BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA CHẤT ĐIỀU HÕA
SINH TRƢỞNG VÀ NƢỚC DỪA LÊN SỰ SINH TRƢỞNG
VÀ PHÁT TRIỂN CỦA MÔ SẸO MĂNG TÂY XANH
(Asparagus officinalis L.)
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN
NGUYỄN THỊ LIÊN NGUYỄN HOÀNG KHUYÊN
MSSV: 3102822
LỚP: CNSH K36 Cần Thơ, tháng 05/2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC
KHẢO SÁT ẢNH HƢỞNG CỦA CHẤT ĐIỀU HÕA
DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN
Cần Thơ, ngày tháng năm 2014
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
LỜI CẢM TẠ
Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp Đại học, ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi
còn nhận được sự hướng dẫn, ủng hộ và giúp đỡ của rất nhiều người.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại học Cần Thơ, Ban lãnh
đạo Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học-Trường Đại học Cần Thơ đã
tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài.
đường kính gia tăng tương đối của mô sẹo 200,67%. Mô sẹo phát triển tốt nhất trên
môi trường MS có bổ sung nước dừa 200ml/l. Tuy nhiên, nghiệm thức cho hiệu quả
kinh tế là nghiệm thức có bổ sung nước dừa 150 ml/l cho đường kính gia tăng tương
đối của mô sẹo là 162%. Ở thời điểm 60 ngày sau khi cấy, môi trường MS có bổ sung
BA 0,5 mg/l và IBA 0,1 mg/l cho số chồi nhiều nhất đạt 33,67 chồi/cụm với chiều dài
13,52 mm/chồi.
Từ khóa: Chất điều hòa sinh trưởng, mô sẹo măng tây xanh , nước dừa, phát triển, tái sinh chồi.
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 Trường ĐHCT
ii
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
MỤC LỤC
Trang
PHẦN KÝ DUYỆT
LỜI CẢM TẠ
TÓM LƢỢC i
MỤC LỤC ii
DANH SÁCH BẢNG v
DANH SÁCH HÌNH vi
TỪ VIẾT TẮT vii
CHƢƠNG 1. GIỚI THIỆU 1
1.1. Đặt vấn đề 1
1.2. Mục tiêu đề tài 1
CHƢƠNG 2. LƢỢC KHẢO TÀI LIỆU 2
2. 1. Nguồn gốc và đặc tính thực vật của măng tây 2
2.1. 1. Nguồn gốc của măng tây xanh 2
2.1. 2. Đặc tính thực vật của măng tây xanh 3
2. 2. Phân loại 3
2. 3. Giá trị dinh dƣỡng và giá trị dƣợc liệu 4
mô sẹo măng tây xanh 21
4.2. Thí nghiệm 2: Hiệu quả của sự kết hợp BA-IBA lên sự tái sinh chồi từ mô
sẹo măng tây 24
4.3. Thí nghiệm 3: Hiệu quả của nƣớc dừa lên sự sinh trƣởng của mô sẹo măng
tây xanh 27
CHƢƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 30
TÀI LIỆU THAM KHẢO 31
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 Trường ĐHCT
iv
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
PHỤ LỤC
Phụ lục 1: Thành phần môi trƣờng trong nghiên cứu
Phụ lục 2: Kết quả thí nghiệm
Phụ lục 3: Kết quả thống kê
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 Trường ĐHCT
vi
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 Trường ĐHCT
1
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
CHƢƠNG 1
GIỚI THIỆU
1.1. Đặt vấn đề
Măng tây là một loại rau được dùng làm thức ăn và dược liệu. Theo Phạm Hoàng
Hộ (2000), măng tây được trồng để lấy măng ăn, còn lá măng tây dùng để trang trí.
Ngoài ra, măng tây còn có vai trò dược liệu, giúp cơ thể lợi tiểu, phục sức cho tim, trị
tê thấp, ung thư và chữa một số bệnh khác.
