1
I HC THI NGUYấN
TRNG I HC NễNG LM
TRIU MINH HU
Tờn ti:
Nghiên cứu ảnh hởng của một số yếu tố đến khả năng tạo
mô sẹo cây gừng Núi đá (Zingiber sp.) trong điều kiện in vitro KhóA LUậN TốT NGHIệP ĐạI HọC
H o to : Chớnh quy
Chuyờn ngnh : Cụng ngh sinh hc
Lp : K42 - CNSH
Khoa : CNSH - CNTP
Khoỏ hc : 2010 - 2014
Ging viờn hng dn: ThS. Lõm Mai Tựng
Trung tõm ng dng tin b Khoa hc v Cụng ngh tnh Lng Sn
Triệu Minh Huệ
3
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1. Thành phần hóa học trong tinh dầu gừng 6
Bảng 4.1.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian khử trùng bằng HgCl
2
0,1% đến hiệu quả khử trùng mẫu cây gừng Núi đá trong điều kiện in vitro. 26
Bảng 4.1.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của việc kết hợp khử trùng bằng HgCl2
0,1% và Ca(OCl)2 15% đến hiệu quả khử trùng mẫu cấy cây gừng Núi đá trong
điều kiện in vitro. 28
Bảng 4.2.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ 2,4 -D đến khả năng tạo
mô sẹo cây gừng núi đá trong điều kiện in vitro. 30
Bảng 4.2.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ NAA và IAA đến khả
năng hình thành mô sẹo cây gừng Núi đá trong điều kiện in vitro. 31
Bảng 4.2.3. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ 2,4 - D kết hợp với BA
đến khả năng hình thành mô sẹo cây gừng Núi đá trong điều kiện in vitro. 33
Hình 4.3. Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng của hàm lượng đường saccharose đến khả
năng tạo mô sẹo cây gừng Núi đá trong điều kiện in vitro 36
5
DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT
AND : Acid deoxyribonucleic
B1 : Thiamin
B3 : Nicotinic acid
B6 : Pyridoxine
BA : 6-Benzylaminopurine
CT : Công thức
CV : Coefficient of Variation
Đ/C : Đối chứng
IAA : Indol axetic acid
Kinetin : 6-Furfurylaminopurine
LSD : Least Significant Difference Test
MS : Murashige and Skoog’s
NAA
:
α
- Naphlene axetic acid
TN : Thí nghiệm
2,4-D : 2,4-dichlorophenoxy acetic acid
3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 19
3.2.1. Địa điểm nghiên cứu 19
3.2.2. Thời gian nghiên cứu 19
3.3. Điều kiện nuôi cấy 19
3.4. Hóa chất và thiết bị nghiên cứu 19
3.5. Nội dung nghiên cứu 19 7
3.6. Phương pháp nghiên cứu 20
3.6.1.Chuẩn bị vật liệu nghiên cứu 20
3.6.2. Chuẩn bị môi trường nuôi cấy 20
3.6.3. Nuôi cấy mô sẹo 20
3.6.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm 20
3.7. Chỉ tiêu theo dõi 24
3.8. Xử lý số liệu 25
Phần 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 26
4.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp khử trùng thích hợp tạo vật
liệu sạch phục vụ nuôi cấy cây gừng Núi đá trong điều kiện in vitro 26
4.1.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian khử trùng bằng HgCl
2
0.1%
đến hiệu quả khử trùng mẫu cây gừng Núi đá trong điều kiện in vitro 26
4.1.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của việc kết hợp khử trùng bằng HgCl
2
0.1% và Ca(OCl)
2
15% đến hiệu quả khử trùng mẫu cấy cây gừng Núi đá. 28
4.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chất kích thích sinh trưởng đến khả năng
điều trị bệnh trên người và gia súc [47]. Trong công nghiệp thực phẩm, gừng được
sử dụng để tạo hương vị trong sản xuất một số sản phẩm như bánh kẹo, trà, mứt,
nước giải khát,…[17]
Gừng thường được nhân giống bằng củ, nhưng hệ số nhân rất thấp. Năng suất
gừng không cao do nhiễm vi khuẩn gây héo (Pseudomonas solanacearum), thối rễ
(Pythium aphanidermatum) và tuyến trùng (Meloidgyne spp.). Những bệnh này sẽ truyền
qua củ giống vào năm sau, do vậy sản xuất những dòng sạch bệnh với tỷ lệ nhân giống
cao là cần thiết để có được vụ mùa với năng suất cao [50].
