TRƯ
ỜNG ĐẠI HỌC CẦN TH
Ơ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG TIÊU MỸ TRÂN
KHẢO SÁT KHẢ NĂNG TÁI SINH CHỒI, SỰ SINH
TRƯỞNG VÀ TẠO BIẾN DỊ CỦA CHỒI CÀ CHUA
SAU KHI CHIẾU XẠ TIA GAMMA

Luận văn tốt nghiệp
Ngành: Nông học


MSSV: C1201053
Lớp: Nông học K38

i

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN DI TRUYỂN GIỐNG NÔNG NGHIỆP
XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Xác nhận chấp thuận báo cáo luận văn tốt nghiệp với đề tài “Khảo sát khả
năng tái sinh chồi, sự sinh trưởng và tạo biến dị của chồi cà chua sau khi chiếu
xạ tia gamma”.
Do sinh viên: Tiêu Mỹ Trân Lớp Nông Học Liên thông khóa 38 – Bộ môn Di
Truyền Giống Nông Nghiệp – Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng thực hiện
từ tháng 9/2013 đến tháng 2/2014.
Nhận xét của cán bộ hướng dẫn:
Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2014
Cán bộ hướng dẫn ThS. Lê Hồng Giang


iii

TÓM TẮT TIỂU SỬ CÁ NHÂN
1. Sơ lược lịch sử
- Họ và tên: TIÊU MỸ TRÂN
- Ngày sinh: 28/05/1990
- Nơi sinh: Huyện Phú Tân – Tỉnh An Giang
- Họ và tên cha: TIÊU VĂN ÓN
- Họ và tên mẹ: LĂNG THOẠI MAI
- Quê quán: Long Thạnh I – Phường Long Sơn – Thị xã Tân Châu – Tỉnh An Giang
2. Quá trình học tập
- Năm 1996 – 2001: học sinh trường Tiểu học “A” Tân Châu.
- Năm 2001 – 2005: học sinh trường THCS Tân Châu.
- Năm 2005 – 2008: học sinh trường THPH Tân Châu.
- Năm 2009 – 2012: sinh viên trường Cao đẳng Kinh tế - Kỹ thuật Cần Thơ.
- Năm 2012 đến nay: sinh viên trường Đại học Cần Thơ.
Tác giả luận văn

Tiêu Mỹ Trân

iv

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân và cán
bộ hướng dẫn. Các số liệu, kết quả trong bài luận văn này là trung thực và chưa
từng được công bố trước đây.
Tác giả luận văn

Tiêu Mỹ Trân


vi

MỤC LỤC
XÉT DUYỆT LUẬN VĂN i
TÓM TẮT TIỂU SỬ CÁ NHÂN iii
LỜI CAM ĐOAN iv
LỜI CẢM TẠ v
MỤC LỤC vi
DANH SÁCH BẢNG ix
DANH SÁCH HÌNH x
DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT xi
TÓM LƯỢC xii
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2
1.1 SƠ LƯỢC VỀ CÂY CÀ CHUA 2
1.1.1 Nguồn gốc 2
1.1.2 Đặc tính thực vật 2
1.1.3 Giá trị kinh tế và giá trị sử dụng 3
1.2 KỸ THUẬT NUÔI CẤY MÔ 4
1.2.1 Lịch sử nuôi cấy mô 4
1.2.2 Các giai đoạn nhân giống in vitro 4
1.2.3 Môi trường nuôi cấy 6
1.3 MÔ SẸO VÀ TÁI SINH CHỒI 9
1.4 ĐỘT BIẾN TRONG CHỌN GIỐNG CÂY TRỒNG 9
1.4.1 Định nghĩa 9
1.4.2 Phương pháp gây đột biến bằng tác nhân vật lý 10
1.5 TẠO GIỐNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐỘT BIẾN KẾT HỢP VỚI KỸ
THUẬT NUÔI CẤY MÔ 11
1.6 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ KHẢ NĂNG TẠO BIẾN DỊ VÀ TÁI SINH

