Trang chủ   Tin tức   Cơ sở dữ liệu    Đăng ký   Giới thiệu   Tìm kiếm: 
Infinite Menus, Copyright 2006, OpenCube Inc. All Rights Reserved.

Tương thích với

TIN TỨC > CÂY TRỒNG

Nguyên nhân có hạt trở lại của quả bưởi năm roi (Citrus grandis (L.) Obs. Cv. 'Nam roi')

Cập nhật ngày 7/7/2011 lúc 4:14:00 PM. Số lượt đọc: 4280.

Cây ăn quả không hạt hoặc hạt lép được xem như là một đặc điểm quý của giống. Bưởi Năm Roi [Citrus grandis (L.) Obs. cv. Nam Roi] là giống bưởi ngon nổi tiếng, không hạt có nguồn gốc ở huyện Bình Minh, tỉnh Vĩnh Long

Theo thống kê, tổng diện tích trồng giống bưởi này tại tỉnh này khoảng 3.000 ha. Hầu hết quả bưởi Năm Roi được tiêu thụ trong nước và một phần xuất khẩu sang thị trường châu Âu với tổng thương phẩm khoảng 600 tấn vào năm 2005. Tuy nhiên, trong những năm gần đây, quả bưởi Năm Roi có nhiều hạt xuất hiện trong quả. Hiện tượng này làm giảm giá trị của quả và gây khó khăn cho nhà xuất khẩu. Kết quả điều tra cho thấy có khoảng 95% vườn bưởi Năm Roi được trồng xen với các loại cây cam quýt khác đều xuất hiện hạt [14]. Về hình dạng quả bên ngoài của quả, người trồng và thương lái khó lòng phân biệt được quả có hạt và quả không hạt [11]. Hiện tượng xuất hiện nhiều hạt này cũng xảy ra với giống bưởi Da Xanh và nguyên nhân được cho rằng do thụ phấn chéo [1]. Trên một số giống bưởi không hạt nhưng khi thụ phấn chéo thì có nhiều hạt, số hạt/quả thông thường khoảng 100 [10]. Hiện tượng bất thụ của cam quýt tạo quả không hạt có 3 trường hợp: đực bất dục, cái bất dục và tự bất tương hợp. ống phấn không kéo dài trong vòi nhuỵ, do vậy không có sự thụ tinh mặc dù có sự thụ phấn. Sự kéo dài ống phấn liên quan đến hoạt động của enzim PME (pectin methylesterase) [3]. Sự kéo dài ống phấn phụ thuộc vào sự hình thành vách tế bào của ống phấn. Ngay tại chóp của ống phấn, hiện diện duy nhất là chất pectin mà không thấy có xen-lu-lô hoặc ca-lô trong điều kiện bình thường [7]. Khi có mặt enzim PME thì nhóm cac-bô-xin sẽ liên kết với can-xi làm cho vách tế bào của ống phấn trở nên dày hơn bất thường. Kết quả là ống phấn không kéo dài được trên vòi nhụy. Enzim này có nhiều trong hạt phấn, ống phấn của cây thuốc lá mà không thấy có mặt trong các bộ phận khác và nó được tổng hợp bởi gien NtPPME1 [3].

Tuy vậy, cho đến nay, chưa có nghiên cứu nào công bố nguyên nhân của hiện tượng quả bưởi Năm Roi không hạt cũng như có hạt. Đây cũng là mục tiêu nghiên cứu của công trình này.

Phương pháp nghiên cứu

Khảo sát cấu tạo của hoa bưởi Năm Roi

Vào sáng sớm, thu ngẫu nhiên 30 hoa bưởi ‘Năm Roi’ có một cánh hoa vừa nở; các hoa này được thu về phòng thí nghiệm để đếm số bao phấn/hoa. Tách lấy tất cả các bao phấn của hoa, gieo vào môi trường dinh dưỡng [4], 30 lần lập lại, mỗi lần lập lại là 1 hoa, để trong tối ở nhiệt độ phòng thí nghiệm. Hạt phấn được đếm 24 giờ sau khi gieo, mỗi hoa đếm 5 lần, mỗi lần quan sát bằng 3 thị trường vật kính 10X. Bầu noãn được cắt thành lát mỏng để đếm số tiểu noãn/bầu noãn bằng kính lúp Olympus SZX9.

