intTypePromotion=1
ADSENSE

Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng thực vật lên nuôi cấy đỉnh sinh trưởng và thiết lập cây hoàn chỉnh ở cây cọc rào (Jatropha curcas L.)

Chia sẻ: Trinhthamhodang Trinhthamhodang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

44
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cây cọc rào (Jatropha curcas L.) được xem là nguồn năng lượng sinh học tái sinh không cạnh tranh với các cây lương thực trên thế giới. Phương pháp nuôi cấy đỉnh sinh trưởng sẽ có ích cho việc nhân giống đồng nhất và tạo cây sạch vi rút. Chồi cây cọc rào có chứa đỉnh sinh trưởng được chọn để khử trùng và đem nuôi cấy trên môi trường MS có bổ sung riêng rẽ các chất điều hòa sinh trưởng thực vật khác nhau sau: kinetin (N6 -furfuryladenin) (0; 0,1; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mg.l-1 ), BA (6-benzylaminopurine) (0; 0,1; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mg.l-1 ), TDZ (thidiazuron) (0; 0,01; 0,05; 0,10; 0,50; 1,0 mg.l-1 ). Sự cảm ứng chồi ban đầu được thúc đẩy hiệu quả nhất trong môi trường MS có bổ sung 0,1 mg.l-1 TDZ. Ở nồng độ này, hơn 95% đỉnh sinh trưởng phát triển hình thành chồi, ở các chồi được tái sinh không có sự hình thành mô sẹo. Việc sử dụng TDZ kết hợp với GA3 không có ảnh hưởng tốt lên sự hình thành chồi từ đỉnh sinh trưởng cây cọc rào mà chỉ có tác dụng kéo dài mẫu cấy. Trạng thái môi trường nuôi cấy có ảnh hưởng lên sự phát triển của đỉnh sinh trưởng, môi trường MS bán rắn có bổ sung 0,1 mg.l-1 TDZ sẽ thích hợp cho sự hình thành chồi. Sự hình thành rễ ở những chồi bất định có kết quả tốt trên môi trường MS có bổ sung 1,0 mg.l-1 IBA và 3,0 mg.l-1 thiamin.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng thực vật lên nuôi cấy đỉnh sinh trưởng và thiết lập cây hoàn chỉnh ở cây cọc rào (Jatropha curcas L.)

TẠP CHÍ SINH HỌC, 2012, 34(3SE): 188-195<br /> <br /> ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG THỰC VẬT<br /> LÊN NUÔI CẤY ĐỈNH SINH TRƯỞNG VÀ THIẾT LẬP CÂY HOÀN CHỈNH<br /> Ở CÂY CỌC RÀO (Jatropha curcas L.)<br /> <br /> Đỗ Đăng Giáp1*, Nguyễn Thị Kim Loan1, Trần Trọng Tuấn1, Trương Thị Trúc Hà1, Thái<br /> Xuân Du1, Bùi Văn Thế Vinh2, Nguyễn Đình Lâm3, Dương Tấn Nhựt4<br /> (1)<br /> Viện Sinh học nhiệt đới, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, (*)dodanggiap@gmail.com<br /> (2)<br /> Đại học Kỹ thuật công nghệ tp. Hồ Chí Minh<br /> (3)<br /> Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam<br /> (4)<br /> Viện Sinh học Tây Nguyên<br /> <br /> TÓM TẮT: Cây cọc rào (Jatropha curcas L.) được xem là nguồn năng lượng sinh học tái sinh không<br /> cạnh tranh với các cây lương thực trên thế giới. Phương pháp nuôi cấy đỉnh sinh trưởng sẽ có ích cho việc<br /> nhân giống đồng nhất và tạo cây sạch vi rút. Chồi cây cọc rào có chứa đỉnh sinh trưởng được chọn để khử<br /> trùng và đem nuôi cấy trên môi trường MS có bổ sung riêng rẽ các chất điều hòa sinh trưởng thực vật khác<br /> nhau sau: kinetin (N6-furfuryladenin) (0; 0,1; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mg.l-1), BA (6-benzylaminopurine) (0; 0,1;<br /> 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mg.l-1), TDZ (thidiazuron) (0; 0,01; 0,05; 0,10; 0,50; 1,0 mg.l-1). Sự cảm ứng chồi ban<br /> đầu được thúc đẩy hiệu quả nhất trong môi trường MS có bổ sung 0,1 mg.l-1 TDZ. Ở nồng độ này, hơn<br /> 95% đỉnh sinh trưởng phát triển hình thành chồi, ở các chồi được tái sinh không có sự hình thành mô sẹo.