Giáo trình Phương pháp nghiên cứu sinh lý học thực vật (Phần 2)

   127
CHƯƠNG 7 
CÁC NGHIÊN CỨU VỀ VAI TRÒ CHẤT KHOÁNG 
ĐỐI VỚI THỰC VẬT 
7.1. Nguyên tắc chung 
Chất khoáng tham gia vào các cấu tạo cơ thể thực vật và điều 
tiết hoạt động trao đổi chất của chúng. Có thể nghiên cứu vai trò 
của chất khoáng ở dạng riêng rẽ hay phối hợp  (kể cả dạng phân 
bón đã chế biến sẵn). 
Để đạt được mức độ chính xác người  ta  thường nghiên cứu 
trong điều kiện  từng cây ở giá  thể sạch  (hạt polietylen, nước cất 
hay dung dịch dinh dưỡng định  trước). Cũng có  thể nghiên cứu 
trên nền  cát,  sỏi hay  đất  trồng  sau khi  đã  sơ bộ xác  định  thành 
phần dinh dưỡng khoáng của chúng. 
7.2. Nghiên cứu vai trò của nguyên tố vi lượng trong kỹ thuật 
thủy canh và giá thể sạch 
* Thiết bị và vật liệu: hóa chất để pha dung dịch dinh dưỡng 
(xem  phần  4.1.2  Chương  4),  chậu  thủy  tinh  hoặc  nhựa,  hạt 
polyetylen . pH‐meter, ống thổi khí. Hạt giống ủ mầm dài 2 ‐ 3 cm 
* Cách tiến hành: 
‐ Chuẩn bị chậu  trồng cây. Trồng cây  trong dung dịch chọn 
bình thủy tinh Φ = 20 - 30cm , cao 20 ‐ 40cm, có nắp tiêu chuẩn 
(như đã giới thiệu ở phần trước đây). Trồng cây trong giá thể hạt 
 128
nhựa cần chậu nhựa hay thủy tinh  Φ = 40 ‐ 50cm, cao 20cm để có 
thể trồng được nhiều cây hơn. 
‐ Pha dung dịch dinh dưỡng theo phương pháp đã giới thiệu 
trước đây. Các dung dịch  trồng cây  (dung dịch dinh dưỡng đầy 
đủ  đa  lượng  và  vi  lượng,  dung  dịch  đủ  đa  lượng  nhưng  thiếu 
nguyên tố vi lượng cần nghiên cứu, dung dịch dinh dưỡng đã có 
một số nguyên tố vi  lượng cần nghiên cứu), tùy  loại cây mà pha 
dung dịch dinh dưỡng thích hợp. Kiểm tra pH của dung dịch cho 
phù hợp với loại cây. Thường sử dụng nồng độ vi lượng từ 0,01% 
‐ 0,04% để nghiên cứu. 
‐ Chọn hạt giống tốt, ủ mầm 2 ‐ 3 cm rồi đem trồng trong bình 
có dung dịch dinh dưỡng hay chậu có hạt nhựa có chứa dung dịch 
dinh dưỡng, cần thiết có thể có que nhựa hoặc giàn nhựa làm giá 
đỡ cho cây. 
‐ Hàng ngày  chăm  sóc  cây:  để  cây  ở  điều kiện buồng  trồng 
cây Microclima  hay  buồng  trồng  cây  trong  điều  kiện phòng  thí 
nghiệm  hoặc  trong  nhà  lưới  có  đủ  ánh  sáng,  thoáng  khí,  dùng 
bơm khí sục cho dung dịch. 
‐ Đo các chỉ tiêu: sinh trưởng về chiều cao, diện tích lá, tốc độ 
ra  lá, cường độ quang hợp, hàm  lượng sắc tố, huỳnh quang diệp 
lục, năng  suất quả hạt và  chất  lượng  sản phẩm  (tùy  loại  cây và 
theo các phương pháp đã nêu ở các phần khác). 
Trên cơ sở đó so sánh giữa các mẫu thí nghiệm để làm rõ vai 
trò của nguyên tố vi  lượng khi tác động riêng rẽ và phối hợp tới 
cây  trồng nói chung hay  tới  từng quá  trình sinh  lý, sinh hóa nói 
riêng. Các nguyên  tố vi  lượng  thường có  tác động  rõ  rệt  tới quá 
trình  quang  hợp,  hô  hấp,  tới  hoạt  động  của  hệ  enzym,  tới  khả 
năng chống chịu điều kiện môi  trường bất  lợi,  tới hiệu quả  sinh 
trưởng và phát triển của cây 
Chú ý: Các phương pháp này đòi hỏi phải giữ sạch dụng cụ, 
vật liệu, tránh nhiễm bẩn hóa chất hay chất dinh dưỡng khác. 
   129
7.3. Nghiên cứu vai trò của nguyên tố vi lượng, đa lượng đối với 
cây trồng trên đồng ruộng 
* Thiết bị và vật liệu: dụng cụ trồng cây, nguyên tố vi lượng, 
đa lượng, phân bón, giống cây trồng. 
* Cách tiến hành: 
‐ Sơ bộ phân tích thành phần dinh dưỡng đất trồng (đa lượng, 
vi lượng, độ pH...). 
‐ Làm đất tơi xốp, bố trí ô thí nghiệm (theo quy định). 
‐ Chọn nguyên tố khoáng hay  loại phân bón cần nghiên cứu 
trên cơ sở phân tích đất trồng. Chỉ nghiên cứu vai trò của những 
nguyên tố khoáng khi hàm lượng của chúng còn thiếu trong đất. 
‐ Xác định cách bón: bón vào đất hay phun qua lá. 
‐ Xác định hàm  lượng chất khoáng cần  thiết để  trộn vào đất 
bón lót trước hay bón thúc và chọn nồng độ cần thiết để phun qua 
lá sau này. 
