Ảnh hưởng của nồng độ kinetin đến khả năng tạo và phát triển chồi, sắc tố quang hợp, hoạt độ enzyme catalase ở cây lan Mokara

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

19
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mokara thường được gọi là “Lan cười - Smile Orchid”, thuộc giống lan Vianda, là thể lai từ ba loài Arachnis, Ascocentrum và Vanda. Bài viết trình bày ảnh hưởng của nồng độ kinetin đến khả năng tạo và phát triển chồi, sắc tố quang hợp, hoạt độ enzyme catalase ở cây lan Mokara.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Ảnh hưởng của nồng độ kinetin đến khả năng tạo và phát triển chồi, sắc tố quang hợp, hoạt độ enzyme catalase ở cây lan Mokara

BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM - HỘI NGHỊ KHOA HỌC QUỐC GIA LẦN THỨ 5 DOI: 10.15625/vap.2022.0068 ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ KINETIN ĐẾN KHẢ NĂNG TẠO VÀ PHÁT TRIỂN CHỒI, SẮC TỐ QUANG HỢP, HOẠT ĐỘ ENZYME CATALASE Ở CÂY LAN MOKARA Hà Đăng Chiến1, Nguyễn Văn Đính1,*, La Việt Hồng1, Cao Phi Bằng2, Phạm Thị Nụ1 Tóm tắt. Mokara là một trong những loại hoa lan cắt cành quan trọng của một số nước như Việt Nam, Singapore, Thái Lan,… Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng của 6 công thức phun bổ sung kinetin khác nhau (nồng độ 50, 100, 150, 200, 250 và 300 ppm) đến khả năng tạo chồi, phát triển chồi và một số chỉ tiêu sinh lý của cây lan Mokara được khảo sát. Kết quả nghiên cứu cho thấy phun bổ sung kinetin với nồng độ 150 ppm và 200 ppm có ảnh hưởng tích cực đến sự tái sinh và phát triển chồi cây lan Mokara, đồng thời làm tăng hàm lượng enzyme catalase trong mô lá, làm tăng hàm lượng sắc tố quang hợp trong mô lá (Dla, Dlb, Dl tổng số và carotenoit) giúp cho chồi sinh trưởng và phát triển tốt hơn so với đối chứng và các công thức thí nghiệm khác. Từ khóa: Catalase, diệp lục, kinetin, lan Mokara, tái sinh chồi. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Mokara thường được gọi là “Lan cười - Smile Orchid”, thuộc giống lan Vianda, là thể lai từ ba loài Arachnis, Ascocentrum và Vanda. Hoa lan Mokara rất đa dạng về hình dạng và có nhiều màu sắc đẹp như màu hồng, đỏ, vàng chanh, vàng, cam, tím, trắng,… với mỗi màu sắc lại có sự đa dạng tùy thuộc vào từng giống (Dương Hoa Xô, 2011). Một trong những đặc điểm của cây hoa lan đó là sinh trưởng chậm, hệ số tái sinh chồi thấp (Arditti J., Yam T. W., 2009), vì vậy để nhân nhanh số lượng cây giống cung cấp cho sản xuất thì đa số các nhà khoa học sử dụng biện pháp in vitro đối với lan Hoàng Thảo (La Việt Hồng và cộng sự, 2017), Thạch hộc thiết bì (Lê Thị Diễm và cộng sự, 2017); lan Kim tuyến (Nguyễn Minh Ty và công sự 2020); lan Mokara (Hà Đăng Chiến và cộng sự, 2020), tất cả các nghiên cứu này đều khẳng định để tái sinh chồi thì môi trường nuối cấy cần bổ sung kinetin ở nồng độ thích hợp. Tuy nhiên, đối với lan Mokara sau khi đưa cây in vitro ra vườn ươm thì tỷ lệ tái sinh chồi trong điều kiện bình thường tương đối thấp. Do đó, trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng kinetin phun bổ sung cho cây nhằm tăng số chồi/cây và đánh giá một số chỉ tiêu sinh trưởng của chồi làm cơ sở để nhân nhanh giống lan Mokara đưa vào sản xuất. 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu - Cây giống lan Mokara (giống đỏ quặt) 3 tháng tuổi (90 ngày) có nguồn gốc từ Trung tâm Công nghệ sinh học TP. Hồ Chí Minh cung cấp và được nhân giống in vitro tại Phòng Thí nghiệm Sinh lí thực vật, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2. 1 Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 2 Trường Đại học Hùng Vương * Email: nguyenvandinh@hpu2.edu.vn
