Ảnh hưởng của acid salicylic và methyl jasmonate lên sự sinh trưởng và tích lũy menthol ở chồi in vitro phát sinh từ đốt thân bạc hà (Mentha avensis L.)

Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 10(83)/2017<br /> <br /> EBL chỉ làm gia tăng năng suất giống IR28 và phải biết đầy đủ đặc tính chống chịu ở các giai đoạn<br /> MTL547 trong điều kiện mặn. Tép hành ĐB là giống sinh trưởng mới có thể bố trí vào mùa vụ thích hợp.<br /> có năng suất cao nhất trong điều kiện không mặn<br /> 4.2. Đề nghị<br /> và được cho là giống chịu mặn tốt nhưng lại nhiễm<br /> mặn giai đoạn trổ cho dù có xử lý EBL cũng không Đề nghị thử nghiệm ở điều kiện đồng ruộng ở<br /> tăng năng suất so với không xử lý EBL, đồng thời nhiều địa phương bị ảnh hưởng mặn để có cơ sở áp<br /> lại cho năng suất thấp hơn giống IR28 trong điều dụng EBL cho các vùng trồng lúa bị ảnh hưởng mặn.<br /> kiện mặn. Điều này cho thấy một giống lúa chịu mặn<br /> nhưng không phải chịu mặn tốt ở tất cả các giai đoạn TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> sinh trưởng, mà đôi khi lại mẫn cảm với mặn ở một Abe, H., 1989. Advances in brassinosteroid reseach<br /> số giai đoạn. and prospects for its agricultural application. Japan<br /> Physiol., 55: 10-14.<br /> IV. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Khripach, V.A., Zhabinskii, V.N. and De Groot, A.E.,<br /> 4.1. Kết luận 2000. Twenty years of brassinosteroids: Steroidal plant<br /> Lúa bị mặn giai đoạn nảy chồi và trổ, sử dụng hormones warrant better crops for the XXI century.<br /> 24-epibrassinolide (EBL) nồng độ 1 ppm đã làm gia Annals of Botany 86: 441-447.<br /> tăng diện tích lá, hàm lượng proline đây là cơ sở giúp Vardhini, B.V. and Rao, S.S.R., 2003. Amelioration<br /> cây chịu mặn tốt hơn và tăng năng suất. of osmotic stress by brassinosteroids on seed<br /> Giống MTL547 là giống triển vọng có thể sử germination and seedling growth of three varieties<br /> dụng EBL để gia tăng tính chịu mặn. Giống Tép of sorghum. Plant Growth Regulation, 41: 25-31.<br /> hành ĐB là giống chịu mặn nhưng lại mẫn cảm mặn Yoshida S., 1981. Fundamentals of rice crop sience. IRRI,<br /> giai đoạn trổ. Vì vậy, khi sử dụng giống chịu mặn cần Los Banos, Laguna, Philippines, pp. 105-164.<br /> <br /> Enhancing salt tolerance of rice<br /> by 24-epibrassinolide plant growth regulator<br /> Vu Anh Phap<br /> Abstract<br /> Saline intrusion affects seriously to rice farming in the Mekong delta. Therefore, research on the induction of salt<br /> tolerance in rice is more concerned. The experiments were carried out in the greenhouse conditions, three testing<br /> varieties were MTL547, IR28 and mutant Tep hanh; induced agents were 24-epibrassinolide; agronomic, chemico-<br /> biological traits, and grain yield were collected and analyzed. The results showed that under salt stress, 24-epibrassinolide<br /> growth regulator increased leaf area, proline content, quantity and weight of filled grains and yield.