Khảo sát sự tạo trái và hàm lượng Bromelin trong trái dứa Ananas Comosus (L.) MERR - NCS. Lê Văn Út

Tên đề tài luận án: Khảo sát sự tạo trái và hàm lượng Bromelin trong trái dứa Ananas Comosus (L.) MERR
Chuyên ngành: Sinh lý học Thực vật 
Mã số: 62420112
Họ tên nghiên cứu sinh: Lê Văn Út 
Khóa đào tạo: 2013
Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Võ Thị Bạch Mai
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG.HCM
1.Tóm tắt luận án
Dứa (Ananas comosus (L.) Merr.) là một loại cây thân thảo, nhiệt đới, thuộc nhóm cây một lá mầm (Bartholomew và cs, 20003). Trong nghiên cứu này, đối tượng nghiên cứu là cây dứa Queen (Ananas comosus (L.) Merr. cv. Queen) được trồng tại Vĩnh Thuận - Kiên Giang. Đề tài được thực hiện với mục tiêu tìm hiểu về sự thay đổi về hình thái, giải phẫu và sinh lý của cụm hoa và ngọn thân, và về các giai đoạn tăng trưởng trái dứa Queen sau khi được xử lý ra hoa bằng ethephon, đồng thời nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố tác động lên sự tăng trưởng và tích lũy bromelin trong trái dứa như chất điều hòa sinh trưởng thực vật, khoáng vi lượng trên cây trồng.
Cây dứa được xử lý ra hoa bằng cách phun hợp chất ethephon vào ngọn ở các nồng độ, liều lượng và thời gian xử lý khác nhau để tìm ra phương pháp hữu hiệu nhất. Sự thay đổi một số chỉ số sinh lý ở ngọn thân, sự thay đổi về hình thái và giải phẫu cụm hoa dứa được tiến hành khảo sát.
Sự tăng trưởng của trái dứa Queen được đánh giá thông qua sự thay đổi về đặc điểm hình thái và giải phẫu của trái. Vai trò của các chất điều hòa tăng trưởng thực vật nội sinh (auxin, gibberellin, cytokinin và acid abscisic) trong sự tăng trưởng trái được phân tích.
Các trái dứa được xử lý bởi chất điều hòa tăng trưởng thực vật (BA, NAA, GA3), urea hay các nguyên tố vi lượng (Bo, Cu, Fe, Zn) ở các nồng độ khác nhau vào ngày 0 và ngày 3 ở đầu giai đoạn tăng trưởng (50% hoa khô) được nghiên cứu. Các trái dứa trong các nghiệm thức nghiên cứu được thu định kì 15 ngày kể từ ngày 0 đến ngày 75 để đánh giá sự gia tăng trọng lượng và kích thước cũng như chất lượng trái và hàm lượng bromelin thịt trái. Bên cạnh đó, các xử lý ở nồng độ tối hảo được thu vào ngày thứ 15 kể từ ngày được xử lý để xác định kích thước của tế bào, đồng thời cường độ quang hợp của lá D cũng được khảo sát.
2. Những kết quả mới của luận án 
Xử lý 20 ml ethephon ở nồng độ 525 mg.L-1 vào sáng sớm hoặc chiều tối có tác động tốt đến sự ra hoa ở cây dứa Queen. Thời gian gian hữu hiệu cho sự ra hoa là 20 phút.  Ở ngày thứ 5 sau khi xử lý bằng ethephon, tỷ lệ C/N ở ngọn thân cây dứa tăng cao, thuận lợi cho quá trình phân hóa mầm hoa. Ở ngày thứ 10, cụm hoa dứa có thể quan sát được bằng mắt thường và cụm hoa đã xuất hiện một số sơ khởi hoa.
