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

Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường nuôi cấy lên tỷ lệ biến dị của cây dứa cayen trong quá trình nhân giống in-vitro
Cập nhật ngày 4/12/2008 lúc 3:21:00 PM. Số lượt đọc: 711.

Dứa là cây ăn quả có giá trị dinh dưỡng cao, đồng thời là mặt hàng xuất khẩu có giá trị. Trong các sản phẩm rau quả chế biến, xuất khẩu, dứa luôn chiếm vị trí hàng đầu (50% tổng sản lượng). Dứa còn được sử dụng để phủ xanh đất trống trên những vùng đất dốc vốn khó sử dụng cho những cây nông nghiệp khác nhưng lại rất thích hợp cho dứa

Mở đầu

Hiện nay, giống dứa đang được trồng chủ yếu là dứa Queen. Giống này tuy có phẩm chất tốt nhưng quả nhỏ (0,5-0,7 kg) vỏ dầy, mắt sâu, năng suất thấp nên không đạt tiêu chuẩn dứa xuất khẩu cùng với việc chế biến lát cắt từ dứa này cũng gặp nhiều khó khăn. Vì vậy, cần phải thay dần giống dứa Queen bằng giống dứa Cayen quả to năng suất cao, chất lượng phù hợp với việc chế biến các mặt hàng xuất khẩu [4]. Tuy nhiên, giống dứa Cayen có hệ số nhân tự nhiên rất thấp. Một số biện pháp nhân giống bằng hom, nhân nách lá, thân cắt khoanh [1], đã được ứng dụng nhưng vẫn không đáp ứng được nhu cầu cây giống cho sản xuất lớn. Phương pháp nhân giống in-vittro được nghiên cứu nhằm giải quyết nhu cầu cấp bách về giống dứa hiện nay. Đặc điểm của phương pháp này là trong một thời gian ngắn có thể nhân nhanh một số lượng lớn cây giống sạch bệnh, đồng đều về phẩm chất. Tuy nhiên, trong quá trình nhân giống, do ảnh hưởng của điều kiện môi trường nuôi cấy, xuất hiện một số dạng cây biến dị [2],[5]. Để góp phần hoàn thiện quy trình nhân giống dứa in-vitro, tạo cây giống dứa khoẻ, sạch bệnh, giảm tỷ lệ cây biến dị, chúng tôi tiến hành nghiên cứu: “Ảnh hưởng của điều kiện môi trường nuôi cấy lên tỷ lệ biến dị của cây dứa Cayen trong quá trình nhân giống in vitro

Vật liệu và phương pháp nghiên cứu

Vật liệu

Vật liệu thí nghiệm là giống dứa Cayen (Ananas comosus L. ) được lấy từ trung tâm cây ăn quả Phú Hộ.

Phương pháp thí nghiệm

-     Phương pháp khử trùng: Các mầm dứa được khử trùng sơ bộ bằng cách bóc bỏ các lá bẩn và rửa dưới vòi nước chảy. Dùng bông thấm cồn 70% lau sạch các mầm sau đó bóc tất cả các lá và khử trùng bằng cồn 70% trong một phút. Tiếp tục khử trùng bằng HgCl2 1% trong năm phút, sau đó tráng mẫu 3 lần bằng nước cất vô trùng và cấy vào môi trường khởi động mầm. Sau 2 tháng khởi động mầm, trên các mẫu đã xuất hiện cụm chồi và nguồn chồi này được dùng làm Vật liệu trong các thí nghiệm.

-     Điều kiện thí nghiệm: Thí nghiệm được nuôi cấy trong điều kiện ánh sáng nhân tạo với cường độ 2000 lux và thời gian chiếu sáng 10 giờ/ngày, nhiệt độ phòng nuôi cấy là 280C ± 1. Môi trường thí nghiệm là môi trường cơ bản MS (Murashige-Skoog) có chứa 15% nước dừa, 30% đường (MS I) bổ sung các chất điều tiết sinh trưởng, aga vào môi trường tuỳ thuộc mục đích của từng thí nghiệm.

