ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG VÀ CHẤT ĐIỀU HOÀ SINH TRƯỞNG
ĐẾN KHẢ NĂNG TÁI SINH VÀ NHÂN NHANH GIỐNG HOÀNG LAN
THUỘC CHI LAN KIẾM Cymbidium
Lê Minh Nguyệt, Trần Thị Ngân,
Vũ Văn Liết, Trần Duy Quý
SUMMARY
Research effect of medium and growth regulators on regeneration and propagation
of species Hoang Lan belong to genus Cymbidium
Propagate orchid by in vitro to satisfy the demand of customers is very need. The purpose of this
study to find the best media and the rate of grow regulators, and also to explore the suitable of
substrate to accept plantlets driven from in vitro for two varieties CD5 and CD9 belong to genus
Cymbidium. Shoot of CD5 was put on media VW + 120 ml coconut milk + 10g saccarose + 2 mg/l
BAP + 0,5 mg/l Kinetin + 7 g agar + 1 g activated carbon and shoot of CD9 was put on media VW +
120ml coconut milk + 10 g saccarose + 2 mg/l BAP + 0,5 mg/l Kinetin + 7 g agar + 1 g activated
carbon. Media MS which was added 1 mg/l BAP and 0,3 mg/l NAA have multiple rate hightest for
CD5, and 1 mg/l BAP and 0,5 mg/l NAA for CD9. The result indentified the basal medium MS
supplemented activated carbon (1 g/l) and NAA (0,5 mg/l) gained number plantlet have root,
number root/plantlet and length of root highest.
Keywords: Orchid, propagation, asexual, culture, in vitro, media, shoot, protocorm.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Nhân giống vô tính được áp dụng đối
với nhiều loài cây trồng, nhất là cây ăn quả,
hoa và cây cảnh (Chen Chang và cs., 2000).
Cây phong lan có thể nhân giống bằng hạt
hoặc nhân giống vô tính. Tuy nhiên, nhân
giống bằng hạt đối với cây phong lan, đặc
biệt chi Cymbidium dayanum gặp nhiều khó
khăn và thời gian dài hơn so với nhân giống
vô tính. Nhân giống vô tính in vitro cây
phong lan có ý nghĩa quan trọng đối với sản
xuất nhằm đáp ứng nhu cầu về số lượng và
Nghiên cứu tạo vật liệu khởi đầu trong
nhân giống vô tính in vitro có vai trò đặc
biệt quan trọng đối với số lượng và chất
lượng nhân giống; tạo ra cây đồng nhất và
giảm chi phí cho quá trình nhân giống.
Môi trường khởi động tốt nhất cho CD5 là
môi trường VW có bổ sung 120 ml nước
dừa, 2 mg/l BAP, 0,5 mg/l NAA, 7 g agar,
10 g đường và 1 g than hoạt tính; đạt hệ số
nhân (HSN) là 3,67; đối với giống CD9 là
môi trường VW bổ sung 120 ml nước dừa,
2 mg/l BAP, 0,7 mg/l NAA, 7 g agar, 10 g
đường và 1 g than hoạt tính HSN đạt 3,15
sau 3 tháng thí nghiệm.
2. Giai đoạn nhân nhanh trong môi
trường in vitro
Các cụm chồi (protocorm) được tách
thành từng chồi nhỏ rồi cho vào môi trường
nhân nhanh. Các cụm chồi được cấy chuyển
12 tuần (3 tháng) 1 lần trên môi trường MS có
bổ sung 30 g đường saccarose, 6,5 g agar, 1 g
than hoạt tính và các chất điều hòa sinh trưởng
ở các nồng độ khác nhau. Kết quả nghiên cứu
về ảnh hưởng của BAP và Kinetin đến HSN,
chất lượng chồi của hai giống Hoàng lan CD5
và CD9 được trình bày ở bảng 1.