<br /> Việc sử dụng TDZ kết hợp với GA3 không có ảnh hưởng tốt lên sự hình thành chồi từ đỉnh sinh trưởng<br /> cây cọc rào mà chỉ có tác dụng kéo dài mẫu cấy. Trạng thái môi trường nuôi cấy có ảnh hưởng lên sự phát<br /> triển của đỉnh sinh trưởng, môi trường MS bán rắn có bổ sung 0,1 mg.l -1 TDZ sẽ thích hợp cho sự hình<br /> thành chồi. Sự hình thành rễ ở những chồi bất định có kết quả tốt trên môi trường MS có bổ sung 1,0<br /> mg.l-1 IBA và 3,0 mg.l-1 thiamin.<br /> Từ khóa: Jatropha curcas, cytokinin, đỉnh sinh trưởng, nhân giống, TDZ<br /> <br /> MỞ ĐẦU nhiều hơn. Những nghiên cứu đã chỉ ra rằng,<br /> Cây cọc rào (Jatropha curcas L.) thuộc họ cây tạo thành từ nhân giống bằng giâm cành có<br /> Thầu dầu (Euphorbiaceae), hay còn được gọi là đời sống ngắn hơn, khả năng chống hạn và bệnh<br /> cây dầu mè (tên tiếng Anh: Physic nut). Cây có tật kém hơn cây nhân giống bằng hạt [11].<br /> nguồn gốc từ Mê-xi-cô, Trung Mỹ, sau đó được Nhược điểm của phương pháp nhân giống bằng<br /> lan truyền sang châu Phi, châu Á. Cây Cọc rào hạt là chất lượng cây con không đồng nhất, bởi<br /> có tên trong từ điển những cây thuốc và vị thuốc vì cây cọc rào là cây thụ phấn chéo nên giữa các<br /> Việt Nam [8]. Cây có thể sinh trưởng ở những hạt có sự khác nhau về mặt di truyền, các cây<br /> vùng đất cát khô hạn. Hạt cây cọc rào có hàm tạo ra bằng gieo hạt có hàm lượng dầu trong hạt<br /> lượng dầu khoảng 30-40%, dầu thô từ hạt được không ổn định, dao động từ 4 đến 40% [13]. Vì<br /> chế biến thành dầu diesel sinh học (biodiesel) vậy, phương pháp nhân giống in vitro vẫn là kỹ<br /> và nhiều sản phẩm giá trị khác như phân hữu thuật hiệu quả để nhân nhanh những cây đầu<br /> cơ, thuốc trừ sâu sinh học, dược liệu... Hiện dòng. Vi nhân giống cây J. curcas đã được<br /> nay, nhiều nước trên thế giới đang chạy đua nghiên cứu nhiều trên thế giớí, cây con được tái<br /> phát triển cây này, nhất là các nước Ấn Độ, sinh từ nuôi cấy các bộ phận khác nhau như:<br /> Trung Quốc, Thái Lan, Malaisia, Indonesia, chồi nách, chồi đỉnh, đốt thân, trụ dưới lá mầm,<br /> Philippin, Mianma và nhiều nước châu Phi cuống lá, lá... [31, 27, 32, 6, 14, 30].<br /> nhằm phục vụ nhu cầu năng lượng tại chỗ và Để sản xuất hiệu quả biodiesel từ cây cọc<br /> xuất khẩu. Trồng cây cọc rào chống được sa rào, điều quan trọng là cần có giống tốt và nhân<br /> mạc hóa, mang lại việc làm cho người nghèo, có những cây đầu dòng để phát triển vùng nguyên<br /> ý nghĩa kinh tế-môi trường-xã hội cao. liệu [31, 27]. Phương pháp nuôi cấy đỉnh sinh<br /> Trồng cây để khai thác dầu lâu năm thì trưởng đã được sử dụng rộng rãi trong vi nhân<br /> phương pháp nhân giống bằng hạt được sử dụng giống thực vật bậc cao trong suốt ba thập kỷ qua.<br /> <br /> <br /> 188<br /> Do Dang Giap et al.<br /> <br /> Ứng dụng quan trọng nhất của nuôi cấy đỉnh sinh (gibberellic acid) lên sự phát triển của đỉnh sinh<br /> trưởng là tạo ra các cây con sạch bệnh, nhân trưởng cây cọc rào in vitro<br /> nhanh và bảo quản các phôi mầm sạch vi rút Các đỉnh sinh trưởng được cấy vào môi<br /> trong thời gian dài thông qua kỹ thuật bảo quản trường MS có bổ sung 30 g.l-1 sucrose; 8 g.l-1<br /> phôi đông lạnh [26]. Kỹ thuật nuôi cấy đỉnh sinh agar; 0,1 mg.l-1 TDZ kết hợp với GA3 ở các<br /> trưởng được ghi nhận là có thể dòng hóa những nồng độ khác nhau (0; 1,0; 3,0; 5,0; 7,0 mg.l-1).