Ảnh hưởng của một số yếu tố môi trường và giá thể đến sinh trưởng của cây lan Dendrobium Hybrid in Vitro

T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 3(43)/N¨m 2007<br /> <br /> ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG VÀ GIÁ THỂ<br /> ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA CÂY LAN DENDROBIUM HYBRID IN VITRO<br /> Nguyễn Thị Tâm (Trường Đại học Sư phạm – ĐH Thái Nguyên)<br /> Vũ Thị Lan - Nguyễn Thành Luân (Khoa KH Tự nhiên &Xã hội- ĐH Thái Nguyên)<br /> <br /> 1. Mở đầu<br /> Cây lan Dendrobium thuộc họ Orchidaceae - bộ Orchidales - phân lớp Ngọc lan<br /> Magnoliidae - lớp Ngọc lan Magnoliopsida - Ngành hạt kín Magnoliophyta [1]. Đây là loài cây<br /> trồng thường có hoa to màu sặc sỡ rất đẹp. Lan Dendrobium thuộc một trong những giống lớn.<br /> Chúng là cây lai có sức chống chịu tốt. Có hai dạng Dendrobium lai (dendrobium hybrid) chính<br /> thường gặp là Den. phalaneopsis và Den. Nobile. Lan Den. hybrid có màu sắc đa dạng nhưng<br /> thường gặp nhất là màu hồng và tía [5]. Lan Den. hybrid có số lượng đông đảo, các loài phân bố<br /> ở những khu vực khác nhau thuận lợi cho quá trình tìm tòi sưu tập cũng như tạo ra sự phong phú<br /> đa dạng cho các nhà sưu tập hoa lan. Lan Den. hybrid là loại lan phong phú đa dạng về số lượng<br /> và chủng loại lẫn màu sắc lại có sức chống chịu tốt, dễ chăm sóc [2].<br /> Để cung cấp nguyên liệu cho việc mở rộng trồng lan ở quy mô thương mại, các nhà<br /> khoa học đã ứng dụng công nghệ nuôi cấy in vitro vào công tác nhân giống. Phương pháp này<br /> đã được ứng dụng rất hiệu quả trong việc nhân giống và lai tạo các loài lan. Trong bài bào này,<br /> chúng tôi trình bày kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của một số các yếu tố môi trường, giá thể đến<br /> sinh trưởng của cây lan Dendrobium hybri in vitro.<br /> 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu<br /> * Đối tượng nghiên cứu<br /> Cây lan Dendrobium hybrid được phòng Công nghệ tế bào, Khoa Sinh – KTNN, Trường<br /> Đại học Sư phạm, Đại học Thái Nguyên cung cấp. Mẫu vật dùng cho nuôi cấy là cây con in<br /> vitro ở độ tuổi nhân nhanh.<br /> * Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu<br /> Để nghiên cứu ảnh hưởng của các thành phần môi trường khác nhau đến quá trình phát<br /> sinh hình thái và tăng cường hệ số nhân chồi của cây lan Dendrobium hybrid, chúng tôi sử dụng<br /> môi trường VW (Vacin Went) có bổ sung đường sacaroza 20 g/l, thạch 9 g/l, nước dừa 100 ml/l,<br /> than hoạt tính 2 g/l, và các chất kích thích sinh trưởng như NAA, BAP, kinetin. Cụ thể là:<br /> - Nghiên cứu ảnh hưởng của BAP và kinetin lên sự sinh trưởng và phát triển<br /> - Nghiên cứu ảnh hưởng của NAA và cytokinin đến sự sinh trưởng và phát triển<br /> - Nghiên cứu ảnh hưởng của NAA đến khả năng tạo rễ của<br /> - Nghiên cứu ảnh hưởng của nền giá thể tới tốc độ sinh trưởng phát triển<br /> Các chỉ tiêu đánh giá: Hệ số nhân chồi (lần), hệ số tạo lá (lần), tỷ lệ cây sống (%). Kết<br /> quả nghiên cứu được chúng tôi xử lí theo phương pháp thống kê sinh học trên phầm mềm Excel.