Trên thế giới, măng tây được trồng nhiều vùng trên thế giới như ở châu Âu (Đức,
Tây Ban Nha, Ý, ), châu Á (Trung Quốc, Thái Lan, Đài Loan, ), châu Mỹ (Hoa Kỳ,
Peru, Mexico, ), châu Úc và châu Phi.
Ở nước ta măng tây được trồng ở nhiều địa phương như ở Nghệ An, Bình Thuận,
thành phố Hồ Chí Minh, Bến Tre và một số địa phương khác. Mặc dù đây là loại cây
trồng còn khá mới so với những giống cây trồng khác nhưng măng tây đang góp phần
giúp tăng thu nhập cho nông dân. Ngày nay, nhu cầu giống cây để mở rộng diện tích
canh tác của nhiều người tăng nhưng giá cả hạt giống còn cao. Vì thế việc sử sụng các
hạt từ các cây lai để làm giống là khó tránh khỏi. Điều này làm cho cây con tạo ra
không đồng đều về mặt di truyền và có thể mang mầm bệnh. Kết quả là năng suất của
măng tây giảm đáng kể. Trong khi đó, việc nhân giống măng tây bằng phương pháp
nuôi cấy mô có thể khắc phục tình trạng trên vì đây là phương pháp cho hệ số nhân
ở Pháp và sau đó được trồng ở Đức.
Thế kỷ XVI, măng tây được trồng nhiều ở Anh và Pháp.
Thế kỷ XVII, măng tây được trồng ở Hoa Kỳ.
Thế kỷ XIX, măng tây trắng được biết đến ở Hà Lan.
Ngày nay, măng tây được trồng phổ biến trên thế giới như châu Âu, châu Á, châu
Phi, châu Úc, châu Mỹ. Một số quốc gia có sản lượng măng tây cao như: Trung Quốc,
Pháp, Hoa Kỳ, Tây Ban Nha,…
Ở Việt Nam
Ở Việt Nam, măng tây được trồng ở một số tỉnh (thành phố) như: Nghệ An, Bình
Thuận, Đà Lạt, thành phố Hồ Chí Minh. Hiện nay có hai giống măng tây được trồng ở
nước ta là măng tây xanh (giống F California 500) và măng tây trắng (giống F
MaryWashington) (http://www.rauhoaquavn.vnspx?ID=45&LangID=1ID, 4/8/2013).
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 Trường ĐHCT
3
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
2.1. 2. Đặc tính thực vật của măng tây xanh
Theo Đặng Minh Quân (2009) măng tây là cây thân cỏ. Thân măng tây đứng, cao
khoảng 1-2 m, có mang các cành hình lá biến đổi thành lá kim. Măng tây sinh sản hữu
tính. Hoa măng tây đơn tính, có cả hoa đực và hoa cái trên cùng một cây. Hoa rất nhỏ,
có màu vàng và mọc thành cụm 1-4 hoa ở nách lá. Theo Caborali et al. (1993) hoa
măng tây xanh ở giai đoạn đầu là lưỡng tính nhưng sau đó trở thành đơn tính. Hoa cái
hình thành do nhị hoa bị tiêu biến, còn ở hoa đực nhụy hoa ngừng phát triển nhưng
không tiêu biến .
Quả có màu đỏ, nhỏ và có đường kính 6-10 mm. Mỗi quả có 3 ngăn, mỗi ngăn
có 5-6 hạt màu đen. Hạt có vỏ cứng. Quả măng tây độc hại đối với con người.
Thân rễ măng tây là nơi dự trữ chất dinh dưỡng, có nhiều chồi và nhiều rễ con
giúp cây hấp thụ hơi nước.