<br /> Keywords: Induction, proline, rice grain yield, 24-epibrassinolide<br /> Ngày nhận bài: 3/9/2017 Ngày phản biện: 6/9/2017<br /> Người phản biện: TS. Vũ Tiến Khang Ngày duyệt đăng: 11/10/2017<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> ẢNH HƯỞNG CỦA ACID SALICYLIC VÀ METHYL JASMONATE<br /> LÊN SỰ SINH TRƯỞNG VÀ TÍCH LŨY MENTHOL Ở CHỒI IN VITRO<br /> PHÁT SINH TỪ ĐỐT THÂN BẠC HÀ (Mentha avensis L.)<br /> Nguyễn Thị Quyên1, Trần Thị Lệ Minh1<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Nghiên cứu thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của acid salicylic (SA), methyl jasmonate (MeJA) đến sự sinh<br /> trưởng và khả năng tích lũy menthol của chồi bạc hà khi bổ sung riêng lẻ và phối hợp vào môi trường nuôi cấy in<br /> vitro. Chồi bạc hà được bổ sung riêng lẻ SA (0,5; 1; 1,5 và 2 mg/L) hoặc MeJA (10; 20; 30 và 40 mg/L). Bổ sung SA<br /> nồng độ 2mg/L ức chế sự phát triển sinh khối chồi, cho kết quả trọng lượng khô thấp nhất sau 15 ngày cảm ứng, tỉ lệ<br /> ức chế đạt 28,86% so với đối chứng không bổ sung SA. Sau 20 ngày nuôi cấy hàm lượng tích lũy menthol trong chồi<br /> 1<br /> Trường Đại Học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh<br /> <br /> 100<br />  Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 10(83)/2017<br /> <br /> đạt cao nhất với 60,61 mg/g mẫu khô ở nghiệm thức bổ sung 1 mg/L SA (tăng lên gấp 2,09 lần lần so với đối chứng),<br /> và đạt 57,63 mg/g mẫu khô ở nghiệm thức bổ sung 10 mg/L MeJA (tăng 1,7 lần so với đối chứng). Khả năng tích<br /> lũy menthol ở chồi cũng được khảo sat khi bổ sung phối hợp SA (0; 0,5; 1; 1,5 mg/L) và MeJA (0, 10, 20, 30 mg/L),<br /> kết quả nhận được cho thấy sự bổ sung 0,5 mg/L SA kết hợp với 10 mg/L MeJA đã có tác dụng làm cho hàm lượng<br /> menthol tích lũy trong chồi đạt cao nhất với 69,64 mg/g và gấp 1,72 lần so với đối chứng không bổ sung.<br /> Từ khóa: Acid salicylic, methyl jasmonate, menthol, Mentha avensis L., chất kích kháng<br /> <br /> I. ĐẶT VẤN ĐỀ Methyl jasmonate (MeJA) cũng đã được chứng<br /> Bạc hà châu Á (Mentha arvensis L.) được trồng minh là một chất điều hòa sinh trưởng thực vật mới<br /> chủ yếu cho mục đích thu nhận tinh dầu. Tinh dầu có nguồn gốc từ acid linolenic (Kim et al., 2006).<br /> bạc hà là hợp chất thứ cấp có vai trò quan trọng Việc xử lý MeJA ngoại sinh có tác dụng ức chế sự<br /> trong nhiều ngành công nghiệp và là nguồn nguyên sinh trưởng theo chiều dọc của cây con, chiều dài rễ,<br /> liệu xuất khẩu cho nhiều nước trên thế giới như Mỹ, mầm rễ, mô đang nuôi cấy, quá trình phát sinh phôi,<br /> Pháp, Canada. Menthol là thành phần chính trong khả năng nảy mầm của hạt và hạt phấn, sự hình<br /> tinh dầu bạc hà và hoạt chất này có nhiều tác dụng thành nụ hoa, quá trình tạo diệp lục tố và những<br /> dược lý quan trọng như hoạt tính kháng khuẩn, hoạt động quang hợp. Ngoài hoạt tính ức chế, MeJA<br /> kháng nấm, kháng viêm, chống co thắt cơ ho, giảm còn có tác dụng kích thích gây cảm ứng đến sự vươn<br /> đau, v.v. Chính vì vậy menthol là hợp chất sinh học dài của hom mía, phân hóa trong mô nuôi cấy, tạo<br /> được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp thành rễ bất định, sự nảy mầm chồi mùa đông, sự<br /> dược phẩm, mỹ phẩm và thực phẩm. Như vậy hợp chín của trái, sự lão hóa của vỏ quả và lá, sự rụng lá,<br /> chất thứ cấp cung cấp cho con người nguồn nguyên khả năng tạo củ, quá trình phân rã diệp lục tố, sinh<br /> liệu phong phú ứng dụng trong dược phẩm, phụ gia tổng hợp ethylene và protein (Maciejewska et al.,<br /> thực phẩm, v.v. Tuy nhiên, trong tự nhiên các hợp 2004; Kim et al., 2009; Warabieda and Olszak, 2010).