Bảng 1. Ảnh hưởng của BAP và Kinetin đến hệ số nhân, chất lượng chồi
của hai giống Hoàng lan CD5 và CD9
Công
thức
3 0,3 1,25 6,68 + + 1,61 9,79 + + +
4 0,5 2,00 9,71 + + + 1,59 11,10 + + +
5 0,7 2,73 8,25 + + + 2,16 11,86 + + +
6 1,0 1,27 5,10 + + 1,51 12,79 + + +
LSD (0,05)
0,39 0,63
CV (%) 4,2 4,5
Ghi chú: +: Chất lượng chồi kém;
++: Chất lượng chồi trung bình;
++: Chất lượng chồi tốt nhất.
Môi trường thí nghiệm nhân nhanh thứ
nhất phối hợp với chất điều hòa sinh trưởng
BAP (6-benzylaminopurine) ở 4 nồng độ
cho thấy, tất cả các công thức thí nghiệm có
phối hợp với BAP đều cho hệ số nhân
(HSN) cao hơn đối chứng ở mức có ý
nghĩa. Nồng độ BAP 1,0 ppm cho HSN cao
nhất và chất lượng chồi tốt đối với cả hai
giống. Kết quả này phù hợp với kết quả của
các nghiên cứu khác đã công bố trước đây
(L.David Kuykendall và cs., 2003; Chen
Chang và cs., 2005; Nguyễn Quang Thạch
và cs., 2003). Hệ số nhân và chất lượng
chồi giảm dần khi tăng nồng độ BAP lên
1,5 và 2 ppm (bảng 1).
Môi trường thử nghiệm thứ hai nhằm
tìm hiểu ảnh hưởng của Kinetin đến HSN
và chất lượng chồi đã được tiến hành với 5
nồng độ Kinetin phối hợp với môi trường
Pr/chồi HSN
Chất
lượng
chồi
Pr/chồi HSN
Chất
lượng
chồi
1 (Đ/C)
NAA + BAP*
0,0 2,04 12,14 + + + 1,79 13,86 + + +
2 0,1 1,67 12,21 + + + 1,45 14,18 + + +
3 0,3 1,29 20,46 + + + 1,68 14,43 + + +
4 0,5 1,33 13,96 + + + 2,42 18,47 + + +
5 0,7 1,11 10,10 + + + 1,64 10,10 + + +
LSD (0,05)
0,89 0,96
CV (%) 4,3 4,5
1 (Đ/C)
NAA +
Kinetin**
0,0 2,11 8,89 + + + 2,49 11,86 + + +
2 0,1 1,55 9,75 + + + 3,34 11,93 + + +
3 0,3 2,03 12,57 + + + 3,64 12,75 + + +
4 0,5 2,94 11,39 + + + 3,11 13,79 + + +
5 0,7 2,11 8,89 + + + 2,49 11,86 + + +
LSD (0,05) 0,84 0,90
CV (%) 5,0 4,7
đạt cao nhất (18,47) khi nồng độ NAA là
0,5 ppm.
Môi trường MS + Kinetin phối hợp
với AA. Kết quả thí nghiệm với môi
trường MS + Kinetin (môi trường 2) cho
thấy nồng độ Kinetin ở 0,5 ppm có tác
dụng tốt trong nhân nhanh giống CD5 và
1,0 ppm đối với giống CD9. Nhằm nâng
cao hiệu quả của môi trường này đã phối
hợp với NAA ở 4 nồng độ: 0,1; 0,3; 0,5 và
0,7 ppm. Đối chứng là MS + Kinetin
0,5 ppm với giống CD5 và 1,0 ppm với
giống CD9. Kết quả cho thấy khi phối hợp
môi trường MS + Kinetin với NAA nồng
độ 0,3 ppm tốt nhất với giống CD5 (HSN
đạt cao nhất 12,57) và 0,5 ppm tốt nhất với
giống CD9 (HSN đạt 13,79), cao hơn đối
chứng và các nồng độ khác ở mức có ý
nghĩa 0,05.