<br /> 3. Kết quả và thảo luận<br /> * ¶nh h−ëng cña BAP vµ kinetin ®Õn sù sinh tr−ëng vµ ph¸t triÓn cña lan Dendrobium<br /> hybrid in vitro<br /> Mỗi quá trình phân chia phân hoá tế bào và phân hoá cơ quan thực vật đều cần được điều<br /> tiết bởi chất kích thích sinh trưởng (KTST). Đây là nhóm chất có vai trò quan trọng để có thể<br /> 106<br /> <br /> T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 3(43)/N¨m 2007<br /> <br /> chủ động điều khiển quá trình phát sinh hình thái của thực vật trong quá trình nuôi cấy in vitro.<br /> BAP và kinetin là chất KTST thuộc nhóm cytokinin có tác dụng kích thích sự phân bào và tái<br /> sinh đều mạnh mẽ từ mô nuôi cấy<br /> Để tìm hiểu ảnh hưởng của BAP và kinetin tới sự sinh trưởng và phát triển của lan<br /> Dendrobium hybrid (Den. Hybrid) nuôi cấy in vitro chúng tôi đã bổ sung vào môi trường nền<br /> VW 20g/l sacaroza, 9 g/l thạch, 100 ml/l nước dừa, NAA 0,2 mg/l và BAP hoặc kinetin ở các<br /> nồng độ khác nhau (1.0; 2.0; 3.0 mg/l). Kết quả thí nghiệm thu được sau 3 tuần và 6 tuần nuôi<br /> cấy được thể hiện ở bảng 1 và bảng 2.<br /> Bảng 1: Ảnh hưởng của BAP lên sự sinh trưởng và phát triển của lan Den. hybrid in vitro<br /> Chỉ tiêu sinh trưởng<br /> Nồng độ BAP<br /> (mg/l)<br /> <br /> Hệ số nhân chồi (lần)<br /> 3 tuần<br /> <br /> 6 tuần<br /> <br /> Hệ số tạo lá (lần)<br /> 3 tuần<br /> <br /> 6 tuần<br /> <br /> Đối chứng<br /> 1<br /> 2<br /> <br /> 0,4 ± 0,021<br /> 1,5 ± 0,01<br /> 1,89 ± 0,008<br /> <br /> 0,5 ± 0,022<br /> 1,66 ± 0,012<br /> 2,0 ± 0,009<br /> <br /> 0,7 ± 0,016<br /> 1,37 ± 0,017<br /> 2,1 ± 0,031<br /> <br /> 0,76 ± 0,019<br /> 1,5 ± 0,019<br /> 2,61 ± 0,037<br /> <br /> 3<br /> <br /> 1,75 ± 0,009<br /> <br /> 1,83 ± 0,012<br /> <br /> 2,0 ± 0,021<br /> <br /> 2,3 ± 0,031<br /> <br /> Kết quả trình bày ở bảng 1 cho thấy khi bổ sung BAP nồng độ từ 1-3 mg/l thì hệ số<br /> nhân chồi và tạo lá mới cao hơn hẳn so với đối chứng .Các chồi hình thành phát triển tốt về<br /> chiều cao, thân chồi mập, có lá dày, xốp, to bản.<br /> Đối với hệ số nhân chồi cho thấy khi bổ sung BAP nồng độ từ 1-3 mg/l thì hệ số nhân<br /> chồi cao hơn hẳn so với đối chứng. Sau 3 tuần nuôi cấy hệ số nhân chồi ở đối chứng chỉ đạt 0,4<br /> trong khi có bổ sung BAP nồng độ 1 ; 2 ; 3 mg/l có hệ số nhân chồi đạt lần lượt là 1,5 ; 1,89 ;<br /> 1,75. Sau 6 tuần, hệ số nhân chồi tiếp tục tăng so với 3 tuần, lần lượt đạt là 1,66 ; 2,0 ; 1,83. Như<br /> vậy, môi trường có nồng độ BAP 2mg/l cho hệ số nhân chồi cao nhất.<br /> Đối với sự tạo lá mới, khi bổ sung BAP với nồng độ 1; 2 ; 3 mg/l thì hệ số tạo lá mới<br /> cũng tăng rõ rệt so với đối chứng. Sau 3 tuần nuôi cấy, hệ số tạo lá đạt lần lượt là 1,37; 2,1; 2.0,<br /> cao hơn hẳn so với mẫu đối chứng không bổ sung BAP (đối chứng hệ số tạo lá mới là 0,7). Lá<br /> cây to bản tương đối dày và xốp có màu xanh đậm có khả năng quang hợp rất tốt. Cũng lấy kết quả mẫu<br /> sau 6 tuần thì chúng tôi nhận thấy cũng có sự thay đổi nhiều ở lá so với kết quả thu được sau 3<br /> tuần. Chúng tôi nhận thấy nồng độ BAP 2 mg/l hệ số tạo lá mới cũng là cao nhất. Như vậy, bổ sung<br /> BAP nồng độ 2 mg/l đã kích thích sự tạo chồi và tạo lá.