NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH RA HOA IN VITRO CÂY HOA MẮT MÈO
(TORENIA FOURNIERI L.) ỨNG DỤNG TRONG CHỌN LỌC ĐỘT BIẾN
PHÓNG XẠ
LÊ VĂN THỨC, LÊ THỊ BÍCH THY, LÊ THỊ THÙY LINH, ĐẶNG THỊ DIÊN,
HÁN HUỲNH DIỆN
1
, TRẦN TRỌNG TUẤN, TRƯƠNG THỊ DIỆU HIỀN,
NGUYỄN PHÚC HUY, DƯƠNG TẤN NHỰT
2
1
Viện Nghiên cứu hạt nhân, 01 Nguyên Tử Lực - Đà lạt - Lâm Đồng
2
Viện Nghiên cứu khoa học Tây Nguyên, 116 Xô Viết Nghệ Tĩnh - Đà lạt - Lâm Đồng
Email: [email protected]
TÓM TẮT
Quá trình chuyển đổi từ giai đoạn sinh dưỡng sang giai đoạn sinh sản phụ thuộc vào nhiều
yếu tố khác nhau. Trong nghiên cứu này, chúng tôi khảo sát một số yếu tố ảnh hưởng đến sự
ra hoa cây Torenia in vitro. Kết quả cho thấy: chồi 60 ngày tuổi cho tỷ lệ hoa cao nhất sau 30
ngày đạt 65%. Chồi Torenia được nuôi cấy trên môi trường ¼MS không có chất điều hòa sinh
trưởng thực vật được bổ sung 60 g/l sucrose, 1 g/l than hoạt tính và nuôi cấy trong bình thủy
tinh 500 ml sử dụng nắp đậy là film nylon có gắn màng milipore hoặc nút bông gòn không
thấm đặt dưới điều kiện chiếu sáng 10 giờ/ngày với cường độ là 45 µmol.m
-2
.s
-1
cho tỷ lệ hình
thành hoa cao nhất (đạt 89,18%, 2,80 nụ hoa/mẫu cấy). Bên cạnh đó, cây nuôi cấy trong cả
hai điều kiện in vitro và ex vitro không có sự khác biệt về hình dạng và màu sắc hoa. Quy
trình ra hoa in vitro cây Torenia có thể áp dụng vào chọn lọc đột biến phóng xạ để xác định
hình dạng và màu sắc hoa ngay trong điều kiện in vitro mà không cần chọn lọc cồng kềnh
ngoài đồng ruộng.

trường ¼MS, MS¾, MS½ giảm cả thành phần đa lượng và vi lượng theo tỷ lệ tương ứng).
α-naphthaleneacetic acid (NAA) và 6-benzylaminopurine (BAP): chồi 3,5 cm được nuôi cấy
trên môi trường ¼MS có bổ sung 30 g/l sucrose, 8 g/l agar, 0,1 mg/l NAA và BA ở các nồng độ (0,0;
0,1; 0,3; 0,5 và 1,0 mg/l) hoặc 0,1 mg/l BA và NAA ở các nồng độ (0,0; 0,1; 0,3; 0,5 và 1,0 mg/l).
Gibberellin (GA
3
): chồi 3,5 cm được nuôi cấy trên môi trường ¼MS có bổ sung 30 g/l
sucrose, 8 g/l agar và GA
3
ở các nồng độ (0,0; 0,1; 0,5; 0,7 và 1,0 mg/l).
Than hoạt tính: chồi 3,5 cm được nuôi cấy trên môi trường ¼MS tương tự có hoặc không có
bổ sung 1 g/l than hoạt tính.
Đường sucrose: chồi 3,5 cm được nuôi cấy trên môi trường ¼MS có bổ sung 8 g/l agar và
đường sucrose ở các nồng độ (0; 15; 30; 45; 60; 75 và 90 g/l).
