Hàn Quốc,... Ở Việt Nam dưa
lưới mới được trồng một số năm gần đây tại các
khu có áp dụng công nghệ cao như TP HCM,
Bình Dương tuy nhiên chất lượng đặc biệt là độ
ngọt vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu người dùng.
0
nồng độ 30 mM sau đó sấy khô 50 C trước giai
đoạn ươm sẽ giúp hạt giống nảy mầm tốt hơn,
thời gian nảy mầm ngắn so với đối chứng, đồng
thời sẽ tăng khả năng phát triển sơ khởi rễ. Deng
và cs. (2012) đã nghiên cứu ảnh hưởng của
peroxide hydrogen tác động lên khoai lang thấy
rằng cây khi được áp dụng peroxide hydrgen với
nồng độ dao động từ 0,5 – 5 mM ảnh hưởng rõ
lên tỷ lệ sống và sinh trưởng ở rễ. Với nồng độ 2.5
mM cho tác dụng tốt nhất, nhưng ngược lại với
nồng độ lên 5 mM ức chế hoàn toàn sinh trưởng ở
rễ.
Hiện nay có nhiều nghiên cứu cho thấy peroxide
hydrogen bên cạnh những áp dụng trong y học
còn có khả năng được áp dụng trong nông nghiệp
bằng cách đóng vai trò là một chất tín hiệu stress
giúp cây phản ứng lại và tăng tốc độ sinh trưởng
cũng như những hợp chất hóa sinh trong đó.
Enzyme catalase (CAT) có tác dụng thủy phân
peroxide hydrogen thành nước và O2, đóng vai trò
quan trọng trong sự bảo vệ tế bào thực vật dưới
tác động của peroxide hydrogen nội sinh sinh ra
khi gặp stress (Mai Văn Chung và cs., 2014).
Nhằm mục đích tăng khả năng sinh trưởng của
cây dưa lưới cũng như cải thiện chất lượng của
quả, chúng tôi đã tiến hành thực hiện nội dung
nghiên cứu khoa học “Ảnh hưởng của peroxide
hydrogen lên năng suất và chất lượng dưa lưới”.
Kết quả nghiên cứu của Arakawa, Katayama và
Takabe (1990) chỉ ra rằng ở cây lúa mạch
(Hordeum vulgare) khi được trồng trong điều kiện
stress sẽ ảnh hưởng đến việc tổng hợp
glycinebetaine. Tương tự vậy khi trong điều kiện
nuôi trồng có chứa 5 mM peroxide hydrogen cũng
làm tăng hàm lượng của glycinebetaine lên 25
mM. Bên cạnh tăng nồng độ các chất thẩm thấu,
peroxide hydrogen còn có tác dụng tăng hoạt tính
các enzyme chịu hạn, trong đó có sucrose
synthase, sucrose phosphate synthase. Ozaki và
cs. (2009) đã tiến hành nghiên cứu làm tăng độ
ngọt của dưa lê lên sau khi áp dụng peroxide
hydrogen 20 mM tưới vào gốc rễ của cây trong 1
tháng. Do đó, peroxide hydrogen còn tác dụng
tăng độ ngọt của quả (Hengge, 1999).
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Hạt giống của dưa lưới (giống Chu Phấn) được
ngâm trong dung dịch peroxide hydrogen ở nồng
0
độ 2% trong 1 ngày ở 25 C (Jaskani và cs.,
2006). Sau đó sấy khô 50 0C trong 1 giờ
(Çavusoglu & Kabar, 2010; Deng và cs., 2012;
Jaskani và cs, 2006). Hạt giống sau quá trình trên
sẽ được ươm trong màng Israel và được phun
sương 1 lần vào sáng (khoảng 20 ml/lần) trên 1
cây con với những nồng độ (0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0;
2,5 mM) trong 10 ngày. Hạt giống sau giai đoạn ủ
được ươm cây trong nhà màng Israel để theo dõi
những chỉ tiêu nghiên cứu.