Khảo sát sự vươn dài của ống phấn trên hoa bưởi Năm Roi tự thụ và thụ phấn chéo

Chọn ngẫu nhiên 2 chùm hoa/cây, tỉa bỏ các hoa khác chừa lại 2 hoa/chùm, 5 lần lập lại, mỗi lần lập lại là một cây. Thí nghiệm bao gồm 4 nghiệm thức là hoa bưởi Năm Roi tự thụ, bưởi Năm Roi x bưởi Lông, bưởi Năm Roi x Da Xanh và bưởi Năm Roi x cam Sành. Khi các hoa có kích thước tối đa (cánh hoa chưa mở), tiến hành khử đực, bao lại. Sáng hôm sau, chọn các bao phấn vừa hé mở của giống bưởi Lông (giống bưởi có nhiều hạt) thụ chéo trên nướm của hoa bưởi Năm Roi đã khử đực bằng tay, bao lại. Tương tự như vậy với trường hợp hoa bưởi Năm Roi tự thụ. Bộ phận cái của hoa bưởi Năm Roi sau 3 ngày thụ phấn được cắt ra thành 4 đoạn nhỏ: nướm, vòi đoạn trên, vòi đoạn dưới và bầu noãn. Quan sát sự vươn dài của ống phấn bằng cách nhuộm với a-ni-lin xanh 0,1% [9]. Để quan sát sự vươn dài của ống phấn, cần cố định mẫu trong ống nhựa bằng dung dịch cố định: axit a-xê-tic/ê-ta-nôn theo tỷ lệ (1: 3) ít nhất trong 2 giờ ở nhiệt độ phòng thí nghiệm. Chuyển mẫu đã cố định sang 70% ê-ta-nôn và để 10 phút trong phòng thí nghiệm. Làm tuần tự như vậy đối với ê-ta-nôn 50% và 30%. Rửa với nước cất vài lần sau mỗi công đoạn. Chuyển mẫu cẩn thận qua đĩa péc-tric chứa dung dịch an-ka-lin 8 M NaOH. Đậy nắp lại, để qua đêm tại phòng thí nghiệm. Rửa mẫu bằng nước cất rất cẩn thận vì nó rất mềm. Tại giai đoạn này, mẫu rất sạch và trắng. Để mẫu 10 phút ở phòng thí nghiệm. Chuyển mẫu sang dung dịch 0,1% (trọng lượng/thể tích) a-ni-lin xanh trong 108 mM K3PO4 (pH = 11) ít nhất trong 2 giờ và đặt trong tối của phòng thí nghiệm. Không cần rửa mẫu khi giai đoạn nhuộm chấm dứt. Đặt mẫu cẩn thận trên lam và đậy lại bằng la-men, tránh có bọt. Bầu noãn có thể bị tách ra do sự đè nén của la-men. Quan sát dưới ánh sáng có bước sóng ngắn UV 330-385 nm, bằng kính Olympus BX40.

Tỷ lệ đậu quả, rụng quả non và số hạt/quả trên hoa bưởi Năm Roi tự thụ và thụ phấn chéo

Thí nghiệm này được tiến hành tương tự như thí nghiệm quan sát sự vươn dài của ống phấn. Chọn ngẫu nhiên 2 chùm hoa/cây, tỉa bỏ các hoa khác chỉ chừa lại 2 hoa/chùm, lập lại 5 lần, mỗi lần lập lại là một cây. Ghi nhận tỷ lệ đậu quả và rụng quả non mỗi tuần 1 lần, liên tục đến 60 ngày sau khi đậu quả. Quả được thu ở tất cả các nghiệm thức sau 6-7 tháng. Đếm số hạt/quả.