Quá trình tăng trưởng của trái dứa Queen từ khi 50% hoa khô đến chín được chia thành bốn giai đoạn: đầu giai đoạn tăng trưởng, giai đoạn tăng trưởng chậm, giai đoạn tăng trưởng nhanh và cuối giai đoạn tăng trưởng. Ở đầu giai đoạn tăng trưởng, khối lượng và kích thước trái tăng mạnh do sự gia tăng số lượng tế bào bởi hoạt động kích thích tăng trưởng của auxin, gibberellin, cytokinin. Ở giai đoạn tăng trưởng chậm, acid abscisic hiện diện ở nồng độ cao làm ngăn cản sự phân chia tế bào mô thịt trái. Ở giai đoạn tăng trưởng nhanh, tế bào gia tăng kích thước và tích lũy dẫn đến sự gia tăng mạnh khối lượng và kích thước trái. Ở cuối giai đoạn tăng trưởng, sự tích lũy đường trong trái gia tăng khi chuyển sang giai đoạn chín.
Ở các nghiệm thức xử lý nồng độ cao của BA (20, 40 và 60 mg.L-1), NAA (20, 40 và 60 mg.L-1), GA3 (40, 60, 80 và 100 mg.L-1) hoặc urea (15, 20, 25 vả 30 g.L-1) làm tăng rất mạnh trọng lượng tươi và kích thước trái. Ngoài ra, các xử lý GA3 ở nồng độ cao (40 - 100 mg.L-1) kích thích gia tăng hàm lượng đường và hàm lượng vitamin C trong thịt trái so với đối chứng. Các xử lý BA, NAA và urea ở các nồng độ khác nhau đều không làm thay đổi các chỉ số về chất lượng trái. Khi xử lý BA ở nồng độ 20 mg.L-1, NAA ở nồng độ 20 mg.L-1, GA3 ở nồng độ 40 mg.L-1 hoặc urea ở nồng độ 15 g.L-1 đều làm gia tăng trọng lượng của trái mà không làm giảm chất lượng trái so với đối chứng. Trong đó, xử lý GA3 ở nồng độ 40 mg.L-1 kích thích gia tăng kích thước tế bào thịt trái. Xử lý BA ở nồng độ 20 mg.L-1, NAA ở nồng độ 20 mg.L-1 hoặc urea 15 g.L-1 kích thích gia tăng trọng lượng của trái bởi sự gia tăng số lượng tế bào. Ở các nghiệm thức xử lý nồng độ cao của các nguyên tố vi lượng (Bo, Cu, Fe, Zn) làm tăng trọng lượng tươi và kích thước trái nhưng không làm thay đổi chất lượng trái so với đối chứng.
Hoạt tính bromelin (phần vỏ, phần thịt và lõi trái) liên tục tăng qua 4 giai đoạn tăng trưởng trái. Các xử lý của Bo, BA hoặc Zn ở nồng độ cao làm gia tăng hoạt tính bromelin thịt trái dứa; trong khi đó các xử lí của NAA, GA3, urea, Cu hay Fe không làm thay đổi hoạt tính bromelin thịt trái dứa.
Sự phối hợp của BA với nguyên tố vi lượng (BA + Bo, BA + Zn hoặc BA + Bo + Zn) đều làm gia tăng rất mạnh về trọng lượng, kích thước trái và hoạt tính bromelin thịt trái ở 4 giai đoạn tăng trưởng trái.
3. Các ứng dụng/ khả năng ứng dụng trong thực tiễn hay những vấn đề còn bỏ ngỏ cần tiếp tục nghiên cứu
Các khả năng ứng dụng trong thực tiễn của nghiên cứu về trái dứa Queen: Sử dụng ethephon ở nồng độ 525 mg.L-1 để kích thích ra hoa ở cây dứa.
Xác định thời gian gian hữu hiệu cho sự ra hoa ở cây dứa là 20 phút khi xử lý ethephon. Áp dụng các chất điều hòa sinh trưởng thực vật (BA, NAA, GA3), urea hoặc các nguyên tố vi lượng (Bo, Cu, Fe, Zn) làm gia tăng sự phát triển và năng suất thông qua việc nâng cao các đặc tính hình thái-sinh lý của trái dứa, đồng thời tăng cường hoạt động của
bromelin trong thịt trái dứa.