Trong giai đoạn ươm hạt, bên cạnh khả năng
kháng chịu mặn ở lúa, peroxide hydrogen còn có
tác dụng nhằm tăng tốc độ sinh trưởng của rễ và
thân cây (Çavusoglu, 2010; Deng, 2012; Jaskani,
2006). Với kết quả nghiên cứu của Çavusoglu và
95
Journal of Science – 2016, Vol. 11 (3), 94 – 101 Part C: Agricultural Sciences, Fisheries and Biotechnology
Cây con sau khi được ươm và chọn ra nghiệm
thức tốt nhất sẽ được trồng và chăm sóc theo quy
trình số 512/QĐ – TT – CLT của Cục Trồng trọt
thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.
Peroxide hydrogen 30% (Merk) được bổ sung
thêm vào cây theo phương pháp: hòa vào nước tới
những nồng độ nhất định (0; 10; 20; 30; 40) mM,
sau đó tưới vào rễ hằng ngày, 1 lần vào buổi sáng
với lượng thể tích là 300 ml một cây. Thời gian
tưới bắt đầu khi quả bắt đầu giai đoạn tạo lưới và
kéo dài đến 1 tuần trước khi thu hoạch 1 tuần. Thí
nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi
công thức lặp lại 3 lần, mỗi lần lặp bố trí trên 10
cây dưa lưới.
VitC (Acid ascorbic) được định lượng bằng
phương pháp chuẩn độ với iod.
Đo hàm lượng peroxide hydrogen nội bào tồn
động trong lá bằng phương pháp đo máy quang
phổ : Mẫu lá hay thịt quả (200 mg trọng lượng
tươi) được đồng nhất với 5 ml dung dịch TCA
lạnh 5% (w/v). Sau đó, 800 µl dịch chiết được
đem phản ứng bằng cách thêm vào 100 µl dung
dịch TiSO4 15% trong H2SO4 23% (v/v). Dịch sau
phản ứng được ly tâm 10000 vòng/phút trong 10
phút, sau đó dịch nổi sẽ được đo độ hấp thụ ở
bước sóng 408 nm. Hàm lượng peroxide
hydrogen được đo bằng hệ số gốc với hệ số 0.28
µmol-1cm-1 (Deng và cs., 2012).
2.1 Phương pháp lấy mẫu
2.2.2 Hoạt tính chung của catalase :
Dưa lưới được thu hoạch sau 3 tháng trồng, sau
đó được chuyển về phòng thí nghiệm. Mỗi quả sẽ
được cắt theo đường kinh tuyến thành 8 miếng,
rồi lấy 3 miếng, đem cắt nhỏ thành miếng có kích
thước (5 x 5 x 5) mm (cỡ 5 g), rồi trộn đều, đem
Mẫu lá được đồng nhất và nghiền trong cối lạnh
với 0.1 M đệm phosphate pH 6.8. Sau đó, dịch
được ly tâm ở 4 0C trong 15 phút ở tốc độ 17.000
vòng/phút. Dịch nổi sẽ được dùng để định hoạt
tính catalase (CAT). Hoạt tính catalse được đo
theo phương pháp của Chance and Maehly
(1955). Hỗn hợp 5 ml bao gồm 3.0 ml phosphate
buffer (0,1 M) (pH 6,8), l ml (30 mM) H2O2 và 1
ml dịch chiết chứa enzyme. Phản ứng được tiến
0
trữ ở – 85 C bảo quản lạnh cho những thí
nghiệm sau (Theo Tiêu chuẩn của Bộ Nông
nghiệp và Phát triển Nông thôn).
2.2 Phương pháp phân tích mẫu
0
hành ở nhiệt độ phòng 37 C trong 5 phút. Phản
Các chỉ tiêu nông học bao gồm: tỷ lệ sống (nảy
mầm), chiều dài thân, rễ (cm), trọng lượng cây,
quả, đường kính quả (cm) và năng suất lý thuyết
trên 1000 m2 trồng sau thu hoạch.
ứng được dừng lại bằng cách thêm vào 0.5ml
TiSO4 0,1% trong 20% H2SO4. Hoạt tính enzyme
catalase được tính dựa trên sự phân huỷ µmole
H2O2 trong 1 phút trong 1 gram mẫu lá ban đầu
(Deng và cs., 2012).
