Đang tải... (xem toàn văn)
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu 2 1.3. Nội dung nghiên cứu 2 1.4. Phạm vi nghiên cứu 3 CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 4 2.1. Sơ lược về cây sài đất ba thùy (Wedelia trilobata (L.) Hitchc) 4 2.1.1. Phân loại 4 2.1.2. Hình thái 4 2.1.3. Thành phần hóa thực vật 7 2.2. Sơ lược về khả năng ức chế thực vật (Allelopathy) 8 2.2.1. Hiện tượng Allelopathy 8 2.2.2. Cơ chế ức chế thực vật 10 2.3. Lược sử nghiên cứu khả năng ức chế thực vật của cây sài đất ba thùy (Wedelia trilobata (L.) Hitchc) 15 2.4. Phương pháp tách chiết cao phân đoạn etyl acetate 19 2.5. Sơ lược về cây xà lách 19 2.6. Sơ lược về cây cải ngọt. 21 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 3.1 Vật liệu nghiên cứu 22 3.2 Địa điểm và thời gian nghiên cứu 22 3.3 Hóa chất 22 3.4 Thiết bị và dụng cụ 22 3.5. Phương pháp nghiên cứu 23 3.5.1. Điều chế phân đoạn cao chiết 23 3.5.2. Khảo sát hàm lượng polyphenol tổng. 24 3.5.3. Khảo sát hàm lượng flavonoid tổng. 24 3.5.4. Khảo sát khả năng ức chế thực vật của các phân đoạn trong cao chiết ethyl acetate. 24 3.5.5. Khảo sát cơ chế ức chế thực vật trên phân đoạn có khả năng ức chế thực vật cao nhất. 25 3.5.6. Xử lý số liệu 27 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ DỰ KIẾN 28 CHƯƠNG 5: KẾ HOẠCH THỰC HIỆN 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO 30
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CAO HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC Mã ngành: 8420201 KHẢO SÁT KHẢ NĂNG ỨC CHẾ THỰC VẬT CỦA CAO PHÂN ĐOẠN ETHYL ACETATE TỪ CÂY SÀI ĐẤT BA THÙY (Wedelia trilobata (L.) Hitchc) CÁN BỘ HƯỚNG DẪN HỌC VIÊN THỰC HIỆN TS TRẦN NGỌC QUÝ NGUYỄN MINH PHƯƠNG MSSV: M0520010 LỚP: CNSH K27 Cần Thơ, Tháng 01/2022 PHẦN KÝ DUYỆT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN HỌC VIÊN THỰC HIỆN TS TRẦN NGỌC QUÝ NGUYỄN MINH PHƯƠNG XÉT DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN Đề cương luận văn tốt nghiệp cao học “Khảo sát khả ức chế thực vật cao phân đoạn Ethyl acetat từ Sài đất ba thùy (Wedelia trilobata (L.) Hitchc)” học viên Nguyễn Minh Phương thực hiện theo hướng dẫn TS Trần Ngọc Qúy báo cáo Hội đồng xét duyệt đề cương thông qua ngày … tháng … năm 2022 Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2022 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG THƯ KÝ (Ký tên) (Ký tên) MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Nội dung nghiên cứu 1.4 Phạm vi nghiên cứu CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU .4 2.1 Sơ lược sài đất ba thùy (Wedelia trilobata (L.) Hitchc) 2.1.1 Phân loại 2.1.2 Hình thái 2.1.3 Thành phần hóa thực vật 2.2 Sơ lược khả ức chế thực vật (Allelopathy) 2.2.1 Hiện tượng Allelopathy .8 2.2.2 Cơ chế ức chế thực vật 10 2.3 Lược sử nghiên cứu khả ức chế thực vật sài đất ba thùy (Wedelia trilobata (L.) Hitchc) 15 2.4 Phương pháp tách chiết cao phân đoạn etyl acetate 19 2.5 Sơ lược xà lách 19 2.6 Sơ lược cải .21 CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .22 3.1 Vật liệu nghiên cứu 22 3.