Đã có khá nhiều nghiên cứu về cây gừng trên thế giới như vi nhân giống [31],
nuôi cấy cơ quan [34], phát sinh phôi soma [41], phát sinh cơ quan [38], nuôi cấy tế bào
trần, bảo tồn phôi và một số nghiên cứu khác. Tuy nhiên, chưa có nhiều nghiên cứu về
cây gừng Núi đá – một loại cây bản địa, quý và hiếm.
Theo quyết định 80/2005/QĐ - BNN về danh mục các nguồn gen quý hiếm
cần được bảo tồn do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn ban hành ngày
05/12
/2005,
gừng Núi đá là một trong những loài cây quý hiếm cần bảo tồn.
Vì vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “ Nghiên cứu ảnh hưởng
của một số yếu tố đến khả năng tạo mô sẹo cây gừng Núi đá (Zingiber sp.)
trong điều kiện in vitro”. 2
1.2. Mục đích của đề tài
- Nghiên cứu phương pháp khử trùng thích hợp để tạo vật liệu sạch phục vụ
cho các nghiên cứu tiếp theo.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng tạo mô sẹo cây
gừng Núi đá trong điều kiện in vitro.
1.3. Yêu cầu của đề tài
- Xác định ảnh hưởng của phương pháp khử trùng (thời gian khử trùng,
Phần 2
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1. Tổng quan về gừng núi đá
2.1.1. Phân loại
Theo hệ thống thực vật học mới nhất cây gừng Núi đá được phân loại như sau [15]:
Giới : Plantae
Ngành : Magnoliophyta
Lớp : Liliopsida
Họ : Zingiberaceae
Bộ : Zingiberales
Chi : Zingiber
Loài : Zingiber sp.
Tên Việt Nam : Gừng Núi đá
Tên khoa học : Zingiber sp.
Tên khác : Gừng đá, gừng Núi đá. Tiếng Tày gọi là khing phia.
2.1.2. Đặc điểm phân bố
Gừng là một trong những loài cây trồng phổ biến khắp thế giới, có nguồn gốc từ
trung tâm Châu Á, được trồng ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Chúng đã trở thành
cây trồng kinh tế cho nông dân ở Châu Mỹ La - tinh, Châu Phi và Đông Nam Á. Gần
50% sản lượng gừng thu hoạch xuất xứ từ Ấn Độ, một phần từ Châu Phi, Brazil, Jamica.
Trong vùng Đông Nam Á, Trung Quốc là nước có diện tích trồng gừng cao nhất (50.000
đến 80.000 ha), kế đến là Thái Lan, Hàn Quốc và Việt Nam [47].
Ở Việt Nam, gừng được trồng từ rất lâu đời, ở khắp mọi nơi trên khắp các địa
phương từ Bắc vào Nam [9]. Tuy nhiên, gừng chỉ được trồng rải rác ở trong các vườn hộ
gia đình [2].
Gừng Núi đá phân bố ở một số tỉnh như Lạng Sơn, Nà Rì, Bắc Cạn, Cao
Bằng, Hà Giang, Tây Bắc và miền Trung Tây Nguyên, Khánh Hòa, Gia Lai, Đắc
Lắc, cây mọc tự nhiên trên các vùng núi đá, mọc xen trong đá, ở các bờ suối nơi ẩm
mát - dưới tán rừng già , cây thường phát triển theo cụm (5,6 thân). Tên gừng Núi
đá bắt nguồn từ nơi chúng có khả năng sống và phát triển tốt nhất. Loại gừng này
tháng 5. Sẽ làm giảm thẩm mĩ của gừng so với gừng thu sớm. Sau khi trồng phải
mất khoảng 6 tuần thì chúng mới bắt đầu nảy mầm. Từ đó chúng bắt đầu sinh
trưởng tối đa cho đến khi ra hoa. Sự hình thành hoa đánh dấu sự trưởng thành của
củ và bắt đầu tăng hàm lượng chất xơ trong củ [21].