Cây măng tây thích hợp với vùng khí hậu nhiệt đới có nhiệt độ trung bình 25-
33
Giá trị lớn nhất
Nước
%
93,5
93
94
Đạm tổng
%
1,91
1,5
2,2
Chất béo
%
0,16
0,1
0,21
Cacbonhydrat
%
2,04
_
_
Chất xơ
%
1,31
1,27
1,47
Nito tổng
%
0,31
_
1520
Zinc
µg
397
200
800
Mangan
µg
103
100
300
Copper
µg
153
70
160
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 Trường ĐHCT
5
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Vitamin C
mg
20
5
38
Vitamin A
µg
30
_
_
thì có thể đem trồng.
Măng tây cũng có thể nhân giống bằng rễ. Rễ giống được chọn từ những cây
trưởng thành khỏe mạnh từ một năm tuổi trở lên. Sau khi trồng khoảng 4-6 tháng là có
măng thu hoạch. Phương pháp này thích hợp cho việc nhân giống ở quy mô nhỏ nhưng
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 Trường ĐHCT
6
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
khi ở quy mô lớn rất tốn kém vì tiền vốn mua măng tây giống.
(http://rausach.com.vn/forum_posts.asp?tle=cch-m-ging-cy-mng-ty#13725, 4/8/2013)
2. 5. Phƣơng pháp nuôi cấy mô
2.5.1 Đôi nét về nuôi cấy mô
Nuôi cấy mô và tế bào thực vật là sự nuôi cấy vô trùng các mô các tế bào, mô và
cơ quan trên môi trường nuôi cấy được xác định rõ thành phần. Việc nuôi cấy được
duy trì dưới các điều kiện được kiểm soát.
Nuôi cấy mô tế bào thực vật đã được Haberlant (1902) nghiên cứu đầu tiên. Từ đó
đến nay, lĩnh vực này phát triển nhanh chóng, đóng góp vào sự phát triển của sinh học
và nông nghiệp hiện đại.
Ở Việt Nam, nuôi cấy mô đã được nghiên cứu hơn 30 năm. Nhiều phòng thí
nghiệm trọng điểm quốc gia, các trung tâm công nghệ sinh học với các trang thiết bị
hiện đại ở các thành phố lớn như Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh và nhiều phòng thí
nghiệm nuôi cấy mô và tế bào thực được xây dựng ở các trường đại học, viện nghiên
cứu, sở khoa học và công nghệ của tỉnh, thành phố. Nuôi cấy mô ở nước ta đã đạt
được một số thành tựu chủ yếu trong vi nhân giống cây cảnh, cây nông nghiệp, cây
lâm nghiệp và dược liệu. Hiện nay có nhiều vấn đề trong nghiên cứu nuôi cấy mô và tế
bào thực vật như vi nhân giống, tạo phôi soma, tạo hạt tổng hợp, sản xuất các chất biến
dưỡng thứ cấp,…đang được quan tâm nhằm tạo ra những giống mới đáp ứng những
yêu cầu khác nhau.
Cơ sở của nuôi cấy mô tế bào thực vật :
Tính toàn năng của tế bào: mỗi tế bào đều mang lượng thông tin di truyền đầy
bên ngoài với lượng nhỏ nhất là 12,5 mM
(Walker and Sato, 1981). Trong khi đó nitrogen hữu cơ có thể gặp ở dạng amino acid
hoặc các polyamine. Theo Vũ Văn Vụ (1999) sự kết hợp hai nguồn nitrogen giúp mẫu
giảm được sự thiếu hụt nitrogen và giúp mẫu sinh trưởng tốt hơn.
Phosphor
Phosphor là thành phần của một số đường phosphate, acid nucleic, nucleotide,
coenzyme. Phosphor trong nuôi cấy mô thường dùng ở dạng H
2
PO
4
-
, HPO
4
2-
và PO
4
3-
(Cao Phi Bằng và Nguyễn Như Khanh, 2008).
Potassium
Potassium có vai trò trong sự cân bằng ion, cử động khí khẩu (Bùi Trang Việt,
2002). Potassium cũng làm tăng tính thấm của thành tế bào đối với các chất khác, làm
tăng cường độ quang hợp và ảnh hưởng mạnh đến hô hấp (Vũ Văn Vụ et al., 1998).