‐ Phân bón cần nghiên cứu có thể dùng bón lót hay bón thúc 
tùy loại phân, với liều lượng chỉ dẫn (phân vi lượng nên bón qua 
lá với nồng độ từ 0,01% đến 0,04%). 
‐ Trồng cây: gieo hạt trên các ô thí nghiệm theo phương pháp 
trồng cây trên đồng ruộng (có thể ngâm ủ mầm khi nảy mầm ngắn 
dưới 1cm đem trồng). Đảm bảo chế độ tưới nước để đất có độ ẩm 
60 ‐ 80%. 
‐ Chăm sóc theo kỹ thuật gieo trồng. 
‐ Theo dõi các chỉ tiêu: 
+ Thời gian nảy mầm đồng ruộng (từ lúc gieo hạt đến khi cây 
lên khỏi mặt đất). 
+ Thời gian xuất hiện lá thật đầu tiên. 
+ Chiều cao cây, diện tích lá. 
 130
+ Trao đổi nước của lá (sự thoát hơi nước, khả năng giữ nước, 
khả năng hút nước...). 
+ Cường độ quang hợp. 
+ Huỳnh quang và hàm lượng diệp lục. 
+ Sự ra hoa tạo quả. 
+ Năng suất quả, hạt, lá.... 
+ Phẩm chất sản phẩm. 
So sánh giữa các lô thí nghiệm và đối chứng (không bón phân 
khoáng) để thấy ảnh hưởng của chất khoáng và phân bón tới cây 
trồng, đồng  thời xác định nồng độ/hàm  lượng chất khoáng/phân 
bón tối ưu cho một loại cây trên nền đất cụ thể. 
   131
CHƯƠNG 8 
CÁC NGHIÊN CỨU VỀ VAI TRÒ 
PHYTOHORMON 
8.1. Nguyên tắc chung 
Phytohormon được sinh ra  trong phần non của cây với hàm 
lượng  rất  nhỏ  nhưng  có  vai  trò  rất  quan  trọng  trong  việc  điều 
khiển các quá trình sinh lý trong cây. 
Thường thì phytohormon kích thích sinh trưởng khi ở nồng độ 
rất  thấp,  còn khi nồng  độ  cao  chúng  thường  ức  chế  sinh  trưởng. 
Mỗi nhóm  chất phytohormon  có  tác  động khác nhau  tới  các quá 
trình sinh lý và sinh trưởng. Các bộ phận của cây chỉ chịu tác động 
khi chúng đang ở trạng thái sẵn sàng tiếp nhận phytohormon. 
Ngày nay người  ta  thường  sử dụng phytohormon  tổng hợp 
để nghiên cứu và ứng dụng vào trồng trọt trong việc kích thích ra 
rễ cành giâm, cành chiết, để phân hóa  rễ và chồi  trong nuôi cấy 
mô, để tăng chiều dài của cây, để phá ngủ nghỉ, để tạo dáng hợp 
lý cho cây cảnh... hoặc để ức chế sinh trưởng, diệt cỏ. 
8.2. Ảnh hưởng của auxin đến sự ra rễ của cành giâm 
* Thiết bị và vật  liệu: Bình để ngâm cành giâm, ô cát  ẩm để 
giâm  cành,  axit  indolaxetic,  axit naphtilaxetic, heteroauxin,  cành 
giâm (cây ăn quả, cây lấy gỗ), cốc, ống đong,  
* Cách tiến hành: 
‐ Pha dung dịch heteroauxin các nồng độ 10‐4, 10‐6, 10‐8, 10‐10 (M) 
hoặc 50, 70, 90, 110, 130, 150mg/100ml nước. Nếu dùng naphtilaxetic 
 132
thì pha  5:1000. Trước  tiên  heteroauxin  hòa  tan  trong  cồn  (10mg 
trong 0,5ml cồn), có thể thay cồn bằng nước sôi. Sau đó dùng nước 
đưa lên tới số lượng cần thiết. 
‐  Đưa  chồi  vào  ngâm  trong dung dịch  heteroauxin  sao  cho 
ngập 1/3 trong dung dịch, thời gian ngâm 24 – 28 giờ, không nên 
ngâm quá lâu vì có thể chúng bị độc. 
Nhiệt độ xử lý ngâm tốt nhất khoảng 22 ‐ 230C. 
‐ Sau đó lấy chồi ra, rửa bằng nước và đem giâm trong cát sạch 
(có trộn ít bùn thì tốt). Cát dùng để giâm cành nên đặt trong buồng 
trồng cây ở điều kiện phòng thí nghiệm, nhà lưới, chú ý giữ ẩm và 
mát. Tiến hành giâm cả cành đối chứng (không xử lý auxin). 
‐ Theo dõi: sau một thời gian (tùy loại cây) theo dõi số lượng 
cành ra rễ, số  lượng rễ/cành, chiều dài  tổng số rễ hoặc chiều dài 
lớn nhất. 
 So sánh với đối chứng để thấy ảnh hưởng của auxin tới khả 
năng ra rễ cành giâm và nồng độ xử lý thích hợp. 
Chú ý:  có  thể nhúng nhanh  cành giâm vào dung dịch auxin 
với nồng độ cao gấp 100 lần. (chẳng hạn, sử dụng NAA, IBA nồng 
độ 2000ppm để nhúng cành chè trong 5‐10 giây sẽ ra rễ tốt) 
8.2. Ảnh hưởng của auxin tới sự sinh trưởng của rễ và thân mầm 
* Thiết  bị  và  vật  liệu:  heteroauxin,  đĩa  petri,  hạt  (đậu,  ngô, 
lúa...), thước đo, cân điện sartorius. 