Nội dung nghiên cứu

Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ nuôi cấy, thể tích dung dịch dinh dưỡng, nồng độ aga và các chất diều tiết sinh trưởng lên tỷ lệ chồi biến dị và sự sinh trưởng của chồi trong quá trình nuôi cấy nhân nhanh dứa Cayen.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Ảnh hưởng của mật độ nuôi cấy lên tỷ lệ phát sinh chồi biến dị

Để nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ nuôi cấy lên sự sinh trưởng và phát sinh chồi biến dị, chúng tôi cấy các chồi dứa vào môi trường lỏng MS I (có bổ sung 1mg/l BAP + 0,02 mg/l IBA) với số lượng chồi cấy ban đầu là: 5;10;20;40 chồi /bình. Kết quả về chỉ tiêu sinh trưởng của chồi sau 30 ngày nuôi cấy được trình bày ở bảng 1.

Bảng 1. Ảnh hưởng của mật độ nuôi cấy lên sinh trưởng và tỷ lệ biến dị của chồi




Kết quả ở bảng 1 cho thấy: Trong điều kiện nuôi cấy với mật độ cao (40 chồi /bình) các chồi phải phát triển trong điều kiện cạnh tranh về dinh dưỡng và không gian, điều này ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng bình thường của chồi dẫn đến kích thước của chồi giảm và tỷ lệ chồi biến dị cao.

Từ kết quả trên chúng tôi cũng thấy được sự tương quan rõ nét giữa mật độ cấy, hệ số nhân và tỷ lệ phát sinh chồi biến dị. Mật độ cấy cao thì hệ số nhân thấp, khả năng phát sinh chồi biến dị lớn. Ở công thức 4 với mật độ cấy 40 chồi /bình, tỷ lệ chồi biến dị lên tới 6,1%, hệ số nhân chồi chỉ đạt 1.65 lần. Trong khi đó ở công thức 1 với mật độ cấy 5 chồi/bình chỉ có 2,3% số lượng chồi bị biến dị và hệ số nhân chồi đạt 6,21 lần. Như vậy, từ kết qủa trình bày ở bảng 1 cho thấy mật độ cấy ban đầu tốt nhất là 5-10 chồi/bình (hình 1). Trong điều kiện này, các chồi phát triển tốt vừa đảm bảo hệ số nhân vừa hạn chế mức thấp nhất sự phát sinh các chồi biến dị.




Hình 1. Ảnh hưởng của mật độ nuôi cấy lên sinh trưởng và tỷ lệ biến dị của chồi



Ảnh hưởng của thể tích môi trường dinh dưỡng lên sự sinh trưởng của chồi và tỷ lệ chồi biến dị

Thể tích môi trường dinh dưỡng cũng như sự bổ sung các chất điều tiết sinh trưởng vào môi trường nuôi cấy có vai trò quan trọng đối với quá trình sinh trưởng và phát triển của chồi dứa. Để tìm hiểu vấn đề này chúng tôi đã đưa các chồi dứa vào môi trường lỏng MS I theo 4 công thức sau:

1.     MS I 30ml/bình
2.     MS I 60ml/bình
3.      MS I 30ml/bình bổ sung 0,02mg/l IBA + 1,0 mg/l BAP
4.     MS I 60ml/bình bổ sung 0,02mg/l IBA + 1,0 mg/l BAP

Mật độ cấy trung bình là 10 chồi/bình với kích thước chồi từ 1-1,5 cm.
Thời gian thí nghiệm là 30 ngày, kết quả thí nghiệm được trình bày ở bảng 2.

Bảng 2. Ảnh hưởng của thể tích và thành phần môi trường dinh dưỡng lên sự sinh trưởng của chồi và tỷ lệ chồi biến dị



Qua kết quả trình bày ở bảng 2 cho thấy, ở công thức 1 và 2 các chồi dứa được cấy trên môi trường không có kích thích sinh trưởng hệ số nhân thấp (1,5 lần) nhưng chồi sinh trưởng tốt. Các chỉ tiêu về sinh trưởng như kích thước, trọng lượng, số lá và dài lá của chồi đều tăng. Chẳng hạn, ở công thức 1: số lá, dài lá và trọng lượng tương ứng là 7,4; 6,92 và 0,98.
Ở công thức 2 thể tích môi trường/bình là 60ml, chồi sinh trưởng tốt: trọng lượng chồi, số lá và chiều dài lá đều tăng lên so với công thức 1. Tỷ lệ biến dị đều rất thấp 1,26% (ở công thức 1) và 1,54% (ở công thức 2), khi không bổ sung kích thích sinh trưởng. Khi bổ sung vào môi trường nưôi cấy 0,1 mg/l IBA+1mg/l BAP, hệ số nhân ở công thức 3 và 4 đều tăng lên 2-3 lần so với công thức 1 và 2. Đặc biệt ở công thức 4 với thể tích môi trường dinh dưỡng là 60 ml/bình thì hệ số nhân đạt 4,85 lần. Tuy nhiên, tỷ lệ chồi biến dị cũng tăng vọt từ 1,26% và 1,54% ở công thức 1 và 2 lên 3,15% và đặc biệt ở công thức 3 môi trường có bổ sung kích thích sinh trưởng và thể tích môi trường ít (30 ml/bình) đã làm tỷ lệ biến dị lên tới 6,5%.