LƯỢNG NƯỚC DỪA ĐẾN KHẢ NĂNG TÁI SINH CHỒI, SỰ SINH
TRƯỞNG VÀ TẠO BIẾN DỊ CỦA CHỒI 24
3.2.1 Tỷ lệ mô sẹo tái sinh chồi 24
3.2.2 Số chồi 26
3.2.3 Chiều cao chồi 28
3.2.4 Tỷ lệ cây có biến dị hình thái lá 30
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 31
4.1 KẾT LUẬN 31

viii

4.2 ĐỀ NGHỊ 31
TÀI LIỆU THAM KHẢO 32

ix

DANH SÁCH BẢNG
Bảng Tên Trang
Bảng 2.1
Các nghiệm thức (NT) liều chiếu xạ và hàm lượng nước dừa được
bố trí trong thí nghiệm
16
Bảng 3.1
Ảnh hưởng của liều chiếu xạ lên tỷ lệ chết của mô sẹo (%) ở 2, 4,
6 tuần sau khi chiếu xạ
17
Bảng 3.2
Ảnh hưởng của liều chiếu xạ lên tỷ lệ mô sẹo tái sinh chồi (%) ở 3,
4, 5, 6 tuần sau khi chiếu xạ
18

x

DANH SÁCH HÌNH

Hình Tên Trang
Hình 2.1 Mẫu mô sẹo được cấy trên đĩa petri chuẩn bị chiếu xạ tia gamma. 14
Hình 3.1
Ảnh hưởng của các liều chiếu xạ tia gamma lên sự tái sinh chồi
từ mô sẹo ở 6 tuần sau khi chiếu xạ
19
Hình 3.2 Các dạng biến dị hình thái lá ở 12 tuần sau khi chiếu xạ 23
xi

DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT
ctv. Cộng tác viên
MS Môi trường Murashige và Skoog
NT Nghiệm thức
TSKC Tuần sau khi cấy
TSKCX Tuần sau khi chiếu xạ

xii

TIÊU MỸ TRÂN, 2014. “Khảo sát khả năng tái sinh chồi, sự sinh trưởng và tạo
biến dị của chồi cà chua sau khi chiếu xạ tia gamma”. Luận văn tốt nghiệp Kỹ sư
ngành Nông Học, Khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ.
Cán bộ hướng dẫn: Th.S Lê Hồng Giang.


yếu là đường glucose, carotene, vitamin như B1, B2, C; axit amin và các chất
khoáng quan trọng như Ca, P, Fe… Cà chua dùng để ăn quả tươi hoặc chế biến thực
phẩm và được dùng làm nước giải khát. Vì vậy, cà chua trở thành món ăn thông
dụng và là mặt hàng xuất khẩu quan trọng của nhiều nước. Tuy nhiên, năng suất và
chất lượng cà chua phụ thuộc vào nhiều yếu tố như giống, đất, phân bón, thời tiết…
Chính vì những lợi ích mà cà chua mang lại nên việc nhân rộng giống cà chua đang
được quan tâm. Hiện nay, phương pháp nhân giống vô tính bằng nuôi cấy in vitro
đang dần trở nên phổ biến vì nó tạo ra nguồn giống có chất lượng, đáp ứng yêu cầu
nhân nhanh số lượng, cây giống hoàn toàn sạch bệnh, đồng nhất về mặt di truyền,
không phụ thuộc vào mùa vụ. Bên cạnh đó, gây đột biến in vitro là phương pháp kết
hợp giữa kỹ thuật nuôi cấy mô với phương pháp gây đột biến, sự kết hợp này mang
lại khả năng tạo biến dị rất cao. Gây đột biến có thể tạo ra một hoăc một số tính
trạng mong muốn mà không ảnh hưởng đến các tính trạng khác và có thể rút ngắn
thời gian trong công tác chọn giống. Đến nay, kỹ thuật gây đột biến in vitro đã được
áp dụng thành công trên nhiều giống cây trồng như lúa, mía, bắp, các loại hoa
kiểng… Tuy nhiên, kỹ thuật này trên cây cà chua chưa được nghiên cứu nhiều.
Vì vậy, trước nhu cầu của thực tiễn, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:
“Khảo sát khả năng tái sinh chồi, sự sinh trưởng và tạo biến dị của chồi cà
chua sau khi chiếu xạ tia gamma” nhằm mục tiêu xác định liều chiếu xạ thích hợp
để tạo biến dị chồi trên cây cà chua.
2