* Cách tiến hành: 
‐ Chuẩn bị dung dịch heteroauxin với  các nồng  độ  0,01; 0,005; 
0,001; 0,0005; 0,0001; 0,00005; 0,00001% hoặc nồng độ như ở thí nghiệm 
trước, cho dung dịch heteroauxin vào các đĩa petri tương ứng.  
‐ Chọn hạt đều, cho vào ngăn trong đĩa petri, mỗi đĩa 20 hạt. 
Đậy nắp đĩa petri. Đặt đĩa vào nơi ẩm trong 5 ‐ 6 ngày.  
   133
‐ Sau 2 ngày tiến hành theo dõi: tỷ lệ nảy mầm, chiều dài rễ, 
thân mầm, khối lượng tươi và khối lượng khô của mầm.  
So sánh kết quả với mầm đối chứng (đĩa petri cho nước cất và 
20 hạt) để thấy vai trò của heteroauxin, đồng thời biết được nồng 
độ kích thích tốt nhất cho việc nảy mầm, sinh trưởng rễ và thâm 
mầm của loại cây nghiên cứu.  
8.3. Ảnh hưởng của giberelin tới sinh trưởng và phát triển của cây 
*  Thiết  bị  và  vật  liệu:  chậu  trồng  cây,  phân  bón  NPK, 
giberelin, bình phun sương, cốc thủy tinh 100ml, hạt (đậu, ngô, cà 
chua...). 
* Cách tiến hành: 
‐ Chuẩn bị  chậu  trồng  cây với giá  thể  là  đất  trộn phân bón 
hoặc giá thể khác phù hợp.  
‐ Chuẩn bị dung dịch giberelin với các nồng độ 5.10‐4, 5.10‐5, 
5.10‐6, 5.10‐7, 5.10‐8mg/lít. 
‐ Cho hạt ngâm  trong dung dịch giberelin nảy mầm  (20 hạt 
cho vào cốc thủy tinh chứa 4ml dung dịch giberelin tương ứng có 
giấy  thấm  lót  cốc và  đậy  trên hạt). Đưa  cốc vào Microclima hay 
buồng sinh trưởng ở nhiệt độ 25 ‐ 300C để nảy mầm. 
‐ Gieo hạt trong chậu với các công thức: 
1) Đối chứng (không dùng giberelin) 
2) Hạt của mẫu nảy mầm tốt nhất trong cốc thủy tinh 
3) Mẫu phun giberelin 5.10‐4 
4) Mẫu phun giberelin 5.10‐5 
5)Mẫu phun giberelin 5.10‐6 
6) Mẫu phun giberelin 5.10‐7 
 134
7) Mẫu phun giberelin 5.10‐8. 
Các công  thức  từ 3 đến 7 gieo hạt bình  thường và chăm sóc 
cùng với các công thức khác.  
Việc phun giberelin cho các mẫu từ 3 đến 7 tiến hành vào thời 
kỳ 4 lá (phun đủ ướt lá dạng sương). 
‐ Theo dõi kết quả: 
+ Đối với hạt nảy mầm trong cốc thủy tinh: tỷ lệ nảy mầm, sinh 
trưởng của rễ, thân mầm, khối lượng tươi mầm, hoạt độ enzym phân 
giải chất dự trữ của lá mầm (protease, lipase, amylase..). 
+ Đối với cây trồng trong chậu: chiều cao cây, thời gian ra lá 
đầu  tiên, diện  tích  lá,  các  chỉ  số  trao  đổi nước,  cường  độ quang 
hợp, hàm  lượng  sắc  tố, huỳnh quang diệp  lục, khối  lượng  tươi, 
khô của cây, khả năng ra hoa, đậu quả, khối lượng quả. 
Trên  cơ  sở kết quả  thu  được  rút  ra nhận  xét về vai  trò  của 
giberelin  trong việc kích  thích nảy mầm,  sinh  trưởng mầm,  sinh 
trưởng  cây,  cường  độ  các quá  trình  sinh  lí, khả năng  ra hoa  tạo 
quả  và  sinh  trưởng  quả.  So  sánh  việc  phun  và  ngâm  hạt  bằng 
giberelin. Phát hiện nồng độ giberelin  thích hợp để xử  lý hạt và 
phun cho cây. 
Có  thể  tiếp  tục  đặt  thí  nghiệm  để  so  sánh  hiệu  quả  phun 
giberelin ở các thời kỳ sinh trưởng khác nhau, hoặc so sánh hiệu 
quả của việc ngâm hạt hay phun qua lá với việc đồng thời ngâm 
hạt + phun dung dịch giberelin. 
8.4. Ảnh hưởng của xitokinin tới sự già hóa của cơ quan thực vật 
(theo Ivanov V.B) 
* Thiết bị và vật liệu: cốc thủy tinh 200ml, cân điện, dao lam, 
tủ sấy, dung dịch 6 ‐ benzilaminopurin 10, 20, 30, 40, 50 mg/lít, lá 
cây (nhãn, ổi, cam, quýt). 
* Cách tiến hành: 
   135
‐ Lấy  lá  cây  ở nhiều  tầng khác nhau, và  ở nhiều  cành khác 
nhau, số lượng đủ 5 lá/1 mẫu (có ít nhất 3 lần nhắc lại). 
‐ Pha dung dịch xytokinin: 100ml dung dịch có nồng độ tương 
ứng, cốc đối chứng cho nước cất. 
‐ Số  lượng công thức thí nghiệm tùy thuộc vào số tầng  lá và 
cành muốn nghiên cứu. 
‐ Cho vào mỗi cốc 5 lá rồi để cốc vào buồng ấm có đủ ánh sáng. 
‐ Đồng thời  lấy số lá còn  lại (mỗi mẫu 3  lá) đem sấy ở 1050C 
cho đến khối lượng không đổi để tính khối lượng khô của từng lá. 