2.2.3. Khảo sát ảnh hưởng của cường độ chiếu sáng và thời gian chiếu sáng lên sự sinh trưởng
và ra hoa cây Torenia in vitro
Chồi 3,5 cm được nuôi cấy trên môi trường ¼MS có bổ sung 30 g/l sucrose, 8 g/l agar và
cường độ chiếu sáng được điều chỉnh từ 18 - 45 µmol.m
-2
.s
-1
với thời gian chiếu sáng (6, 10 và 14
giờ/ngày). Nguồn sáng là đèn huỳnh quang ánh sáng trắng (C.ty Bóng đèn phích nước Rạng Đông).
2.2.4. Khảo sát độ thoáng khí lên sự sinh trưởng và ra hoa cây Torenia in vitro
Chồi 3,5 cm được cấy trên môi trường ¼MS, 60 g/l sucrose, nắp đậy là bông gòn không
thấm hoặc film nylon có và không có màng millipore (đ.kính: 1,8 cm, k.thước lỗ màng 0,5 µm).
2.2.5. Đánh giá sự phát sinh hình thái hoa cây Torenia ra hoa trong điều kiện in vitro và ex vitro
Chồi Torenia (khoảng 300 chồi) được nuôi cấy trên môi trường ra hoa in vitro và 300 chồi
nuôi cấy trên môi trường MS cơ bản. Sau 15 ngày cây tạo rễ trên môi trường MS được được đưa
ra trồng ngoài vườn ươm (ex vitro) để so sánh sự phát sinh hình thái giữa hoa nuôi cấy trong điều

mẫu càng cao, hiệu quả cao nhất khi mẫu ở giai đoạn 60 ngày tuổi (56,19% và 2,47 nụ/cây) và
thấp nhất ở giai đoạn 30 ngày tuổi (33,67% và 0,35 nụ/cây) (Bảng 1). Ngoài ra, kết quả số liệu
như chiều cao cây, số lá/cây, trọng lượng tươi và trọng lượng khô cũng thể hiện rõ ảnh hưởng của
tuổi mẫu lên quá trình sinh trưởng phát triển. Tuổi mẫu còn non (30 ngày tuổi) thì quá trình phát
triển sinh dưỡng chiếm ưu thế, chiều cao cây và số lá/cây cao hơn hẳn so với mẫu ở giai đoạn 45
và 60 ngày tuổi (Bảng 1). Kết quả này có thể khẳng định, mẫu cấy ở giai đoạn 60 ngày tuổi là sự
lựa chọn tốt nhất cho quá trình ra hoa in vitro ở cây Torenia, vì trong quá trình cấy chuyền mẫu
cấy ở giai đoạn 75 ngày và 90 ngày tuổi cây phát triển lên đến nắp bình nuôi cấy làm cho các
chồi đỉnh bị dị dạng, lá nhỏ và có hiện tượng úa vàng do nguồn dinh dưỡng đã cạn kiệt.
3.2. Ảnh hưởng của thành phần môi trường lên sự sinh trưởng và ra hoa cây Torenia in vitro
3.2.1. Muối khoáng
Bảng 2. Ảnh hưởng của thành phần muối khoáng lên sự sinh trưởng và ra hoa cây Torenia in vitro
MT
Tỷ lệ cây tạo nụ hoa (%) H (cm) Số nụ hoa/cây TLT (mg) TLK (mg)
20 ngày 30 60 30 30 ngày 30 ngày 30 ngày
ngày ngày ngày
2MS 0,00b 0,00h 0,00g 0,00g 0,00e 0,00d 0,00e
MS 0,00b 5,17g 10,02f 8,90d 0,51cd 758c 68,90cd
¾M
S
0,00b 16,67e 20,41e 9,83b 0,67cd 1015a 84,58b
½M
S
0,00b 42,86c 56,19c 9,60c 1,15c 983a 95,22a
¼M
S
6,38a 51,06a 75,14a 6,10f 2,30a 892b 89,20b
MS
¾
0,00b 28,57d 38,09d 8,15e 0,85cd 715c 65,00d

những môi trường chỉ thay đổi thành phần khoáng đa lượng (Hình 1a). Điều này luận chứng rõ
hơn về tầm quan trọng của khoáng vi lượng trong quá trình phát sinh hình thái ở cây Torenia.