PHẦN 2. NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SINH HỌC PHỤC VỤ ĐỜI SỐNG VÀ PHÁT TRIỂN XÃ HỘI 625 - Kinetin: do Công ty TNHH Nông nghiệp Đông Á cung cấp. 2.2. Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm được thiết kế theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên với 3 lần nhắc lại gồm 7 công thức như sau: Công thức ĐC CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 Kinetin (ppm) 0 50 100 150 200 250 300 Các cây lan Mokara được trồng trên giá thể vỏ lạc, sử dụng cùng loại phân bón lá Growmore 30-10-10. Kinetin được xử lí bằng cách phun lên lá, mỗi chậu phun 20 ml; phun định kì 4 tuần/lần. Các biện pháp chăm sóc khác như chế độ tưới nưới, phòng trừ sâu bệnh hại,… được áp dụng như nhau ở các công thức thí nghiệm. 2.3. Phương pháp xác định các chỉ tiêu sinh lí, hóa sinh - Xác định số chồi/cây; sinh trưởng của chồi bằng cách đo, đếm trực tiếp ở các CT thí nghiệm. - Xác định hàm lượng diệp lục a, diệp lục b, diệp lục tổng số, hàm lượng carotenoit sử dụng axeton làm dung môi theo mô tả của Nguyễn Văn Mã và cộng sự (2013). - Xác định hoạt độ enzyme catalase trong mô lá bằng phương pháp chuẩn độ theo mô tả của Nguyễn Văn Mã và cộng sự (2013). 2.4. Xử lí số liệu Số liệu được xử lí thống kê trên Excel 2010. Sự khác biệt giữa các giá trị trung bình được kiểm tra bằng Test Duncan ở mức α = 0,05 (Nguyễn Văn Mã và cộng sự, 2013). 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ kinetin đến khả năng hình thành và phát triển của chồi giống lan Mokara Kinetin là chất điều hòa sinh trưởng thực vật có vai trò kích thích sự phân chia tế bào, vì vậy kinetin thường được bổ sung vào môi trường nuôi cây in vitro để tăng phát sinh chồi từ mô sẹo hoặc phun bổ sung lên cành giâm để kích thích hình thành và phát triển chồi. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ kinetin đến khả năng hình thành và phát triển chồi tạo cây giống bằng chồi lan Mokara sau 30 ngày trồng (bắt đầu trồng cây đã được 90 ngày và theo dõi đến 120 ngày) được trình bày ở Bảng 1 và Hình 1. Phân tích kết quả Bảng 1 và Hình 1 cho thấy: Phun kinetin với nồng độ 50 ppm (CT1) và 100 ppm (CT2) có số chồi/cây chỉ tương đương với ĐC, các CT còn lại đều có số chồi/cây cao hơn so với ĐC. Sự tăng trưởng chiều cao chồi ở tất cả các CT phun kinetin đều cao hơn so với ĐC, đặc biệt là CT3 (18,38 cm) và CT4 (18,48 cm) so với ĐC (13,25 cm). Sự tăng số lá/chồi ở các CT5, CT6 chỉ tương đương với ĐC (từ 6,00-6,60 lá/chồi), các CT1, CT2, CT3 và CT4 đều có số lá/chồi cao hơn ĐC (dao động từ 7,25-7,37 lá/chồi). Sự tăng trưởng của lá trung bình (về chiều dài và chiều rộng) chỉ có CT3 và CT4 là cao hơn ĐC, các công thức còn lại chỉ tương đương với ĐC.