‐ Sau 6  ‐ 7 ngày khi  lá ở mẫu đối chứng bắt đầu có màu úa 
vàng thì kết thúc thí nghiệm. 
Đánh giá màu xanh của lá ở mẫu thí nghiệm (theo thang điểm 
5) và xác định khối lượng khô của 1 lá ở các mẫu thí nghiệm. Đánh 
giá ảnh hưởng của xytokinin đến sự hóa già thông qua 2 chỉ tiêu 
màu xanh của  lá và kiểm tra mức độ biến đổi  (giảm) khối  lượng 
khô trong thí nghiệm. Đồng thời xác định nồng độ thích hợp nhất 
của xytokinin cho vấn đề này. 
 136
CHƯƠNG 9 
CÁC NGHIÊN CỨU VỀ KHẢ NĂNG 
CHỐNG CHỊU ĐIỀU KIỆN NÓNG, 
LẠNH VÀ MẶN Ở THỰC VẬT 
9.1. Xác định khả năng chịu nóng của thực vật 
9.1.1. Nguyên tắc thí nghiệm 
Nhiệt  độ  cao  tác  động  xấu  tới  cấu  trúc  tế  bào,  hệ  thống 
enzym, cường độ các quá trình sinh lý và ảnh hưởng trực tiếp tới 
sinh trưởng và phát triển của cây. Có thể đánh giá được mức độ 
chịu  nóng  của  thực  vật  thông  qua  việc  xác  định  khả  năng  nảy 
mầm của hạt, hoạt động của hệ enzym, khả năng tổng hợp các sắc 
tố cũng như độ bền và mối liên kết sắc tố ‐ protit ‐ lipit, khả năng 
huỳnh quang diệp lục, cường độ của các quá trình sinh lý, sự hình 
thành  của  các  chất  bảo  vệ  (prolin,  axit  abscisic,  protit...).  Việc 
nghiên  cứu này  thường  có kết quả  rõ nét với  các mẫu  thực vật 
được xử lí nhiệt. 
9.1.2. Xác định tính chịu nóng của thực vật bằng phương pháp xử lý 
nhiệt hạt nảy mầm (theo Volcova A. M) 
* Nguyên tắc thí nghiệm:  
Hạt  nảy mầm  rất  nhạy  cảm  với  nhiệt  độ.  Ở  nhiệt  độ  thích 
hợp, chúng tăng cường khả năng nảy mầm, còn khi nhiệt độ tăng 
cao  khả  năng  này  giảm  sút  rồi  ngừng  hẳn.  Thí  nghiệm  với  các 
   137
ngưỡng  nhiệt  khác  nhau  có  thể  thấy  rõ  và  phân  biệt  được  khả 
năng chịu nhiệt độ cao của các loài cây, giống cây thông qua khả 
năng nảy mầm, sinh trưởng mầm của chúng. 
* Thiết bị, vật liệu: 
Khay kích thước phù hợp, có nắp, đảm bảo đủ oxy. Gấp giấy 
thấm để tạo rãnh với số  lượng theo yêu cầu. Bình định mức, cân 
điện có độ chính xác 10‐4, tủ sấy, buồng cho hạt nảy mầm. 
Hạt giống chọn đều khỏe, khả năng nảy mầm không dưới 70%. 
Trước khi thí nghiệm ngâm hạt giống trong dung dịch KMnO4 1% 
trong 5  ‐ 10 phút  (để hạt vào  túi vải màn nhúng vào  trong dung 
dịch). Sau đó rửa bằng nước sôi để nguội rồi thấm khô bằng giấy 
thấm. Nên chọn các hạt thu hoạch cùng một vụ để dễ so sánh. 
* Cách tiến hành: 
Trước khi gieo hạt, khay được tiệt trùng bằng cồn, giấy thấm 
được sấy khô ở 1300C trong 1 giờ. 
Các công thức thí nghiệm được bố trí trong một khay, với số 
lượng hạt  trên khay phù hợp. Số  lần nhắc  lại mẫu  từ 6  ‐ 8. Cho 
nước cất vào khay đủ ướt hạt và giấy thấm sau đó phủ mặt khay 
bằng hai lượt giấy thấm ẩm. Một nửa số khay đưa vào các buồng 
sinh trưởng ở nhiệt độ 20 ‐ 210C (đối chứng), nửa còn lại đưa vào 
tủ  sấy. Thường hạt  đậu  tương,  đậu  cove,  đậu Hà  lan  xử  lý hạt 
trong  6  giờ  ở  nhiệt  độ  440C  hoặc  460C.  Sau  khi  xử  lý  nhiệt,  để 
nguội trong điều kiện nhiệt độ phòng, sau đó đưa vào buồng sinh 
trưởng nhiệt độ 20 ‐ 210C để xác định khả năng nảy mầm. 
Xác định tỷ lệ nảy mầm của hạt:  0 0
aP= .100
b
a‐ số hạt nảy mầm ở lô thí nghiệm 
b‐ số hạt nảy mầm ở lô đối chứng 
Có  thể tính  tốc độ nảy mầm (số ngày trung bình để một hạt 
nảy mầm) so sánh thí nghiệm và đối chứng; xác định hoạt độ của 
 138
các enzym phân giải chất dự  trữ  trong hạt nảy mầm  (α‐amylase, 
peroxidase, catalase, lipase, protease) 
Xác định khối lượng tươi, khô của mầm. 
Số liệu có thể thu từng ngày hay cách ngày. 
9.1.3. Đánh giá khả năng chịu nóng của cây  rau  theo  điện  trở  của 
mô lá (theo Ivankin A. P) 
* Nguyên tắc thí nghiệm:  
Hiện  tượng điện sinh học có vai  trò quan  trọng  trong  tế bào 
và liên quan chặt chẽ với quá trình sinh lý trong cây. 