<br /> giống cây trồng từ ex vitro vào điều kiện in vitro<br /> có đặc điểm sạch nhiều bệnh thực vật khác nhau Khảo sát ảnh hưởng một số trạng thái môi<br /> như: vi rút, vi khuẩn, nấm bệnh [16, 15, 23, 10, trường nuôi cấy lên sự phát triển của đỉnh sinh<br /> 3]. Những hiệu quả của kỹ thuật nuôi cấy đỉnh trưởng cây cọc rào in vitro<br /> sinh trưởng đã được ứng dụng trong dòng hóa Các đỉnh sinh trưởng được cấy vào môi<br /> cây giống sạch bệnh ở một số loại cây trồng có trường cơ bản MS có bổ sung 30 g.l-1 sucrose;<br /> giá trị như: khoai tây [4], tỏi [5], đậu lạc [21], củ 0,1 mg.l-1 TDZ và agar lần lượt là 0,0 g.l-1<br /> cải đường [2] và cà chua [1]. Trong bài báo này, (lỏng), 4,0 g.l-1 (bán rắn), 8,0 g.l-1 (rắn).<br /> chúng tôi sử dụng phương pháp nuôi cấy đỉnh Các thí nghiệm sau 4 tuần nuôi cấy ghi<br /> sinh trưởng cây Cọc rào để tạo nguồn cây giống nhận các chỉ tiêu: tỷ lệ hình thành chồi, số chồi<br /> cây cọc rào đầu dòng sạch bệnh. Kết quả nghiên hình thành và khối lượng tươi mẫu.<br /> cứu này sẽ giúp ích nhiều trong thiết lập quy<br /> trình nhân giống, giúp sản xuất cây với số lượng Khảo sát ảnh hưởng của thiamin lên sự hình<br /> lớn trong thời gian ngắn. thành rễ của các chồi từ đỉnh sinh trưởng cây<br /> cọc rào in vitro<br /> PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Các chồi hình thành từ đỉnh sinh trưởng<br /> được nuôi cấy trong môi trường MS có bổ sung<br /> Vật liệu<br /> 1 mg.l-1 IBA [8] kết hợp với vitamin B1 –<br /> Sử dụng các chồi có chứa đỉnh sinh trưởng thiamin (0; 1,0; 3,0; 6,0; 9,0 mg.l-1). Sau 3 tuần<br /> của cây cọc rào đầu dòng được trồng tại vườn nuôi cấy ghi nhận các chỉ tiêu: số lượng rễ và<br /> ươm Viện Sinh học nhiệt đới làm vật liệu nuôi chiều dài rễ.<br /> cấy. Các chồi sau khi thu nhận được khử trùng<br /> Tất cả môi trường được điều chỉnh về pH<br /> sơ bộ bằng cách đặt dưới vòi nước chảy (30<br /> 5,8-5,9, hấp khử trùng ở 121°C, 1 atm trong 20<br /> phút), rửa qua bằng xà phòng loãng, sau đó<br /> ngâm trong cồn 70% (30 giây). Mẫu được phút.<br /> chuyển vào tủ cấy và lắc khử trùng với dung Điều kiện thí nghiệm<br /> dịch javel ở nồng độ 12,5% với thời gian là 5 Thí nghiệm được tiến hành trong phòng<br /> phút, sau đó rửa lại bằng nước cất vô trùng (4-5 nuôi cấy có nhiệt độ trung bình 25°C  2, thời<br /> lần), dùng kính lúp tách lấy đỉnh sinh trưởng để gian chiếu sáng 14 h/ngày, cường độ chiếu sáng<br /> sử dụng cho các thí nghiệm. tương đương 50,64  1,00 µmol.m-2s-1, độ ẩm<br /> Phương pháp trung bình 60%  5.<br /> Khảo sát ảnh hưởng của cytokinin (BA, kinetin) Xử lý thống kê số liệu<br /> và TDZ lên sự phát triển của đỉnh sinh trưởng Các thí nghiệm đều được bố trí theo kiểu thí<br /> cây cọc rào in vitro nghiệm hoàn toàn ngẫu nhiên. Số liệu được ghi<br /> Các đỉnh sinh trưởng được cấy vào môi nhận và xử lý bằng phần mềm Statgraphics<br /> trường cơ bản MS (Murashige & Skoog, 1962) Centurion XV theo phương pháp DMRT [8] ở<br /> có bổ sung 30 g.l-1 sucrose; 8 g.l-1 agar và các mức ý nghĩa 5%.<br /> chất điều hòa sinh trưởng gồm kinetin (0; 0,1;<br /> 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mg.l-1 ); BA 0; 0,1; 0,5; 1,0; KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> 1,5; 2,0 mg.l-1); TDZ (0; 0,01; 0,05; 0,10; 0,50; Ảnh hưởng của cytokinin (BA, kinetin) và<br /> 1,0 mg.l-1) ở các nồng độ riêng rẽ. TDZ lên sự phát triển của đỉnh sinh trưởng<br /> cây cọc rào in vitro<br /> Khảo sát ảnh hưởng sự kết hợp của TDZ và GA3<br /> Sự phát triển của đỉnh sinh trưởng trên môi<br /> <br /> 189<br /> TẠP CHÍ SINH HỌC, 2012, 34(3SE): 188-195<br /> <br /> trường có bổ sung BA, kinetin và TDZ được thể Trên môi trường có bổ sung 1,0 mg.l-1 kinetin<br /> hiện trong bảng 1. Các chất điều hòa sinh cho tỷ lệ mẫu hình thành chồi cao hơn (86,67%)<br /> trưởng ở những nồng độ khác nhau có ảnh so với những