tăng trưởng chiều cao.
+ Dạng bụi: Cây có lóng rất ngắn, đâm chồi mạnh, ít chùm hoa, cho trái tập
trung, phục vụ cho việc trồng dày và thu hoạch bằng cơ giới.

3

Lá: Lá kép lông chim lẻ, mỗi lá có 3-4 đôi lá chét, ngọn lá có riêng lá đỉnh. Ở
giữa các đôi lá chét còn có lá giữa, trên gốc lá chét có những phiến lá nhỏ gọi là lá
bên. Bộ lá có ý nghĩa quan trọng đối với năng suất. Số lá là đặc tính di truyền của
giống, nhưng quá trình hình thành chịu ảnh hưởng của nhiệt độ (Tạ Thu Cúc, 2002).
Hoa: Hoa mọc thành chùm trên thân, thông thường mỗi chùm có 6-12 hoa, đôi
khi có 30-100 hoa. Chùm hoa có thể không phân nhánh, phân hai hay nhiều nhánh
tùy giống và điều kiện trồng. Hoa lưỡng tính tự thụ phấn là chính. Sự thụ phấn chéo
khó xảy ra vì hoa cà chua tiết ra nhiều tiết tố độc nên không hấp dẫn côn trùng và
hạt phấn nặng không bay xa được. Hoa gồm đài liên kết với 5-9 cánh màu xanh, tồn
tại và phát triển cùng với trái. Số cánh hoa tương ứng với số lá đài và hợp thành
tràng hoa dính nhau ở đáy, khi nở có màu vàng tươi và rụng sau khi đậu trái.
Trái: Trái thuộc quả mọng nước, hình dạng thay đổi từ tròn đến dài, vỏ trơn
láng hay có khía, màu xanh và có lông khi còn xanh, màu đỏ, hồng, cam hay vàng
và trơn láng khi chín, trái có hai hay nhiều ngăn chứa nhiều hạt. Trọng lượng trái
thay đổi tùy theo giống (từ 20-300g). Trong trái xanh có chứa một lượng khá nhiều
chất độc là tomatine, lượng chất này giảm dần theo mức độ chín của trái và biến
mất khi trái chín đỏ.
Hạt: Hạt nhỏ, dẹp, nhiều lông, màu vàng sáng hoặc hơi tối. Trong trái hạt nằm
trong buồng chứa dịch bào kiềm hãm sự nảy mầm. Hạt khô ở ẩm độ 5,5% có thể
vẫn nảy mầm tốt sau nhiều năm tồn trữ (Phạm Hồng Cúc, 2007).
1.1.3 Giá trị kinh tế và giá trị sử dụng
Cà chua là cây rau có giá trị kinh tế cao, được trồng rộng rãi trên thế giới. Cà
chua có thể cho năng suất cao, sinh trưởng nhanh, bảo quản được tương đối dài hơn
so với các loại rau khác, quả có khả năng vận chuyển được thuận lợi và đi xa

1.2.2 Các giai đoạn nhân giống in vitro
Theo Nguyễn Bảo Toàn (2010)
Giai đoạn 0: Chọn cây mẹ và chuẩn bị
Giai đoạn 0 là giai đoạn cải thiện điều kiện sinh lý và vệ sinh cây mẹ. Đây là
phương pháp cải thiện tình trạng sinh lý của cây mẹ để đạt được mẫu cấy theo ý
muốn và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho sự thành công của các giai đoạn sau.
Giai đoạn 1: Khử trùng mẫu cấy
Mẫu cấy được khử vô trùng để đạt được độ sạch cần thiết và cho tỉ lệ sống
cao trước khi thực hiện các thao tác cấy. Kết quả có thể thu được là các chồi thân
lớn lên, hoặc các chồi thân ra rễ, hoặc còn là một mô sẹo
Phương pháp vô trùng mẫu cấy thông dụng nhất hiện nay là dùng các chất
hóa học có hoạt tính diệt nấm khuẩn. Hiệu lực diệt nấm khuẩn của các chất này phụ
thuộc vào thời gian xử lý, nồng độ và khả năng xâm nhập của chúng vào các kẽ
ngách lồi lõm trên bề mặt mẫu cấy, khả năng đẩy hết các bọt khí bám trên bề mặt
mô cấy.