Kết quả bảng 2 cho thấy, việc bổ sung chất kích thích sinh trưởng (BAP- thuộc nhóm cytokinin) vào môi trường nuôi cấy đã đóng vai trò quan trọng trọng trong việc phát sinh nhiều chồi mới. Tuy nhiên, đây cũng là nguyên nhân tăng số lượng chồi biến dị ở dứa nuôi cấy in-vitro. Bên cạnh đó, hàm lượng môi trường dinh dưỡng ít cũng góp phần rất lớn làm tăng chồi biến dị.

Từ những kết quả trên chúng tôi rút ra nhận xét như sau: Trong điều kiện cần tăng hệ số nhân để nhân nhanh các chồi dứa cần bổ sung các chất kích thích sinh trưởng (BAP nồng độ 1mg/l) kết luận đồng thời cần phải tăng thể tích dung dịch môi trường nuôi cấy dể hạn chế thấp nhất tỷ lệ cây biến dị và đảm bảo chất lượng chồi dứa.

Ảnh hưởng của nồng độ BAP lên sinh trưởng và phát sinh chồi biến dị

Để tìm hiểu thêm ảnh hưởng của chất kích thích sinh trưởng BAP lên tỷ lệ phát sinh biến dị của chồi dứa trong quá trình nuôi cấy, chúng tôi đã tiếp tục tiến hành thí nghiệm như sau:
Các chồi dứa có kích thước 1-1,5 cm được cấy trên môi trường MS I có bổ sung BAP từ 0-3 mg/l tuỳ theo từng công thức thí nghiệm với thể tích môi trường là 60 ml/bình. Kết quả thí nghiệm được trình bày ở bảng 3.

Bảng 3. Theo dõi ảnh hưởng của nồng độ BAP lên sinh trưởng và phát sinh chồi biến dị



Từ những kết quả trên chúng tôi nhận thấy:

Những chồi dứa cấy trên môi trường MS I không bổ sung chất kích thích sinh trưởng (0 mg/l BAP) chồi to khoẻ, trọng lượng của chồi cao (1,73 g/chồi) và hầu như không phát sinh chồi mới. Tỷ lệ phát sinh biến dị rất thấp 1,2%. Khi bổ sung BAP vào môi trường hệ số nhân chồi tăng từ 1,3 lần (ở công thức đối chứng) lên 3,7 lần ở công thức có bổ sung BAP 3 mg/l. Kết quả ở bảng 3 cho thấy, nồng độ BAP trong môi trường cấy càng cao, số lượng chồi thu càng lớn thì kích thước và trọng lượng càng giảm (trọng lượng từ 1,73 g/chồi giảm xuống còn 0,58 g/chồi; chiều cao chồi giảm từ 6,7 cm xuống còn 1,9 cm). Tỷ lệ chồi biến dị cũng tăng tỷ lệ thuận với việc tăng nồng độ BAP: từ 1,2% (ở công thức đối chứng) tăng lên 3,5% (ở công thức môi trường có bổ sung 3 mg/l BAP).




Hình 2. Ảnh hưởng của nồng độ BAP lên sinh trưởng và phát sinh chồi biến dị



Qua các kết quả thu được ở bảng 4 có thể rút ra nhận xét như sau: BAP có tác dụng kích thích quá trình nhân nhanh chồi nhưng đồng thời cũng là nguyên nhân làm tăng biến dị của chồi (minh họa ở hình2).

Ảnh hưởng của hàm lượng aga lên sinh trưởng và phát sinh chồi biến dị

Các chồi dứa cấy vào 2 công thức môi trường như sau:

1.     MS I không có kích thích sinh trưởng và bổ sung aga ở các nồng độ khác nhau: 0;2;4;6;8 g/l.

2.     MS I có kích thích sinh trưởng và bổ sung aga ở các nồng độ khác nhau: 0;2;4;6;8 g/l.
Các thí nghiệm được lặp lại nhiều lần. Thời gian nuôi cấy là 30 ngày. Kết quả thí nghiệm được trình bày ở bảng 4.