Nhiệt độ cao  tác động  tới màng sinh chất,  trong  trường hợp 
gây tổn thương màng nhanh không cho phép thoát hơi nước và có 
thể gây chết  lá  (như  là cho  lá vào đun cách  thủy)  thì điện  trở  lá 
giảm sút. Còn tro ...  Without Replication 
SUMMARY Count Sum Average Variance 
1 5 172.1 34.42 2.337 
2 5 170.9 34.18 7.427 
3 5 168.5 33.7 4.425 
4 5 142.7 28.54 2.188 
Lô 1 4 125.7 31.425 3.0625 
Lô 2 4 124.3 31.075 15.28917 
Lô 3 4 135.7 33.925 8.229167 
Lô 4 4 132.9 33.225 12.1225 
Lô 5 4 135.6 33.9 12.24667 
   209
Anova: Two-Factor Without Replication 
SUMMARY Count Sum Average Variance 
ANOVA 
Source of 
Variation SS df MS F P-value F crit 
Rows 117.27 3 39.09 13.18381 0.000417 3.490295 
Columns 29.928 4 7.482 2.52344 0.096045 3.259167 
Error 35.58 12 2.965 
Total 182.778 19 
‐ Phân tích kết quả:  
+ Từ bảng này theo kết quả phần ANOVA thì H0A bị bác bỏ vì 
FA =13,1838 > F0,05 =3,49; hoặc so sánh giữa P(= 0,000417) < 0,05; các 
giống lúa này cho năng suất khác nhau. Giả thuyết HOB được chấp 
nhận, vì FB (= 2,523) < F0,05 (= 3,259). Như vậy năng suất của 5 giống 
lúa chỉ phụ thuộc phẩm giống của chúng mà không phụ thuộc 5 lô 
đất canh tác trong thí nghiệm này, khi đó việc phân tích phương sai 
hai nhân tố trở thành bài toán phân tích phương sai một nhân tố. 
+ Theo kết quả phần summary thì giống lúa G1 có năng suất 
cao nhất và khá ổn định (năng suất trung bình = 34,42 đơn vị trọng 
lượng, phương sai = 2,3370). Giống lúa G4 cho năng suất thấp nhất 
và  năng  suất  này  là  ổn  định  vì  phương  sai  của mẫu  khá  nhỏ  
(=  2,188). Hai  giống  còn  lại  không  phải  là  giống  đã  ổn  định  vì 
phương sai khá lớn. Giống G1 được sử dụng cho sản xuất. 
12.4. Phân tích tương quan, hồi qui 
Một trong những nhiệm vụ của phân tích dữ liệu xem xét sự 
liên quan giữa hai biến  (đặc  trưng  sinh học)  (giả  sử X và Y). Sự 
liên quan này có thể là một sự tương quan (correlation) để xem xét 
nếu hai đặc trưng khác nhau hoặc sự hồi qui (regression) để xem 
xét cách thức một đặc trưng này ảnh hưởng tới đặc trưng còn lại.  
 210
12.4.1. Phân tích sự tương quan 
* Phương pháp phân tích:  
‐ Quan hệ giữa biến số độc lập và số trung bình của những trị 
số của biến phụ thuộc gọi là quan hệ tương quan. Khác với quan 
hệ giữa hai biến trong hàm số, đó là từ một giá trị của biến độc lập 
có duy nhất một giá  trị của biến phụ  thuộc, còn đối với quan hệ 
tương quan thì mỗi giá trị của biến độc lập có thể có nhiều giá trị 
của biến phụ  thuộc và  ta có  thể  lấy  trung bình của các  trị số của 
biến phụ thuộc để làm đại diện tương ứng với biến độc lập. 
‐ Kiểm định phổ biến nhất cho sự tương quan là hệ số tương 
quan  Pearson  (r)  cho  dữ  liệu  phân  phối  chuẩn  và  hệ  số  tương 
quan thứ hạng Spearman (rs). Hệ số tương quan có thể dao động 
từ +1 (tương quan hoàn toàn chặt) và 0 (không có sự tương quan 
hay hai biến hoàn  toàn  độc  lập) và  ‐1  (tương quan nghịch hoàn 
toàn chặt).  
‐ Giả sử hai biến ngẫu nhiên (hai đặc trưng sinh học) X và Y 
có n cặp giá trị quan sát (xi, yi). Hệ số tương quan mẫu được tính 
theo công thức sau: 
n
i i
i=1
x y
(x -x)(y -y)
r = 
n.S .S
∑
Trong đó: n là kích thước mẫu nghiên cứu, x, y  là trung bình 
mẫu của hai biến ngẫu nhiên X và Y. 
Giá trị r Ý nghĩa 
0 X và Y không tương quan 
± 0,01 Æ ± 0,1 mối tương quan quá thấp, không đáng kể 
± 0,2 Æ ± 0,3 mối tương quan thấp 
± 0,3 Æ ± 0,5 mối tương quan trung bình 
± 0,6 Æ ± 0,7 mối tương quan cao 
± 0,8 trở lên mối tương quan rất cao 
   211
* Cách thực hiện trong Excel 2010 
‐ Nhập số liệu vào bảng tính (theo cột hoặc theo hàng) 
‐ Data analysis ÆCorrelationÆ Khai báo  (Input  range: miền 
dữ liệu vào gồm cả nhãn, Grouped by: theo hàng hoặc cột, Labels 
in the first line: khai báo nhãn, Output: vị trí hiển thị kết quả). 
* Ví dụ: Tiến hành gây hạn nhân tạo ở giống cà chua VL3000 
giai đoạn ra hoa, xác định các chỉ tiêu: hàm lượng prolin, diệp lục 
tổng số, F0, Fm và Fv/m kết quả cho ở bảng 12.6. 