Potassium được cây hấp thụ dưới dạng K
+
(Nguyễn Bảo Toàn, 2010).
Magnesium
Magnesium là thành phần của chlorophyll có chức năng hoạt hóa các enzyme
trong hô hấp, quang hợp và sinh tổng hợp acid nucleic (Nguyễn Bảo Toàn, 2010). Cây
hấp thụ magnesium dưới dạng Mg
2+
phenolic và tổng hợp lignin (Nguyễn Bảo Toàn, 2010).
Mangan
Mangan là thành phần porphyrin diệp lục tố có chức năng hoạt hóa nhiều enzyme
trong hô hấp và quang hợp. Cây hấp thu mangan dưới dạng Mn
2+
(Bùi Trang Việt,
2002).
Zinc
Zinc cần cho hoạt động của nhiều enzyme, tổng hợp auxin và diệp lục tố. Cây
hấp thu zinc dưới dạng Zn
2+
(Nguyễn Bảo Toàn, 2010).
Molypden
Molypden là thành phần của một số enzyme như nitrogenase, nitrat reductase.
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 Trường ĐHCT
9
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Cây hấp thu molypden dưới dạng MoO
4
2-
(Cao Phi Bằng và Nguyễn Như Khanh,
2008).
Copper
Copper tham gia hoạt hóa một số enzyme trong hô hấp và trong vận chuyển điện
tử (Nguyễn Bảo Toàn, 2010).
Cobalt
Cobalt là thành phần vitamine B13 có liên quan đến sự tổng hợp acid nhân. Cây
hấp thu cobalt dưới dạng Co
2+
Vitamin B1 (Thiamin)
Là chất cần thiết cho môi trường nuôi cấy. Khi bị hấp khử trùng ở điều kiện nhiệt
độ cao vitamin B1 sẽ bị nhiệt phân thành pyrimidin và thiazol nhưng tế bào có khả
năng tổng hợp lại .
Nicotinic acid
Nicotinic acid được bổ sung vào môi trường nuôi cấy nhưng cũng không cần thiết
đối với một số mẫu cấy. Nồng độ nicotinic acid thường dùng trong nuôi cấy là 0,1-
5mg/l
Vitamin B6 (Pyridoxin, Adernin)
Vitamin B6 là tiền chất của pyrdoxalphosphat, cofactor của nhóm enzyme như
carboxylase và transaminase.
Myo-inositol
Myo-inositol có vai trò trong tổng hợp thành tế bào. Myo-inositol thường được
sử dụng ở nồng độ 100 ppm.
Chất điều hòa sinh trƣởng
Auxin
Theo Hoàng Đức Cự (2006) auxin có tác dụng làm tăng độ dẻo của tế bào thực
vật, kích thích hoạt động của tầng phát sinh mạch và mô mạch, kích thích quá trình tạo
rễ. Auxin có khả năng tương tác với các hormone khác kích thích hoạt động của mô
phân sinh mạch và sự tăng trưởng của chu vi thân cây. Auxin có thể dùng để kích thích
ra hoa ở một số loại cây trồng, ngăn chặn sự rụng hoa và quả, khắc phục hiện tượng ra
quả cách năm và làm chậm quá trình chín của thực vật (Nguyễn Văn Đính và Nguyễn
Như Khanh, 2011). Auxin cũng đóng vai trò quan trọng trong tạo mô sẹo (Nguyễn
Đức Thành, 2000).