Kết quả và thảo luận

Khảo sát cấu tạo của hoa bưởi Năm Roi

Quan sát cho thấy, hoa bưởi Năm Roi là hoa lưỡng tính với nướm nhụy cái ướt lúc hoa nở và sẵn sàng nhận phấn. Trung bình có khoảng 30 bao phấn/hoa, mỗi bao phấn chứa nhiều hạt phấn; mỗi bầu noãn có khoảng 150 tiểu noãn (hình 1). Hạt phấn của giống bưởi này có tỷ lệ nẩy mầm khá cao trong môi trường nuôi hạt phấn, trung bình khoảng 33 ± 1,45%, 40 ± 0,84% bưởi Da Xanh (Citrus grandis cv. ‘Da Xanh’) thấp hơn so với hạt phấn của bưởi Lông (giống bưởi có hạt - Citrus grandis cv. ‘Long’) nhưng cao hơn hạt phấn của cam Sành [giống cam ít hạt - Citrus nobilis (Lour.)] có ý nghĩa thống kê bằng kiểm định Student (P < 0,05) (bảng 1).

Kết quả khảo sát cấu tạo hoa của bưởi Năm Roi cho thấy, hoa có cấu trúc như loại hoa lưỡng tính hoàn chỉnh, có bộ phận đực và cái đầy đủ. Hơn nữa, hạt phấn nẩy mầm khá tốt trong môi trường in vitro. Tính bất thụ trên cây cam quýt tạo quả không hạt có 3 trường hợp: đực bất dục, cái bất dục và tự bất tương hợp [10]. Trường hợp đực bất dục thông thường tạo quả ít hạt hoặc không hạt nhưng hai trường hợp còn lại sẽ cho ra quả có hạt nếu có sự thụ phấn chéo. Câu hỏi đặt ra là bưởi Năm Roi tạo quả không hạt hoặc quả có hạt theo cách nào? Để trả lời câu hỏi này chúng tôi khảo sát sự vươn dài của ống phấn khi tự thụ và thụ phấn chéo.

Bảng 1. Tỷ lệ nẩy mầm trung bình của hạt phấn bưởi Năm Roi, bưởi Lông và cam Sành trong môi trường nhân tạo, sau khi gieo

 

Ghi chú: (*). Các số trung bình theo sau những chữ khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa thống kê bằng kiểm định so sánh cặp Student test (P < 0,05).

Khảo sát sự vươn dài của ống phấn trên bộ phận cái của hoa bưởi Năm Roi

Bằng kỹ thuật nhuộm ống phấn, sự vươn dài của ống phấn trên bộ phận cái của hoa bưởi Năm Roi được ước lượng 3 ngày sau khi thụ phấn dưới kính hiển vi huỳnh quang. Kết quả cho thấy các tổ hợp lai giữa bưởi Năm Roi với hạt phấn của bưởi Lông hoặc hạt phấn của bưởi Da Xanh có ống phấn kéo dài từ nướm đến vòi và cuối cùng là bầu noãn (bảng 2). Ngược lại, bưởi Năm Roi tự thụ thì hạt phấn nẩy mầm trên nướm, kéo dài ống phấn đến vòi đoạn trên nhưng không thấy sự hiện diện của ống phấn tại vị trí vòi đoạn dưới cũng như bầu noãn. Những quan sát này cho thấy bưởi Năm Roi tạo quả không hạt là do sự tự bất dung hợp điều khiển, có thụ phấn nhưng không thụ tinh. Sự kéo dài của ống phấn của cây Lilium formosarum Wall.

và Nicotiana tabacum L. liên quan đến hoạt động của enzim PME (pectin methylesterase). Khi thêm PME ngoại sinh thì ức chế sự kéo dài ống phấn của hai loài cây này [3]. Ngược lại, các giống bưởi không hạt nhưng khi thụ phấn chéo xảy ra thì tạo ra quả nhiều hạt [10]. Cây quýt (Citrus reticulata Blanco) khi tự thụ sau 72 giờ, ống phấn chỉ tiến đến vòi, tích lũy ca-lô và dừng tại đó, không đến được bầu noãn. Các giống bưởi Chùm tự thụ tốt nhưng khi thụ phấn chéo với hạt phấn khác thì ống phấn phát triển nhanh hơn ống phấn tự thụ [5]. Ngoài các cây thuộc họ cam quýt (Rutaceae), cây Arabidopsis thaliana (L.) Heynh tạo quả mà không cần thụ tinh [13].