Bảng 12.6. Một số chỉ tiêu sinh lý của giống cà chua VL3000 
khi gây hạn nhân tạo 
Prolin(µg/g) Chla(SPAD) F0 Fm Fv/m 
4.3984 52.9 369 1292 0.734 
4.4256 53.6 359 1232 0.735 
4.2352 46.3 360 1290 0.72 
4.3576 48.8 365 1278 0.73 
‐ Nhập số liệu vào bảng tính theo hàng hoặc cột 
‐ Data analysis Æ CorrelationÆ Khai báo 
Hình 12.6. Phân tích tương quan 
 212
‐ Kết quả: 
 prolin(µg/g) Chla(SPAD) F0 Fm Fv/m 
prolin(µg/g) 1 
Chla(SPAD) 0.94157615 1 
F0 0.29293088 0.234506 1 
Fm -0.5788986 -0.55528 0.606793 1 
Fv/m 0.9973496 0.943073 0.35877 -0.51923 1 
‐ Phân tích kết quả:  
+ Đối chiếu với giá  trị  r  trong bảng  tương quan  để kết  luận 
tương quan từng cặp biến. 
+ Dấu  “‐”  thể hiện  tương quan  âm, dấu  “+”  thể hiện  tương 
quan dương. 
12.4.2. Phương trình hồi qui 
* Phương pháp phân tích 
‐ Phương  trình  toán học biểu diễn mối  tương quan giữa hai 
đặc trưng sinh học X và Y gọi là phương trình hồi qui. 
‐ Đơn giản nhất trong phân tích hồi qui là tuyến tính bậc nhất, 
nghĩa  là  sự  phụ  thuộc  giữa  biến  X  và  Y  được  biểu  diễn  bằng 
đường thẳng bậc nhất có dạng y = ax + b, đây cũng là dạng hồi qui 
tuyến tính phổ biến trong các nghiên cứu về sinh lý thực vật chẳng 
hạn  như  hồi  qui  tuyến  tính  giữa  diện  tích  lá  và  năng  suất  cây 
trồng, hàm lượng diệp lục và cường độ quang hợp, hay diện tích 
lá và hiệu suất quang hợp... hay thường xây dựng đường hồi qui 
tuyến  tính giữa nồng  độ một  chất mang màu với mật  độ quang 
OD mà chất đó hấp thụ. (thường gọi là xây dựng đường chuẩn).  
* Bài toán: Phân tích hồi qui đơn tính giữa hai đặc trưng sinh 
học X và Y: 
‐ Cho phương trình hồi qui tuyến tính:  
y = a + bx, x
y
sa = r. .b = y - ax
S
   213
‐ Kiểm định hai hệ số a, b: 
+ Giả thuyết H0: hệ số hồi qui không có ý nghĩa (=0) 
+ Kiểm tra: nếu t < tα, n‐2Æchấp nhận H0.  
‐ Kiểm định phương trình hồi qui 
+ Giả thuyết H0: Phương trình hồi qui tuyến tính không thích hợp 
+ Kiểm tra: nếu F < Fa,1,n‐2Æchấp nhận H0. 
* Cách thực hiện trong Excel 2010: 
‐ Nhập số liệu vào bảng tính 
‐ Data analysis Æ RegressionÆ Khai báo. 
+ Input y range: miền dữ liệu biến y. 
+ Input x range: miền dữ liệu các biến x. 
+ Label: đánh dấu vào ô này nếu có nhãn ở hàng đầu. 
+ Confidence level : 95% (độ tin cậy 95%). 
+ Constant in zero: đánh dấu √ nếu hệ số tự do a = 0. 
+ Output range: miền xuất kết quả. 
+ Residuals: đánh dấu  √ vào ô này để hiện phần dư hay sai 
lệch giữa y thực nghiệm và y theo hồi quy. 
+  Standardized  residuals:  đánh  dấu  √  để  hiện  phần  dư  đã 
chuẩn hoá. 
+ Residuals plot: đánh dấu √ để hiện đồ thị phần dư. 
+ Line fit plots: đánh dấu √ để hiện đồ thị các đường dự báo. 
+ Normal probability plot: đánh dấu √ để hiện đồ thị phần dư 
đã chuẩn hoá. 
* Ví dụ: Lập phương trình hồi qui và xác định mối liên hệ giữa 
đường kính tán cây (Y) với đường kính thân đến ngang ngực (X) 
của 10 cây thông đuôi ngựa 8 tuổi tại Vườn thực vật quốc gia theo 
số liệu bảng 12.7:  
 214
Bảng 12.7. Đường kính thân và đường kính tán của 10 cây thông đuôi ngựa 
tại Vườn quốc gia 
STT X (đường kính thân) Y (đường kính tán) 
1 2.5 7.6 
2 2.8 8.8 
3 3.0 8.9 
4 3.4 9.3 
5 3.7 9.7 
6 4.0 10.6 
7 4.5 11.0 
8 4.9 11.8 
9 5.2 11.9 
10 5.7 12.3 
‐ Nhập dữ liệu vào bảng tính 
‐ Data analysis Æ Regression Æ Khai báo. 