<br /> Bảng 2. Ảnh hưởng của kinetin lên sự sinh trưởng và phát triển của lan Den. hybrid in vitro<br /> <br /> Nồng độ<br /> kinetin<br /> (mg/l)<br /> Đối chứng<br /> 1<br /> 2<br /> 3<br /> <br /> Chỉ tiêu sinh trưởng<br /> Hệ số nhân chồi (lần)<br /> Hệ số tạo lá (lần)<br /> 3 tuần<br /> 6 tuần<br /> 3 tuần<br /> 6 tuần<br /> 0,4 ± 0,021<br /> 1,27 ± 0,012<br /> 1,57 ± 0,031<br /> 1,75 ± 0,017<br /> <br /> 0,5 ± 0,022<br /> 1,29 ± 0,013<br /> 1,61 ± 0,033<br /> 183 ± 0,019<br /> <br /> 0,7 ± 0,016<br /> 1,38 ± 0,015<br /> 1,65 ± 0,021<br /> 1,78 ± 0,019<br /> <br /> 0,76 ± 0,019<br /> 1,62 ± 0,021<br /> 2 ± 0,02<br /> 2,3 ± 0,022<br /> <br /> 107<br /> <br /> T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 3(43)/N¨m 2007<br /> <br /> Qua bảng 2 ở trên ta có thể nhận thấy tác động rõ rệt của kinetin đến sinh trưởng và phát<br /> triển của lan Dendrobium hybrid. Cũng giống như BAP, khi bổ sung kinetin vào môi trường hệ<br /> số nhân chồi và tạo lá mới tăng rõ rệt so với đối chứng.<br /> Sau 3 tuần nuôi cấy hệ số nhân chồi đạt lần lượt là 1,27; 1,57; 1,75 tương ứng với nồng<br /> độ 1 ; 2 ; 3 mg/l (đối chứng là 0,4), còn hệ số tạo lá mới tương ứng với các nồng độ trên là 1,38;<br /> 1,65; 1,78 (đối chứng là 0,7). Như vậy, khi bổ sung<br /> kinetin ở nồng độ 3 mg/l cho hệ số nhân chồi và tạo lá<br /> mới cao nhất. Các chồi tạo ra có thân mảnh hơn và có<br /> xu hướng kéo dài thân. Lá dài có kích thước nhỏ, màu<br /> lá không đậm, lá không xốp như ở môi trường BAP.<br /> Sau 6 tuần nuôi cấy, hệ số nhân chồi và tạo lá<br /> mới tiếp tục tăng lên khi bổ sung kinetin ở nồng độ 3<br /> mg/l cho hệ số nhân chồi và tạo lá sau 6 tuần là cao nhất<br /> (1,83 và 2,3). Kết quả này cho thấy sau 6 tuần hệ số<br /> nhân chồi tăng lên không nhiều so với 3 tuần nhưng<br /> sự tạo lá mới vẫn tiếp tục tăng lên đáng kể. Từ các<br /> kết quả thu được ở trên cho thấy bổ sung kinetin 3<br /> mg/l đã kích thích sự sinh trưởng phát triển của lan<br /> Dendrobium hybrid in vitro<br /> <br /> Hình 2. Cây lan Den.hybrid trên môi<br /> trường bổ sung 3 mg/l. kinetin<br /> <br /> * Ảnh hưởng của tổ hợp NAA và cytokinin đến sự sinh trưởng và phát triển của cây lan<br /> Dendrobium hybrid in vitro<br /> Cả auxin và cytokinin đều là chất điều hoà sinh trưởng có tác dụng kích thích sự phân<br /> chia của tế bào kéo dài sự sinh trưởng cho cây. Để nghiên cứu ảnh hưởng của tổ hợp hai loại<br /> chất điều hoà này đến sự sinh trưởng và phát triển của cây lan Den. hybrid chúng tôi đã bổ sung<br /> NAA với các dải nồng độ từ 0,25- 0,35 mg/l và 2 mg/l BAP hoặc 3mg/l kinetin vào môi trường<br /> nhân chồi. Kết quả chúng tôi thu được trình bày ở bảng 3:<br /> Bảng 3. Ảnh hưởng của NAA và cytokinin