Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh liên quan đến phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn (Glycine max (L.) Merr.) đối với rệp muội đen (Aphis craccivora Koch).Nghiên cứu một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh liên quan đến phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn (Glycine max (L.) Merr.) đối với rệp muội đen (Aphis craccivora Koch).Nghiên cứu một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh liên quan đến phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn (Glycine max (L.) Merr.) đối với rệp muội đen (Aphis craccivora Koch).Nghiên cứu một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh liên quan đến phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn (Glycine max (L.) Merr.) đối với rệp muội đen (Aphis craccivora Koch).Nghiên cứu một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh liên quan đến phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn (Glycine max (L.) Merr.) đối với rệp muội đen (Aphis craccivora Koch).Nghiên cứu một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh liên quan đến phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn (Glycine max (L.) Merr.) đối với rệp muội đen (Aphis craccivora Koch).Nghiên cứu một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh liên quan đến phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn (Glycine max (L.) Merr.) đối với rệp muội đen (Aphis craccivora Koch).Nghiên cứu một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh liên quan đến phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn (Glycine max (L.) Merr.) đối với rệp muội đen (Aphis craccivora Koch).Nghiên cứu một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh liên quan đến phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn (Glycine max (L.) Merr.) đối với rệp muội đen (Aphis craccivora Koch).Nghiên cứu một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh liên quan đến phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn (Glycine max (L.) Merr.) đối với rệp muội đen (Aphis craccivora Koch).Nghiên cứu một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh liên quan đến phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn (Glycine max (L.) Merr.) đối với rệp muội đen (Aphis craccivora Koch).Nghiên cứu một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh liên quan đến phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn (Glycine max (L.) Merr.) đối với rệp muội đen (Aphis craccivora Koch).Nghiên cứu một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh liên quan đến phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn (Glycine max (L.) Merr.) đối với rệp muội đen (Aphis craccivora Koch).Nghiên cứu một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh liên quan đến phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn (Glycine max (L.) Merr.) đối với rệp muội đen (Aphis craccivora Koch).Nghiên cứu một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh liên quan đến phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn (Glycine max (L.) Merr.) đối với rệp muội đen (Aphis craccivora Koch).Nghiên cứu một số đáp ứng sinh lý, hóa sinh liên quan đến phản ứng tự bảo vệ của cây đậu tương Nam Đàn (Glycine max (L.) Merr.) đối với rệp muội đen (Aphis craccivora Koch).
