NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ
MÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY LÊN TỶ LỆ BIẾN DỊ
CỦA CÂY DỨA CAYEN TRONG QUÁ TRÌNH NHÂN
GIỐNG IN-VITRO
Hoàng Thị Kim Hoa, Nguyễn Văn Dân
Trung tâm Sinh học thực nghiệm-Viện nghiên cứu ứng
dụng công nghệ
Vũ Văn Vụ, Phạm Thị Lương Hằng
Khoa Sinh học- Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên-
ĐHQG Hà Nội
I. MỞ ĐẦU
Dứa là cây ăn quả có giá trị dinh dưỡng cao, đồng thời là
mặt hàng xuất khẩu có giá trị. Trong các sản phẩm rau quả
chế biến, xuất khẩu, dứa luôn chiếm vị trí hàng đầu (50%
tổng sản lượng). Dứa còn được sử dụng để phủ xanh đất
trống trên những vùng đất dốc vốn khó sử dụng cho những
cây nông nghiệp khác nhưng lại rất thích hợp cho dứa [3].
Hiện nay, giống dứa đang được trồng chủ yếu là dứa
Queen. Giống này tuy có phẩm chất tốt nhưng quả nhỏ
(0,5-0,7 kg) vỏ dầy, mắt sâu, năng suất thấp nên không đạt
tiêu chuẩn dứa xuất khẩu cùng với việc chế biến lát cắt từ
dứa này cũng gặp nhiều khó khăn. Vì vậy, cần phải thay
dần giống dứa Queen bằng giống dứa Cayen quả to năng
suất cao, chất lượng phù hợp với việc chế biến các mặt
hàng xuất khẩu [4]. Tuy nhiên, giống dứa Cayen có hệ số
nhân tự nhiên rất thấp. Một số biện pháp nhân giống bằng
hom, nhân nách lá, thân cắt khoanh [1], đã được ứng dụng
nhưng vẫn không đáp ứng được nhu cầu cây giống cho sản
sau đó tráng mẫu 3 lần bằng nước cất vô trùng và cấy vào
môi trường khởi động mầm. Sau 2 tháng khởi động mầm,
trên các mẫu đã xuất hiện cụm chồi và nguồn chồi này
được dùng làm Vật liệu trong các thí nghiệm.
- Điều kiện thí nghiệm: Thí nghiệm được nuôi cấy trong
điều kiện ánh sáng nhân tạo với cường độ 2000 lux và thời
gian chiếu sáng 10 giờ/ngày, nhiệt độ phòng nuôi cấy là
28
0
C 1. Môi trường thí nghiệm là môi trường cơ bản MS
(Murashige-Skoog) có chứa 15% nước dừa, 30% đường
(MS I) bổ sung các chất điều tiết sinh trưởng, aga vào môi
trường tuỳ thuộc mục đích của từng thí nghiệm.
3. Nội dung nghiên cứu
Chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ
nuôi cấy, thể tích dung dịch dinh dưỡng, nồng độ aga và
các chất diều tiết sinh trưởng lên tỷ lệ chồi biến dị và sự
sinh trưởng của chồi trong quá trình nuôi cấy nhân nhanh
dứa Cayen.
III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
1. Ảnh hưởng của mật độ nuôi cấy lên tỷ lệ phát sinh
chồi biến dị
Để nghiên cứu ảnh hưởng của mật độ nuôi cấy lên sự sinh
trưởng và phát sinh chồi biến dị, chúng tôi cấy các chồi dứa
Hình 1. Ảnh hưởng của mật độ nuôi cấy lên sinh trưởng và
tỷ lệ biến dị của chồi 2. Ảnh hưởng của thể tích môi trường dinh dưỡng lên sự
sinh trưởng của chồi và tỷ lệ chồi biến dị
Thể tích môi trường dinh dưỡng cũng như sự bổ sung các
chất điều tiết sinh trưởng vào môi trường nuôi cấy có vai
trò quan trọng đối với quá trình sinh trưởng và phát triển
của chồi dứa. Để tìm hiểu vấn đề này chúng tôi đã đưa các
chồi dứa vào môi trường lỏng MS I theo 4 công thức sau:
1. MS I 30ml/bình
2. MS I 60ml/bình
3. MS I 30ml/bình bổ sung 0,02mg/l IBA + 1,0 mg/l
BAP
4. MS I 60ml/bình bổ sung 0,02mg/l IBA + 1,0 mg/l
BAP
Mật độ cấy trung bình là 10 chồi/bình với kích thước chồi
từ 1-1,5 cm.
Thời gian thí nghiệm là 30 ngày, kết quả thí nghiệm được
trình bày ở bảng 2.