Về đặc điểm sinh học của gừng Núi đá hiện này vẫn chưa có những nghiên
cứu chính thức về chúng. Dưới đây là một số hình ảnh mô tả : 5
Hình 1. Một số hình ảnh mô tả đặc điểm hình thái cây gừng Núi đá 6
2.1.4. Thành phần hóa học
Trong gừng có chứa hơn 400 chất khác nhau gồm 2 - 3% tinh dầu
(Zingerberen, D -camphen), 3 - 5% chất nhựa cay như zingerol, Shogaol, chất béo,
vitamin, khoáng (K, Ca, Fe, Zn,…).
Những hợp chất hóa học quan trọng quyết định khả năng chữa bệnh của
gừng được chia làm hai nhóm là nhóm dễ bay hơi và không bay hơi. Nhóm hợp
chất dễ bay hơi gồm oleoresin (nhựa dầu). Đây là yếu tố quyết định cho gừng có
khả năng làm gia vị, trong đó chủ yếu là gingerol [46].
Những hợp chất hóa học có trong tinh dầu gừng được thể hiện trong bảng 1.
Bảng 1. Thành phần hóa học trong tinh dầu gừng
1030 1,9 1,0
(E)-β-ocimene
1038 1,3 -
γ-terpinene
1057 0,8 -
Trans-linalool oxide
(furanoid)
1092 0,1 -
Undecane
1100 0,4 0,2
Camphor
1136 0,2 -
Menthone
1143 0,2 -
Borneol
1157 1,2 0,5
Terpinen-4-ol
1170 0,2 0,1
Menthol
1171 <0,1 T
γ-terpineol
1185 1,3 0,5
Decanal
1188 0,3 T
Nerol
1218 0,4 0,2
Neral
1227 1,8 T
Geraniol
1243 1,8 0,5
1469 1,3 4,20
γ- muurolene
1477 1,2 3,40
Ar- curcurmene
1474 5,6 11,0
α- muurolene
1490 1,0- 2,20
Zingiberene
1487 28,6 30,3
β- bisabolene
1504 5,8 7,20
β- sesquiphellandrene
1516
2,5 6,60
γ- cadinene
1523 2,2 3,50
(Z)- nerolidol
1524 1,5 0,20
Elemol
1540 1,2 0,20
(E)- nerolidol
1553 1,4 1,20
Eudesma- 3,7(11)diene
1542 - 0,20
Cubernol
1560 - 0,20
β- guiacol
1598 - T
Epi- α- cedrenol
1609 - T
Tổng các thành phần oxygenase
29,2 14,4
Tổng các thành phần hydrate
63 77,9
Nguồn: Sasid tharan et al. (2010)
8
2.1.5. Tác dụng
Gừng (Zingiber officinale Roscoe.) đã được sử dụng làm dược phẩm từ thời
cổ xưa. Trong y học thực nghiệm ở Đông Nam Á, gừng khô được sử dụng trong
điều trị chứng khó tiêu, tiêu chảy và buồn nôn. Cả chống oxy hóa và hoạt động
androgenic của Z. Officinale đã được báo cáo trên các mô hình động vật. Những
hoạt động này được phản ánh bởi sự tăng lượng tinh hoàn và mức độ cholesterol
trong huyết thanh, các thành phần chính của Z. Officinale như gingeron, gingidiol,
Zingiberene và đặc biệt là gingerol và shogarol có hoạt tính chống oxy hóa. Z.
Officinale được biết đến là có tác động đến tim mạch như hạ huyết áp, nhịp tim và
hàm lượng đường máu. Có hai hợp chất được tìm thấy là chịu trách nhiệm về hoạt
tính giảm đau, chống nôn, hạ sốt và ức chế tổng hợp prostaglandin. Trong điều trị
ung thư, gừng có thể sản xuất những hợp chất kháng u hiệu quả bằng cách gây
appotosis. Chúng còn được biết đến với gingerol có hoạt tính chống khuẩn mạnh cả
in vivo và in vitro. Ngoài ra còn có tác dụng chống viêm và chống lại sự chết theo
chu trình [46].
Theo tài liệu cổ: Sinh khương vị cay, tính hơi ôn, vào ba kinh phế, tỳ và vị.
Có tác dụng phát biểu tính hàn, ôn trung, làm hết nôn, tiêu đờm, hành thủy giải độc.
