Tạp chí Công nghệ Sinh học 8(3B): 1353-1359, 2010
1353
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÁI SINH IN VITRO CÂY DƯA HẤU (CITRULLUS
LANATUS THUMB.)

Nguyễn Thị Thanh Nga
1,2
, Nguyễn Tường Vân
2
, Chu Hoàng Hà
2
, Lê Trần Bình
2

1
Trường Đại học Tây Bắc
2
Viện Công nghệ sinh học
TÓM TẮT

Quy trình tái sinh cây in vitro hiệu quả cho cây dưa hấu thông qua mô sẹo hoặc trực tiếp từ lá mầm đã
được thử nghiệm trong nghiên cứu này. Vật liệu khởi đầu được sử dụng là lá mầm 4-5 ngày tuổi. Các mảnh lá
mầm được kích thích tạo mô sẹo hoặc hình thành chồi và cụm chồi trên môi trường MS có bổ sung các chất
kích thích sinh trưởng với nồng độ khác nhau. 2.4D không có khả năng kích thích tạo mô sẹo từ mảnh lá mầm
dưa hấu. Tỷ lệ tạo cụm chồi cao nhất thu được trên môi trường MS có bổ sung 0,5 mg/l IBA và 1,5 mg/l BAP.
Sau 6 tuần các cụm chồi tái sinh được chuyển sang môi trường kéo dài chồi (MS bổ sung 580 mg/l MES,
0,1mg/l IBA, 0,5 mg/l GA3) trong 2 tuần. Những chồi có kích thước >1cm sẽ hình thành rễ sau 3 đến 4 tuần
trên môi trường tạo rễ (MS, 0,1mg/l IBA). Các cây hoàn chỉnh sau giai đoạn tạo rễ sẽ được chuyển ra bầu trấu
hun để thích ứng dần với điều kiện môi trường.
Từ khóa: dưa hấu, tái sinh cây in vitro, lá mầm, cụm chồi
MỞ ĐẦU

nồng độ auxin thấp hoặc môi trường không có chất
kích thích sinh trưởng (Sultana et al., 2003, 2004;
Ganasan et al., 2010; Krug et al., 2005; Pirinc et al.,
2003; Chaturvedi et al., 2001). Tuy nhiên, so với các
loại cây trồng khác trong họ bầu bí như dưa chuột, …
thì việc nuôi cấy mô ở dưa hấu ít được quan tâm hơn
(Dong, Jia, 1991; Sultana et al., 2003).
Ở Việt Nam, những nghiên cứu về dưa hấu tập
trung chủ yếu vào các biện pháp nông học nhằm
nâng cao năng suất, chất lượng dưa hấu (Trần
Đình Nguyễn, Trần Thị Ba, 2008), so sánh các chỉ
tiêu năng xuất, chất lượng của các giống dưa hiện
có tại Việt Nam (Trần Thị Ba, Võ Thị Bích Thủy,
2004), nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá
trình thu hoạch và bảo quản dưa hấu (Lê Văn Việt
Mẫn, Trần quốc Huy, 2008). Một vài nghiên cứu
ứng dụng nuôi cấy mô trong việc nhân nhanh các
giống dưa hấu tam bội hoặc dưa hấu lai F1 phục
vụ cho công tác giống cũng đã được tiến hành
(Nguyễn Thị Phương Thảo et al., 2010; Lâm Ngọc
Phương et al., 2005; 2006). Tuy nhiên, việc tái
sinh cây dưa hấu thông qua nuôi cấy mô ở Việt
Nam hiện nay vẫn chưa được quan tâm nghiên cứu
nhiều. Vì thế, nghiên cứu này được thực hiện với
mục đích xây dựng được quy trình tái sinh in vitro
để phục vụ cho công tác nhân giống và chuyển
gen vào cây dưa hấu.
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
Vật liệu nghiên cứu
Hạt dưa hấu dùng trong thí nghiệm của chúng tôi

lưới. Hiệu quả của các giai đoạn được đánh giá dựa
trên tỷ lệ (%) tạo mô sẹo, tái sinh chồi, số chồi trên
mảnh lá.

Bảng 1. Thành phần môi trường thử nghiệm.