2.2.1 Phương pháp đo chất lượng quả:
Tổng hàm lượng các chất hòa tan được đo bằng
máy đo độ Brix cầm tay.
Hàm lượng protein được đo theo phương pháp
Bradford.
Độ cứng: sử dụng máy đo độ cứng Fruit Hardress
Tester FHM-5 (Nhật), xác định tại 5 vị trí trên quả
để lấy giá trị trung bình.
Các số liệu thu được từ các thí nghiệm được xử lý
bằng phần mềm SPSS (ver 11.5) dùng cho
Windows.
Đường tổng của quả được đo bằng phương pháp
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1 Kết quả
phenol.
Hàm lượng các loại đường đơn (sucrose, glucose,
3.1.1 Ảnh hưởng của peroxide hydrogen lên giai
fructose) được đo bằng phương pháp sắc ký lỏng
0
đoạn
ươm
hạt
của
dưa
lưới
cao áp (HPLC). Mẫu được trữ ở – 85 C và đem
đi gửi phân tích.
Hàm lượng acid tổng được đo bằng phương pháp
chuẩn độ với NaOH 0,01 N.
96
Journal of Science – 2016, Vol. 11 (3), 94 – 101 Part C: Agricultural Sciences, Fisheries and Biotechnology
Bảng 1. Ảnh hưởng của peroxide hydrogen lên các chỉ tiêu nông học của dưa lưới giai đoạn cây con
Nồng độ (mM)
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
Chỉ tiêu
82,67 a ±2,08
5,35 a±1,38
5,34 a±0,62
68,4 a ±12,81
93,33 b ±1,52
6,6 ab ±1,71
6 ab±0,67
92,33 b ±1,52
7,5 b±1,58
94,67 b ±1,53
8 b±2,16
92 b ±1
92,67 b ±2,52
7,6 b±2,01
Tỷ lệ sống
Rễ (mm)
7,3 b±1,64
6,95 c ±1,21
6,8 bc±0,35
7,1 c±0,99
6,85 bc±1,29
Thân (mm)
Trọng lượng (g)
86,5 ab ±13,29
84,8 ab ±24,79 94,8 b ±22,81 92,9 b ±31,46 83,7ab ±16,94
(Các số trung bình trong cùng một cột với các mẫu tự khác nhau khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức p = 0,05.)
2.5mM
2mM
0mM
0.5mM
1mM
1.5mM
Hình 1. Dưa lưới (10 ngày tuổi) sau khi được phun bằng peroxide hydrogen trong vòng 10 ngày (mỗi ngày 1 lần;
mỗi lần trung bình 20 ml/cây con). Từ trái qua phải nghiệm thức đối chứng: 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 mM)
Bảng 1 cho thấy ảnh hưởng của peroxide
hydrogen lên giai đoạn ươm hạt của hạt dưa lưới.
Ở nồng độ 1,5 mM, các chỉ tiêu nông học của dưa
lưới đều cao hơn so với các nghiệm thức khác.
Không có sự khác biệt cao giữa các nghiệm thức
xử lý peroxide hydrogen. Tỷ lệ mầm sau khi được
phun peroxide hydrogen đạt kết quả cao hơn 92%
(94,67% ở nồng độ 1,5 mM) so với đối chứng
82,67%. Các chỉ tiêu rễ, thân, trọng lượng có xu
hướng như nhau, cao nhất ở nồng độ 1,5 mM và
đạt giá trị thấp nhất ở mẫu đối chứng.
Bảng 2 mô tả ảnh hưởng của peroxide hydrogen
lên chất lượng của quả dưa lưới sau khi được tưới
vào rễ. Kết quả cho thấy càng tăng nồng độ
peroxide hydrogen áp dụng thì các chỉ tiêu nông
học càng tăng. Tuy nhiên ở nồng độ 40 mM thì có
sự ức chế nhẹ, do đó các chỉ tiêu có xu hướng
giảm nhẹ. Ở nồng độ 20 mM, các chỉ tiêu trọng
lượng (kg); đường kính (cm); năng suất (kg/1000
m2) đạt giá cao nhất so với các nghiệm thức khác
và so với mầu đối chứng (1,82 ± 0,13) (kg) (14,6
±1,71) (cm), 4004 (kg/1000 m2).