Môi trường MS + BAP + AA phối
hợp bổ sung Kinetin. Các thí nghiệm môi
trường cơ bản MS có bổ sung các chất điều
hòa đơn lẻ BAP, NAA và Kinetin đã có tác
dụng rất tốt trong nuôi cây in vitro giai
đoạn nhân nhanh là tăng HSN và chất
lượng chồi. Nhằm tìm hiểu khả năng phối
hợp cả 4 chất điều hòa sinh trưởng này vào
môi trường nuôi cấy, thí nghiệm đã thực
hiện trên môi trường MS + BAP + NAA
phối hợp với Kinetin ở các nồng độ khác
khi phối hợp thêm IBA HSN giảm đi ở mức
có ý nghĩa 0,05. HSN của của giống CD9 là
17,14 ở công thức đối chứng, trong các
công thức phối hợp với IBA HSN giảm,
giảm xuống thấp nhất khi IBA ở nồng độ
0,1 ppm (HSN = 11,21 với giống CD5 và
13,46 với giống CD9). Khi nồng độ IBA
càng tăng thì hệ số nhân càng giảm. Đối với
môi trường MS + Kinetin + NAA bổ sung
IBA ở 5 nồng độ như phối hợp với MS +
BAP + NAA cũng cho kết quả tương tự.
Tất cả các môi trường có phối hợp với IBA
đều cho HSN thấp hơn đối chứng không có
IBA. Kết quả thí nghiệm cho thấy, ảnh
hưởng của các công thức phối hợp trên đến
HSN không có ý nghĩa đối với cả hai giống
Hoàng lan.
Nghiên cứu bổ sung các chất kích
thích tự nhiên sẵn có ở Việt Nam vào môi
trường nhân in vitro cây hoa lan có ý nghĩa
quan trọng, nhằm giảm giá thành cây
giống. Kết quả nghiên cứu thăm dò hai loại
chất kích thích tự nhiên có trong nước dừa
và chuối xanh với lượng bổ sung khác
nhau vào môi trường nuôi cấy được trình
bày ở bảng 3.
Bảng 3. Ảnh hưởng của chuối xanh và nước dừa phối hợp trong môi trường nuôi cấy
tới HS, chất lượng chồi của hai giống lan CD5 và CD9
Công
thức
2 25 2,71 4,11 + + 4,50 5,89 + + +
3 50 2,89 4,86 ++ 4,00 4,11 + +
4 75 3,66 6,32 + + + 1,94 3,69 + +
LSD (0,05)
0,31 0,29
CV (%) 4,1 4,4
Dịch chiết chuối xanh bổ sung vào môi
trường nuôi cấy có ảnh hưởng tích cực đến
chất lượng chồi và HSN. Trong tất cả các
công thức có bổ sung dịch chiết chuối
xanh đều có HSN cao hơn công thức đối
chứng, với giống CD5 đạt HSN cao nhất
(6,50 ở công thức bổ sung 50 g chuối), với
CD9 HSN cao nhất đạt 6,86 khi bổ sung
25 g chuối xanh. Tỷ lệ tạo chồi và
protocorm tương đương nhau (với CD5 là
1,65, CD9 là 1,16). Các chồi phát triển ở
mức trung bình.
Nước dừa là một hợp chất tự nhiên,
giàu cytokinins, trước đây đã được dùng
rộng rãi trong lĩnh vực nuôi cấy mô và
nhân giống in vitro hoa lan (Nguyễn
Quang Thạch và cs., 2004). HSN ở tất cả
các công thức có bổ sung nước dừa từ 50 -
150 ml đều cao hơn so với công thức đối
chứng (với giống CD5 HSN cao nhất đạt
6,32 khi thêm 150 ml nước dừa, công thức
đối chứng đạt 3,00; còn với giống CD9
ra rễ
Số
rễ/cây
Độ dài
rễ TB
Tỷ lệ
ra rễ
Số
rễ/cây
Độ dài
rễ TB
1 (Đ/C) 0 45,00 1,20 0,97 60,83 1,01 1,03
2 0,5 54,17 1,45 1,29 73,83 1,63 1,35
3 1,0 95,83 2,65 2,21 99,17 2,92 2,42
4 1,5 86,67 2,41 1,95 100,00 2,85 2,32
5 2,0 85,83 2,19 1,81 100,00 2,67 2,24
LSD (0,05)
0,09 0,08
CV (%) 3,71 2,81
Số liệu bảng 4 cho thấy than hoạt tính
có ảnh hưởng tích cực đến sự hình thành rễ
của 2 giống Hoàng lan CD5 và CD9. Ở cả 2
giống, khi bổ sung 1 g/l than hoạt tính vào
môi trường tạo cây hoàn chỉnh đều cho số
rễ/cây và độ dài rễ cao nhất. Đối với giống
CD5 số rễ/cây là 2,65 và 2,92 là số rễ/cây
của giống CD9. Độ dài rễ trung bình của
giống CD5 là 2,21 và của giống CD9 là
Độ dài rễ TB
(cm)
1 (ĐC) 0 97,50 2,47 2,12 98,33 2,85 2,37
2 0,1 100,00 2,95 2,32 100,00 3,48 2,94
3 0,3 100,00 3,25 2,86 100,00 4,14 3,37
4 0,5 100,00 3,82 3,15 100,00 4,73 3,89
5 0,7 100,00 3,16 2,64 100,00 4,24 3,58
6 1,0 100,00 2,96 2,27 100,00 3,73 3,16
LSD (0,05)
0,08 0,10
CV (%) 2,1 2,2
(Công thức đối chứng là MS + 1 g than hoạt tính cho cả 2 giống hoàng lan CD5 và CD9).
Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của ba
loại giá thể tiếp nhận đến tỷ lệ sống của cây
con in vitro được trình bày ở bảng 6. Cây
con tiêu chuNn ưc to ra t giai on to
cây hoàn chnh có t 3 - 4 r tr lên ưc
chuyn trng vào giá th ánh giá kh
năng tip nhn ca giá th i vi cây con
in vitro. Ba loi giá th s dng trong thí
nghim là rong bin, xơ da và 1/2 rong
bin + 1/2 xơ da.
Bảng 6. Ảnh hưởng của giá thể đến tỷ lệ sống của 2 giống hoàng lan CD5 và CD9
(sau 1 tháng theo dõi)
Giá thể
Tỷ lệ sống
CD5 CD9
Rong biển 95,00 92,5
Xơ dừa 66,67 58,33
1. guyễn Quang Thạch, guyễn Thị Lý Anh, Hoàng Thị ga, guyễn Xuân Trường,
Đỗ Đăng Vịnh, 2003. N ghiên cu xây dng quy trình nhân ging và nuôi trng phong
lan Phalaenopsis, Báo cáo ti Hi ngh sinh hc toàn quc.
2. guyễn Quang Thạch, Hoàng Thị ga, guyễn Thị Lý Anh, Vũ Thị Hoài, 2004. ng
dng phương pháp nuôi cy lát mng t bào trong nhân nhanh in vitro mt s ging
a lan có giá tr; vol. 5, Tp chí Khoa hc và Phát trin, i hc N ông nghip Hà
N i.
3. guyễn Quang Thạch, guyễn Thị Lý Anh, guyễn Thị Lâm Hải, 2005. Lan H ip
k thut chn to, nhân ging và nuôi trng, N XB. N ông nghip.
4. Chen Chang*, Ying Chun CHE and Hsin Fu YE, 2005. Protocorm or rhizome?
The morphology of seed germination in Cymbidium dayanum Reichb., Bot. Bull.
Acad. Sin. (2005) 46: 71-74, China.
T¹p chÝ khoa häc vµ c«ng nghÖ n«ng nghiÖp ViÖt Nam
9
5. Chen Chang, Chang - Tesrm Chen, Yu-Ching Tsai, Wei-Chin Chang, 2000. A tissue
culture protocol for propagation of a rare plant, Lilium speciosum Thunb. Var.
gloriosoides Baker, Bot.Bull. Acad. Sin 41: 139-142.
6. L. David Kuykendall, Tammy M. Stockett and Joseph W. Saunder, 2003. Rhizobium
radiobacter conjugation and callus-independent shoot regeneration use to introduce
the cercosprin export gene cfp from Cercospora into sugar beet (Beta culgaris L.),
Biotecnology Letter 25: 739-744, Kluwer Acadimic Publisher. Printed in the
Netherlands.
7. ICOGO, 2009. An Overview of ICOGO, International Commercial Orchid Growers
Organization.
8. Sheena McKendrick, 2000. Orchid Propagation Techniques, Ceiba Foundation for
Tropical Conservation.
gười phản biện: guyễn Văn Vấn