công thức còn lại, tuy nhiên, số<br /> hưởng khác nhau đến sự hình thành chồi từ đỉnh chồi hình thành (8,67) lại thấp hơn so với môi<br /> sinh trưởng của cây Cọc rào. Sau 4 tuần nuôi trường có bổ sung 0,5 mg.l-1 kinetin (9,67), sự<br /> cấy trên môi trường có bổ sung kinetin, BA, khác biệt giữa các công thức không có ý nghĩa<br /> TDZ, đỉnh sinh trưởng có sự phát triển, các chồi về mặt thống kê. Trên môi trường MS có bổ<br /> mới được hình thành với tỷ lệ tái sinh chồi, số sung BA, sự hình thành chồi thấp hơn so với<br /> chồi hình thành và khối lượng tươi của chồi cao. môi trường có bổ sung kinetin và TDZ.<br /> <br /> Bảng 1. Ảnh hưởng của BA, kinetin và TDZ lên sự phát triển của đỉnh sinh trưởng cây Cọc rào<br /> Nồng độ<br /> Công thức Tỉ lệ mẫu hình Số chồi hình Khối lượng tươi<br /> CĐHSTTV<br /> thí nghiệm thành chồi (%) thành/mẫu (chồi) (g)<br /> (mg.l-1 )<br /> 0,1 66,67ef 9,00e 0,0224de<br /> 0,5 80,00c 9,67d 0,0331cd<br /> Kinetin 1,0 86,67bc 8,67e 0,0219de<br /> 1,5 83,33bc 7,30f 0,0193ef<br /> 2,0 66,67ef 7,00fg 0,0148ef<br /> 0,1 60,00f 7,00fg 0,0173ef<br /> 0,5 83,33bc 8,67e 0,0208e<br /> BA 1,0 70,00e 8,67e 0,0136f<br /> 1,5 60,00f 10,67cd 0,0090g<br /> 2,0 30,00g 5,00g 0,0095g<br /> 0,01 60,00f 11,66cd 0,0319d<br /> 0,05 93,33b 16,66b 0,0541c<br /> TDZ 0,1 96,66a 17,66a 0,0944a<br /> 0,5 76,67d 16,0b 0,0714b<br /> 1,0 23,30g 13,66d 0,0464cd<br /> a, b, c... thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức tin cậy P = 0,05 theo phương pháp Duncan.<br /> <br /> Ảnh hưởng của các nồng độ TDZ đến sự TDZ được sử dụng trong vi nhân giống thông<br /> phát sinh chồi khá rõ rệt, môi trường có bổ sung qua con đường phát sinh cơ quan và phát sinh<br /> TDZ ở các nồng độ từ 0,01 - 0,10 mg.l-1 đều khả phôi trên nhiều đối tượng thực vật khác nhau<br /> năng cảm ứng tạo chồi in vitro, nồng độ TDZ [18]. Trong các báo cáo gần đây, TDZ là một<br /> tăng dần thì số chồi và khối lượng tươi của chồi phần không thể thiếu trong nuôi cấy mô các cây<br /> cũng tăng. Ở công thức có bổ sung 0,10 thân gỗ cũng như cây thân thảo [12].<br /> mg.l-1 TDZ, tỷ lệ hình thành chồi đạt gần tối đa<br /> Ảnh hưởng kết hợp giữa TDZ với GA3 lên sự<br /> (96,66%), số chồi và khối lượng tươi trung bình<br /> phát triển của đỉnh cọc rào in vitro<br /> cũng cao nhất (17,66 chồi/mẫu và 0,0944<br /> g/chồi). Tuy nhiên, khi tăng nồng độ từ 0,5 - 1,0 TDZ có thể kích thích cảm ứng và nhân<br /> mg.l-1 TDZ thì khả năng tạo chồi và khối lượng chồi khi được sử dụng riêng rẽ hoặc kết hợp với<br /> tươi giảm dần có thể do sự ức chế của chất điều các chất điều hòa khác. Trên cở sở đó, chúng tôi<br /> hòa sinh trưởng lên sự phát triển của đỉnh sinh tiến hành thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của<br /> trưởng. Do đó, có thể thấy môi trường nuôi cấy TDZ kết hợp với GA3 lên sự tăng trưởng của<br /> có bổ sung 0,1 mg.l-1 TDZ thích hợp cho sự đỉnh sinh trưởng cây Cọc rào. Kết quả thu được<br /> phát triển của đỉnh sinh trưởng cây cọc rào. sau 4 tuần được trình bày trong bảng 2.<br /> <br /> <br /> <br /> 190<br /> Do Dang Giap et al.