Bảng 2. Ước lượng số ống phấn vươn dài trên bộ phận cái của hoa bưởi Năm Roi, 3 ngày sau thụ phấn

Ghi chú: (*) ± Độ lệch chuẩn; OP. ống phấn; QS. quan sát.

Trường hợp thụ phấn chéo với bưởi Lông và bưởi Da Xanh, ống phấn kéo dài vào bầu noãn của bưởi Năm Roi (hình 2). Ngược lại, khi tự thụ thì ống phấn chỉ kéo dài đến vòi nhụy cái và không thấy có nó trong bầu noãn. Từ những quan sát này cho thấy hạt phấn của bưởi Năm Roi rơi trên nướm và nẩy mầm tức là có quá trình thụ phấn nhưng không có sự thụ tinh. Trường hợp này thường gặp trên các loại cây cam quýt [8]. Nguyên nhân có thể là do hoạt động của enzim PME [3] hoặc có thể là do sự tích lũy ca-lô của ống phấn làm cho ống phấn không kéo dài được.

Tỷ lệ đậu quả, rụng quả non và số hạt/quả trên hoa bưởi Năm Roi tự thụ và thụ phấn chéo

Tỷ lệ đậu quả, rụng quả non và số hạt/quả của hoa bưởi Năm Roi thụ phấn chéo với các hạt phấn khác (bưởi Lông, bưởi Da Xanh, cam Sành) và tự thụ, được trình bày ở bảng 3.

Tỷ lệ đậu quả trên hoa bưởi Năm Roi ở trường hợp tự thụ và thụ phấn chéo khác biệt nhau không có ý nghĩa. Tuy nhiên, tỷ lệ rụng quả non ở trường hợp hoa bưởi Năm Roi thụ phấn chéo lại thấp hơn có ý nghĩa so với hoa bưởi Năm Roi tự thụ. Những nghiên cứu trước đây cho rằng, trên hoa bưởi thụ phấn chéo sẽ làm giảm tỷ lệ rụng quả non từ đó có thể sẽ gia tăng năng suất quả vì quá trình thụ phấn sẽ làm tăng nồng độ GA3 và giảm đi sự rụng bầu noãn [2, 8].

Quả bưởi Năm Roi có hạt là do thụ phấn chéo với hạt phấn của các cây cam quýt khác. Kết quả phần trên cho thấy ống phấn kéo dài vào bầu noãn và xảy ra sự thụ tinh tạo ra quả có hạt. Ví dụ trường hợp lai với hạt phấn của hoa bưởi Lông nhận được trung bình 114 hạt/quả; tương tự như vậy, khi lai với hạt phấn của các cây cam quýt khác (bảng 3). Trong khi đó, bưởi Năm Roi tự thụ phấn thì hoàn toàn không hạt. Trong nghiên cứu khác, bưởi Năm Roi tự thụ, thụ phấn chéo với hạt phấn của bưởi Da Xanh và cam Sành tuần tự thu được 0 hạt/quả, 113 hạt/quả và 50 hạt/quả [12]. Tổ hợp lai giữa hai giống quýt ‘Clementines’ và ‘Afourer’ cho quả có 23-32 hạt/quả [6].


Hình 1. Cấu tạo của hoa bưởi Năm Roi
A. Hoa hoàn chỉnh lúc nở, có bộ phận đực và cái; B. bao phấn to chứa nhiều hạt phấn;
C. hạt phấn nẩy mầm sau 24 giờ (40X); D. bầu noãn có nhiều tiểu noãn. 


Hình 2. Quan sát ống phấn vươn dài trong bộ phận cái của hoa bưởi Năm Roi
A. hoa cái cắt dọc; B, C và D. nướm, vòi, bầu noãn tự thụ, ống phấn kéo dài đến vòi; E, F và G. nướm, vòi, bầu noãn lai với phấn của bưởi Lông; H, I và  J. ống phấn hiện diện ở 3 vị trí lai với phấn của bưởi Da Xanh. Mũi tên chỉ vị trí của ống phấn.