626 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM Như vậy, phun kinetin với nồng độ 150 ppm (CT3) và 200 ppm (CT4) có ảnh hưởng tích cực đến tăng số chồi/cây và sự sinh trưởng của chồi so với ĐC và các CT khác. Bảng 1. Ảnh hưởng của nồng độ kinetin đến khả năng hình thành và phát triển của chồi giống lan Mokara Nồng độ Công Số Chiều cao Chiều dài lá Chiều rộng kinetin Số lá/chồi thức chồi/cây chồi (cm) chồi (cm) lá chồi (cm) (ppm) ĐC 0 2,33 ± 0,58ab 13,25 ± 2,54a 6,50 ± 0,58a 9,20 ± 3,76a 1,43 ± 0,24ab CT1 50 2,33 ± 0,58ab 17,23 ± 1,42ab 7,30 ± 1,00ab 10,38 ± 1,55ab 1,39 ± 0,12ab CT2 100 2,32 ± 0,01ab 17,43 ± 3,79ab 7,37 ± 1,53ab 11,47 ± 2,16b 1,41 ± 0,11ab CT3 150 2,67 ± 0,58b 18,38 ± 1,32b 7,25 ± 0,96ab 11,93 ± 2,05b 1,53 ± 0,13b CT4 200 2,77 ± 0,58b 18,48 ± 0,88b 7,31 ± 0,58ab 11,98 ± 1,05b 1,59 ± 0,06b CT5 250 2,68 ± 0,58b 16,80 ± 2,57ab 6,60 ± 1,14a 9,50 ± 2,62a 1,42 ± 0,41ab CT6 300 2,67 ± 0,58b 16,65± 6,81ab 6,00 ± 0,82a 9,75 ± 3,96ab 1,40 ± 0,35ab Giá trị thể hiện trong bảng là trung bình của mẫu và độ lệch chuẩn. Trong cùng một cột, ký tự theo sau khác nhau thể hiện sự sai khác ở mức α = 0,05. ĐC CT1 (50 ppm) CT2 (100 ppm) CT3 (150 ppm) CT4 (200 ppm) CT 5 (250 ppm) CT6 (300 ppm) Hình 1. Ảnh hưởng của nồng độ kinetin đến khả năng hình thành và phát triển của chồi giống lan Mokara 3.2. Ảnh hưởng của nồng độ kinetin đến hàm lượng diệp lục và carotenoit trong lá của chồi cây lan Mokara Quang hợp ở cây xanh có ảnh hưởng trực tiếp đến mọi quá trình sinh lí trong cây như sinh trưởng, phát triển, sự hình thành chồi và rễ,…. Để đảm bảo cho quang hợp cao, hiệu quả thì hàm lượng các sắc tố quang hợp có vai trò hết sức quan trọng. Vì vậy, chúng tôi tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng của phun kinetin đến hàm lượng sắc tố quang hợp trong lá. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ kinetin đến hàm lượng diệp lục a (Dla), diệp lục b (Dlb),
PHẦN 2. NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SINH HỌC PHỤC VỤ ĐỜI SỐNG VÀ PHÁT TRIỂN XÃ HỘI 627 hàm lượng diệp lục tổng số và hàm lượng carotenoit (đơn vị mg/g lá tươi) được thể hiện ở bảng 2 và hình 2. Bảng 2. Ảnh hưởng của nồng độ kinetin đến hàm lượng diệp lục và carotenoit trong lá của chồi cây lan Mokara Công Nồng độ Dla Dlb Dla+b Carotenoit thức kinetin (ppm) (mg/g lá tươi) (mg/g lá tươi) (mg/g lá tươi) (mg/g lá tươi) ĐC 0 0,280 ± 0,048a 0,064 ± 0,017a 0,346 ± 0,059a 0,109 ± 0,017a CT1 50 0,295 ± 0,028a 0,108 ± 0,01b 0,404 ± 0,028a 0,108 ± 0,011a CT2 100 0,333 ± 0,021a 0,079 ± 0,005a 0,413 ±0,025a 0,121 ± 0,005b CT3 150 0,532 ± 0,052b 0,333 ± 0,086c 0,867 ±0,103b 0,124 ± 0,044b CT4 200 0,541 ± 0,021b 0,354 ± 0,137c 0,897 ±0,157b 0,125 ± 0,059b CT5 250 0,319 ± 0,037a 0,286 ± 0,007c 0,607 ± 0,038c 0,991 ± 0,029a CT6 300 0,337 ± 0,016a 0,216 ± 0,077c 0,555 ± 0,087c 0,108 ± 0,020a Giá trị thể hiện trong bảng là trung bình của mẫu và độ lệch chuẩn. Trong cùng một cột, ký tự theo sau khác nhau thể hiện sự sai khác ở mức α = 0,05 1.2 1 0.8 Dla 0.6 DLb Dl a+b Carotenoit 0.4 0.2 0 dc CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 Hình 2. Biểu đồ ảnh hưởng của nồng độ kinetin đến hàm