‐ Kết quả: 
‐ Phân tích kết quả: 
+ Regression Statistic: 
o Multiple R: hệ số tương quan 
o R Square: hệ số tương quan bình phương 
   215
o Adjusted R square: R bình phương hiệu chỉnh 
o Standar Error: sai số của hệ số tương quan (S) 
o Observations: kích thước mẫu quan sát (n) 
+ Anova: Phân tích phương sai hồi qui 
o df  (degree  of  freedom):  là  bậc  tự  do  tương  ứng  với 
từng chỉ tiêu Anova. 
o Sum  Square  of Regression  (SS):  tổng  bình  phương  các 
hiệu biến sai giữa các trị số  lý  thuyết của phương  trình 
hồi qui với trị số trung bình chung của biến phụ thuộc Y. 
o Mean Square of Regession  (MS):  trung bình  của  tổng 
bình phương các hiệu biến ai giữa các  trị số  lý  thuyết 
của phương  trình hồi qui với  trị số  trung bình chung 
của biến phụ thuộc Y. 
o Sum  Square  of  Residual  (SS):  tổng  bình  phương  các 
hiệu biến sai giữa các trị số quan sát của biến Y so với 
trị số lý thuyết của phương trình hồi qui. 
o Mean  Square  of  Residual  (MS):  trung  bình  của  tổng 
bình phương  các hiệu  sai giữa  các  trị  số quan  sát  của 
biến Y so với trị số lý thuyết của phương trình hồi qui y 
o F  là  tỉ  số  của Mean  Square  of  Regression  với Mean 
Square of Residual 
o Significance F: mức ý nghĩa của F 
o Coefficients ofIntercept:  là hệ  số  tự do  a  của phương 
trình y = a + bx 
o Coefficients of X Variable l: là hệ số b của phương trình 
y = a + bx 
o Standard Error of  Intercept: sai số chuẩn của hệ số  tự 
do a (Sa) 
 216
o Standard Error of X Variable  l: sai số chuẩn của hệ số 
hồi qui b (Sb) 
o t‐  Stat  ofIntercept:  tiêu  chẩn  kiểm  tra  sự  tồn  tại  của 
tham số a (ta) 
o t‐ Stat of X Variable l: tiêu chuẩn kiểm tra sự tồn tại của 
hệ số quy hồi b (tb). 
o p‐ Value: mức ý nghĩa của các  tiêu chuẩn kiểm tra sự 
tồn tại của các tham số. 
o Lower 95% và Upper 95%: là các cận dưới và cận trên 
của khoảng ước lượng đối với các tham số a và b ứng 
với độ tin cậy 95% hay mức ý nghĩa 5%. 
‐ Vậy, phương trình hồi qui: y = 1,42x + 4,52 (R2 = 0,968). 
   217
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
* Tiếng Việt 
1. Phạm  Thị  Trân  Châu, Nguyễn  Thị Hiền,  Phùng Gia  Tường 
(1997). Thực hành hóa sinh học, Nxb Giáo dục. 
2. Chu  Văn Mẫn,  Đào Hữu Hồ  (2001).  Thống  kê  sinh  học, Nxb 
Khoa học Kỹ thuật. 
3. Chu Văn Mẫn (2009). Tin học trong công nghệ sinh học, Nxb Giáo dục. 
4. Nguyễn Duy Minh, Nguyễn Như Khanh (1982). Thực hành sinh 
lý thực vật, Nxb Giáo dục. 
5. Nguyễn Văn Mùi (2002). Xác định hoạt độ enzym. Nxb Khoa học 
và Kỹ thuật. 
6. Nguyễn Thị Lan (Chủ biên), Phạm Tiến Dũng. Phương pháp thí 
nghiệm (2005), Trường ĐHNN I Hà Nội. 
7. Nguyễn Hải Thanh, Đỗ Đức Lực (2008). Xử  lí dữ  liệu  thống kê 
nông  nghiệp  với  phần mềm  Excel  và  SAS  (Bài  giảng  cho  dự  án 
CNTT), trường Đại học Nông nghiệp I Hà Nội. 
8. Nguyễn Quang Vinh, Bùi  Phương Thuận, Phan Tuấn Nghĩa 
(2007). Thực tập hóa sinh học, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội. 
9. Vũ Văn Vụ, Vũ Thanh Tâm, Trần Dụ Chi, Hoàng Quý Lý, Lê 
Hồng Điệp (2004). Thực hành sinh lý thực vật, Nxb Đại học Quốc 
gia Hà Nội. 
10. Vũ Văn Vụ (1999). Sinh lý thực vật ứng dụng, NXB Giáo dục. 
 218
* Tiếng Anh 
1. Gaya  U.I.,  Alimi  S  (2006).  Spectrophotometric  determination  of 
nitrate  in  vegetables  using  phenol.  J.  Appl.  Sci.  Environ. 
vol.10(1)79‐82.  full‐text  available  online  at 
www.bioline.org.br/ja. 
2. Grieve CM, Grattan SR  (1983). Rapid  assay  for  determination  of 
water soluble quaternary ammonium compounds. Plant and Soil 70, 
303‐307.  
3. Neil  Millar  (2001).  Biology  statistics  made  simple  using  Excel. 
School Science Review. 83 (303). 
4. Reigosa  Roger  M.J  (2001).  Handbook  of  plant  ecophysiology 
techniques. ©2003Kluwer Academic Publishers. 
5. Reed R.H, Holmes D, Weyers  J,  Jones A (2007). Practical Skills 
in Biomolecular Sciences. Pearson Education Canada. 552pp. 
6. Lichtenthaler, HK and AR Wellburn (1983), Determinations of total 
carotenoids and chlorophylls a and b of leaf extracts in different solvents. 
Biochemical Society Transactions 11: 591 ‐ 592. 
7. Richardson  A.D,  Duigan  S.P,  Berlyn  G.P.  (2001).  “An 
evaluation  of  noninvasive  methods  to  estimate  foliar 
chlorophyll  content”.  ©  New  Phytologist.  153:  185  –  194 
www.newphytologist.com 
* Tiếng Nga 
1. Веретеников  А.  В.  (2006).  Физиология  растений.  Москва. 
Акад. Проект. 480 с. 
2. Волкова  А.  М.,  Кожушко  Н.  Н.,  Макаров  Б.И.  (1984). 
Определение  относительной  жарoстойкости  и 
засухоустойчивости  образцов  Зернобобовых  культур  способом 
проращивания  семян  в  растворах  сахарозы  и  после 
прогревания.Лен. 17 с. 
