Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT
TRẦN VĂN TIẾN
NGHIÊN CỨU NHÂN NHANH GIỐNG CÂY CHÙM NGÂY
(MORINGA OLEIFERA L.) CHẤT LƢỢNG CAO BẰNG
KỸ THUẬT NUÔI CẤY MÔ
LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC
NGHIÊN CỨU NHÂN NHANH GIỐNG CÂY CHÙM NGÂY
(MORINGA OLEIFERA L.) CHẤT LƢỢNG CAO BẰNG
KỸ THUẬT NUÔI CẤY MÔ
NGÀNH: SINH HỌC THỰC NGHIỆM
MÃ NGÀNH: 60 42 01 14
LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. HÀ VĂN HUÂN Hà Nội, Tháng 9-2013 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thiện đề tài luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sự giúp đỡ nhiệt
tình của thầy (cô) và anh (chị) công tác tại Viện CNSH Lâm nghiệp - Trường Đại học
Lâm nghiệp.
Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của tôi, có sự hỗ trợ từ giáo
viên hướng dẫn là TS. Hà Văn Huân. Các nội dung nghiên cứu và kết quả trong đề tài
này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nghiên cứu nào
trước đây. Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh
giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi trong phần tài liệu tham
khảo. Ngoài ra, đề tài còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các
tác giả, cơ quan tổ chức khác và cũng được thể hiện trong phần tài liệu tham khảo.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước
Hội đồng, cũng như kết quả luận văn của mình.
Hà Nội, tháng 09 năm 2013
Tác giả Trần Văn Tiến
2.2. Phương pháp nghiên cứu 21
2.2.1. Phương pháp luận 21 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
2.2.2. Phương pháp thực nghiệm 21
2.2.2.1. Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của loại hóa chất và thời gian khử trùng đến
khả năng tạo mẫu sạch in vitro 21
2.2.2.2. Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng đến khả năng tái
sinh chồi Chùm Ngây in vitro 23
2.2.2.3. Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của BAP đến khả năng tái sinh chồi Chùm
Ngây in vitro 24
2.2.2.4. Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng tổ hợp của BAP và Kinetin đến khả năng tái
sinh chồi chùm Ngây in vitro 25
5: Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng đến khả năng ra
rễ của chồi Chùm Ngây in vitro 25
2.2.2.6. Thí nghiệm 6: Ảnh hưởng của IBA đến khả năng ra rễ của chồi 26
2.2.2.7. Thí nghiệm 7: Ảnh hưởng của giá thể đến tỷ lệ sống của cây Chùm
Ngây in vitro ở vườn ươm 27
2.2.3. Các chỉ tiêu theo dõi và thu thập 27
2.2.3.1. Chỉ tiêu thu thập: 27
2.2.3.2. Phương pháp xử lý số liệu: Số liệu được xử lý bằng chương trình Excel. 28
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29
3.1. Xác định công thức khử trùng thích hợp cho tạo mẫu sạch in vitro 29
3.2. Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng đến khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây in
vitro 31
3.3. Ảnh hưởng của BAP đến khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây in vitro 32
3.4. Ảnh hưởng tổ hợp của BAP và Kinetin đến khả năng nhân nhanh chồi 35
3.5 ồi 37
3.6. Ảnh hưởng của nông độ IBA đến khả năng ra rễ của chồi 40
Bảng 3.3. Ảnh hưởng của BAP đến khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây 34
in vitro 34
Bảng 3.4. Ảnh hưởng tổ hợp của BAP và Kinetin đến khả năng tái sinh chồi
chùm Ngây in vitro 36
Bảng 3.5. Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng đến khả năng ra rễ của chồi