lượng diệp lục và carotenoit trong lá của chồi cây lan Mokara Phân tích kết quả Bảng 2 và Hình 2 cho thấy: Hàm lượng diệp lục a ở CT3 và CT4 đều cao hơn đối chứng, các công thức còn lại chỉ tương đương đối chứng. Cụ thể hàm lượng diệp lục a ở công thức CT3 và CT 4 đạt lần lượt là 0,532 và 0,541 (mg/g lá tươi). Trong khi đó thì công thức đối chứng chỉ đạt 0,280 (mg/g lá tươi). Hàm lượng Dlb chỉ ở CT2 tương đương với ĐC, các công thức còn lại đều cao hơn ĐC, đặc biệt hàm lượng Dlb ở CT3 và CT4 lần lượt là 0,333 và 0,354 (mg/g lá tươi), trong khi hàm lượng Dlb ở ĐC chỉ đạt 0,064 (mg/g lá tươi). Hàm lượng diệp lục tổng số ở CT1 và CT2 chỉ tương đương với ĐC, các công thức còn lại đều có hàm lượng diệp lục tổng số cao hơn ĐC, đặc biệt hàm lượng diệp lục tổng số trong công thức CT3 và CT 4 đạt lần lượt là 0,867 và 0,897 (mg/g lá tươi). Hàm lượng carotenoit ở chỉ có CT3 và CT4 cao hơn so với ĐC, các công thức còn lại tương đương ĐC.
628 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM Như vậy, phun kinetin ở nồng độ 150 ppm và 200 ppm có ảnh hưởng tích cực đến hàm lượng Dla, Dlb, diệp lục tổng số và hàm lượng carotenoit. Kết quả của chúng tôi cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của một số tác giả như: Hà Đăng Chiến và cộng sự (2020), Lê Thị Diễm và cộng sự (2017) và La Việt Hồng và cộng sự (2017). 3.3. Ảnh hưởng của nồng độ kinetin đến hoạt độ enzyme catalase trong lá của cây lan Mokara Catalase là một loại enzyme xúc tác cho sự phân hủy hydrogenperoxide thành nước và oxy. Đây là một loại enzyme phổ biến được tìm thấy trong gần như tất cả các sinh vật sống tiếp xúc với oxy (như vi khuẩn, thực vật và động vật). Nó là một enzyme rất quan trọng trong việc bảo vệ tế bào. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ kinetin đến hoạt độ enzyme catalase trong mô lá cây lan Mokara được thể hiện ở bảng 3 và hình 3. Phân tích kết quả bảng 3 và hình 3 cho thấy: ở CT4 nồng độ enzyme catalase trong lá cây cao hơn các công thức khác. Cụ thể là: CT4 là 21,470 UI/g lá tươi, CT2 và CT3 lần lượt là 18,977 và 19,914 UI/g lá tươi, đặc biệt là công thức đối chứng có nồng độ enzyme catalase thấp hơn nhiều (chỉ đạt 10,594 UI/g lá tươi) và thấp hơn tất cả các công thức phun kinetin. Hoạt độ enzyme catalase mạnh trong các CT3 và CT4 là điều kiện thuận lợi để tổng hợp các sắc tố và giúp cho chồi sinh trưởng, phát triển mạnh hơn các CT đối chứng. Bảng 3. Ảnh hưởng của kinetin đến hoạt độ enzyme catalase trong lá của chồi lan giống hoa lan Mokara Công thức Nồng độ kinetin (ppm) Catalaza ĐC 0 10,594 ± 1,200a CT1 50 14,513 ± 1,064b CT2 100 18,977 ± 0,232c CT3 150 19,914 ± 0,800c CT4 200 21,470 ± 0,597d CT5 250 16,517 ± 0,647e CT6 300 16,585 ± 1,216be Giá trị thể hiện trong bảng là trung bình của mẫu và độ lệch chuẩn. Trong cùng một cột, ký tự theo sau khác nhau thể hiện sự sai khác ở mức α = 0,05. Hoạt độ enzim catalaza 25 20 15 Hoạt độ enzim catalaza 10 5 0 dc CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 Hình 3. Biểu đồ ảnh hưởng của kinetin đến hoạt độ enzyme catalase trong lá của chồi lan giống hoa lan Mokara