<br /> <br /> Bảng 2. Ảnh hưởng của TDZ và GA3 lên sự phát triển của đỉnh sinh trưởng cây cọc rào<br /> Tỉ lệ mẫu hình Số chồi hình<br /> TDZ (mg.l- Khối lượng<br /> Công thức 1 GA3 (mg.l-1) thành chồi thành/mẫu<br /> ) tươi (g)<br /> (%) (chồi)<br /> ĐC 0,1 0,0 100,00a 15,67a 0,0818a<br /> G1 0,1 1,0 83,00a 10,67b 0,0284ab<br /> G2 0,1 3,0 73,33ab 7,67b 0,0242ab<br /> G3 0,1 5,0 60,00c 6,00ab 0,0242ab<br /> G4 0,1 7,0 56,67c 5,00c 0,0178b<br /> <br /> Khi tiến hành cấy mẫu đỉnh sinh trưởng lên quả trong việc ngăn chặn những sự phân chia vô<br /> môi trường có bổ sung 0,1 mg.l-1 TDZ với GA3 tổ chức có thể dẫn tới sự hình thành mô sẹo,<br /> ở các nồng độ khác nhau, chúng tôi nhận thấy, đồng thời nó kích thích và đẩy mạnh sự biệt hóa<br /> trên môi trường đối chứng 0,1 mg.l-1 TDZ của đỉnh sinh trưởng [23]. Theo kết quả nhận<br /> không có bổ sung GA3 có tỷ lệ hình thành chồi, được, chúng tôi thấy rằng, GA3 kết hợp với<br /> số lượng chồi hình thành và khối lượng tươi TDZ không có ảnh hưởng tốt lên sự hình thành<br /> trung bình của chồi đạt cao nhất. Các công thức chồi từ đỉnh sinh trưởng cây cọc rào mà chỉ có<br /> còn lại số mẫu được cảm ứng để hình thành tác dụng kéo dài mẫu cấy.<br /> chồi tương đối thấp.<br /> Ảnh hưởng một số trạng thái môi trường<br /> Trong nuôi cấy in vitro, GA3 có tác dụng nuôi cấy đến sự phát triển của đỉnh sinh<br /> kéo dài thân, kích thích các chồi, mầm ngủ trên trưởng cây cọc rào in vitro<br /> cây. Gibberellin có tác động đối với nhiều đỉnh<br /> sinh trưởng, nếu thiếu gibberellin đỉnh sinh Sự phát triển của đỉnh sinh trưởng trên các<br /> trưởng thể hiện một dạng hình cầu, tạo nên các môi trường rắn, bán rắn và lỏng được thể hiện<br /> mắt cây. GA3 đã được xác định là rất có hiệu trong bảng 3.<br /> <br /> Bảng 3. Ảnh hưởng của một số trạng thái môi trường nuôi cấy lên sự phát triển của đỉnh sinh<br /> trưởng cây cọc rào<br /> Trạng thái môi Tỉ lệ mẫu hình thành Số chồi hình<br /> Khối lượng tươi (g)<br /> trường chồi (%) thành/mẫu (chồi)<br /> Rắn 92,3b 7,00b 0,0939 b<br /> Bán rắn 100a 8,67a 0,1729 a<br /> Lỏng 51,6c 5,33c 0,0315 c<br /> <br /> Trong nuôi cấy mô tế bào thực vật, sự thay trường rắn tuy có tỷ lệ hình thành chồi, số lượng<br /> đổi về trạng thái vật lý của môi trường nuôi cấy chồi và khối lượng tươi tương đối cao, nhưng<br /> cũng có tác động lên sự thay đổi của mẫu cấy. khó áp dụng việc nhân giống trên môi trường<br /> Kết quả ở bảng 3 cho thấy, ảnh hưởng của điều rắn vào nhân giống thương mại, bởi vì tốn nhiều<br /> kiện nuôi cấy (môi trường lỏng, bán rắn, rắn) chi phí mua agar sẽ làm tăng giá thành của cây<br /> khá rõ nét lên sự tăng trưởng của đỉnh sinh giống.<br /> trưởng. Trên môi trường MS ở điều kiện bán Hiện nay, hầu hết các loài thực vật được<br /> rắn, các đỉnh sinh trưởng phát triển hoàn chỉnh nhân giống thương mại trên môi trường bán rắn<br /> nhất, tỷ lệ hình thành chồi, số chồi hình thành đều thông qua con đường phát sinh cơ quan.<br /> và khối lượng tươi là cao nhất sau 4 tuần nuôi Khi nuôi cấy mô hoặc tế bào thực vật trong môi<br /> cấy. Trên môi trường lỏng, đỉnh sinh trưởng bị trường lỏng ở trạng thái tĩnh và không thoáng<br /> chết hoặc chồi hình thành yếu ớt, thân và lá bị khí, các mẫu không sinh trưởng, phát triển hoặc<br /> mọng nước. Các chồi hình thành trên môi có hiện tượng thủy tinh thể ở chồi và lá, cây con<br /> <br /> <br /> 191<br /> TẠP CHÍ SINH HỌC, 2012, 34(3SE): 188-195<br /> <br /> sẽ dễ bị chết khi đưa ra ngoài vườn ươm [24]. cầu. Để mô có sức sinh trưởng tốt phải bổ sung<br /> Như vậy, môi trường MS bổ sung 0,1 mg.l-1 thêm vào môi trường một hay nhiều loại<br /> TDZ ở điều kiện bán rắn là thích hợp cho nuôi vitamin. Các vitamin là rất cần thiết cho các<br /> cấy đỉnh sinh trưởng cây cọc rào (hình 1a, 1b, phản ứng sinh hoá. Thực vật cần vitamin để xúc<br /> 1c, 1d). tác các quá trình biến dưỡng khác nhau.