Từ những kết quả thu được ở bảng 4 chúng tôi thấy rằng: hàm lượng aga trong môi trường nuôi cấy có ảnh hưởng rất lớn đến tỷ lệ biến dị của chồi, vì nó có liên quan mật thiết đến sự hấp thụ các chất dinh dưỡng từ môi trường của các chồi. Hàm lượng aga càng càng cao thì tỷ lệ biến dị càng tăng, trọng lượng của chồi càng giảm (Ở môi trường lỏng không bổ sung aga, không có cây biến dị. Khi tăng hàm lượng aga lên 8% tỷ lệ biến dị tăng lên 7,6% đồng thời trọng lượng của chồi giảm xuống còn 0,64 g). Từ đó, chúng tôi rút ra kết luận: chỉ bổ sung aga vào môi trường nuôi cấy ở một cố giai đoạn cần thiết (khởi động mầm, tạo rễ) và với nồng độ < 0,8%. Môi trường không có aga và chất điều tiết sinh trưởng (công thức 1) có thể dùng làm môi trường nuôi chồi trước khi chuyển sang môi trường ra rễ.

Kết luận

1.     Mật độ chồi cấy trong một bình ảnh hưởng rất lớn đến việc phát sinh chồi biến dị và sinh trưởng của chồi dứa. Số lượng chồi nuôi cấy thích hợp vào khoảng 5 đến 10 chồi/bình.

2.     Thể tích dung dịch trong bình nuôi cấy phù hợp sẽ tạo điều kiện cho các chồi sinh trưởng tốt, hạn chế sự phát sinh chồi biến dị. Lượng môi trường đủ để chồi phát triển tốt là 60 ml/bình với thời gian cấy chuyển là 30 ngày.

3.     Tỷ lệ chồi biến tỷ lệ thuận với nồng độ cytokinin (BAP) trong môi trường. Nồng độ cytokinin càng cao, hệ số nhân càng lớn, tỷ lệ biến dị càng tăng kích thước chồi càng bé.

4.     Hàm lượng aga càng cao thì khả năng xuất hiện chồi biến dị thường biến càng lớn và khả năng sinh trưởng của chồi càng giảm. Sự ảnh hưởng của hàm lượng aga cao càng thể hiện rõ trong môi trường có bổ sung các chất điều tiết sinh trưởng.

5.     Môi trường MS không có các chất điều tiết sinh trưởng thuận lợi cho quá trình nuôi chồi trước khi chuyển sang môi trường ra rễ.

Tài liệu tham khảo

1.     Lê Đình Danh, Võ Thị Tuyết, 1994. Nhân giống dứa cayen bằng một số biện pháp kỹ thuật. Kết quả nghiên cứu khoa học Viện rau quả (1990 – 1994)
2.     Đặng Xuyến Như, Hoàng Thị Kim Hoa và cộng sự (1997). Nghiên cứu nhân nhanh giống cây trồng bằng kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào. (Báo cáo nghiệm thu đề tài cấp bộ)
3.     Phan Gia Tân, 1984, Cây dứa và kỹ thuật trồng dứa ở Việt Nam. Nhà xuất bản thành phố Hồ Chí Minh
4.     Trần Thế Tục, Vũ Mạnh Hải, Chu Văn Chuông, 1996. So sánh tuyển chọn giống dứa cayen phục vụ chế biến đồ hộp ở miền Bắc Việt Nam
5.     Singh (R) and Iyer (C.P.A),1994. Chemical mutagenesis in pineaple (Ananas comosus L merr).


Người thẩm định nội dung khoa học: PGS.TS. Lê Duy Thành

 

Hoàng Thị Kim Hoa, Nguyễn Văn Dân
Trung tâm Sinh học thực nghiệm-Viện nghiên cứu ứng dụng công nghệ
Vũ Văn Vụ, Phạm Thị Lương Hằng
Khoa Sinh học- Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên- ĐHQG Hà Nội

(Tạp chí Di truyền học và Ứng dụng, số 1 năm 2003)

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


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


ĐƯỢC XEM NHIỀU NHẤT

LIÊN KẾT WEBSITE

 
 
 
 
 
 

TỪ KHÓA

BVN - BotanyVN - Botany Research and Development Group of Vietnam
(©) Copyright 2007-2014