Dùng chữa ngoại cảm, biểu chứng, bụng đầy trướng, giải độc bán hạ, chống nôn
mửa, nam tinh, cua cá, đờm ẩm sinh ho. Can khương vị cay, tinh ôn, bào khương
(can khương bào chế rồi) vị cay đắng tính đại nhiệt. Vào sáu kinh tâm, phế, tỳ, vị,
thận và đại tràng. Có tác dụng ôn trung tán hàn, hồi dương thông mạch, dùng chữa
chia mạnh mẽ. Quá trình đó gọi là phản phân hóa tế bào, ngược lại với sự phân
hóa tế bào.
Phân hóa tế bào
Tế bào phôi sinh Tế bào dãn Tế bào chuyên hóa
Phản phân hóa tế bào
Về bản chất thì sự phân hóa và phản phân hóa là một quá trình hoạt hóa, ức
chế các gen. Tại một thời điểm nào đó trong quá trình phát triển cá thể, có một số
gen được hoạt hóa (mà vốn trước bị ức chế) để cho ta tính trạng mới, còn một số
gen khác lại bị đình chỉ hoạt động. Điều này xảy ra theo một chương trình đã được
mã hóa trong cấu trúc của phân tử DNA của mỗi tế bào khiến cho quá trình sinh
trưởng phát triển của cơ thể thực vật luôn được hài hòa [3].
Mặt khác, khi tế bào nằm trong một khối mô của cơ thể thường bị ức chế bởi
các tế bào xung quanh. Khi tách riêng từng tế bào hoặc giảm kích thước của khối
mô sẽ tạo điều kiện cho sự hoạt hóa các gen của tế bào [5]. 10
2.2.3. Nuôi cấy mô sẹo
2.2.3.1. Sự hình thành mô sẹo
Mô sẹo là một khối tế bào phát sinh vô tổ chức, không có hình dạng nhất định,
do không có lớp nhu mô. Mô sẹo được hình thành từ mặt cắt của thân hay rễ, bao
gồm tế bào nhu mô và thành phần tế bào rây. Mô sẹo hình thành ở hầu hết các bộ
phận của cây (thân, lá, rễ), khi nơi đó có vết cắt. Điều quan trọng được nhận thấy ở
đặc tính của mô sẹo là mô sẹo phát triển không theo quy luật nhưng có khả năng biệt
hóa thành rễ, chồi hoặc phôi để có thể hình thành cây hoàn chỉnh.
Đặc điểm sinh trưởng của mô sẹo có quan hệ với cơ quan hình thành mô sẹo,
thành phần môi trường nuôi cấy và điều kiện nuôi cấy. Sự hình thành mô sẹo được
khi có dịch chiết [8]. Phụ thuộc vào từng loại mô nuôi cấy mà chất kích thích sinh
trưởng bổ sung vào có khác nhau [8]. Chất hoormon thường tổ hợp thành 4 nhóm:
- Auxin
- Cytokinine
- Auxin + Cytokinine
- Dịch chiết
Sau khi mô sẹo hình thành, mô sẹo được cấy chuyển. Môi trưởng cấy chuyển
cũng giống như môi trường tạo mô sẹo những giảm nồng độ chất kích thích sinh
trưởng. Kích thước tách mô sẹo nhỏ vừa phải để tế bào phát triển mạnh nhất, thường
cụm mô sẹo có trọng lượng 20 - 100g, thời gian giữa hai lần cấy chuyển là 20 - 30
ngày phụ thuộc vào từng loại mô sẹo. Theo Vũ Văn Vụ (1993) [13], mô sẹo hình
thành có hai loại tế bào:
- Loại tế bào xốp, có không bào to, nhân nhỏ và tế bào chất loãng.
- Loại tế bào chặt, có không bào nhỏ, nhân to và tế bào chất đậm đặc.
Dạng mô sẹo cũng ảnh hưởng đến khả năng tái sinh cơ quan của khối mô. Khả
năng tái sinh chồi sớm mất đi ở mô sẹo xốp những vẫn duy trì ở mô sẹo cứng.