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI TRẦN NGỌC TOÀN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐÁP ỨNG SINH LÝ, HÓA SINH LIÊN QUAN ĐẾN PHẢN ỨNG TỰ BẢO VỆ CỦA CÂY ĐẬUTƯƠNGNAM ĐÀN(Glycinemax(L.)Merr.)ĐỐIVỚIRỆPMUỘIĐEN( AphiscraccivoraKoch) LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC HÀ NỘI - 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI TRẦN NGỌC TOÀN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ ĐÁP ỨNG SINH LÝ, HÓA SINH LIÊN QUAN ĐẾN PHẢN ỨNG TỰ BẢO VỆ CỦA CÂY ĐẬU TƯƠNGNAM ĐÀN(Glycinemax(L.)Merr.)ĐỐIVỚIRỆPMUỘIĐEN( AphiscraccivoraKoch) Chuyên ngành: Sinh lý học thực vật Mã số: 9420112 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Trần Thị ThanhHuyền PGS.TS Mai VănChung HÀ NỘI - 2023 LỜI CAM ĐOAN Tơixin camđoanđây làcơngtrình nghiêncứu củariêng tơi.Các kết quảcótrongluậnán làtrung thực Cáctàiliệuthamkhảo, tríchdẫncónguồn gốcxuấtxứ rõràng Tơixinchịu trách nhiệmhồntồnvề cơngtrình nghiêncứu củamình Tác giả Trần Ngọc Tồn LỜI CẢM ƠN LuậnánđãđượchồnthànhtạicácphịngthínghiệmtrườngĐạihọcVinhvà mộtsốđơnvịphốihợp.Trongqtrìnhnghiêncứu,tơiđãnhậnđượcnhữngsựgiúp đỡ vơ quý báu từ tập thể cánhân Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy cô hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trần Thị Thanh Huyền PGS.TS Mai Văn Chung tận tâm giúp đỡ, hướng dẫn tơi q trình nghiên cứu, thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô, nhà khoa học Tổ Bộ môn Sinh lý thực vật ứng dụng, Ban Chủ nhiệm Khoa Sinh học; Phịng Sau đại học TrườngĐạihọcSưphạmHàNộiđãgiúpđỡtơitrongqtrìnhhọctậpvàhồnthành luậnán Tơi xin chân thành cảm ơn Viện Hóa học hợp chất thiên nhiên Viện Công nghệ Sinh học trực thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam; Trường Đại học Khoa học sống POZNAN (Ba Lan) phối hợp phân tích số tiêu sinh hóa Tơi xin chân thành cảm ơn Trung tâm khuyến nông huyện Nam Đàn; Viện Sinh thái Tài nguyên Sinh vật (Viện Hàn lâm Khoa học CôngnghệViệt Nam) đãcungcấpgiốngđậutươngNamĐànvànguồnrệpmuộiđenlàmvậtliệunghiêncứu cho thí nghiệm liênquanđến đềtài Tơi xin chân thành cảm ơn Ban Lãnh đạo Viện Nông nghiệp Tài nguyên; Trung tâm thực hành thí nghiệm thuộc trường Đại học Vinh thầy cô giáo giúp đỡ, động viên tơi suốt q trình học tập nghiên cứu đề tài Cuốicùng,tơixinbàytỏlịngbiếtơntớigiađình,ngườithân,cácemcựusinhviênvàbạnbè đãgiúpđỡ,độngviêntơitrongqtrìnhhọctậpvàhồnthànhluậnán HàNội,tháng năm2023 Tác giả luận án Trần Ngọc Toàn MỤC LỤC Trang MỞĐẦU 1 Tính cấp thiết củađềtài Mục tiêu nghiêncứu .2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn củađềtài .3 Đóng góp củaluậnán .3 Cấu trúc củaluậnán CHƯƠNG1.TỔNGQUANVỀ VẤN ĐỀNGHIÊNCỨU 1.1 Cây đậutương 1.1.1 Đặc điểmsinhhọc 1.1.2 Giá trị kinh tế câyđậutương .7 1.1.3 Tình hình sản xuất đậu tương giới ởViệtNam .8 1.1.4 Giống đậu tươngNamĐàn 12 1.2 Rệp muội đen ảnh hưởng sản xuấtnôngnghiệp 14 1.2.1 Rệp muội đen (Aphiscraccivora Koch) 14 1.2.2 Ảnhhưởngcủarệpvàcáclồicơntrùngchíchhútkhácđốivớicâytrồng 15 1.3 Sự tương tác chế tự bảo vệ trồng đốivớirệp 18 1.3.1 Tác động rệp lêncâytrồng 18 1.3.1.1 Qúa trình xâmnhập .18 1.3.1.2 Thành phần nước bọtcủarệp 19 1.3.2.Cácphântửtínhiệutrongcơchếtựbảovệcủacâytrồngkhirệptácđộng 21 1.3.2.1 Các chất kích kháng nước bọtcủarệp 21 1.3.2.2 Cácgenkháng 21 1.3.2.3 Phản ứng thực vật trước côngcủarệp 24 