Tên môi trường Thành phần môi trường
Môi trường cảm ứng tạo mô sẹo MS bổ sung: 0,0; 2,0 và 2,5 mg/l 2,4-D
Môi trường tái sinh chồi

MS bổ sung: 0,5 mg/l IBA và BAP với các nồng độ khác nhau:
0,0; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 7,0; 9,0 mg/l.
Và MS bổ sung 0,5 mg/l IBA, 1,5 mg/l BAP và NAA với các nồng
độ 0,1; 0,2 mg/l.
Môi trường kéo dài chồi
MS bổ sung 0,1 mg/l IBA, 580 mg/l MES và GA3 với các nồng
độ: 0,0; 0,3; 0,5; 0,7 mg/l.
Môi trường ra rễ
MS bổ sung: 0,0; 0,1; 0,3; 0,5 mg/l IBA
½ MS bổ sung 0,1 mg/l IBA

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Khả năng cảm ứng tạo mô sẹo của lá mầm
Khả năng cảm ứng tạo mô sẹo của lá mầm được
khảo sát trước hết trên môi trường có bổ sung 2,4-D
với 3 nồng độ khác nhau 0,0; 2,0 và 2,5mg/l. Kết quả
cho thấy ở cả 3 công thức thí nghiệm, tất cả các mảnh
lá mầm của cả 2 dòng dưa hấu đều không tạo được
mô sẹo, các mảnh lá mầm có tăng trưởng về kích
thước nhưng mức độ tăng trưởng không đáng kể, mẫu

tuổi lá mầm khác nhau. Mảnh lá mầm 3, 5, 7 và 9
ngày tuổi được đặt lên môi trường tái sinh có bổ
sung 1,5 mg/l BAP và 0,5 mg/l IBA. Tỷ lệ lá mầm
tái sinh chồi được quan sát sau 6 tuần, và được thể
hiện trong bảng 4.
Rõ ràng, có khác biệt khá rõ về ảnh hưởng của
tuổi lá mầm đến khả năng tái sinh thành chồi. Lá
mầm 5 ngày tuổi cho hiệu quả tái sinh thành chồi cao
nhất. Phần gần gốc lá mầm cho số lượng chồi tái
sinh nhiều hơn phần gần ngọn lá mầm. Kết quả này
cũng phù hợp với các công bố trước đây về việc lựa
chọn các lá mầm dưa hấu 5 ngày tuổi để tạo chồi in
vitro (Pirinc et al., 2003; Dong, Jia, 1991). Tuy
nhiên, theo nhiều tác giả thì việc nuôi cấy các mảnh
lá mầm dưới 5 ngày tuổi mới cho hiệu quả tái sinh
cao nhất, bởi chúng phản ứng tích cực và hiệu quả
hơn đối với các kích tố ngoại sinh (Choi et al., 1994;
Compton ,1999; Krug et al., 2005).

Bảng 4. Ảnh hưởng của tuổi lá mầm tái sinh chồi.

Tuổi lá
mầm (ngày)
Dòng 1 Dòng 2
Số mảnh
cấy
Số mảnh tái sinh
thành chồi
Tỷ lệ (%)
Số mảnh

BAP (1,5 mg/l) thì 100% mẫu lá tạo mô sẹo nhưng lại
không tạo được chồi. Điều này có thể là do ảnh hưởng
của các giống sử dụng khác nhau.
Khi nồng độ BAP tăng lên từ 4,0; 7,0 và 9,0
mg/l BAP, thì tỷ lệ các mảnh lá mầm tái sinh thành
chồi giảm rõ rệt trong khi tổng số mảnh lá tái sinh
vẫn rất cao. Như vậy, có thể thấy rằng nồng độ BAP
cao sẽ kích thích các mảnh lá tái sinh thành cụm lá
nhiều hơn tái sinh thành chồi.
Ở các công thức tái sinh có bổ sung NAA, hầu hết
các mảnh lá mầm đều tạo được mô sẹo nhưng mô sẹo
cứng và có mầu trắng hơn so với công thức không có
NAA. Thêm vào đó, 60 – 70% các mảnh lá tạo rễ to, sần
sùi, cứng thay vì tạo chồi. Như vậy, sự kết hợp đồng
thời giữa IBA, BAP và NAA đã kìm hãm quá trình tái
sinh cây từ mô sẹo và kích thích quá trình tạo rễ, giống
như kết quả nghiên cứu của Krug và đồng tác giả
(2005). Srisvastava và đồng tác giả (1989) khẳng định
khả năng tái sinh chồi từ các mảnh lá mầm dưa hấu
giảm đáng kể khi bổ sung NAA hoặc IAA trong môi
trường nuôi cấy. Tuy nhiên, theo Sultana và đồng tác giả
(2004) khi nghiên cứu ảnh hưởng tác động của các chất
kích thích sinh trưởng đến quá trình tái sinh chồi của
dưa hấu Citrullus lanatus Thumb. thì việc kết hợp giữa
1,0 mg/l BAP và 0,2 mg/l NAA lại cho kết quả tái sinh
cao nhất (70%) so với các công thức còn lại.
Kết quả kích thích kéo dài chồi
Việc chuyển các chồi dưa hấu tái sinh từ lá mầm
sang môi trường kéo dài chồi ít được quan tâm
nghiên cứu, có thể do chúng có thể có khả năng tự