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 Trường ĐHCT
11
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Theo Nguyễn Bảo Toàn (2010) có nhiều loại auxin tổng hợp được sử dụng trong
nuôi cấy mô hiện nay như: α-Naphthalene acetic acid (NAA), indoacetic acid (IAA),
Agar được sử dụng làm chất tạo đông cho môi trường nuôi cấy. Agar không phản
ứng với các chất trong môi trường nên được sử dụng rộng rãi trong nuôi cấy. Nồng độ
agar thường dùng là 6-8 g/l khi pH môi trường đạt 5,6-5,8. Nếu nồng độ agar cao sẽ
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 Trường ĐHCT
12
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
làm cho môi trường cứng và hạn chế sự phát triển của mô sẹo hay bộ phận thực vật
được nuôi cấy. Tuy nhiên, nồng độ agar cao lại hạn chế được hiện tượng thủy tinh thể
(Lâm Ngọc Phương, 2010).
Than hoạt tính
Than hoạt được bổ sung vào môi trường nuôi cấy để hấp thụ các hợp chất màu,
các hợp chất phenol nhằm hạn chế sự ức chế của các chất này lên mẫu cấy, kích thích
sự hình thành và sinh trưởng của rễ và chống oxy hóa. Nồng độ than hoạt tính sử dụng
khoảng 0,2%-0,3% (Vũ Văn Vụ et al., 2006). Tuy nhiên, than hoạt tính lại làm giảm
hiệu quả của chất điều hòa sinh trưởng (Nguyễn Bảo Toàn, 2010).
pH
Theo Nguyễn Bảo Toàn (2010) pH ảnh hưởng đến sự hòa tan khoáng trong môi
trường và ảnh hưởng đến sự tạo gel của agar. pH thường nằm trong phạm vi từ 5,5-6,0.
pH<5,5 thì môi trường khó chuyển sang dạng gel. Ngược lại, pH>6 thì môi trường rất
cứng (Vũ Văn Vụ et al., 2006). Ngoài ra, sự hấp thu và bền vững của một số chất cũng
phụ thuộc vào pH môi trường như NAA, vitamin, hợp chất sắt (Nguyễn Đức Thành,
2000).
Thành phần bổ sung không xác định
Nhằm kích thích sự phát triển của mẫu cấy, môi trường nuôi cấy có thể được bổ
sung một số thành phần dinh dưỡng không xác định như nước dừa, dịch khoai tây,
dịch chiết nấm men, chuối nghiền (Nguyễn Bảo Toàn, 2010). Những thành phần
không xác định được bổ sung vào môi trường nhằm cung cấp thêm acid amin, peptide,
carbonhydrate, acid béo, chất điều hòa sinh trưởng và vitamin. Nồng độ chất hữu cơ
không xác định bổ sung vào môi trường nuôi cấy tùy thuộc vào loài thực vật nuôi cấy.
3,71g
0,2 g
0,72 g
3 µg
0,08 mg
0,043 mg
0,057 mg
0,032 mg
0,03 mg
2,4 mg
105 mg
250 mg
24 mg
40 mcg
0,29 mg
( Nguồn: http://www.nutrition-and-you.com/coconut-water.html, 4/8/2013)
2. 6. Sơ lƣợc về mô sẹo
Mô sẹo là tế bào vô tổ chức có hình dạng không xác định, được hình thành từ vết
thương hay xử lý chất điều hoà sinh trưởng như auxin và cytokinin. Mô của nhiều loài
thực vật có khả năng tạo mô sẹo. Một số mô có khả năng phân chia nhanh hơn những
mô khác (Nguyễn Đức Lượng, 2000; Rhitu, 2007).
Theo cấu trúc, mô sẹo được chia làm hai loại: mô sẹo xốp và mô sẹo cứng. Mô
sẹo xốp có các tế bào với nhân nhỏ, tế bào chất loãng và không bào to. Ngược lại, mô
sẹo cứng gồm các tế bào chắc, nhân to, tế bào chất đậm và không bào nhỏ (Vũ Văn
Vụ, 1999; Nguyễn Đức Lượng, 2000). Khả năng tái sinh là đặc tính khác nhau quan
Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 36 Trường ĐHCT
14
Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC & PT Công nghệ Sinh học
Copyright: Tài liệu đại học ©