3.2.2. α-naphthaleneacetic acid (NAA) và 6-benzyaminopurin (BAP)
Kết quả thu được cho thấy, quá trình biệt hóa từ chồi sinh dưỡng thành chồi sinh sản vẫn
diễn ra sau 30 ngày nuôi cấy dù trong môi trường không bổ sung BAP ngoại sinh (51,06%). Khi
lần lượt tăng nồng độ BAP (0,1; 0,3; 0,5 và 1,0 mg/l) và giữ nguyên nồng độ NAA (0,1 mg/l) thì
sự cảm ứng hình thành nụ hoa và số nụ hoa/cây giảm dần. Tương tự, khi cố định BAP (0,1 mg/l)
và thay đổi nồng độ NAA (0,1; 0,3; 0,5 và 1,0 mg/l) thì kết quả tạo nụ hoa vẫn theo khuynh
hướng giảm dần khi nồng độ NAA tăng và hệ rễ phát triển nhiều hơn. Kết quả này tương tự với
nghiên cứu của Tang và cộng sự (1983) ở cây Sắn (Manihot esculenta Crantz.) [1]. Tuy nhiên,
không phải lúc nào auxin cũng ức chế quá trình cảm ứng tạo hoa, trong một số trường hợp auxin
đóng vai trò chính quyết định sự hình thành hoa ở loài Capsicum annuum và Pisum sativum [6],
[7]. Như vậy, sự ra hoa in vitro của cây Torenia không cần sự có mặt của BAP và NAA.
3.2.3. Gibberellin (GA
3
)
Trong nghiên cứu này, chúng tôi nhận thấy GA
3
có thể là một yếu tố giới hạn quá trình ra
hoa ở cây Torenia. Môi trường không bổ sung GA
3
cho sự cảm ứng tạo hoa đạt tỷ lệ cao nhất
(75,14%) sau 60 ngày nuôi cấy. Ngược lại, môi trường bổ sung GA
3
ở nồng độ cao (1,0 mg/l) tỷ
lệ cảm ứng tạo hoa là thấp nhất (16,03%). Bên cạnh đó, khi môi trường có bổ sung 0,7 mg/l GA
3
cho chiều cao cây là cao nhất (9,44 cm). Điều này có thể giải thích, khi bổ sung GA
3
vào môi

75 80,47b 2,33b Thân lùn, lá gốc vàng, đốt thân ngắn
90 27,78e 0,35e Cây yếu, lá và thân cây hóa vàng
Ghi chú: Số liệu thu thập sau 30 ngày nuôi cấy; các chữ cái khác nhau (a, b, c…) trong cùng một cột biểu thị sự
khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức độ tin cậy P = 0,05 (Duncan’s test).
Các nghiên cứu in vitro đã chứng minh, môi trường nuôi cấy với mục đích tạo hoa thì hàm
lượng đường sucrose cao hơn so với môi trường nuôi cấy để phát triển sinh dưỡng [4]. Tỷ lệ chồi
hình thành nụ hoa tăng dần khi tăng nồng độ sucrose và đạt hiệu quả cao nhất ở nồng độ 60 g/l
(87,18%) (Bảng 3). Tuy nhiên, khi tăng nồng độ đường lên 90 g/l thì cây chậm phát triển, lá và
thân cây hóa vàng (Hình 1b). Ngược lại, đường bổ sung ở nồng độ thấp (15 g/l) thì sự ra hoa
không xảy ra (Bảng 3). Kết quả này cũng tương tự với nghiên cứu của Nguyễn Hồng Vũ và
cộng sự (2006) trên đối tượng hoa Hồng (Hybrid tea cv. “Frist Prize”) khi tăng hàm lượng
đường sucrose từ 15 g/l lên 45 g/l thì tỷ lệ hình thành hoa tăng lên từ 0,00 - 33,33% [10]. Trong
thí nghiệm này, nồng độ 60 g/l sucrose là tối ưu cho quá trình tạo hoa in vitro ở cây Torenia.