đến sự sinh trưởng và phát triển<br /> của cây lan Den. hybrid in vitro<br /> <br /> Nồng độ tổ hợp (mg/l)<br /> <br /> 108<br /> <br /> Chỉ tiêu sinh trưởng<br /> <br /> BAP<br /> <br /> NAA<br /> <br /> Kinetin<br /> <br /> Hệ số nhân chồi (lần)<br /> <br /> Hệ số tạo lá (lần)<br /> <br /> 2<br /> <br /> 0,25<br /> <br /> -<br /> <br /> 1,47 ± 0,018<br /> <br /> 1,82 ± 0,022<br /> <br /> 2<br /> <br /> 0,30<br /> <br /> -<br /> <br /> 1,80 ± 0,009<br /> <br /> 2,04 ± 0,021<br /> <br /> 2<br /> <br /> 0,35<br /> <br /> -<br /> <br /> 1,67 ± 0,012<br /> <br /> 1,88 ± 0,008<br /> <br /> -<br /> <br /> 0,25<br /> <br /> 3<br /> <br /> 1,26 ± 0,016<br /> <br /> 1,30 ± 0,,21<br /> <br /> -<br /> <br /> 0,30<br /> <br /> 3<br /> <br /> 1,74 ± 0,017<br /> <br /> 1,81 ± 0,014<br /> <br /> -<br /> <br /> 0,35<br /> <br /> 3<br /> <br /> 1,57 ± 0,009<br /> <br /> 1,61 ± 0,012<br /> <br /> -<br /> <br /> -<br /> <br /> -<br /> <br /> 0,5 ± 0,022<br /> <br /> 0,76 ± 0,019<br /> <br /> T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 3(43)/N¨m 2007<br /> <br /> Qua bảng số liệu ta có thể thấy khi bổ sung các chất điều hoà sinh trưởng (NAA với<br /> BAP hoặc NAA với kinetin) thì sự sinh trưởng và phát triển của lan Den. hybrid tăng lên một<br /> cách rõ rệt so với khi không bổ sung chất điều hoà sinh trưởng (Đối chứng).<br /> Khi kết hợp 0,3 mg/l NAA với 2 mg/l BAP, kết quả hệ số nhân chồi và tạo lá là cao nhất<br /> (1.80 và 2.04), khi kết hợp 0,30 mg/l NAA với 3 mg/l kinetin cũng cho hệ số nhân chồi và tạo lá<br /> khá cao là 1.74 và 1.84. Còn kết hợp NAA ở nồng độ 0,25 mg/l với kinetin ở nồng độ 3 mg/l hệ<br /> số nhân chồi và tạo lá là thấp nhất (1,26 và 1,30). Như vậy, có thể kết luận bổ sung kết hợp 0,3<br /> mg/l NAA với 2 mg/l BAP là thích hợp.<br /> * Ảnh hưởng của NAA đến khả năng ra rễ của cây lan Dendrobium hybrid in vitro<br /> Để nghiên cứu ảnh hưởng của NAA đến khả năng ra rễ của cây lan Den. Hybrid in vitro<br /> chúng tôi sử dụng môi trường VW bổ sung các chất dinh dưỡng, kích thích sinh trưởng cần thiết<br /> và NAA ở nồng độ từ 0,25- 0,35 mg/l. Kết quả được trình bày ở bảng 4.<br /> Bảng 4. Ảnh hưởng của NAA đến khả năng<br /> tạo rễ của cây lan Den.hybrid in vitro<br /> <br /> Nồng độ<br /> NAA<br /> (mg/l)<br /> Đối chứng<br /> 0,25<br /> 0,30<br /> 0,35<br /> <br /> Số rễ<br /> (cái/cây)<br /> <br /> Chiều dài<br /> rễ (cm)<br /> <br /> 5,92 ± 0,18<br /> 12,03 ± 0,27<br /> 15,83 ± 0,14<br /> 8,85 ± 0,17<br /> <br /> 1,13 ± 0,02<br /> 1,89 ± 0,11<br /> 2,3 ± 0,09<br /> 1,86 ± 0,3<br /> <br /> Hình 3. Ảnh hưởng của NAA đến khả<br /> năng tạo rễ của lan Den. hybid<br /> <br /> Kết qủa thu được cho thấy, ở các môi trường bổ sung NAA các chỉ tiêu sinh trưởng đều<br /> cao hơn hẳn so với đối chứng. Môi trường bổ sung NAA 0,3 mg/l cho kết quả cao nhất, số rễ<br /> đạt 15,83 cái /cây, chiều dài rễ đạt 2,3 cm. Như vậy, nồng độ NAA 0,3 mg/l có ảnh hưởng tốt<br /> đến khả năng ra rễ và phát triển của bộ rễ.