3.1.2 Ảnh hưởng của peroxide hydrogen lên chất
lượng dưa lưới sau thu hoạch bằng phương
pháp tưới vào rễ
97
Journal of Science – 2016, Vol. 11 (3), 94 – 101 Part C: Agricultural Sciences, Fisheries and Biotechnology
Bảng 2. Ảnh hưởng của peroxide hydrogen lên các chỉ tiêu nông học của dưa lưới sau thu hoạch
Nồng độ (mM)
0
10
20
30
40
Chỉ tiêu
Trọng lượng (kg)
1,51 a ±0,144
14 a ±1,24
3322
1,7 b ±0,08
14,4 a ±1,26
3740
1,82 b ±0,13
14,6 ab ±1,71
4004
1,75 b ±0,17
16,1 b ±1,91
3850
1,72 b ±1,75
15,5 ab ±2,2
3850
Đường kính (cm)
Năng suất (kg/1000m2)
(Các số trung bình trong cùng một hàng với các mẫu tự khác nhau khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức p = 0,05.)
Bảng 3. Ảnh hưởng của peroxide hydrogen lên các chỉ tiêu sinh hóa của dưa lưới sau thu hoạch
Nồng độ(mM)
0
10
20
30
40
Chỉ tiêu
Brix
8,33 a ±0,5
10,23 b ±1,4
52,31ab ±4,4
9,02 a±0,65
15,2 b±1,8
10,9 b ±1,47
67,01bc±4,55
11,8 ab±1,33
17,39 bc±0,69
38,78 bc±1,49
9,33 b ±0,76
88d±6,8
9,3 ab ±0,5
Đường tổng (mg/g) 46,65 a ±1,7
74,69 cd±17,02
12,53 ab±4,93
17,13 bc±3,26
43,84 cd±10,18
glucose (mg/g)
fructose (mg/g)
sucrose (mg/g)
VitC (mg/g)
7,9 a±0,66
11,83 a±1,12
24,26 a±0,9
14,62 b±1,77
18,98 c±0,76
48,99 d±4,36
31,37 ab±2,85
23,291 a±2,56 33,559 b±2,404 40,751 c±1,862 33,870 b±6,057 21,47 a±0,084
(Các số trung bình trong cùng một hàng với các mẫu tự khác nhau khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức p = 0,05.)
Bảng 3 mô tả kết quả các chỉ tiêu sinh hóa của
dưa lưới sau thu hoạch sau khi được tưới peroxide
hydrogen vào rễ. Độ Brix có sự thay đổi tuyến
tính nhau, tăng lên khi tăng nồng độ áp dụng
peroxide hydrogen lên, đạt cực đại ở 20 mM (10,9
± 0,76), sau đó giảm nhẹ ở nồng độ 30 mM và 40
mM. Các chỉ tiêu về đường tổng và đường đơn
(glucose, fructose, sucrose) cũng có sự thay đổi
tương tự như chỉ tiêu độ Brix, tăng lên đạt ngưỡng
ở nồng độ 30 mM và giảm dần lại ở 40 mM. Bên
cạnh đó, hàm lượng Vit C cũng tăng khi áp dụng
peroxide hydrogen. Tuy nhiên, ở chỉ tiêu này, giá
trị đạt cao nhất ở nồng độ 20 mM (40,751 ±
1,862), sau đó giảm mạnh ở nồng độ 30 mM và
b
a
40 mM (33,870 ± 6,057 và 21,47 ± 0,084).
Chúng tôi không phát hiện có sự thay đổi về độ
cứng, cũng như hàm lượng acid tổng trong dưa
lưới sau thu hoạch.