<br /> Thiamin là một vitamin căn bản cần thiết cho sự<br /> Ảnh hưởng của thiamin lên sự hình thành rễ<br /> tăng trưởng của tất cả các tế bào. Các chồi non<br /> của các chồi từ đỉnh sinh trưởng cây cọc rào<br /> được nuôi cấy trên môi trường có bổ sung IBA<br /> Tất cả các tế bào được nuôi cấy đều có khả kết hợp với thiamin đều bắt đầu cảm ứng hình<br /> năng tổng hợp tất cả các loại vitamin cơ bản thành rễ bất định sau 3 tuần nuôi cấy. Kết quả<br /> nhưng thường là với số lượng dưới mức yêu nghiên cứu được ghi nhận ở bảng 4.<br /> <br /> Bảng 4. Ảnh hưởng của kết hợp 1,0 mg.l-1 IBA và thiamin lên sự hình thành rễ của chồi tái sinh sau<br /> 3 tuần nuôi cấy<br /> Công thức Nồng độ thiamin (mg.l-1) Số rễ Chiều dài rễ (cm)<br /> IT0 0,0 0,758c 2,351c<br /> IT1 1,0 1,342a 3,528b<br /> IT2 3,0 1,517a 3,987a<br /> IT3 6,0 1,568a 3,859ab<br /> IT4 9,0 1,034b 3,196b<br /> <br /> Việc bổ sung thiamin vào môi trường nuôi kết hợp với 3,0 mg.l-1 hoặc 6,0 mg.l-1 thiamin,<br /> cấy có ảnh hưởng rõ rệt lên sự hình thành và số lượng rễ và chiều dài rễ trung bình đạt cao<br /> phát triển rễ của chồi cây Cọc rào in vitro. Khi hơn so với công thức đối chứng không có bổ<br /> tăng nồng độ thiamin thì số lượng rễ và chiều sung thiamin (hình 1e). Dhillon et al. (2009) [7]<br /> dài rễ trung bình cũng tăng lên. Theo nghiên đã công bố những ảnh hưởng tích cực của<br /> cứu của Thái Xuân Du và nnk. (2010) [8] đã ghi thiamin lên sự hình thành rễ từ cành giâm cây<br /> nhận môi trường MS kết hợp với 1,0 mg.l-1 IBA Cọc rào. Linsmaier & Skoog (1965) [17] đã<br /> thích hợp cho sự hình thành rễ từ chồi tái sinh khẳng định thiamin cần thiết cho cho sự sinh<br /> thông qua nuôi cấy lớp mỏng tế bào lá của cấy trưởng của cây sau khi nghiên cứu kỹ lưỡng về<br /> cọc rào. Kết quả thí nghiệm của chúng tôi cho sự có mặt của nó trong môi trường MS.<br /> thấy, trên môi trường có bổ sung 1,0 mg.l-1 IBA<br /> .<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 1. Hình thái nuôi cấy đỉnh sinh trưởng theo thời gian<br /> trên môi trường bán lỏng có bổ sung 0,1 mg.l-1 TDZ<br /> a. 3 ngày tuổi; b. 7 ngày tuổi; c. 14 ngày tuổi; d. 21 ngày tuổi; e. Cây hoàn chỉnh sau 60 ngày.<br /> <br /> 192<br /> Do Dang Giap et al.<br /> <br /> KẾT LUẬN 7. Dhillon R. S., Hooda M. S., Pundeer J. S.,<br /> Các đỉnh sinh trưởng của cây cọc rào được Ahlawat K. S. and Kumari S., 2009.<br /> nuôi cấy trên môi trường MS có bổ sung 0,1 Development of efficient techniques for<br /> mg.l-1 TDZ ở điều kiện bán rắn, có sự tăng clonal multiplication of Jatropha curcas<br /> trưởng tốt nhất sau 4 tuần nuôi cấy. Sử dụng L., a potential biodiesel plant. Curr. Sci.,<br /> môi trường MS có bổ sung 0,1 mg.l-1 TDZ kết 96(6): 823-826.<br /> hợp với GA3, không cho kết quả tốt hơn cho sự 8. Thái Xuân Du, Đỗ Đăng Giáp, Nguyễn Thị<br /> tăng trưởng của đỉnh sinh trưởng. Sự hình thành Ngọc Hân, Bùi Văn Thế Vinh, Nguyễn Du<br /> rễ ở những chồi bất định có kết quả tốt trên môi Sanh, Dương Tấn Nhựt, 2010. Vi nhân<br /> trường MS có bổ sung 1,0 mg.l-1 IBA kết hợp giống cây cọc rào (Jatropha curcas L.)<br /> với 3,0 mg.l-1 thiamin. bằng kỹ thuật nuôi cấy lớp mỏng tế bào.<br /> Lời cảm ơn: Nhóm tác giả xin chân thành cảm Tạp chí Công nghệ Sinh học, 8(3B): 1287-<br /> ơn Phòng thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về 1291.<br /> Công nghệ tế bào thực vật (Viện Sinh học nhiệt 9. Duncan D. B., 1955. Multiple range and<br /> đới) đã hỗ trợ kinh phí cho nghiên cứu này. multiple F tests. Biometrics, 11(1): 1-5.<br /> 10. Grout B. W., 1999. Meristem tip culture<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> for propagation and virus elimination.