<br /> chất thứ cấp được tạo ra tùy thuộc vào từng giai Cho đến nay chưa có công trình nào nghiên cứu<br /> đoạn sinh trưởng và phát triển của thực vật nhưng ảnh hưởng của SA và MeJA trên đối tượng cây bạc<br /> số lượng là rất ít so với nhu cầu sử dụng. Do đó, hà Mentha arvensis L. Nghiên cứu này được thực<br /> nghiên cứu ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào hiện nhằm khảo sát sự ảnh hưởng của SA và MeJA<br /> thực vật sử dụng chất kích kháng để tăng cường sinh lên khả năng tích lũy menthol ở cây bạc hà (Mentha<br /> tổng hợp các hợp chất thứ cấp là một giải pháp đang arvensis L.) trong điều kiện in vitro.<br /> được quan tâm hàng đầu (Namdeo, 2002).<br /> SA là một phytohormone được hình thành trong II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU<br /> cây và là một phân tử tín hiệu, có nhiều tác động đến 2.1. Vật liệu nghiên cứu<br /> quá trình sinh lý và sinh hóa của thực vật (Shraiy and Cây bạc hà in vitro 4 tuần tuổi sử dụng trong<br /> Hegazi, 2009). Hoạt chất này không những đóng một nghiên cứu do Bộ môn Công nghệ Sinh học, trường<br /> vai trò quan trọng trong việc điều hòa sự sinh trưởng, Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh cung cấp. Acid<br /> phát triển, hấp thụ, và vận chuyển ion của cây, mà salicylic là sản phẩm của Merk (Đức) và Methyl<br /> còn làm tăng khả năng chống chịu các stress phi sinh jasmonate do hãng Sigma - Aldrich (Mỹ) cung cấp.<br /> học như hạn hán, độ mặn, bức xạ tia cực tím (Hayat<br /> et al., 2008; Shakirova et al., 2003; Rao and David, 2.2. Phương pháp nghiên cứu<br /> 1999). Ngoài ra, SA còn là phân tử tín hiệu của một số 2.2.1. Chuẩn bị mẫu<br /> quá trình sinh lý như sự nảy mầm của hạt, quá trình Mẫu đốt thân sau khi cắt từ cây bạc hà in vitro 4<br /> đường phân, sự hấp thu dinh dưỡng và vận chuyển, tuần tuổi được nuôi cấy trong môi trường MS lỏng<br /> tỷ lệ quang hợp và thoát hơi nước (Hayat et al., 2005). có bổ sung 1 mg/L IAA, 3 mg/L BA và 40 g/L sucrose<br /> Ở Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu sử (Tôn Bảo Linh, 2014).<br /> dụng SA làm chất kích kháng khả năng phòng vệ các<br /> tác nhân gây bệnh ở một số loại cây trồng như lúa, 2.2.2. Khảo sát ảnh hưởng của SA và MeJA lên chồi<br /> rau, mía và cây lâu năm. Gần đây, Quách Ngô Diễm bạc hà in vitro<br /> Phương đã khảo sát quy trình thu nhận các hợp chất - Ảnh hưởng của SA: Mẫu đốt thân sau khi nuôi<br /> có hoạt tính sinh học từ việc nuôi cấy tế bào hai loài cấy 15 ngày trong môi trường MS lỏng có bổ sung<br /> Drosera đã cho kết quả khi sử dụng SA ở nồng độ 1 1 mg/L IAA, 3 mg/L BA, 40 g/L sucrose sẽ được bổ<br /> mg/L với thời gian cảm ứng 15 ngày cho hàm lượng sung SA với nồng độ 0; 0,5; 1; 1,5 và 2 mg/L (tiêm<br /> plumbagin cao nhất gấp 1,72 lần so với đối chứng qua màng lọc đường kính 0,2 µm, không chuyển môi<br /> không bổ sung (Quách Ngô Diễm Phương, 2011). trường) và thời gian cảm ứng là 5, 10, 15, 20 và ngày).