Thời gian (ngày)
3.3. Ảnh hưởng của cường độ và thời gian chiếu sáng lên sự sinh trưởng và ra hoa cây Torenia in vitro
Sự sinh trưởng, phát triển của cây Torenia chịu ảnh hưởng nhiều bởi cường độ ánh sáng, khi
cường độ chiếu sáng thay đổi 18 - 45 µmol.m
-2
.s
-1
và giữ nguyên thời gian chiếu sáng 10 giờ/ngày.
Kết quả sau 60 ngày cho thấy, cây Torenia đặt dưới ánh sáng cường độ thấp (18 và 25 µmol.m
-2
.s
-1
),
cây phát triển yếu ớt, thân mảnh, rễ phát sinh ít, lá chuyển sang màu trắng hay vàng dần và không có
mẫu nào hình thành nụ hoa. Hiện tượng này có thể là do khi đặt cây trong điều kiện thiếu ánh sáng,
cây sẽ chuyển sang giai đoạn suy thoái ngay khi sử dụng hết chất dinh dưỡng dự trữ. Cây đặt dưới
cường độ chiếu sáng 45 µmol.m

ns
Trọng lượng khô (mg) 162,67a 154,50a 96,50b
Chiều cao cây (cm) 8,73b 8,92b 11,57a
Số nụ hoa/cây 2,75
ns
2,80
ns
2,80
ns
Tỷ lệ hình thành nụ hoa (%) 89,18a 89,25a 75,14b
Đường kính lá (mm) 15,5a 16,33a 12,26b
Chiều dài lá (mm) 26,41a 25,54a 18,59b
Ghi chú: Số liệu thu thập sau 60 ngày nuôi cấy; ns: sự khác biệt không có ý nghĩa (non-significant difference); các
chữ cái (a, b, c…) khác nhau trong cùng một dòng biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức độ tin cậy P =
0,05 (Duncan’s test).
Nuôi cấy thoáng khí tác động đến sự trao đổi khí, hoạt động của nước, vi môi trường và sự
cân bằng hormone trong các bình nuôi cấy. Trong thí nghiệm này, trọng lượng tươi của các cây
nuôi cấy trong cả ba nghiệm thức không có sự khác biệt đáng kể về phương diện thống kê nhưng
trọng lượng khô thu được có sự khác biệt rất rõ, ở hai nghiệm thức nút bông gòn và film nylon có
dán màng millipore là cao hơn so với sử dụng film nylon không gắn màng. Mặt khác, kết quả về
tỷ lệ hình thành nụ hoa cũng cho thấy sự khác biệt rõ (Bảng 4).
Hì
nh 1. Sự ra hoa in vitro và ex vitro ở cây Torenia. a. Ảnh hưởng của thành phần muối khoáng
lên sự hình thành nụ hoa cây Torenia in vitro (từ trái qua phải tương ứng với môi trường
2MS, MS, ¾MS, ½MS, ¼MS, MS¾, MS½ và MS¼); b. Ảnh hưởng của nồng độ đường khác
nhau lên sự ra hoa in vitro cây Torenia; c. Hoa Torenia trong điều kiện in vitro; d. Hoa Torenia ở
điều kiện ex vitro.