PHẦN 2. NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SINH HỌC PHỤC VỤ ĐỜI SỐNG VÀ PHÁT TRIỂN XÃ HỘI 629 4. KẾT LUẬN Phun bổ sung kinetin với nồng độ 150 ppm và 200 ppm có ảnh hưởng tích cực đến sự tái sinh và phát triển chồi cây lan Mokara, đồng thời làm tăng hoạt độ enzyme catalase trong mô lá, làm tăng hàm lượng sắc tố quang hợp trong mô lá (Dla, Dlb, Dl tổng số và carotenoit) giúp cho chồi sinh trưởng và phát triển tốt hơn so với đối chứng và các công thức thí nghiệm khác. Người sản xuất có thể sử dụng phương pháp phun bổ sung kinetin với liều lượng từ 150 ppm hoặc 200 ppm để tăng hiệu quả nhân giống lan Mokara bằng phương pháp giâm hom. TÀI LIỆU THAM KHẢO Hà Đăng Chiến, Nguyễn Văn Đính, La Việt Hồng, Vũ Thu Trang, Đào Thị Xuân, Cao Phi Bằng, 2020. Nhân giống in vitro lan Mokara thông qua prottocom – like body từ mô lá, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, Đại học Thái Nguyên, 225(08): 280-285. Lê Thị Diễm, Võ Thị Bạch Mai, 2017. Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng thực vật lên sự nhân nhanh chồi in vitro lan Thạch hộc thiết bì (Dendrobium officinale Kimura et Migo). Tạp chí phát triển KH&CN, 20(T2): 29-30. La Việt Hồng, Nguyễn Nguyệt Quỳnh, Đào Văn Kiên, Chu Hoàng Hà, 2017. DNA barcoding và nhân nhanh in vitro Dendrobium transpảen Wall.ex Lindl. Tạp chí Khoa học ĐHQGHN - Khoa học Tự nhiên và Cộng nghệ, 33(2): 37-45. Nguyễn Văn Mã, La Việt Hồng, Ong Xuân Phong, 2013. Phương pháp nghiên cứu Sinh lý học thực vật. Nxb. Đại học Quốc gia Hà Nội. Dương Hoa Xô, 2011. Kỹ thuật trồng hoa lan Mokara. Nxb. Nông nghiệp. Nguyễn Minh Ty, Nguyễn Vinh Hiển, 2020. Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng đến khả năng tạo chồi và cụm chồi lan Kim tuyến nuôi cấy in vitro. Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một, 4(47): 25-31. Arditti J., Yam T. W., 2009. Micropropagation of Orchids, 3rd edition. John Wiley & Sons.
630 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM EFFECTS OF KINETIN CONTENTS ON BUFFERING AND DEVELOPMENT ABILITY, PHOTOSYNTHETIC PIGMENTS, CATALASE ENZYME ACTIVITY OF MOKARA Ha Dang Chien1, Nguyen Van Dinh1,*, La Viet Hong1, Cao Phi Bang2, Pham Thi Nu1 Abstract. Mokara is one of the important cutting flowers in many countries such as Vietnam, Singapore, Thailand, etc. In this work, effect of six different kinetin- supplementing treatments (concentrations of 50, 100, 150, 200, 250 and 300 ppm) on the budding ability, shoot development and some physiological parameters of Mokara plant were investigated. The results showed that the additional spray of kinetin with a concentration of 150 ppm and 200 ppm had a positive effect on the regeneration and growth of shoots from Mokara plant cuttings, and at the same time increased the catalase enzyme content in the leaf tissue. Thus, it increased the content of photosynthetic pigments in leaf tissue (chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll and carotenoids) to help shoots grow and develop better than the control and other experimental formulas. . Keywords: Bud regeneration, catalase, chlorophyll; kinetin, mokara orchid. 1 Hanoi Pedagogical University 2 2 Hung Vuong University * Email: nguyenvandinh@hpu2.edu.vn