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 22 3.3 Hóa chất .22 3.4 Thiết bị dụng cụ 22 3.5 Phương pháp nghiên cứu 23 3.5.1 Điều chế phân đoạn cao chiết 23 3.5.2 Khảo sát hàm lượng polyphenol tổng 24 3.5.3 Khảo sát hàm lượng flavonoid tổng 24 3.5.4 Khảo sát khả ức chế thực vật phân đoạn cao chiết ethyl acetate 24 i 3.5.5 Khảo sát chế ức chế thực vật phân đoạn có khả ức chế thực vật cao 25 3.5.6 Xử lý số liệu .27 CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ DỰ KIẾN 28 CHƯƠNG 5: KẾ HOẠCH THỰC HIỆN 29 TÀI LIỆU THAM KHẢO 30 ii CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Allelopathy hiện tượng đối kháng sinh học phổ biến sinh vật tạo chất sinh hóa (allelochemicals) có ảnh hưởng đến tăng trưởng, tồn tại, phát triển, sinh sản phân bố loài thực vật vi sinh vật khác cộng đồng tự nhiên hệ thống nông nghiệp (Einhellig, 1995), chí tiêu diệt lồi khác sống hệ sinh thái với (Coder, 1998) Sự ức chế thực vật chủ yếu diễn qua ba đường chính: + Các hợp chất hóa sinh bị rửa trôi bề mặt lá, thân hợp chất từ xác thực vật trình phân hủy + Các hợp chất bay từ hoa + Các hợp chất tiết từ rễ thân Ngày nay, Allelopathy ứng dụng sản xuất thuốc trừ cỏ sinh học dùng nông nghiệp Đơn cử cơng ty Marrone Bio Innovation (MBI) California Mỹ cấp sáng chế “Hữu Roundup” việc tìm chất tự nhiên diệt cỏ sarmentine chiết xuất từ tiêu dài (Piper longum) Châu Á Đây thuốc trừ cỏ sinh học cho sản xuất lúa Mỹ Ở Việt Nam có lồi độc đáo Sài đất ba thùy (Wedelia trilobata (L.) Hitchc, thuộc họ Cúc tạo thành lớp phủ dày đặc mặt đất Chúng xếp hạng loài xâm lấn có nguy xâm lấn ảnh hưởng đến hệ sinh vật địa nhiều khu vực Hawaii, nhiều đảo khác Thái Bình Dương, Tây Ấn nam Florida, Hoa Kỳ, Trung Mỹ, Tây Phi Châu Á Sự tái sinh loài địa khu vực bị xâm chiếm bị ức chế phát triển nhanh chóng sài đất ba thùy điều dẫn đến giảm đa dạng sinh học khu vực bị xâm lấn Tại Nam Trung Quốc, việc lai tạo sài đất ba thùy với đồng loại địa Sphagneticola calendulacea báo cáo đe dọa đến việc bảo tồn loài địa (Wu et al., 2013) Batianoff Franks (1997) báo cáo Sài đất ba thùy xâm nhập vào bãi cát ven biển dọc theo bờ biển phía đơng Queensland Úc Sự cạnh tranh với thảm thực vật khác tăng cường hiệu ứng allelopathic (Zhang cộng sự, 2004), chất allelopathic tương tự gây hại cho tôm ngâm nước muối (Nie cộng sự, 2004) Ngồi ra, xâm nhập vào rìa rừng nhiệt đới Chúng thường mọc hoang dại vùng núi thấp trung du nhiều tỉnh miền Bắc miền Nam nước ta Điểm phân bố tự nhiên điển hình vùng đồng sông Cửu Long Hiện chúng trồng chủ yếu làm thảm thực vật trang trí sân vườn, công viên Tác giả Wu and Zhang (2008) cho loài thực vật chứa lượng lớn chất hóa sinh ent-kaurane diterpenes, sesquiterpene lactones, phenolic, flavonoid, alkaloid triterpenes kìm hãm phát triển nhiều loài thực