<br /> 1. Alam M. F., Banu M. L. A., Swaraz A. M., Methods in Molecular Biology, 111: 115-<br /> Parvez S., Hossain M., Khalekuzzaman M. 125.<br /> and Ahsan N., 2004. Production of virus 11. Heller J. 1996. Physic nut, Jatropha curcas<br /> free seeds using meristem culture in L. International Plant Genetic Resource<br /> tomato plant under tropical conditions. J. Institute: 1-66.<br /> Plant Biotechnol., 6: 221-227.<br /> 12. Huetteman C. A. and Preece J. E., 1993.<br /> 2. Balamuralikrishnan M., Doraisamy S., Thidiazuron: a potent cytokinin for woody<br /> Ganapathy T. and Viswanathan R., 2002. plant tissue culture. Plant Cell Tiss. Org.,<br /> Combined effect of chemotherapy and 33: 105-119.<br /> meristem culture on sugarcane mosaic<br /> virus elimination in sugarcane. Sugar 13. Jha T. B., Mukherjee P. and Datta M. M.,<br /> Tech., 4: 19-25. 2007. Somatic embryogenesis in Jatropha<br /> curcas L., an important biofuel plant. Plant<br /> 3. Bhojwani S. S. and Razdan M. K., 1996. Biotech. Rep., 1: 135-140.<br /> Plant Tissue Culture: Theory and Practice.<br /> 14. Kalimuthu K., Paulsamy S., Senthilkumar<br /> A Revised Edition, Elsevier Press, New<br /> R. and Sathya M., 2007. In vitro<br /> York, 510.<br /> propagation of the biodiesel plant Jatropha<br /> 4. Bittner H., Schenk G., Schuster G. and curcas L. Plant Tis. Cult. Biotech., 17(2):<br /> Kluge S., 1989. Elimination by 137-147.<br /> chemotherapy of potato virus S from<br /> 15. Kartha K. K., 1984. Elimination of viruses.<br /> potato plants grown in vitro. Potato Res.,<br /> In: Vasil, IK (eds.). Cell culture and<br /> 32: 175-179.<br /> somatic cell genetics of plants. V-I,<br /> 5. Conci V. C. and Nome S. F., 1991. Virus Laboratory procedure and their<br /> free garlic (Allium sativum L.) plants applications, Academic Press Inc, Orlando,<br /> obtained by thermotherapy and meristem 577-585.<br /> tip culture. J. Phytopathol., 132: 186-192. 16. La Motte C. E. and Lersten N. R., 1972.<br /> 6. Datta M. M., Mukherjee P., Ghosh B. and Attempts to obtain bacteria-free plants of<br /> Jha T. B., 2007. In vitro clonal propagation Psychotria punctata (Rubiaceae): growth<br /> of biodiesel plant. Curr. Sci., 93: 1438- and root formation in callus cultures. Am.<br /> 1442. J. Bot., 59: 89-96.<br /> <br /> <br /> 193<br /> TẠP CHÍ SINH HỌC, 2012, 34(3SE): 188-195<br /> <br /> 17. Linsmaier F. M. and Skoog F., 1965. 25. Pierik R. L. M., 1989. In vitro culture of<br /> Organic growth factor requirements of higher plants. Dordrecht, The Netherlands:<br /> tobacco tissue culture. Physiol. Plant, l8: Martinus Nijhoff Publishers: 1-344.<br /> 100-127. 26. Quak F., 1977. Meristem culture and virus-<br /> 18. Đỗ Tất Lợi, 1997. Những cây thuốc và vị free plants. In: J. Reinert and Y.P.S. Bajaj<br /> thuốc Việt Nam. Nxb. Khoa học và Kỹ (eds.). Applied and fundamental aspects of<br /> thuật, Hà Nội. plant cells, tissue, and organ culture.<br /> Springer, Berlin, 598-615.<br /> 19. Malik K. A. and Saxena P. K., 1992.<br /> Regeneration in Phaseolus vulgaris L.: 27. Rajore S. and Batra A., 2005. Efficient<br /> High frequency induction of direct shoot plant regeneration via shoot tip explant in<br /> formation in intact seedlings by N6 Jatropha curcas L. J. Plant Biochem.<br /> benzylaminopurine and thidiazuron. Biotech., 14: 73-75.<br /> Planta, 186: 384-389. 28. Sardana J., Batra A. and Ali D. J., 1998. In<br /> vitro plantlet formation and<br /> 20. Morel G., 1964. A new means of clonal<br /> micropropagation of Jatropha curcas L.<br /> propagation of orchids. Am. Orchid Soc.