98
Journal of Science – 2016, Vol. 11 (3), 94 – 101 Part C: Agricultural Sciences, Fisheries and Biotechnology
Nông độ (mM)
Hình 2. Peroxide hydrogen tồn động trong lá và Hoạt tính chung của enzyme catalase (HTC CAT)
Hình 2 biểu diễn hàm lượng peroxide hydrogen
tồn động trong lá và HTC CAT (UI/gFW) sau khi
được xử lý với peroxide hydrogen ở những nồng
độ khác nhau. Đối với mẫu lá, khi tăng nồng độ
xử lý với peroxide hydrogen thì nồng độ còn tồn
đọng trong lá tăng theo. Nồng độ đo được ở mẫu
lá lần lượt là 0,5967 ± 0,066; 0,7567 ± 0,04;
1,0133 ± 0,04; 1,3167 ± 0,104; 1,723 ± 0,075
(µg/g). Tuy nhiên đối với mẫu thịt quả thì không
phát hiện được lượng tồn dư peroxide hydrogen.
Hoạt tính chung (HTC) enzyme CAT trong lá
tuyến tính với hàm lượng peroxide hydrogen tồn
động trong lá. Khi hàm lượng peroxide hydrogen
tồn động trong lá càng cao thì HTC enzyme CAT
cũng cao theo. Đối với hoạt tính riêng (HTR)
CAT, không có sự khác biệt về mặt thống kê ở
những nghiệm thức khác nhau, do hàm lượng
protein tổng trong lá cũng tuyến tính với hàm
lượng peroxide hydrogen tồn động trong lá.
Thực nghiệm đã chứng minh hiệu quả của việc
ứng dụng peroxide hydrogen nồng độ thấp có tác
dụng rất lớn lên giai đoạn cây con (Deng và cs.,
2012). Kết quả thực nghiệm cho thấy sự tương tự
như những nghiên cứu của Çavusoglu và cộng sự
năm 2010 khi ông khảo sát sự ảnh hưởng của
peroxide hydrogen lên khả năng nảy mầm của cây
con (Çavusoglu & Kabar, 2010). Cũng như
nghiên cứu của Deng và cộng sự (2012) trên
khoai lang cho thấy, ảnh hưởng của peroxide
hydrogen lên sự phát triển của rễ và thân khoai
lang, kết quả thực nghiệm cũng chứng minh được
tác động của chất tín hiệu peroxide hydrogen lên
giai đoạn cây con.
Peroxide hydrogen cho thấy có khả năng kích
thích sự phát triển của quả trong giai đoạn cận thu
hoạch, tín hiệu stress gây ra làm nhiệm vụ kích
thích cây đề kháng lại; từ đó tạo những hợp chất
thứ cấp có vai trò phát triển cây từ đó cây phát
triển mạnh hơn so với trong điều kiện bình thường
(Bảng 2). Tuy nhiên, nồng độ áp dụng phải nằm
trong khoảng cho phép, khi tăng nồng độ vượt
ngưỡng chịu đựng của cây (trong thí nghiệm dao
động khoảng 30 mM) thì cây bắt đầu bị ảnh
3.2 Thảo luận
Ảnh hưởng của peroxide hydrogen (0,5 mM – 2,5
mM) lên giai đoạn ươm hạt nhằm chứng minh khả
năng phá vỡ “giai đoạn ngủ” cũng như sự phát
triển của rễ, thân và trọng lượng của cây trong
vòng 10 ngày đầu kể từ khi gieo hạt (Bảng 1).
99
Journal of Science – 2016, Vol. 11 (3), 94 – 101 Part C: Agricultural Sciences, Fisheries and Biotechnology
hưởng xấu và sinh trưởng dần yếu đi (Çavusoglu
càng nhiều. Tuy nhiên peroxide chỉ có tác dụng
làm chất kích thích con đường sinh hóa ở thực
vật, nó không được vận chuyển xuống quả như
các hợp chất thứ cấp khác như đường (Çavusoglu
& Kabar, 2010; Uchida và cs., 2002a; Uchida và
cs., 2002b; Uchida và cs., 2004) (Hình 1).
& Kabar, 2010).