Chùm Ngây in vitro 38
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của IBA đến khả năng ra rễ của chồi 40 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của loại giá thể đến tỷ lệ sống của cây Chùm Ngây in vitro
trồng ở vườn ươm 42
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Danh mục hình ảnh
Hình 1.1. Cây Chùm Ngây 5
1.2. Ngây 7
Hình 2.1. Hạt cây Chùm Ngây 20
Hình 3.1. Hạt Chùm Ngây nảy mầm trên môi trường MS 30
Hình 3.2. Chồi Chùm Ngây trên môi trường CT1 (A) và môi trường CT2 (B) 35
Hình 3.3. Chồi Chùm Ngây trên môi trường CT7 sau 1 tuần (A) và 2 tuần (B)
nuôi cấy 37
Hình 3.4. Rễ Chùm Ngây trên môi trường CR6 sau 1 tuần (A) và sau 2 tuần (B)39
Hình 3.5. Cây Chùm Ngây in vitro hoàn chỉnh 39
Hình 3.6. Rễ Chùm Ngây trên môi trường TN2 sau 1 tuần (A) và sau 2 tuần (B)41
Hình 3.7. Cây Chùm Ngây in vitro hoàn chỉnh 42
: Môi trường
IAA
: Indol acetic acid
IBA
: Indol butyric acid
NAA
: 1-Naphthalene acetic acid
2.4-D
: 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid
BAP
: 6-Benzylaminopurine
MS
: Murashige and Skoog medium
WPM
: Woody Plant Medium
B5
: Gamborg Medium
N6
: Chu medium
CT
: Công thức
CTTN
: Công thức thí nghiệm
CTMT
: Công thức môi trường
CR
: Công thức môi trường ra rễ
GT
: Công thức giá thể đưa cây ra vườn ươm
TDZ
so với vitamin C trong quả cam, hàm lượng Vitamin A cao hơn 4 lần so với vitamin A
trong củ cà rốt, hàm lượng Canxi cao hơn 4 lần so với Canxi trong sữa. Giá trị làm
thuốc của cây Chùm Ngây đã được khoa học chứng minh là có khả năng chống viêm,
kháng khối u, đặc biệt là những khối u ở vùng bụng (Harwell et al., 1967-1971), kháng
nấm gây bệnh (Chuang et al
(Rao et al., 2001), kích thích hoạt động của tim và hệ tuần hoàn, làm giảm lượng
cholesterol trong máu (Mehta et al., 2003). Ngoài ra, Chùm Ngây còn được sử dụng làm
mỹ phẩm c
.
Đến nay, đã có nhiều công trình nghiên cứu về thành phần hóa học, giá trị dinh
dưỡng, giá trị dược liệu của Chùm Ngây. Tuy nhiên, các nghiên cứu về kỹ thuật nhân,
chọn tạo giống Chùm Ngây còn rất hạn chế. Hiện nay, Chùm Ngây chủ yếu được nhân
giố Ngây
, hiệu quả nhân giống không cao, chất lượng giống khô
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
. Nhằm tạo ra nguồn giống chất lượng cao với số
lượng lớn phục vụ gây trồng vùng nguyên liệu trên quy mô lớn theo hướng sản xuất
hàng hóa đáp ứng cho nhu cầu tiêu dùng và làm nguyên liệu cho các cơ sở sản xuất
dược phẩm, thực phẩm, mỹ phẩm,…Chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu
nhân nhanh giống cây Chùm Ngây (Moringa oleifera L.) chất lượng cao bằng kỹ
thuật nuôi cấy mô”. Sự thành công của đề tài sẽ có đóng góp quan trong vào việc phát
triển, mở rộng diện tích gây trồng loài cây đa tác dụng này, từ đó góp phần nâng cao thu
nhập, cải thiện đời sống của người dân.
Mục tiêu của đề tài
Mục tiêu chung:
Góp phần xây dựng quy trình kỹ thuật nhân nhanh giống cây Chùm Ngây bằng
kỹ thuật nuôi cấy mô, đạt hiệu quả nhân giống cao.
Lớp Ngọc lan: Magnoliopsida
Bộ Chùm Ngây: Moringales
Họ Chùm Ngây: Moringaceae
Chi : Moringa
Loài : Moringa oleifera Lam.
1.1.2. Đặc điểm sinh thái học
Đặc điểm sinh học
Ngây ,
, - -
1, 4-6 - chét 12-20
18-
25
1-2
10-15
1 0,4
0,6-1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
[10].
1-2. , 25-30 cm, ngang 2
ậu (Võ Văn Chi, 1999) [11].