0,5 mg/l GA
3
và 580 mg/l MES.

Bảng 2. Ảnh hưởng của các chất kích thích sinh trưởng đến quá trình phát sinh chồi.

Môi trường:
MS + 0,5 IBA
Số mảnh lá mầm
Số mảnh tái
sinh
Tỷ lệ tái sinh (%)
Tỷ lệ số mảnh
cho chồi (%)
Số chồi trung
bình
D1 D2 D1 D2 D1 D2 D1 D2 D1 D2
+0,0 BAP 38 39 0 0 0 0 0 0 0 0
+0,5 BAP 80 47 22 11 22,5 23,4 25,0 23,4 3 3
+1,0 BAP 94 80 31 30 33,0 37,5 31,9 35,0 3 5
+1,5 BAP 73 69 29 33
39,7
47,8
38,4 45,0 4 5
+2,0 BAP 97 60 37 34 38,1
56,7
36,1 41,7 4 4
+2,5 BAP 94 59 38 25 40,4 42,4 35,1 30,5 3 3
+3,0 BAP 99 102 39 45 39,4 44,1 31,3 31,4 2 4
+3,5 BAP 68 71 27 29 39,7 40,1 29,4 28,1 2 2

Tạp chí Công nghệ Sinh học 8(3B): 1353-1359, 2010
1357
Kết quả ra rễ của chồi tái sinh
Các chồi dưa hấu được biết có thể tạo rễ trên
môi trường MS (Park et al.,2005; Choi et al.,1994;
Akashi et al.,2005) tuy nhiên tốc độ phát triển chiều
cao của chồi vẫn có thể nhanh hơn tốc độ ra rễ của
chúng. Vì thế, sau 2 tuần trên môi trường kéo dài các
chồi sẽ được chuyển sang môi trường tạo rễ.
Trong các công thức thí nghiệm, công thức môi
trường MS bổ sung 0,3 và 0,5 mg/l IBA có tỷ lệ tạo rễ
là rất cao (83,3% và 90,5%), tuy nhiên lá bị vàng, rễ
to, sần sùi, giòn và hầu hết bị gãy khi chuyển từ môi
trường thạch ra môi trường bên ngoài, vì thế 100%
cây đều bị chết trong giai đoạn thích ứng với môi
trường. Ở môi trường MS bổ sung 0,1 mg/l IBA, cây
vẫn phát triển rất nhanh và tỷ lệ tạo rễ thấp hơn,
nhưng cây xanh tốt, rễ mảnh, dai, ít bị đứt gãy khi rút
ra khỏi bề mặt thạch. Còn ở công thức 1/2MS + 0,1
mg/l IBA thì tỷ lệ ra rễ thấp và cây phát triển chậm,
còi cọc, lá bị vàng. Có thể khẳng định MS + 0,1 mg/l
IBA là công thức tốt nhất để tạo rễ cho các dòng dưa
hấu nghiên cứu, kết quả này cũng phù hợp với một vài
nghiên cứu đã công bố trước đây (Compton et al.,
1996, 2004; Krug et al., 2005; Ganasan, 2010). Các
cây hoàn chỉnh sẽ được chuyển sang giá thể trấu hun
để thích ứng dần với điều kiện môi trường.

Bảng 6. Khả năng tạo rễ trên môi trường thử nghiệm.