5

Giai đoạn 2: Nhân chồi
Đây là quá trình kích thích các trung tâm mô phân sinh như đỉnh sinh trưởng
(chồi chính, chồi bên). Có nhiều kiểu để gia tăng tốc độ nhanh như cấy mắt. Trong
kỹ thuật này có hai kiểu tạo chồi, tạo chồi từ kiểu cấy nhiều mắt hoặc từ mẫu cấy
một mắt.
Việc gia tăng số chồi phụ thuộc nhiều vào việc sử dụng auxin và cytokinin.
Sử dụng hàm lượng cytokinin cao và auxin thấp kích thích sự phát sinh nhiều chồi
bên và chồi bất định. Sử dụng cytokinin thấp và auxin cao dễ phát sinh callus và
chồi bất định từ callus. Sự kết hợp hài hòa giữa cytokinin và auxin dễ hình thành
cây hoàn chỉnh. Tuy nhiên, cần lưu ý khi sử dụng cytokinin cao có thể gây ra một
số vấn đề như sự thừa nước, tạo thành cụm chồi, biến dị vô tính và các vấn đề về
cấu trúc bất thường.

đến tình trạng cây con khi chuyển ra vườn ươm và các yếu tố về môi trường như
nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng của nơi thuần dưỡng hoặc tình trạng cây con trong bình
nuôi cấy.
1.2.3 Môi trường nuôi cấy
Môi trường nuôi cấy là một trong những yếu tố quan trọng quyết định sự sinh
trưởng và phát triển của mô và tế bào thực vật trong quá trình nuôi cấy (Nguyễn
Bảo Toàn, 2010). Theo Nguyễn Đức Thành (2000), các thành phần cơ bản của môi
trường nuôi cấy gồm: khoáng đa lượng - vi lượng, nguồn carbon, vitamin, các chất
điều hòa sinh trưởng thực vật, thạch,… Ngoài ra người ta còn bổ sung một số chất
hữu cơ có thành phần xác định (amino acid, EDTA…) và một số chất có thành phần
không xác định như nước dừa, dịch chiết nấm men… (Nguyễn Đức Lượng và Lê
Thị Thuỷ Tiên, 2002).
Khoáng đa-vi lượng
Có nhiều môi trường khoáng cơ bản đã được thiết lập cho nuôi cấy mô tùy
theo mục đích và đối tượng nghiên cứu (Vũ Văn Vụ và ctv., 2006). Nhưng phổ biến
nhất vẫn là môi trường MS (Murashige và Skoog, 1962) (George, 1996).
Theo Lê Văn Hòa và Nguyễn Bảo Toàn (2005), khoáng đa lượng rất cần cho
cây, có ảnh hưởng rất tốt cho sự hấp thu của mô cấy và không gây độc. Các nguyên
tố đa lượng cần phải cung cấp là Nitrogen (N), Phospho (P), Potassium (K),
Magnesium (Mg), calcium (Ca), Lưu huỳnh (S). Khoáng vi lượng là những nguyên
tố mà cây trồng cần rất ít nhưng không thể thiếu cho sự sinh trưởng và phát triển
của cây. Các vi lượng thường thêm vào môi trường là Iode (I), Bo (B), Mangan
(Mn), Kẽm (Zn), Đồng (Cu), Molipden (Mo), Cobalt (Co), Sắt (Fe).
Trong môi trường nuôi cấy, sắt thường được bổ sung dưới dạng chelate-EDTA
(Ethylene diamin tetraacetic acid), ở dạng này sắt không bị kết tủa và từ từ giải
phóng vào môi trường (Nguyễn Đức Lượng và Lê Thị Thủy Tiên, 2002).
Nguồn carbon
Mô và tế bào thực vật nuôi cấy in vitro sống chủ yếu theo phương thức dị
dưỡng nên việc đưa đường vào môi trường nuôi cấy làm nguồn carbon cung cấp