3. Гунар  И.  И.  (1972)  Практикум  по  физиологии  растений. 
Москва. Колос. 123 с. 
   219
4. Иванов  В.  Б.  (2001).Практикум  по  физиологии  растений. 
Академия. Москва.139 с. 
5. Кожушко  Н.Н.  (1984).  Определение  засухоустойчивости 
Зерновых культур по изменению параметров  водного  режима. 
Ленинград. 123 с. 
6. Миллер  М.С.  (1973).  Летние  практические  занятия  по 
физиологии  растений.  Полевая  практика.  Москва. 
Просвещение. 207 с. 
7. Тетюрев  В.  А.(1980).Методика  эксперимента  по  физиологии 
растений. Москва. Просвещение. 183 с. 
8. Удовенко Г. В. (1976). Методы оценки устойчивости растений 
к неблагоприятным Условиям среды. Ленинград. Колос. 123 с. 
9. Якушкина Н. И. (1993). Физиология растений. Москва.  
* Tài liệu Internet 
1.  tham khảo ngày 13/3/2013. 
2.  tham khảo ngày 13/3/2013. 
3.  
4. 
a0.html  
5.  
 220
PHỤ LỤC 
CHUẨN BỊ MỘT SỐ DUNG DỊCH ĐỆM 
‐ Đệm kali photphat 1M 
pH cần pha 1M K2HPO4 1M KH2PO4 
5,8 8,5ml 91,5ml 
6,0 13,2ml 86,8ml 
6,2 19,2ml 80,8ml 
6,4 27,8ml 72,2ml 
6,6 38,1ml 61,9ml 
6,8 49,7ml 50,3ml 
7,0 61,5ml 38,5ml 
7,2 71,7ml 28,3ml 
7,4 80,2ml 19,8ml 
7,6 86,6ml 13,4ml 
7,8 90,8ml 9,2ml 
8,0 94,0ml 6,0ml 
‐ Đệm natri photphat 1M  
pH 1M Na2HPO4 1M NaH2PO4 
5,8 7,9ml 92,1ml 
6,0 12,0ml 88,0ml 
6,2 17,8ml 82,2ml 
6,4 25,5ml 74,5ml 
6,6 35,2ml 64,8ml 
6,8 46,3ml 53,7ml 
   221
7,0 57,7ml 42,3ml 
7,2 68,4ml 31,6ml 
7,4 77,4ml 22,6ml 
7,6 84,5ml 15,5ml 
7,8 89,6ml 10,4ml 
8,0 93,2ml 6,8ml 
(theo Ruzin, 1999. Plant Microtechnique and Microscopy) 
‐ Đệm Glycin ‐ HCl, pH 2,2‐3,6: cho 25ml 0,2 M glycin và xml 
HCl vào 100ml nước đề ion (theo Dawson, và cộng sự., 1969). 
pH  2,2  2,4  2,6  2,8  3,0  3,2  3,4 3,6 
x (ml)  22,0 22,0 22,0 22,0 22,0 22,0 22,0 22,0 
‐ Đệm natri axetat: kết hợp các  tỷ  lệ sau đây của axit axetic 
0,1N và natri axetat 0,1N (theo Pearse, 1980). 
Axit axetic Natri axetat pH 
185 15 3,6 
176 24 3,8 
164 36 4,0 
147 53 4,2 
126 74 4,4 
102 98 4,6 
80 120 4,8 
59 141 5,0 
42 158 5,2 
29 171 5,4 
19 181 5,6 
 222
‐ Đệm PBS (Phosphate buffered saline) ‐ PBS 1X 
(Theo  
Thành phần Khối lượng 
NaCl 8,0 g 
KCl 0,2 g 
Na2HPO4 1,44 g 
KH2PO4 0,24 g 
o Thêm đến mức 800ml bằng nước cất. 
o Điều chỉnh pH tới 7,4 bằng HCl. 
o Bổ sung nước tới 1000ml 
o Khử trùng. 
‐ Đệm citrat (theo Gomori, 1955)  
Dung  dịch  gốc: A:  axit  citric  0,1  M; B:  natri  citrat  0,1  M. 
Dùng xml A + yml B và pha loãng tới 100ml bằng 50ml nước cất. 
Axit citric 0,1M Natri citrat 0,1M pH 
46,5 3,5 3,0 
43,7 6,3 3,2 
40,0 10,0 3,4 
37,0 13,0 3,6 
35,0 15,0 3,8 
33,0 17,0 4,0 
31,5 18,5 4,2 
28,0 22,0 4,4 
25,5 24,5 4,6 
23,0 27,0 4,8 
20,5 29,5 5,0 
18,0 32,0 5,2 
16,0 34,0 5,4 
   223
13,7 36,3 5,6 
11,8 38,2 5,8 
9,5 41,5 6,0 
7,2 42,8 6,2 
‐ Đệm photphat ‐ citrat (theo Pearse, 1980) 
Bổ sung các thành phần sau theo thể tích (ml) để được 100ml đệm 
Na2HPO4 
0,2 M(ml) 
Citrat 
0,1M (ml) 
pH 
5,4 44,6 2,6 
7,8 42,2 2,8 
10,2 39,8 3,0 
12,3 37,7 3,2 
14,1 35,9 3,4 
16,1 33,9 3,6 
17,7 32,3 3,8 
19,3 30,7 4,0 
20,6 29,4 4,2 
22,2 27,8 4,4 
23,3 26,7 4,6 
24,8 25,2 4,8 
25,7 24,3 5,0 
26,7 23,3 5,2 
27,8 22,2 5,4 
29,0 21,0 5,6 
30,3 19,7 5,8 
32,1 17,9 6,0 
33,1 16,9 6,2 
34,6 15,4 6,4 
36,4 13,6 6,6 
40,9 9,1 6,8 
43,6 6,5 7,0