A

B

C

E

F

G

H

D

mg/l BAP. Các chồi tạo thành có thể được kéo dài
trên môi trường MS bổ sung 3% sucrose, 0,8%
agarose, 0,1 mg/l IBA, 580mg/l MES và 0,5 mg/l
GA3 và được ra rễ trên môi trường MS bổ sung 3%
sucrose, 0,8% agarose, 0,1 mg/l IBA. Các cây hoàn
chỉnh sẽ được chuyển ra bầu trấu hun để thích nghi
với điều kiện môi trường. Việc sử dụng 2,4-D để
cảm ứng tạo mô sẹo trước khi tạo chồi không những
không tạo được mô sẹo mà còn kìm hãm sự phát
triển của lá mầm.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Chaturvedi R, Bhatnagar SP (2001) High – frequency
shoot regeneration from cotyledon expalnts of watermelon
cv. Sugar Baby. In Vitro Cell Dev Biol Plant 37: 255-258.

Akashi K, Morikawa K, Yokota A (2005) Agrobacterium-
mediated transformation system for the drought and excess
light stress-tolerant wild watermelon (Citrullus lanatus),
Plant Biotechnol 22 (1): 13-18.
Krug MGZ, Stipp LCL, Rodriguez APM (2005)In vitro
organogenesis in watermelon cotyledons, Pesq Agropec
bras Brasília 40(9): 861-865
Lâm Ngọc Phương, Nguyễn Bảo Vệ, Đỗ Thị Trang Nhã
(2005) Nhân chồi dưa hấu tam bội (Citrullus vulgaris
Schrad.) từ chồi đỉnh trên môi trường MS có cytokinin và
auxin, Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển nông thôn 2: 30,
31&35.
Lâm Ngọc Phương, Nguyễn Bảo Vệ (2006) Ảnh hưởng
của chất điều hòa sinh trưởng thực vật IBA, BA và than
hoạt tính đến sự tạo rễ của chồi dưa hấu tam bội in vitro
(Citrullus vulgaris Schrad)., Tạp chí Nông nghiệp và Phát
triển nông thôn 2: 39-44.
Lê Văn Việt Mẫn, Trần Quốc Huy (2008) Nghiên cứu kéo
dài thời gian bảo quản dưa hấu tươi cắt miếng bằng
phương pháp xử lý ozone, Tạp chí phát triển Khoa học và
Công nghệ (11)9: 77-82.
Nguyễn Thị Phương Thảo, Ninh Thị Thảo, Vũ Thị Hà
(2010) Nghiên cứu nhân nhanh In vitro cây dưa hấu
(Citrullus lanatus), Tạp Chí Khoa học và Phát triển,
Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội (8)3: 418-425.
Nikam TD, Ghane SG, Nehul JN, Barmukh RB (2009)
Induction of morphogenic callus and multiple shoot
regeneration in Monordica cymbalaria Fenzl., Indian J
Biotechnol 8: 442-447.
Pirinc V, Onay A, Yildirim H, Adiyaman F, Isikalan C and

9: 128-135.
Trần Thị Ba, Võ Thị Bích Thủy (2004) So sánh năng suất
và phẩm chất một số giống dưa hấu tại ngoại thành thành
phố Cần Thơ từ năm 2001 – 2003, Tạp chí Khoa học Công
nghệ Trường Đại học Cần Thơ 2: 131-137.
Wang Chun-xia, Jian Zhi-ying, Liu Yu, Zou Qi, Bai Yong-
yan and Mao Hui-zhu (1997) Genetic transformation and
plant regeneration of watermelon using Agrobacterium
tumefaciens, website: http://en.cnki.com.cn/Article_en/
CJFDTOTAL-ZWXB199705009.htm
Wehner TC (2008) Watermelon. (p. 381-418). In: J.
Prohens and F. Nuez, eds. Handbook of Plant Breeding;
Vegetables I: Asteraceae, Brassicaceae, Chenopodiaceae,
and Cucurbitaceae. Springer Science+Business LLC, New
York, NY, 426 p.17.
Wehner TC, Maynard DN (2003) Cucurbitaceae (vine
crops). In: Encyclopedia of Life Sciences. Nature
Publishing. Website: http://cuke.hort.ncsu.edu/cucurbit/
wehner/articles/book14.pdf.

IN VITRO REGENERATION OF WATERMELONS (CITRULLUS LANATUS THUMB.)

Nguyen Thi Thanh Nga
1,2 ∗
∗∗
∗
, Nguyen Tuong Van
2
, Chu Hoang Ha
2
∗
Author for correspondence: E-mail: [email protected]