Cây Chùm Ngây dễ trồng, có thể trồng từ hạt, hom cành, hom củ và trồng được
quanh năm. Vùng thiếu nước nên trồng vào mùa mưa, tức khoảng tháng 4, tháng 5. Cây
ưa đất ráo nước, nhiều cát, dù là đất xấu cũng dễ mọc, chịu được hạn hán, ưa nắng, hầu
như không bị sâu bệnh hại do đó chăm sóc cây không cần điều kiện gì đặc biệt về phân
bón và nước tưới. Tuy nhiên, cây không chịu được úng ngập và dễ chết nếu không được
thoát nước tốt. Hệ thống rễ phát triển mạnh nếu được trồng từ hạt, phình to như củ màu
trắng với những rễ bên thưa. Nếu trồng bằng cách giâm cành, hệ thống rễ sẽ không được
nhiều nghiên cứu đã chứng minh công dụng tuyệt vời của loài cây này mà diện tích gây
trồng được mở rộng nhiều, chủ yếu ở các tỉnh phía Nam [6], [7].
1.1.3. Giá trị sử dụng của cây Chùm Ngây
Ngây (Moringa oleifera
Ngây
những chất có giá trị
Lá
ds
Quả
Cây
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Si Ngây
?
Ngây (Moringa oleifera
Ngây-
Ngây
[6].
1.1.3.1. Giá trị dinh dưỡng
Cây Ngây
. Các tổ chức phi chính phủ là "Trees for Life
International", "Church World Service", "Educational Concerns for Hunger
Organization" và "Volunteer Partnerships for West Africa" đã ủng hộ cho cây Chùm
Ngây là "nguồn dinh dưỡng tự nhiên cho các nước nhiệt đới". Một nhà nghiên cứu đã
công bố rằng "bột lá chùm Ngây có tác dụng dinh dưỡng và có thể sử dụng để chống
lại nạn đói." [19], [17], [24].
Trong cây Chùm Ngây chứa hơn 90 chất dinh dưỡng tổng hợp (bao gồm 7 loại
vitamin, 6 loại khoáng chất, 18 loại acid amin, 46 chất chống ôxi hóa),
đau dạ dày, ngừa thai, ung loét, lão hóa, suy nhược cơ thể, suy nhược thần kinh, trị
chứng bất lực và tăng cường khả năng ham muốn tình dục [37]. Đặc biệt, hợp chất
zeatin, với năng lực chống lão hóa mạnh mẽ, trong chùm Ngây cao gấp vài ngàn lần so
Lá Chùm Ngây
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
với bất kỳ một loại cây nào khác. Thêm vào đó, chùm Ngây cũng có 2 loại hợp chất
phòng ung thư và chặn đứng sự tăng trưởng của khối u, khiến cây được mệnh danh là
loại cây phòng ung thư [42].
-
Ngây
[16].
a Chuang
Ngây
, Trichophyton mentagrophytes,
Epidermophyton flocco [14].
Ngoài ra, ở một số nước như Mỹ và các nước Châu Âu, lá còn được dùng để sản
xuất các sản phẩm kem dưỡng da, thực phẩm chức năng [41].
Ngây
Cây được biết đến và sử dụng từ hàng ngàn năm ở các nước có nền văn minh cổ
như Hy Lạp, Ý, Ấn Độ. Nguồn gốc Chùm Ngây là ở vùng sơn cước Hi Mã Lạp Sơn,
Tây bắc Ấn Độ, có lịch sử phát hiện và sử dụng hơn 4 nghìn năm. Do toàn bộ các phần
trên cây Chùm Ngây đều có thể được dùng làm thức ăn hoặc phục vụ cho các mục đích
khác nhau, nên Chùm Ngây hiện đang có chương trình khuyến khích trồng Chùm Ngây
châu Phi, Trung Mỹ, Nam Mỹ, Đông Nam Á
, Sri Lanka,
, s
được thực hiện tại Ấn Độ, Philippines và Châu Phi. Nghiên cứu nhiều nhất về giá trị của
cây Chùm Ngây (Moringa oleifera) là tại Đại Học Nông Nghiệp Falsalabad-Pakistan [2].
Ngây
Ngây
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
:
Eufrocinio CM (2010)
( Ngây
-
80% [15].
in vitro
Ngây M. oleifera
(turf) [29].