Nguyên nhân có thể do các tế bào mô sẹo sẽ mất đi khả năng sinh ra một số chất
thiết yếu cho sự tái sinh của nó khi số lần cấy chuyển tăng lên. Vì vậy, khi nuôi cấy
mô sẹo nhằm mục đích tái sinh chồi, phải cố gắng tìm điều kiện nuôi cấy thích hợp
cho sự hình thành các khối mô sẹo cứng, chắc; các mô sẹo xốp cần được loại bỏ
trong các lần cấy chuyển vì đôi khi dạng mô sẹo này phát triển rất nhanh và lấn át
các mô sẹo cứng có khả năng sinh phôi. Mô sẹo cấy chuyển càng nhiều lần thì khả
năng tái sinh càng giảm. Ngoài ra, nếu thời gian dài không cấy chuyển thì mô sẹo sẽ
hóa nâu và chết.
2.2.3.2. Sự phát triển của tế bào mô sẹo
Giống thực vật cổ điển được sử dụng trong nghiên cứu phát sinh cơ quan là cây
thuốc lá [40]. Bước đầu tiên trong nghiên cứu tái sinh là tạo mô sẹo. Mô nuôi cấy cho
thấy tiêu biểu của sự phân chia tế bào, những chức năng đặc biệt của tế bào và sự hình
thành cơ quan như cấu trúc của hệ thống mạch dẫn. Sự hình thành mô sẹo từ mô nuôi
cấy cho thấy sự phân chia tế bào, những tế bào ít có tính chuyên biệt và mất khả năng
0
, Ca(ClO)
2
…để
khử trùng [5].
- Điều kiện ánh sáng và nhiệt độ
+ Ánh sáng
Sự phát sinh hình thái của mô nuôi cấy chịu ảnh hưởng từ các yếu tố như:
Thời gian chiếu sáng, cường độ ánh sáng và chất lượng ánh sáng. Thời gian chiếu
sáng tác động đến quá trình phát triển của mô nuôi cấy. Thời gian chiếu sáng thích
hợp với đa số các loài cây là 12-18 h/ngày.
Cường độ ánh sáng tác động đến sự phát sinh hình thái của mô nuôi cấy.
Cường độ ánh sáng cao kích thích sự sinh trưởng của mô sẹo. Ngược lại, cường
độ ánh sáng thấp kích thích sự tạo chồi. Nhìn chung cường độ ánh sáng thích
hợp cho mô nuôi cấy là 1000 - 7000 lux, ngoài ra chất lượng ánh sáng cũng ảnh
hưởng tới sự phát sinh hình thái của mô thực vật in vitro: Ánh sáng đỏ làm tăng 13
chiều cao của thân chồi hơn so với ánh sáng trắng. Nếu mô nuôi cấy trong ánh
sáng xanh thì sẽ ức chế vươn cao nhưng lại có ảnh hưởng tốt tới sự sinh trưởng
của mô sẹo. Hiện nay trong các phòng thí nghiệm nuôi cấy mô để cung cấp
nguồn ánh sáng có cường độ 2000 - 2500 lux người ta sử dụng các đèn huỳnh
quang đặt cách bình nuôi cấy từ 35 - 40 cm [3].
+ Nhiệt độ
Trong nuôi cấy mô tế bào thực vật, nhiệt độ là nhân tố quan trọng ảnh hưởng tới
sự phân chia tế bào và các quá trình sinh hoá trong cây. Tuỳ thuộc vào nguồn gốc của
mẫu nuôi cấy mà điều chỉnh nhiệt độ cho phù hợp. Nhìn chung nhiệt độ thích hợp nhất
cho sự sinh trưởng tốt ở nhiều loài cây là 25±2
0
Các ion của các muối hoà tan giúp ổn định áp suất thẩm thấu của môi trường
trong tế bào, duy trì điện thế hoá của thực vật. Các yếu tố như: K, Ca rất quan trọng
trong điều hoà tính thấm lọc của tế bào [13].
- Nguồn cacbon
Khi nuôi cấy in vitro, các tế bào thực vật thường không có khả năng quang hợp,
do đó đòi hỏi phải cung cấp nguồn cacbon cho các hoạt động dinh dưỡng của tế bào.
Nguồn cacbon được sử dụng nhiều nhất hiện nay trong nuôi cấy là đường
saccarose, một số trường hợp sử dụng glucose và fructose thay thế cho saccarose
nhưng chúng thường nghèo hydrat cacbon so với nhu cầu của thực vật.