<br /> * Ảnh hưởng của giá thể đến sinh trưởng của cây lan Den. hybrid ở giai đoạn vườn ươm<br /> Trong nuôi cấy in vitro, khâu đưa cây từ phòng thí nghiệm ra ngoài tự nhiên là cực kì<br /> quan trọng, trong đó nó phụ thuộc rất lớn vào việc lựa chon được giá thể phù hợp để trồng cây,<br /> nâng cao tỉ lệ sống, giảm tỉ lệ chết. Chính vì vậy, chúng tôi tiến hành thí nghiệm trên 3 nền giá<br /> thể là rêu ngoại, rêu ngoại + xơ dừa, xơ dừa. Kết quả trình bày ở bảng 5.<br /> Bảng 5. Ảnh hưởng của giá thể đến sinh trưởng của lan Den. hybrid ở giai đoạn vườn ươm<br /> <br /> Công thức giá thể<br /> Tỷ lệ sống (%)<br /> Rêu ngoại<br /> Rêu ngoại: Xơ dừa (1:1)<br /> Xơ dừa<br /> <br /> 67,67<br /> 57,89<br /> 57,89<br /> <br /> Chỉ tiêu sinh trưởng<br /> Tỷ lệ chết (%)<br /> 32,32<br /> 42,11<br /> 42,11<br /> <br /> 109<br /> <br /> T¹p chÝ Khoa häc & C«ng nghÖ - Sè 3(43)/N¨m 2007<br /> <br /> Kết quả thu được ở bảng 6 cho thấy trên cả<br /> ba nền giá thể thí nghiệm đều cho tỉ lệ sống khá cao<br /> (57,89 % – 67.67 %), trong đó giá thể rêu ngoại tỉ<br /> lệ sống cao nhất (67,67%), điều này đạt được có thể<br /> là do rêu ngoại là giá thể đã qua khử trùng và có<br /> khả năng giữ Nm tốt. Tuy nhiên, hai công thức còn<br /> lại (Rêu ngoại: Xơ dừa (1:1) và xơ dừa) cũng cho tỉ<br /> lệ sống khá cao đạt 57,89%, các cây sống đều sinh<br /> trưởng phát triển tốt, cây khỏe mạnh, lá vươn dài.<br /> 4. KÕt luËn<br /> Để kích thích sinh trưởng và phát triển của<br /> Hình 4. Cây lan đưa ra vườn ươm trên các<br /> cây<br /> lan<br /> Den. Hybrid, nên bổ sung vào môi trường<br /> giá thể thí nghiệm<br /> VW 20g/l sacaroza, 100 ml/l nước dừa và: Bổ<br /> sung 2 mg/l BAP hoặc 3 mg/l kinetin thích hợp cho giai đoạn nhân nhanh chồi và tạo lá mới. Bổ<br /> sung 0,3 mg/l NAA kết hợp với BAP nồng độ 2 mg/l hoặc 3 mg/l kinetin cho khả năng sinh<br /> trưởng và phát triển là tốt nhất. Bổ sung NAA 0,30 mg/l phù hợp cho quá trình ra rễ của lan<br /> Den. Hybrid, khi đưa cây ra vừơn ươm có thể trồng trên giá thể là rêu ngoại.<br /> SUMMARY<br /> In this paper, we report some results on influences of medium and substrate on growth<br /> of in vitro Dendrobium hybrid. To support growth and development of in vitro Dendrobium<br /> hybrid, VW medium 20 g/l sucrose, 100 ml/l milk coconut could be added. Adding 2 mg/l BAP<br /> or 3 mg/l kinetin is suitable for shoot multiplication phrase. Adding 0,3 mg/l NAA with 2 mg/l<br /> BAP or 3 mg/l kinetin is suitable for best growth and development. Adding 0,30 mg/l NAA<br /> NAA 0,30 mg/l is suitable for root formation. Transfering in vitro Den. hybrid to natural<br /> enviroment should be grown on foreign moss.<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> [1] Phạm Hoàng Hộ, Cây cỏ Việt Nam( 1 ), NXB Trẻ.<br /> [2] Trần Hợp (1988), Phong lan Việt Nam, NXB Nông Nghiệp Hà Nội.<br /> [3] Nguyễn Công Nghiệp (2000), Trồng hoa lan, NXB Trẻ Thành phố Hồ Chí Minh,.<br /> [4] http://orchidsasia.com/hybrids/dgbblue3.htm<br /> <br /> 110<br /> <br />