Khi có 1 chất tín hiệu stress hiện diện, tế bào sẽ
kích hoạt những nhân tố để kháng lại hiện tượng
stress này. Trong những nhân tố đó có 3 enzyme
bao gồm sucrose synthase, sucrose photphate
synthase và invertase (Uchida và cs., 2002a;
Uchida và cs., 2002b; Uchida và cs., 2004). Đây
là 3 enzyme xúc tác tổng hợp đồng sucrose trong
thực vật, khi những enzyme này được tăng cường
sẽ làm tăng độ ngọt của quả lên cao. Hàm lượng
các hợp chất hoà tan (Brix) do cũng tuyến tính với
hàm lượng đường nên cũng tăng cao lên. Khi
nồng độ áp dụng cao hơn 30 mM thì có hiện
tượng giảm độ đường, peroxide hydrogen là một
chất gây stress, ở mức độ nào đó nó sẽ gây hại
cho tế bào làm ảnh hưởng đến các hoạt động sinh
hoá của cây, do đó kết quả ở đây chỉ ra với nồng
độ 30mM thì hiện tượng stress chỉ diễn ra ở mức
“tín hiệu” để kích thích cây chứ chưa làm tác
động mạnh đến sự sinh trưởng của cây giai đoạn
ra quả. Hàm lượng đường tăng là kết quả hoạt
động chủ yếu của 3 enzyme trong quả bao gồm
sucrose phosphate synthase, sucrose sythase và
invertase trong đó sucrose phosphate synthase và
sucrose synthase có chức năng chủ yếu là tổng
hợp lên đường sucrose trong khi inveratse, có hoạt
tính xúc tác cắt đôi sucrose ra thành glucose và
fructose. Sự cân bằng và của 3 enzyme tạo nên sự
cân bằng của từng loại đường đơn trong quả mà ở
đây là dưa lưới chu phấn. Có thể suy luận từ kết
quả thực nghiệm cho thấy đây là 3 enzyme phản
ứng lại với điều kiện stress của môi trường ở thực
vật. Những nghiên cứu về stress cũng cho thấy sự
hoạt động mạnh của 3 enzyme trên có nhiệm vụ
giúp cây đề kháng lại với điều kiện bất lợi của
môi trường (Bảng 3).
Hoạt tính chung (HTC) enzyme CAT trong lá
tuyến tính với hàm lượng peroxide hydrogen tồn
động trong lá. Khi hàm lượng peroxide hydrogen
tồn động trong lá càng cao thì HTC enzyme CAT
cũng cao theo. Đối với HTR CAT, không có sự
khác biệt về mặt thống kê ở những nghiệm thức
khác nhau, do hàm lượng protein tổng trong lá
cũng tuyến tính với hàm lượng peroxide hydrogen
tồn động trong lá (Hình 2).
CAT là enzyme có chức năng thủy phân peroxide
hydrogen thành O2 và H2O. Khi nồng độ cơ chất
(peroxide hydrogen) càng cao và trong ngưỡng
cho phép thì HTC của CAT càng cao. Trong điều
kiện stress, peroxide hydrogen nội sinh tích lũy
nhiều, đó cũng là lý do để cho HTC CAT tăng cao
như số liệu ở bảng trên. Bên cạnh đó, stress sẽ
làm tích lũy nhiều các hợp chất sinh hóa, trong đó
có hàm lượng protein, kết quả là HTR của CAT
không thay đổi có ý nghĩa ở những nghiệm thức
khác nhau.
4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
4.1 Kết luận
-
-
-
Ở giai đoạn ươm hạt, cây được phun với nồng
độ 1,5 mM peroxide hydrogen cho kết quả tốt
nhất ở các chỉ tiêu chiều dài thân, rễ, trọng
lượng cây.
Ở giai đoạn cận thu hoạch, khi tưới peroxide
hydrogen vào rễ thì dưa lưới sau thu hoạch cho
kết quả những chỉ tiêu sinh hóa và nông học
cao nhất so với những nghiệm thức khác.
Peroxide hydrogen tồn đọng trong lá và hoạt
tính enzyme catalase tuyến tính với nồng độ
xử lý trên cây dưa lưới.