Manohar SK Ngây
Ngây
. Nghiên c
[20].
câ Ngây in vitro
:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
-
NgâySố hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Sơ đồ thể hiện sự biệt hóa và phản biệt hóa của tế bào
Cơ sở thứ hai của phương pháp nuôi cấy mô - tế bào là sự biệt hóa và phản biệt
hóa của tế bào. Sự biệt hóa tế bào là quá trình tế bào chuyển từ giai đoạn sinh trưởng tế
bào sang giai đoạn chuyên hóa chức năng. Các tế bào trong giai đoạn này đã có các đặc
trưng khác nhau về cấu trúc và chức năng. Sự phản phân hóa tế bào là quá trình diễn ra
ngược lại, các tế bào đã biệt hóa trong các mô chức năng không mất đi khả năng phân
chia mà trong những điều kiện nhất định chúng có thể quay trở lại đóng vai trò như mô
phân sinh và có khả năng phân chia để cho ra các tế bào mới [3], [1].
1.4.2. Quy trình nhân giống in vitro
Nhân giống in vitro là phương pháp sản xuất hàng loạt cây con từ các bộ phận của
cây (các cơ quan, mô, tế bào) bằng cách nuôi cấy chúng trong ống nghiệm ở điều kiện
vô trùng có môi trường thích hợp và được kiểm soát.
Một quy trình nhân giống in vitro bao gồm 5 giai đoạn nối tiếp, mỗi giai đoạn đều
có vai trò rất quan trọng vì nếu thất bại ở một giai đoạn nào đó thì sẽ dẫn đến thất bại cả
quy trình. Các giai đoạn chính trong quy trình nhân giống in vitro:
hoàn chỉnh
(Tạo rễ)
Giai đoạn 1:
Tạo mẫu
sạch invitro
Quy trình nhân giống in vitro
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Giai đoạn tái sinh mẫu nuôi cấy: Mục tiêu để tạo ra các chồi mới từ mô nuôi cấy,
về nguyên tắc thì tất cả các bộ phận của cây như thân, rễ, lá, hoa đều có khả năng nuôi
cấy để tái sinh thành cây. Tuy nhiên, một số các yếu tố như tuổi sinh lý của mô, thời điểm
thu mẫu, mẫu non hay già đều có ảnh hưởng đến khả năng tái sinh. Các chỉ tiêu đánh giá
kết quả là: Tỉ lệ mẫu nhiễm thấp, tỉ lệ mẫu tái sinh cao, chồi sinh trưởng tốt.
- Giai đoạn nhân nhanh: Nhóm các chất điều hoà sinh trưởng như: Auxin,
Cytokinin, Gibberellin,… và các chất phụ gia khác như nước dừa, chuối, khoai tây,…
có vai trò rất quan trọng, vì chúng thúc đẩy sự phân hoá cơ quan, đặc biệt là chồi. Mục
tiêu của giai đoạn này là tạo ra số lượng chồi, chồi sinh trưởng và phát triển tốt nhất để
chủ động sản xuất lượng lớn cây giống cung cấp cho thị trường.
- Giai đoạn tạo cây con hoàn chỉnh: Khi các chồi đạt kích thước nhất định từ môi
trường nhân nhanh được cấy chuyển sang môi trường tạo rễ. Thông thường, trong môi
trường tạo rễ hàm lượng Cytokinin giảm xuống, ngược lại tăng hàm lượng Auxin. Các
chất ĐHST như: α - NAA, IBA, IAA ở nồng độ 0,1 - 5,0 mg/l thường được sử dụng để
tạo rễ cho hầu hết các loài cây trồng. Ở giai đoạn này, cây mô rất nhạy cảm với độ ẩm,
ánh sáng và dễ nhiễm bệnh do hoạt động của lá và rễ mới sinh ra vì vậy phải lưu ý đến
yếu tố môi trường trong nuôi cấy.
- Giai đoạn đưa cây ra ngoài vườn ươm: Ở giai đoạn này, cây được huấn luyện
cho thích nghi dần dần với môi trường bên ngoài. Chú ý đảm bảo độ ẩm, chế độ ánh
Nhiệt
độ
Nhóm
các nhân
tố đa
lƣợng
Ánh
sáng
Các
vitamin
Nguồn
các bon
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Do vậy, khi tiến hành nuôi cấy phải lựa chọn được môi trường thích hợp cho sự
sinh trưởng và phát triển tối ưu ở từng giai đoạn của quá trình nuôi cấy và với từng đối
tượng nuôi cấy cụ thể:
* Môi trường hoá học: Cung cấp các chất dinh dưỡng cơ bản cần thiết cho sự
sinh trưởng và phân hoá của mô trong suốt quá trình nuôi cấy in vitro. Thành phần của