chồi bất định. Tuy nhiên, khi bổ sung auxin và cytokinin vào môi trường nuôi cấy
thì những chất này cũng có tác dụng lên sự tạo chồi. Hầu hết các loài thực vật đều
cần đến cytokinin để cảm ứng tạo chồi, trong khi auxin thì có vai trò ngược lại. Tuy
nhiên, khi kết hợp nồng độ auxin thấp với nồng độ cytokinin cao sẽ kích thích sự
tạo chồi. 8

+ Cytokinin
Cytokinin là chất điều hòa sinh trưởng có tác dụng làm tăng sự phân chia tế
bào, các chất được sử dụng phổ biến là BA (Benzyl adenine), kinetin, zeatin và
TDZ (Thidiazuron). Hiệu quả của kích thích tố BA là rất đa dạng, vừa có khả năng
tạo chồi, nhân chồi và kéo dài chồi đồng thời với nồng độ thấp BA có thể hỗ trợ sự
thành lập rễ (Lee và ctv., 2003; Hashemloian và ctv., 2008). Khi kết hợp cytokinin
với auxin tỷ lệ 1:1 thích hợp cho sự tạo mô sẹo. Tuy nhiên, sử dụng hàm lượng
cytokinin cao có thể gây ra một số vấn đề trong các cây được nhân giống như sự
thừa nước, tạo thành bụi rậm, biến dị vô tính… (Nguyễn Bảo Toàn, 2010). Ở nồng
độ cao chúng có thể cảm ứng tạo chồi bất định nhưng ức chế sự tạo rễ; chúng kích
thích tạo chồi nách do làm chậm và giảm hoạt động tính trội của chồi đỉnh (Pierik,
1991). Để đạt được tỷ lệ nhân giống cao, số lượng tương đối lớn cytokinin đã được
sử dụng trong môi trường nuôi cấy.
pH
Tế bào và mô thực vật đòi hỏi pH tối ưu cho sinh trưởng và phát triển trong
nuôi cấy. pH ảnh hưởng đến sự di chuyển của các ion và đối với hầu hết các môi
trường nuôi cấy pH 5,5-6,0 trước khi khử trùng được xem là tối ưu. pH còn ảnh
hưởng đến sự hấp thu khoáng trong môi trường nuôi cấy. pH môi trường cao hơn sẽ
làm cho môi trường rất rắn ngược lại pH thấp hơn giảm khả năng đông đặc của agar
(Lê Văn Hoàng, 2008).
Nước dừa

+ Đột biến gen là những biến đổi trong cấu trúc phân tử của gen, tức là nó làm
thay đổi số lượng, thành phần và trật tự của các nucleotide trong DNA. Tần số đột
biến có thể thay đổi tùy vào các tác nhân gây đột biến. Các tác nhân gây đột biến là:
các chất hóa học (thuốc trừ sâu, thuốc diệt cỏ…), các tác nhân vật lý (tia phóng xạ:
tia X, tia β…). Thường là đột biến lặn và có hại cho cơ thể, cũng có một số là đột
biến trội. Có ý nghĩa rất lớn đối với quá trình tiến hóa và chọn giống.
+ Đột biến nhiễm sắc thể là những đột biến làm đứt hoặc thay đổi cấu trúc
nhiễm sắc thể.
Đa số đột biến xảy ra là đột biến lặn, do đó ở thế hệ F1 alen đột biến bị alen
trội lấn át nên sẽ không biểu hiện ra bên ngoài (trừ trường hợp đột biến trội và trội
không hoàn toàn). Nó chỉ được phát hiện ra ở thế hệ F2, F3 và các thế hệ sau khi tự
thụ (Trần Đình Long và ctv., 1997).
1.4.2 Phương pháp gây đột biến bằng tác nhân vật lý
Tia gamma là tia không bị lệch trong điện trường, có bước sóng rất ngắn <0,05
A
o
do hạt nhân nguyên tử bị kích thích phóng ra. Tia gamma thường được sử dụng
là Co
60
. Được sử dụng nhiều trong gây đột biến nhân tạo ở thực vật.