<br /> Adv. Plant Sci., 11(2): 167-169.<br /> Bull., 33: 473-478.<br /> 29. Sarika S. and Meenakshi B., 2008. In vitro<br /> 21. Morris J. B., Dunn S., Pinnow D. L., clonal propagation of physic nut (Jatropha<br /> Hopkins M. S. and Pittman R. N., 1997. curcas L.): Influence of additives. Int. J.<br /> Meristem culture for virus elimination and Integr. Biol., 3(1): 73-75.<br /> peanut interspecific hybrid preservation.<br /> Crop Sci., 37: 591-594. 30. Singh A., Reddy M. P., Chikara J. and<br /> Singh S., 2010. A simple regeneration<br /> 22. Murashige T. and Skoog F., 1962. A protocol from stem explants of Jatropha<br /> revised medium for a rapid growth and curcas. Ind. Crop Prod., 31: 209-213.<br /> biossay with tobacco tissue culture.<br /> 31. Sujatha M. and Mukta N., 1996.<br /> Physiol. Plant, 15: 473-497.<br /> Morphogenesis and plant regeneration<br /> 23. Dương Tấn Nhựt, 2007. Công nghệ sinh from tissue cultures of Jatropha curcas.<br /> học thực vật, Tập 1. Nxb. Nông Nghiệp, Plant Cell Tiss. Org., 44: 135-141.<br /> Hà Nội. 32. Sujatha M., Makkar H. P. S. and Becker<br /> 24. Dương Tấn Nhựt, 2010. Một số phương K., 2005. Shoot bud proliferation from<br /> pháp, hệ thống mới trong nghiên cứu công axillary nodes and leaf sections of non-<br /> nghệ sinh học thực vật. Nxb. Nông toxic Jatropha curcas L. Plant Growth<br /> Nghiệp, Hà Nội. Regul., 47: 83-90.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 194<br /> Do Dang Giap et al.<br /> <br /> EFFECTS OF GROWTH REGULATORS ON PLANT<br /> TO MERISTEM CULTURE AND SET UP TO COMPLETE PLANT<br /> IN PHYSIC NUT PLANT (Jatropha curcas L.)<br /> <br /> <br /> Do Dang Giap1*, Nguyen Thi Kim Loan1, Tran Trong Tuan1, Truong Thi Truc Ha1,<br /> Thai Xuan Du1, Bui Van The Vinh2, Nguyen Đinh Lam3, Duong Tan Nhut4<br /> 1<br /> Institute of Tropical Biology, VAST<br /> 2<br /> HCMC University of Technology<br /> 3<br /> Insitute of Agricultural Science for Southern VietNam, VAST<br /> 4<br /> Tay Nguyen Institute of Biology, VAST<br /> <br /> <br /> SUMMARY<br /> <br /> Physic nut plant (Jatropha curcas L.) is considered as a potential source for a non-edible biofuel-<br /> producing energy crop throughout the world. This optimized meristem culture technique would be useful for<br /> developing uniform and virus-free clones of physic nut plant. Physic nut plant shoot apical meristems with 2<br /> leaf primordia were aseptically isolated to sterilize and culture on Murashige and Skoog (MS) medium<br /> supplemented with kinetin (0; 0.1; 0.5; 1.0; 1.5; 2.0 mg.l-1), BA (0; 0.1; 0.5; 1.0; 1.5; 2.0 mg.l -1), TDZ (0;<br /> 0.01; 0.05; 0.10; 0.50; 1.0 mg.l -1) individually. Primary shoot induction was most effectively promoted by MS<br /> medium supplemented with 0.1 mg.l-1 TDZ. In this concentration, more than 95% of the shoots were<br /> regenerated without intervening any callus formation. The use of TDZ in combination with GA3 did not have<br /> good effects on the formation of shoots from meristem, in that only long meristems resulted. Also, when<br /> surveying the state of culture medium, that semi-liquid MS medium supplemented with 0.1 mg.l-1 TDZ will<br /> be suitable for the development of meristems. Rooting of adventitious shoots was achieved on MS medium<br /> supplemented with 1.0 mg.l-1 IBA and 3.0 mg.l-1 thiamin.<br /> Keywords: Jatropha curcas, cytokinin, micropropagation, meristem, TDZ.<br /> <br /> Ngày nhận bài: 21-6-2012<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 195<br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2