vật xung quanh Một số nghiên cứu phận mặt đất sài đất ba thùy có chứa phenolic tanin, flavonoid alkaloid có hiệu ức chế nảy mầm, ức chế sinh trưởng phát triển hạt cỏ lồng vực, hạt cải củ hạt xà lách Hoa loài chứa monoterpenes (Shankar and Thomas, 2014; Husain and Kumar, 2015) sesquiterpenes caryophyllene germacrene D (Verma and Khosa, 2015) chất chứng minh độc tố ảnh hưởng đến thực vật Theo nghiên cứu Trần Thanh Mến ctv, (2019) đánh giá cao chiết từ hoa Sài đất ba thùy có hiệu ức chế nảy mầm, ức chế sinh trưởng phát triển hạt cỏ lồng vực, hạt cải củ hạt xà lách Gần nhất, nghiên cứu Nguyễn Quốc Cường (2020) bước đầu cho thấy cao chiết phân đoạn ethyl acetate từ Sài đất ba thùy có hiệu ức chế thực vật cao Chính vậy, nghiên cứu thực hiện nhằm mục đích đánh giá tiềm ức chế thực vật sài đất ba thùy việc sử dụng phân đoạn cao chiết có hiệu ức chế thực vật cao loài thực vật khảo sát lên tiêu nảy mầm, tiêu sinh trưởng phát triển hạt xà lách hạt cải nồng độ khác Từ đó, làm sở để nghiên cứu hợp chất có nguồn gốc tự nhiên kháng cỏ dại ứng dụng loại thực vật vào sản xuất chế phẩm sinh học dùng nông nghiệp 1.2 Mục tiêu nghiên cứu - Khảo sát khả ức chế nảy mầm, sinh trưởng phát triển thực vật cao chiết ethyl acetate từ Sài đất ba thùy - Ly trích tách cao phân đoạn ethyl acetate - Khảo sát hàm lượng polyphenol flavonoid tổng phân đoạn ethyl acetate - Xác định hàm lượng sắc tố quang hợp thực vật xử lý phân đoạn ethyl acetate - Đo độ dẫn điện thực vật ảnh hưởng phân đoạn ethyl acetate - Khảo sát phân chia tế bào trình nguyên phân xà lách cải củ tác động phân đoạn cao chiết ethyl acetate 1.3 Nội dung nghiên cứu - Thử nghiệm hoạt động ức chế tỉ lệ nảy mầm, tiêu sinh trưởng phát triển thực vật từ phân đoạn cao phân đoạn ethyl acetate Sài đất ba thùy - Định lượng hai hợp chất phenolic flavonoid có phân đoạn từ cao phân đoạn ethyl acetate - Đánh giá khả ức chế thực vật phân đoạn ức chế cao đến thực vật thông qua tiêu sinh lý thực vật: hàm lượng sắc tố quang hợp, độ dẫn điện tế bào khả nguyên phân - Xác định hoạt chất sinh học có phân đoạn có hiệu ức chế thực vật cao 1.4 Phạm vi nghiên cứu Thời gian nghiên cứu: từ tháng 1/2022 đến tháng 8/2022 Đối tượng địa điểm nghiên cứu: Cây sài đất ba thùy giai đoạn có hoa thu xung quanh khuôn viên Trường Đại học Cần Thơ Hạt giống xà lách cải có tỷ lệ nảy mầm đạt 97% mua cửa hàng thành phố Cần Thơ CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Sơ lược sài đất ba thùy (Wedelia trilobata (L.) Hitchc) 2.1.1 Phân loại Danh pháp - phân loại Sài đất ba thùy Danh pháp phân loại Sài đất ba thùy (Wedelia trilobata (L.) Hitchc) mô tả sau: Ngành (Phylum): Thực vật Hạt kín (Magnoliophyta) Lớp (Class): Thực vật Hai mầm (Magnoliopsida) Bộ (Order): Cúc (Asterales) Họ (Family): Cúc (Asteraceae) Giống (Genus): Thực vật có hoa họ Cúc (Wedelia) Lồi (Species): Wedelia trilobata (L.) Hitchc 2.1.2 Hình thái Hình 2.1: Các phận Sài đất ba thùy (từ trái qua phải) hoa, thân Đặc điểm hình thái Sài đất ba thùy Cây Sài đất ba thùy (Wedelia trilobata (L.) Hitchc) thân thảo, sống dai, mọc bò, bén rễ thân ngầm, sau đứng thẳng, cao 20-40 cm Thân có màu xanh có lơng trắng cứng nhỏ Lá gần không cuống, mọc đối, hình bầu dục thn, gốc đầu nhọn, dài 1,5-5 cm, rộng 0,8-2 cm, hai mặt có lơng thơ cứng, mép có đơi cưa to nơng; hai bên gân có hai gân phụ xuất phát gần từ điểm phía cuống lá, gân phụ mặt Lá vò mùi thơm trám Cụm hoa mọc kẻ đầu cành thành đầu cần cán dài 3-10 cm, đường kính 1-1,5 cm; bắc ngồi gần hình bầu dục, trịn đỉnh; khơng có mào lơng; hoa màu vàng; tràng hình lưỡi phía ngồi, có đầu bẹt khía răng, ống tràng ngắn; tràng hình ống phía giữa, có thuỳ hình bầu dục tù, nhị 5, bao phấn có đỉnh hẹp phần gốc, khơng có tai; bầu hình nêm Hoa bìa hình mơi, với răng; hoa hình ống, lưỡng phái Mùa hoa nở rộ Sài đất ba thùy thường vào tháng 3-5 Hình 2.2: Hình Sài đất ba thùy ngồi thực địa Đặc điểm phân bố sinh thái Wedelia trilobata (L.) Hitchc có nguồn gốc Nam Mỹ, Trung Mỹ, Mexico Tây Ấn, tìm thấy rộng rãi Bangladesh, Ấn Độ, Trung Quốc, Malaysia, Indonesia, Việt Nam, Campuchia, Miến Điện, phát triển mạnh mẽ thung lũng, mương, đường ẩm ướt, vùng trồng trọt, rừng tự nhiên, rừng trồng, đồng cỏ, vùng ven biển khu vực thành thị Sài đất ba thùy (Wedelia trilobata (L.) Hitchc) thường mọc hoang vùng núi thấp trung du Cây mọc hoang nhiều tỉnh miền Bắc miền Nam nước ta Điểm phân bố tự nhiên điển hình vùng đồng sơng Cửu Long Tuy nhiên, sài đất ba thùy chủ yếu dùng làm thảm thực vật, che phủ để trang trí sân vườn, công viên Ở vùng núi lạnh Sa Pa (Lào Cai), Sìn Hồ (Lai Châu), Phó Bảng (Hà Giang), khơng tìm thấy có sài đất ba thùy Chúng thường ưa nơi ẩm mát, ưa sáng chịu bóng Bộ phận dùng Thường hoa Ở Việt Nam chủ yếu trồng canh tác phủ đất cảnh thành phố, công viên nhà Mơ tả thực vật Hình 2.3: Hình thái lồi Wedelia trilobata (L.) Hitchc A Phác thảo hình thái; B Cụm hoa dạng đầu; C Tổng bao bắc; D a Hoa cái, b Hoa lưỡng tính; E a Lá bắc nhỏ mọc vịng ngồi, b Lá bắc nhỏ mọc vòng Thân: Cây thảo sống lâu năm, dài khoảng 10 – 30cm, mọc thẳng đứng cao đến 45 - 60cm, bò lan đến 1,8m Cây thường mọc thành mảng, dày đặc che kín mặt đất Thân bị, màu đỏ xanh, tròn, rễ mọc đốt, dài 10-30cm Phần mọc hướng lên có lơng thơ, cứng, rậm rạp, đơi nhẵn, không lông Lá: đơn, mọc đối, dày, dài khoảng 4-9cm, rộng 2-5cm, có cưa bên thùy lá, có lơng cứng thơ hai mặt Hình thn bầu dục, nhọn đầu Hệ gân cong hình cung lơng chim Cụm hoa: hình đầu, mọc từ nách lá, mang hoa khơng vịng Hoa: đơn, mọc nách lá, màu vàng tươi, nhiều cánh thành tầng, cuống hoa dài 3-10cm, tổng bao có dạng chng bán cầu, đầu hoa thường có khoảng 8-13 hoa tia, cánh dài 6-15mm, đĩa tràng hoa dài 4-5mm Ra hoa quanh năm Quả: Quả bế có nốt sần Bộ nhị: Chỉ nhị dài 1mm Bộ nhụy: Bầu nhụy dài 2mm, Đầu nhụy dài 5mm, noãn đơn Bao phấn: dính với dài khoảng 2mm, hạt phấn màu vàng cam