10

Tia bức xạ ion hóa tác dụng lên cơ thể sống thông qua hai con đường: tác động
trực tiếp (tác kích vào các đại phân tử sinh học chức năng gây biến đổi chúng và tạo
nên hiệu ức sinh học), và tác dụng gián tiếp (thông qua sự xạ phân của phân tử
nước).
Sinh vật là do các vật chất hữu cơ và vô cơ tạo thành, được cấu tạo từ các
nguyên tử và phân tử. Về cấu tạo: nguyên tử có hạt nhân mang điện tích dương và
xung quanh mang điện tích âm. Số điện tích âm và dương trong nguyên tử thường


Việc kết hợp giữa phương pháp gây đột biến với nuôi cấy mô tế bào sẽ làm
tăng tần số biến dị lên nhiều lần và giúp rút ngắn thời gian trong công tác chọn tạo
giống mới (Theo Lê Trần Bình và ctv., 1997).
Theo Bùi Chí Bửu và Nguyễn Thị Lang (2007), trong nhiều loài cây trồng,
người ta có thể khai thác đột biến thông qua nuôi cấy tế bào soma. Tế bào soma
được nuôi cấy trong môi trường có auxin, thường ở dạng 2,4-D (2-4 mg/l). Mô sẹo
là những khối tế bào có tính chất chưa phân hóa chức năng có thể được xử lý với
tác nhân gây đột biến. Chồi mầm có thể được chiếu xạ ở liều lượng 20-60Gy.
Theo Dương Tấn Nhựt (2009) cho rằng nuôi cấy mô sẹo sẽ cho tính nhạy cảm
hơn đối với xử lý bức xạ và đòi hỏi liều thấp (2-5 Gy) hơn là các đoạn thân hoặc
chiếu xạ các hạt giống; với các liều tương đối cao hơn (15-20 Gy) các mẫu sẽ bị
chết hoặc mất đi khả năng tái sinh. Ví dụ, nuôi cấy mô sẹo tái sinh của cây chà là
được chiếu xạ trên 25 Gy cho khả năng sống sót rất thấp. Ở khoai lang, 10 Gy là
liều gây chết đối với nuôi cấy mô sẹo.
Theo Chahal và Gosal (2002) tạo đột biến kết hợp nuôi cấy mô có những ưu
điểm sau:
+ Nhiều yếu tố có tính chất ngoại cảnh có thể được kiểm soát tốt hơn.
+ Có ít cơ hội cho sự hình thành thể khảm nếu cây tái sinh có nguồn gốc từ
một tế bào.
+ Tần suất đột biến thường khá cao bởi vì mỗi tế bào đều được tiếp xúc trực
tiếp với tác nhân gây đột biến.
1.6 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ KHẢ NĂNG TẠO BIẾN DỊ VÀ TÁI SINH
CHỒI BẰNG PHƯƠNG PHÁP GÂY ĐỘT BIẾN KẾT HỢP VỚI KỸ THUẬT
NUÔI CẤY MÔ
Theo Hồ Tân (2010), khi chiếu xạ tia gamma ở liều chiếu xạ 45 Gy đã ảnh
hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của hai loại chồi hoa hồng Nhung in vitro.
Tỷ lệ chồi còn sống sau 6 tuần giảm còn 77,5%, số chồi, chiều cao chồi, số rễ, chiều
dài rễ và tỷ lệ chồi ra rễ đều giảm so với đối chứng, tỷ lệ biến đổi hình thái 38,6%,
tỷ lệ lá biến đổi hình thái 48,1%, tỷ lệ cây biến đổi hình thái 23,8% đều tăng so với