Hình 3. Bưởi Năm Roi có hạt và không hạt sau 8 tuần thụ phấn
A. Bưởi Năm Roi thụ phấn chéo với bưởi Da Xanh; B. bưởi Năm Roi thụ phấn chéo với bưởi Lông; C. Bưởi Năm Roi tự thụ.

Bảng 3. Tỷ lệ đậu quả, rụng quả non và số hạt/quả trên hoa bưởi Năm Roi tự thụ và thụ phấn chéo

Ghi chú: (*). Các số trung bình theo sau những chữ khác nhau thì khác biệt có ý nghĩa thống kê bằng kiểm định Duncan (P < 0,05); (1). 7 ngày sau khi thụ phấn; (2). 2 tháng sau khi đậu quả.

Kết luận

Nguyên nhân gây ra quả bưởi Năm Roi có hạt là do sự thụ phấn chéo. Khi hạt phấn của các cây cam quýt khác (bưởi Lông, bưởi Da Xanh, cam Sành) rơi trên nướm nhụy cái, ống phấn kéo dài đến bầu noãn, xảy ra thụ tinh tạo quả có nhiều hạt. Ngược lại, hạt phấn của chính nó nẩy mầm trên nướm nhưng không kéo dài đến bầu noãn, không xảy ra sự thụ tinh tạo quả không hạt.

Tài liệu tham khảo

  1. Báo Cần Thơ, 2008: Số ra ngày 08/01/2008
  2. Ben-Cheikh W. et al., 1997: Plant Physiology, 114:557-564.
  3. Bosch M. et al., 2005: Plant Physiology., 138: 1334-1346.
  4. Brewbaker J. L. and Kwack B. H., 1963: Am. J. Bot., 50: 859-865.
  5. Chacoff N. P. and Aizen M. A., 2007: Crop Science., 47: 1143-1150.
  6. Chao C. C. T., 2005: HortScience., 40(2): 362-365.
  7. Ferguson C. et al., 1998: Planta., 206: 452-460. 
  8. Karaya R. K., 1988: In: NI Vavilova, 178: 10-13.
  9. Martin F. W., 1959: Stain Technol., 34: 125-128.
  10. Ollitrault P. et al., 2007: Seedlessness and ploidy manipulations. In: Khan I. A., 2007. Citrus Genetics, Breeding and Biotechnology: 197-218, CABI.
  11. Phan Thị Bé, 2004: Khảo sát sự đa dạng đặc tính của hạt bưởi ‘Năm Roi’ theo hình thái và điện di. Luận văn thạc sĩ khoa học Nông Học, Đại học Cần Thơ.
  12. Tran Van Hau, S. L. Binh, 2008: Effect of hand-pollination by itself and other citrus pollens on seed production and fruit quality of ‘Nam Roi’ pomelo (Citrus maxima L.). In: Abstract of Third Mini-symposium: Valuable fruit trees in the Mekong Delta: improving field performance, yield, quality and processing. Can Tho university, Vietnam.
  13. Vivian-Smith A. et al., 2001: Development., 128: 2321-2331.
  14. Võ Văn Theo, 2004: Hiện trạng sản xuất và tính đa dạng di truyền bưởi ‘Năm Roi’ tại huyện Bình Minh, Vĩnh Long. Luận văn thạc sĩ khoa học Nông Học, trường đại học Cần Thơ.

Key word: seed, seedlessness, pollen tube, ‘Nam Roi’ pommelo.

Lê Văn Bé, Nguyễn Văn Khá
Đại học Cần Thơ
Tạp chí Sinh học 3/2010: 32(1): 51-56

anhtai.bvn

Đánh giá:      Google Bookmarks Facebook Twitter   Gửi email     Bản để in     Phản hồi

SÁCH THAM KHẢO

CÁC BÀI MỚI HƠN:
CÁC BÀI ĐĂNG TRƯỚC:
TIN BÀI MỚI NHẤT


ĐƯỢC XEM NHIỀU NHẤT

SÁCH THAM KHẢO

LIÊN KẾT WEBSITE

 
 
 
 
 
 
 

TỪ KHÓA

BVN - BotanyVN - Botany Research and Development Group of Vietnam
(©) Copyright 2007-2024