Bảng 2. Ảnh hưởng của thể tích và thành phần môi trường
dinh dưỡng lên sự sinh trưởng
của chồi và tỷ lệ chồi biến dị
Trong điều kiện cần tăng hệ số nhân để nhân nhanh các
chồi dứa cần bổ sung các chất kích thích sinh trưởng (BAP
nồng độ 1mg/l) kết luận đồng thời cần phải tăng thể tích
dung dịch môi trường nuôi cấy dể hạn chế thấp nhất tỷ lệ
cây biến dị và đảm bảo chất lượng chồi dứa.
3. Ảnh hưởng của nồng độ BAP lên sinh trưởng và phát
sinh chồi biến dị
Để tìm hiểu thêm ảnh hưởng của chất kích thích sinh
trưởng BAP lên tỷ lệ phát sinh biến dị của chồi dứa trong
quá trình nuôi cấy, chúng tôi đã tiếp tục tiến hành thí
nghiệm như sau:
Các chồi dứa có kích thước 1-1,5 cm được cấy trên môi
trường MS I có bổ sung BAP từ 0-3 mg/l tuỳ theo từng
công thức thí nghiệm với thể tích môi trường là 60 ml/bình.
Kết quả thí nghiệm được trình bày ở bảng 3.
Bảng 3. Theo dõi ảnh hưởng của nồng độ BAP lên sinh
trưởng và phát sinh chồi biến dị Từ những kết quả trên chúng tôi nhận thấy:
Những chồi dứa cấy trên môi trường MS I không bổ sung
chất kích thích sinh trưởng (0 mg/l BAP) chồi to khoẻ,
trọng lượng của chồi cao (1,73 g/chồi) và hầu như không
phát sinh chồi mới. Tỷ lệ phát sinh biến dị rất thấp 1,2%.
Khi bổ sung BAP vào môi trường hệ số nhân chồi tăng từ
1,3 lần (ở công thức đối chứng) lên 3,7 lần ở công thức có
bổ sung BAP 3 mg/l. Kết quả ở bảng 3 cho thấy, nồng độ
là 30 ngày. Kết quả thí nghiệm được trình bày ở bảng 4.
Từ những kết quả thu được ở bảng 4 chúng tôi thấy rằng:
hàm lượng aga trong môi trường nuôi cấy có ảnh hưởng rất
lớn đến tỷ lệ biến dị của chồi, vì nó có liên quan mật thiết
đến sự hấp thụ các chất dinh dưỡng từ môi trường của các
chồi. Hàm lượng aga càng càng cao thì tỷ lệ biến dị càng
tăng, trọng lượng của chồi càng giảm (Ở môi trường lỏng
không bổ sung aga, không có cây biến dị. Khi tăng hàm
lượng aga lên 8% tỷ lệ biến dị tăng lên 7,6% đồng thời
trọng lượng của chồi giảm xuống còn 0,64 g). Từ đó, chúng
tôi rút ra kết luận: chỉ bổ sung aga vào môi trường nuôi cấy
ở một cố giai đoạn cần thiết (khởi động mầm, tạo rễ) và với
nồng độ < 0,8%. Môi trường không có aga và chất điều tiết
sinh trưởng (công thức 1) có thể dùng làm môi trường nuôi
chồi trước khi chuyển sang môi trường ra rễ.
VI. KẾT LUẬN
1. Mật độ chồi cấy trong một bình ảnh hưởng rất lớn đến
việc phát sinh chồi biến dị và sinh trưởng của chồi dứa. Số
lượng chồi nuôi cấy thích hợp vào khoảng 5 đến 10
chồi/bình.
2. Thể tích dung dịch trong bình nuôi cấy phù hợp sẽ tạo
điều kiện cho các chồi sinh trưởng tốt, hạn chế sự phát sinh
chồi biến dị. Lượng môi trường đủ để chồi phát triển tốt là
60 ml/bình với thời gian cấy chuyển là 30 ngày.
3. Tỷ lệ chồi biến tỷ lệ thuận với nồng độ cytokinin
5. Singh (R) and Iyer (C.P.A),1994.
Chemical mutagenesis in pineaple (Ananas comosus L
merr). SUMARY
Impact of some medium elements on variation
percentage in invitro propagation of Cayen pineapple (
Ananas comosus L.)
Hoang Thi Kim Hoa, Nguyen Van Dan
Centre of experimental biology – Nacentech
Vu Van Vu, Pham Thi Luong Hang
Faculty of biology – The university of National Science
Cayen pineapple has been gradually replacing Queen
pineapple because of its good characteristics. Propagation
of Cayen has effectively been proceeded by in vitro
culturing. However, this process is affacted by some
elements in medium, such as: shoot density, nutrient
medium volume, concentration of growth regulator and
agar These elements at a non-suitable level could cause
variation of shoots.
The number of cultured shoots was between five and ten in
order to reduce the competition for nutrient and space. The
nutrient medium volume was about 60 ml in a flask and
subculture every 30 days. Shoots were grown strongly in
this medium and variation percentage was reduced.