1.3.2.4 Các chế phòng vệ câyhọĐậu .26 1.3.3 Qtrìnhchuyểnhóa/tổnghợpcácphântửtínhiệutrongcâytrồngkhirệp tácđộng 28 1.3.3.1 Jasmonicacid 28 1.3.3.2 Salicylicacid 32 1.3.3.3 Hydrogenperoxide .37 1.3.3.4 Gốc tựdosuperoxide 42 CHƯƠNG 2:VẬT LIỆU, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁPNGHIÊNCỨU 44 2.1 Vật liệunghiêncứu 44 2.1.1 Cây giống đậu tươngNamĐàn 45 2.1.2 Rệp muộiđen 45 2.2 Phạm vinghiêncứu 46 2.3 Nội dungnghiêncứu 47 2.4 Phương phápnghiêncứu 47 2.4.1 Phương pháp bố tríthínghiệm .47 2.4.2 Phương pháp phân tích cácchỉtiêu 48 2.4.2.1 Phươngphápphântíchcácchỉtiêuvềảnhhưởngcủarệpmuộiđen đến tế bào đậu tươngNamĐàn 48 2.4.2.2 Phương pháp phân tích tiêu hàm lượng phân tử tínhiệu đậu tương Nam Đàn rệp muội đentácđộng 49 2.4.2.3 Phương pháp phân tích tiêu hoạt độ số enzymetổng hợp/chuyển hóa phân tử tín hiệu đậu tương Nam Đàn rệpmuội đentácđộng 52 2.4.2.4 Phương pháp xácđịnh protein 56 2.4.2.5 Hóa chất dùng cho cácphântích 56 2.4.3 Xử lýsốliệu 56 CHƯƠNG 3:KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀTHẢOLUẬN 56 3.1 ẢnhhưởngcủarệpmuộiđenđếncáctếbàoláđậutươngNamĐàn 56 3.1.1 TổnthươngởcáctếbàoláđậutươngNamĐànkhirệpmuộiđentácđộng 57 3.1.2 SựperoxidehóalipidmàngởcáctếbàoláđậutươngNamĐàndưới tác động rệpmuộiđen 62 3.2 Sự thay đổi hàm lượng phân tử tín hiệu đậu tương NamĐàn rệp muội đentácđộng 68 3.2.1 CácdạngoxyhoạthóatrongláđậutươngNamĐànkhirệpmuộiđentácđộng .68 3.2.1.1 Gốc tự superoxide đậu tương Nam Đàn rệp muộiđ e n tácđộng 68 3.2.1.2 Hydrogen peroxide đậu tương Nam Đàn rệp muội đen tácđộng 73 3.2.2 Salicylic acid đậu tương Nam Đàn rệp muội đentácđộng 78 3.2.3 JasmonicacidtrongláđậutươngNamĐànkhirệpmuộiđentácđộng .82 3.3 Hoạt độ số enzyme tổng hợp/chuyển hóa phân tử tín hiệutrong đậu tương Nam Đàn rệp muội đentácđộng 87 3.3.1 EnzymechuyểnhóacácdạngoxyhoạthóatrongláđậutươngNamĐàn rệp muội đentácđộng 87 3.3.1.1 Enzyme superoxide dismutase đậu tương Nam Đàn rệpmuội đentácđộng 87 3.3.1.2.EnzymecatalasetrongláđậutươngNamĐànkhirệpmuộiđentácđộng 91 3.3.2 Enzyme tổng hợp salicylic acid đậu tương Nam Đàn rệpmuội đentácđộng 96 3.3.2.1.Enzymephenylalanineammonia-lyasevàsựbiểuhiệncủagenePAL 96 3.3.2.2 Enzyme benzoic 2-hydroxylase đậu tương Nam Đàn rệpmuội đentácđộng .100 3.3.3 EnzymetổnghợpjasmonicacidtrongláđậutươngNamĐànkhirệpmuội đen tác động(enzymelipoxygenase) .106 KẾT LUẬN VÀKIẾNNGHỊ 113 KẾTLUẬN 113 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌCCƠNGBỐ .115 TÀILIỆUTHAMKHẢO .115 PHỤLỤC 1.PL DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt ABA BA2H CAT CT ET FW GA HR JA KH & CN LOX MeJA O2.OPDA PAL PFI POX ROS R (R1… Rn) SA SAR SOD TG UBND V (V1… Vn) VE VC NBT TBARS TCA Viết đầy đủ Abscisic acid Benzoic 2-hydroxylase Catalase Công thức Ethylene Fresh weight Gibberellic acid Hypersensitive response Jasmonic acid Khoa học & Công nghệ Lipoxygenase Methyl jasmonate Superoxide anion 12-oxo – phytodienoic acid Phenylalanine ammonialyase Phloem feeding insects Peroxidase Reactive oxygen species Reproductive stages Nghĩa tiếng Việt Abscisic acid Enzyme benzoic 2-hydroxylase Enzyme catalase Công thức Ethylene Khối lượng tươi Gibberellin Phản ứng siêu nhạy cảm Jasmonic acid Khoa học công nghệ Enzyme lipoxygenase Methyl jasmonate Gốc tự superoxide 12-oxo – phytodienoic acid Enzyme phenylalanine ammonia-lyase Salicylic acid Systemic