Peroxide hydrogen được tưới vào rễ sẽ được vận
chuyển lên lá, tại đây nó trở thành 1 chất tín hiệu
kích thích con đường sinh hóa kháng stress ở thực
vật. Các enzyme có chức năng phân hủy như
catalse được kích hoạt để loại lượng peroxide
hydrogen tồn dư trong lá. Do đó, khi xử lý với
nồng độ càng cao thì nồng độ tích lũy trong lá
4.2 Kiến nghị
-
Ứng dụng peroxide hydrogen cho những loại
cây trồng khác.
100
Journal of Science – 2016, Vol. 11 (3), 94 – 101 Part C: Agricultural Sciences, Fisheries and Biotechnology
Jaskani, M. J., Kwon, S. W., Kim, D. H., &
Abbas, H. A. I. D. E. R. (2006). Seed
treatments and orientation affects germination
and seedling emergence in tetraploid
-
Nghiên cứu sâu hơn về những quá trình
chuyển hóa các hợp chất khác khi được áp
dụng peroxide hydrogen.
-
Khảo sát khả năng kháng những stress khác
nhau của cây trồng khi được xử lý với
peroxide hydrogen ở nồng độ thích hợp.
watermelon. Pakistan
Botany, 38(1), 89.
Journal
of
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Arakawa, K., Katayama, M., & Takabe, T.
(1990). Levels of betaine and betaine aldehyde
dehydrogenase activity in the green leaves,
and etiolated leaves and roots of barley. Plant
and cell physiology, 31(6), 797-803.
Çavusoglu, K., & Kabar, K. (2010). Effects of
hydrogen peroxide on the germination and
early seedling growth of barley under NaCl
and high temperature stresses. Eur. Asian J.
Biosci, 4, 70-79.
Ozaki, K., Uchida, A., Takabe, T., Shinagawa, F.,
Tanaka, Y., Takabe, T., ... & Takabe, T.
(2009). Enrichment of sugar content in melon
fruits by hydrogen peroxide treatment. Journal
of plant physiology, 166(6), 569-578.
Loew, O. (1900). A new enzyme of general
occurrence in organisms. Science, 701-702.
Mai Văn Chung, Nguyễn Đức Diện & Nguyễn
Đình San. (2014). Phản ứng siêu nhạy cảm ở
rễ cây đậu tương nam đàn đối với chì. Tạp chí
Khoa học và Phát triển, 12 (7), 1023-1028.
Chance, B., & Maehly, C. (1955). Assay of
Uchida, A., Jagendorf, A. T., Hibino, T., Takabe,
T., & Takabe, T. (2002a). Effects of hydrogen
peroxide and nitric oxide on both salt and heat
stress tolerance in rice. Plant Science, 163(3),
515-523.
catalase
and
peroxidases.
Methods
Enzymology, 11, 764-775.
Deng, X. P., Cheng, Y. J., Wu, X. B., Kwak, S.
S., Chen, W., & Eneji, A. E. (2012).
Exogenous hydrogen peroxide positively
influences root growth and exogenous
hydrogen peroxide positively influences root
growth and metabolism in leaves of sweet
potato seedlings. Aust J Crop Sci, 6(11), 1572-
1578.
Retrieved 2009-03-01.
Uchida, A., Shi, W., Ozaki, K., Okamoto, M.,
Koshiba, T., Hirai, T., Hibino, T., Ichihara, S.,
Takabe, T. and Takabe, T. (2002b). Induction
of glycinebetaine accumulation is possibly
triggered by H2O2 and ABA in a winter-type
barley under heat stress. Plant Sci.
Submitted,162, 524 – 530.
Uchida, A., Takabe, T., Hayashi, T. and Takabe,
T. (2004). Sugar content increases in tomato
and melon fruits by hydrogen peroxide
treatment. Plant Growth Reg. Submitted, 154,
615 – 620.
921636249.Gb. r. html
101
8 trang
08/01/2024
16360
Free
Bạn đang xem tài liệu "Ảnh hưởng của Peroxide hydrogen lên năng suất và chất lượng dưa lưới sau thu hoạch", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- anh_huong_cua_peroxide_hydrogen_len_nang_suat_va_chat_luong.pdf