<br /> <br /> 101<br /> Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 10(83)/2017<br /> <br /> Khảo sát sự sinh trưởng: Đánh giá sự sinh trưởng mg/L) được bổ sung kết hợp MeJA ở các nồng độ là<br /> thông qua khối lượng tươi, khối lượng khô của chồi 0, 10, 20 và 30 mg/L).<br /> bạc hà. Tất cả các môi trường nuôi cấy được điều chỉnh<br /> Đánh giá hàm lượng menthol trong chồi bạc hà pH~5,8 trước khi khử trùng ở 121oC, trong 25 phút.<br /> in vitro: Các mẫu cây in vitro được duy trì ở nhiệt độ 22 -<br /> - Xử lý mẫu: Bột mẫu bạc hà khô (1g) ngâm chiết 25oC, điều kiện chiếu sáng 2000 ± 200 lux và thời<br /> với petroleum ether (10 ml), lắc 120 vòng/phút trong gian chiếu sáng 16 giờ/ ngày.<br /> 30 phút. Lọc qua giấy lọc Ø150 mm, thu dịch chiết.<br /> 2.3. Thời gian và địa điểm nghiên cứu<br /> - Xác định hàm lượng menthol: Sử dụng phương<br /> pháp đo quang để xác định hàm lượng menthol Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 1 năm 2014<br /> trong dịch chiết. đến tháng 1 năm 2015 tại Phòng nuôi cấy mô thực<br /> - Ảnh hưởng của MeJA: Thí nghiệm này được vật Bộ môn Công nghệ sinh học - Trường Đại học<br /> tiến hành tương tự thí nghiệm trên nhưng hoạt chất Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.<br /> SA được thay bằng MeJA với nồng độ 0, 10, 20, 30<br /> và 40 mg/L). III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> - Ảnh hưởng của SA và MeJA: Trong thí nghiệm 3.1. Ảnh hưởng của SA lên sự sinh trưởng và tích<br /> này SA ở 4 nồng độ khác nhau (0; 0,5; 1,0 và 1,5 lũy menthol trong chồi bạc hà in vitro<br /> Bảng 1. Ảnh hưởng của nồng độ SA lên sinh trưởng và tích lũy menthol<br /> trong chồi phát sinh từ mẫu đốt thân bạc hà in vitro<br /> Thời gian cảm ứng Nồng độ SA Khối lượng tươi Khối lượng khô Hàm lượng menthol<br /> (ngày) (mg/L) (g/chồi) (g/ chồi) (mg/g mẫu khô)<br /> 0 19,37 ± 0,01p 2,02 ± 0,01j 15,09 ± 1,15m<br /> 0,5 21,75 ± 0,02k 2,53 ± 0,01ghi 18,42 ± 1,14l<br /> 1 22,32 ± 0,03i 2,65 ± 0,01fg 23,12 ± 1,11j<br /> 5 1,5 23,34 ± 0,02g 2,87 ± 0,01def 39,12 ± 0,40f<br /> 2 24,25 ± 0,02d 3,07 ± 0,01bcd 44,74 ± 1,14cd<br /> 0 19,68 ± 0,10o 2,07 ± 0,02j 20,79 ± 1,05k<br /> 0,5 21,88 ± 0,01jk 2,56 ± 0,01gh 15,17 ± 1,24i<br /> 10 1 22,56 ± 0,02h 2,71 ± 0,01efg 35,61 ± 1,97g<br /> 1,5 23,82 ± 0,03e 2,98 ± 0,01cd 45,44 ± 1,35cd<br /> 2 24,66 ± 0,01c 3,16 ± 0,00abc 48,51 ± 1,60cd<br /> 0 23,52 ± 0,02f 2,91 ± 0,00de 32,82 ± 0,80h<br /> 0,5 25,01 ± 0,02b 3,24 ± 0,02ab 38,68 ± 1,05f<br /> 15 1 25,34 ± 0,03a 3,30 ± 0,01a 45,79 ± 0,94cd<br /> 1,5 22,58 ± 0,02h 2,71 ± 0,01efg 41,67 ± 1,09e<br /> 2 20,02 ± 0,04n 2,07 ± 0,01j 35,00 ± 1,39g<br /> 0 21,23 ± 0,01l 2,42 ± 0.00hi 43,68 ± 0,80d<br /> 0,5 23,89 ± 0,35e 2,99 ± 0.01cd 57,89 ± 1,14b<br /> 20 1 22,29 ± 0,05i 3,26 ± 0,01ab 60,61 ± 1,09a<br /> 1,5 21,96 ± 0,03j 3,23 ± 0,01ab 46,05 ± 1,64c<br /> 2 20,78 ± 0,07m 2,33 ± 0,01abi 34,56 ± 1,84gh<br /> Ghi chú: Bảng 1, 2, 3: Trong cùng một cột, các kí tự khác nhau theo sau các giá trị trung bình thể hiện sự khác biệt<br /> có ý nghĩa về mặt thống kê (p