acquired resistance Superoxide dismutase Thời gian Ủy ban nhân dân Vegetative stages Salicylic acid Tính kháng tập nhiễm hệ thống Cơn trùng chích hút nhựa Enzyme peroxidase Các dạng oxy hoạt hóa Giai đoạn sinh trưởng sinh thực Enzyme superoxide dismutase Thời gian Ủy ban nhân dân Giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng từ V1đến Vn Giaiđoạn nảy mầm (xuấthiệnlá Vegetative stage emerges mầm) Vegetative stage cotyledon Giai đoạn mọc (xuất đơn nguyên) Nitro blue tetrazolium Dung dịch nitro blue tetrazolium chloride chloride Thiobarbituric Thiobarbituric acid Trichloroacetic Trichloroacetic acid DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng1.1 Sản xuất đậu tương giới theo khu vực(năm2020) Bảng1.2 Một số quốc gia sản xuất đậu tương lớn giới(năm2020) 10 Bảng1.3 Nhập đậu tương Việt Nam quacácnăm 10 Bảng1.4 Diệntích,năngsuấtvàsảnlượngđậutươngởViệtNam(từ2015 đến2020) .11 Bảng1.5 Diện tích, suất sản lượng đậu tương ởNghệAn 12 Bảng3.1 Tổnthương tế bào đậu tương Nam Đàn rệp muội đen tácđộng .57 Bảng3.2 Hàm lượng thiobarbituric acid đậu tươngNamĐàn 63 Bảng3.4 Hàm lượng hydrogen peroxide đậu tươngNamĐàn 74 Bảng3.5 Hàm lượng salicylic acid đậu tương Nam Đànkhi rệpmuội đentácđộng 78 Bảng3.6 Hàm lượng jasmonic acid đậu tươngNamĐàn .83 Bảng3.7 HoạtđộenzymesuperoxidedismutasetrongláđậutươngNamĐàn .88 Bảng3.8 Hoạt độ enzyme catalase đậu tươngNamĐàn 92 Bảng3.9 Hoạt độ enzyme phenylalanine ammonia-lyase đậu tươngNam Đàn rệp muội đentácđộng .96 Bảng 3.10 Hoạt độ enzyme benzoic 2-hydroxylase đậu tương Nam Đàn rệp muội đentácđộng 101 Bảng 3.11 Hoạt độ enzyme lipoxygenase đậu tương Nam Đànkhi rệpmuội đentácđộng 106 DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Trang Biểuđồ3.1 TổnthươngtếbàoláđậutươngNamĐànkhigâynhiễm20rệpở giai đoạnsinhtrưởng 60 Biểuđồ3.2 TổnthươngtếbàoláđậutươngNamĐànkhigâynhiễm30rệpở giai đoạnsinhtrưởng 61 Biểuđồ3.3 Sự peroxide hóa lipid tế bào đậu tương Nam Đànkhi gâynhiễm 10 rệp giai đoạnsinh trưởng .65 Biểuđồ3.4 Sự peroxide hóa lipid tế bào đậu tương Nam Đànkhi gâynhiễm 20 rệp giai đoạnsinh trưởng .66 Biểuđồ3.5 Sự peroxide hóa lipid tế bào đậu tương Nam Đànkhi gâynhiễm 30 rệp giai đoạnsinh trưởng .67 Biểuđồ3.6 Hàm lượng gốc tự superoxide tế bào đậu tương NamĐàn gây nhiễm 10 rệp giai đoạnsinhtrưởng 72 Biểuđồ3.7 Hàm lượng gốc tự superoxide tế bào đậu tương NamĐàn gây nhiễm 20 rệp giai đoạnsinhtrưởng 72 Biểuđồ3.8 Hàm lượng gốc tự superoxide tế bào đậu tương NamĐàn gây nhiễm 30 rệp giai đoạnsinhtrưởng 73 Biểuđồ3.9 HàmlượnghydrogenperoxidetrongtếbàoláđậutươngNamĐàn gây nhiễm 10 rệp giai đoạnsinhtrưởng 76 Biểu đồ 3.10 Hàm lượng hydrogen peroxide tế bào đậu tương Nam Đàn gây nhiễm 20 rệp giai đoạnsinhtrưởng 76 Biểu đồ 3.11 Hàm lượng hydrogen peroxide tế bào đậu tương Nam Đàn gây nhiễm 30 rệp giai đoạnsinhtrưởng 77 Biểu đồ 3.12 Hàm lượng salicylic acid tế bào đậu tương Nam Đàn gây nhiễm 10 rệp giai đoạnsinhtrưởng 80 Biểu đồ 3.13 Hàm lượng salicylic acid tế bào đậu tương Nam Đàn gây nhiễm 20 rệp giai đoạnsinhtrưởng 81 Biểu đồ 3.14 Hàm lượng salicylic acid tế bào đậu tương Nam Đàn gây nhiễm 30 rệp giai đoạnsinhtrưởng 81 Biểu đồ 3.15 Hàm lượng jasmonic acid tế bào đậu tương Nam Đàn gây nhiễm 10 rệp giai đoạnsinhtrưởng 85 Biểu đồ 3.16 Hàm lượng jasmonic acid tế bào đậu tương Nam Đàn gây nhiễm 20 rệp giai đoạnsinhtrưởng 85