3.5. Đánh giá sự phát sinh hình thái hoa ở cây Torenia trong điều kiện in vitro và ex vitro
Tổng số 300 cây Torenia đưa ra vườn ươm được trồng trên giá thể đất mùn trong các vỉ
xốp 66 lỗ (6 x 11), chế độ tưới 2 lần/ngày vào lúc sáng sớm và chiều mát, tưới dung dịch dinh

Sự ra hoa in vitro ở loài T. fournieri L. không cần sự có mặt của phytohormone. Cây nuôi cấy
trong hai điều kiện in vitro và ex vitro cây không có sự khác biệt về hình dạng và màu sắc hoa.
Kết quả này sẽ là tiền đề cho những nghiên cứu cơ bản, cũng như nghiên cứu về lai tạo giống trong
điều kiện in vitro. Đặc biệt, quy trình ra hoa in vitro có thể ứng dụng vào chọn tạo giống đột biến
phóng xạ và phân lập những biến dị về hình thái, cấu trúc và màu sắc hoa cây Torenia fournieri L.
ngay trong điều kiện in vitro mà không cần phải thông qua chọn lọc đột biến cồng kềnh phức tạp
ở điều kiện ngoài đồng ruộng.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] A.F. Tang, M. Cappadocia and D. Byrne, “In vitro flowering in Cassava (Manihot esculenta
Crantz)”, Plant Cell Tissue and Organ Culture, 2, 199-206, 1983.
[2] A.N. Bagadekar and M. Jayaraj, “In vitro flowering of Heliotropium indicum L. An important
medicinal herb”, Asian Journal of Experimental Biological Sciences, 2(1), 90-95, 2011.
[3] B. Singh, S. Sharma, G. Rani, G.S. Virk, A.A. Zaidi and A. Nagpal, “In vitro flowering in
embryogenic cultures of Kinnow mandarin (Citrus nobilis Lour x C. deliciosa Tenora)”,
African Journal of Biotechnology, 5(16), 1470-1474, 2006.
[4] C.W.S. Dickens and J. Van Staden, “The induction and evocation of flowering in vitro” South
African Journal of Botany, 54, 325-344, 1988.
[5] D.B. Duncan, “Multiple range and multiple F test” Biometrics 11, 1-42, 1995.
[6] G. Franklin, P.K. Pius and S. Ignacimuthu, “Factors affecting in vitro flowering and fruiting
of green tea (Pisum Sativum L.)”, Euphytica, 115, 65-74, 2000.
[7] K. Bodhipadma and D.W.M. Leung, “In vitro fruiting and seed set of Capsicum annumi cv.
sweet banana”, In vitro Plant Cell and Developmental Biology, 39, 536-539, 2003.
[8] L. Chlyah and M. Tran Thanh Van, “Distribution pattern of cell division centers on the
epidermis of stem segments of Torenia fournieri during de novo bud formation”, Plant
Physiology, 56, 28-33, 1975.
[9] M.P. Bridgen, M.Z. Hadi and M. Spencer-Barreto, “A laboratory exercise to demonstrate
direct and indirect shoot organogenesis from leaves of Torenia fournieri”, Hort Tech., 4, 320-
322, 1994.
[10] N.H. Vu, P.H. Anh and D.T. Nhut, “The role of sucrose and different cytokinins in the in
vitro floral morphogenesis of Rose (hybrid tea) cv. “First Prize””, Plant Cell Tiss. Org. Cult.,

-1
sucrose and 1 g.l
-1
activated charcoal in
vessels covered with either plastic wrap with milipore filter or unabsorbable cotton-wool plug
under a 10h light (45 µmol.m
-2
.s
-1
)/14h dark photoperiod resulted in the best flowering shoot
formation of Torenia shoots cultured in vitro (89.18%, 2.80 flower buds/explant). In vitro flowers
and the ex vitro ones have no significant difference in their morphology and color. Procedure of
in vitro flowering of Torenia can be applied to select mutation form by irradiation. Base on this
method, we earier to study on the variation in morphology and color of flowers in vitro
conditions without taking a lot of time to select on the field.
Keyword: in vitro flowering, phytohormone, reproductive stage, Torenia fournieri L., irradiation,
vegetative stage