Ngoài ra, khi khử trùng môi trường, cần chú ý không nên kéo dài thời gian
để tránh xảy ra hiện tượng caramen hoá, làm cho môi trường chuyển sang màu vàng
dẫn đến ức chế sự sinh trưởng và phát triển của tế bào [13].
- Các vitamin và axit amin
Ảnh hưởng của các vitamin đến sự phát triển của tế bào nuôi cấy in vitro ở
các loài khác nhau là khác nhau.
Hầu hết tế bào nuôi cấy đều có khả năng tổng hợp tất cả các loại vitamin cơ
bản nhưng với số lượng dưới mức yêu cầu. Để mô có thể sinh trưởng, tốt nhất phải
bổ sung thêm vào môi trường một hay nhiều loại vitamin và amino acid. Trong các
loại vitamin, B1 được xem là vitamin quan trọng nhất cho sự phát triển của thực
vật. Axit nicotinic (B3) và pyridoxin (B6) cũng có thể được bổ sung vào môi trường
nuôi cấy nhằm tăng cường sức sống cho mô [3].
- Các chất bổ sung
+ Agarose
Trong môi trường nuôi cấy đặc, người ta thường sử dụng agar để làm rắn hoá
môi trường. Hàm lượng agar sử dụng thường là 0,6 - 1% đây là loại tinh bột đặc chế
từ rong biển để tránh hiện tượng mô chìm trong môi trường hoặc bị chết vì thiếu O
2
nếu nuôi trong môi trường lỏng và tĩnh [5].
+ pH môi trường
trạng thái của môi trường nuôi cấy và sự hòa tan các chất dinh dưỡng.
- Các chất điều tiết sinh trưởng
Các chất điều tiết sinh trưởng gồm chất kích thích và ức chế. Trong nhân
giống cây trồng, người ta thường sử dụng chất kích thích sinh trưởng để kích thích
sự phát sinh cơ quan.
+ Auxin
Chất auxin tự nhiên được tìm thấy nhiều ở thực vật là indol axetic acid (IAA).
IAA có tác dụng kích thích sinh trưởng kéo dài tế bào và điều khiển sự
hình thành rễ. Ngoài IAA còn có các dẫn xuất của nó là napthyl axetic acid
(NAA) và 2,4 - dichlorophenoxy acetic acid (2,4 - D). Các chất này cũng đóng
vai trò quan trọng trong sự phân chia của mô và trong quá trình hình thành rễ.
NAA có tác dụng tăng hô hấp của tế bào và mô nuôi cấy, tăng hoạt tính
enzym và ảnh hưởng mạnh đến trao đổi chất của nitơ, tăng khả năng tiếp nhận và sử
dụng đường trong môi trường. NAA là auxin nhân tạo, có hoạt tính mạnh hơn
auxin tự nhiên IAA, NAA có vai trò quan trọng đối với phân chia tế bào và tạo rễ.
NAA tác động ở mức độ phân tử trong tế bào theo ba cơ chế đó là cơ chế thứ nhất: 16
NAA gắn với phân tử enzym và kích thích enzym hoạt động. Tác dụng của auxin
là kích thích hoạt tính của ATPase, cơ chế thứ hai: auxin tác động vào gen và các
enzym phân giải acid nucleic, cơ chế thứ ba: auxin tác động thông qua sự thay đổi
tính thẩm thấu của màng. Dùng phương pháp đánh dấu phân tử có thể thấy NAA
dính kết vào màng tế bào làm cho màng hoạt động như một bơm proton và bơm ra
ngoài ion H
+
làm màng tế bào mềm và kéo dài ra, do đó tế bào lớn lên và sinh
trưởng. Trong tế bào, NAA có tác dụng lên sự tổng hợp acid nucleic [14].
Trong cây auxin được tổng hợp ở các mô non đặc biệt là lá đang phát triển và vùng
đỉnh chồi. Từ những vùng này auxin được chuyển xuống các phần phía dưới của cây.
2.3. Tình hình nghiên cứu cây gừng trong nước và thế giới
2.3.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Gừng Núi đá là một loại cây mới mang tính địa phương do vậy hiện nay
chưa có nhiều nghiên cứu về chúng. Tuy nhiên, các nghiên cứu về gừng nói chung
đã được rất nhiều tác giả trong và ngoài nước nghiên cứu.
K.Nirmal Babu và cs (1991) [47] đã nghiên cứu tái sinh cây gừng (Zingiber
officinale Rose.) từ mô sẹo có nguồn gốc từ lá. Mảnh lá non của gừng được nuôi
cấy trên môi trường MS với nồng độ khác nhau của chất kích thích sinh trưởng. Sự
có mặt của 2,4 - D trong môi trường từ 9,0 - 22,6 µM kết quả thu được mô sẹo sinh
trưởng tốt. Sự hình thành cây và cơ quan xảy ra khi nồng độ của 2,4 - D giảm xuống
0,9 µM và với sự tăng thêm 44,4 µM BA vào môi trường. Tỷ lệ tái sinh cây tăng
chất điều hòa sinh trưởng loại bỏ hoàn toàn môi trường nuôi cấy trong những lần
nuôi cấy tiếp theo. Cây con kéo dài rễ khi đặt trong môi trường MS lỏng với 5,4 µM
NAA. Khả năng phát triển của những cây con này trong đất là khoảng 80%.
Faridah và cs (2011) [28], đã nghiên cứu thành công hiệu quả tái sinh in vitro
loài gừng Gió - Zingiber zerumbet từ thân rễ. Môi trường thích hợp nhân nhanh chồi
gừng Gió là môi trường MS bổ sung kết hợp BAP 3,0 mg/l và IAA 0,5 mg/l cho số
lượng chồi trung bình cao nhất (5,6 chồi) cho mỗi mẫu cấy so với các nồng độ khác.
Các chồi tốt nhất chiều dài (9,44 cm) thu được trên môi trường có chứa BAP 1,0mg/l
và IAA 2,0 mg/l. Như vậy, tác động tổng hợp của BAP và IAA cải thiện đáng kể sự
phát triển chồi. Môi trường thích hợp ra rễ là môi trường MS bổ sung kết hợp với BAP
5,0mg/l và IAA 2,0mg/l cho số lượng rễ cao nhất (17 rễ). Tuy nhiên, rễ dài nhất mỗi
mẫu cấy thu được trong môi trường MS bổ sung BAP 1,0mg/l riêng rẽ. Các chồi nở rộ
là màu xanh lá cây và trông khỏe. Cuối cùng, cây khỏe mạnh và hoàn chỉnh với rễ phát
triển tốt, cứng và được ra cây thành công với tỷ lệ sống sót là 80%.
Tamil.C.M.Sundram và cs (2012) [52] đã nghiên cứu tối ưu hóa các điều
kiện nuôi cấy cảm ứng tạo mô sẹo từ mầm chồi phục vụ cho thiết lập hệ thống nuôi
cấy dịch huyền phù tế bào của Mango Ginger (Curcuma Mangga). Các phản ứng
khác nhau thu được từ chồi mầm nuôi cấy trên môi trường MS cơ bản có bổ sung
2,4 - D, NAA, IAA riêng lẻ hoặc kết hợp với nồng độ khác nhau. Nồng độ succrose
sucrose; 1,0 mg/l 2,4 - D và 1,0 mg/l BA thích hợp cho nuôi cấy mô sẹo từ bẹ lá của cây
nghệ đen in vitro. Trong quá trình nuôi cấy, các mô sẹo thứ cấp được tạo thành từ mô sẹo
sơ cấp trên môi trường MS có bổ sung 0,5 mg/l 2,4 - D và 0,5 mg/l BA. Các mô sẹo này
có màu vàng, rắn và rời rạc. Nuôi cấy tế bào huyền phù được thiết lập với 3 g sinh khối
mô sẹo tươi nuôi trong bình tam giác thể tích 250 ml, chứa 50 ml môi trường MS có bổ
sung 3% sucrose; 1,5 mg/l 2,4 - D và 0,5 mg/l BA với tốc độ lắc 120 vòng/phút. Sinh
khối cao nhất đạt 10,44 g trọng lượng tươi (0,66 g trọng lượng khô) sau 14 ngày nuôi
cấy. Các kết quả này là cơ sở cho những nghiên cứu sâu hơn về cây nghệ đen nhằm
cung cấp nguồn nguyên liệu tế bào để sản xuất các hợp chất thứ cấp ở qui mô lớn.
Copyright: Tài liệu đại học ©