Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khoáng lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây khoai lang
LỜI MỞ ĐẦU
Trong các loại cây lương thực có củ, khoai lang chiếm vị trí quan trọng. Trên
thế giới khoai lang là 1 trong 5 cây có củ quan trọng (sắn, khoai lang, khoai mỡ, khoai
sọ, khoai tây).
Thành phần chính khoai lang gồm tinh bột, đường, protein, vitamin, và các
chất khoáng. Khoai lang được dùng làm lương thực thực phẩm chính cho con người,
làm thức ăn cho gia súc và là nguồn nguyên liệu của ngành công nghiệp chế biến: bánh
kiện kinh tế còn khó khăn cây khoai lang được coi là cây trồng cứu đói nhưng hiện nay
nó là một cây trồng mang lại nhiều lợi nhuận kinh tế.
Ở nước ta, khoai lang là một trong bốn cây lương thực chính sau lúa, ngô, sắn.
Trên thế giời, Việt Nam được xếp thứ năm về sản lượng khoai lang xuất khẩu. Tuy
nhiên, năng suất còn thấp và bấp bênh do sử dụng giống đã thoái hóa, ít quan tâm đến
biện pháp canh tác, sâu bệnh. Hiện nay, những giống khoai lang Nhật nổi tiếng về chất
lượng cao và đã thích nghi trong điều kiện ở Việt Nam và trở thành đối tượng nghiên
cứu thời sự.
Sự ra đời của kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật từ thế kỷ 20 đã mở ra
cuộc cách mạng mới trong công tác tạo giống. Kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật
ngày càng hoàn thiện giúp cho việc nhân giống và phục hồi giống tốt hơn. Do đó việc
ứng dụng kỹ thuật này vào trong sản xuất khoai lang sẽ tạo ra nhiều triển vọng mới
trong việc tăng năng suất cũng như diện tích khoai lang Nhật, nhằm đáp ứng nhu cầu
thị trường tiêu thụ ngày càng cao..
Mục đích của khóa luận này nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khoáng lên
sự sinh trưởng và phát triển của cây khoai lang. Đề tài này được thực hiện tại phòng
CÔNG NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT- VIỆN SINH HỌC NHIỆT ĐỚI-VIỆN KHOA
HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM.

1



Nha hay khoai tây ngọt, mãi sau này mới gọi là khoai lang.
Khoai lang được mở rộng theo hai con đường: Con đường từ Tây Ban Nha giới
thiệu vào châu Âu sau đó truyền tới châu Phi, vào Ấn Độ và Tây Ấn. Con đường khác
do người Tây Ban Nha mang khoai lang từ vùng Trung Mỹ tới Philippines (Yen, 1982)
vào khoảng năm 1521 (Obrien, 1972), sau đó tiếp tục đưa đến châu Phi (Cinklin,
1963). Khoai lang được đưa về Trung Quốc từ Philippines và xuất hiện ở Phúc Kiến
(Fukien) năm 1594. Con đường khác vào Trung Quốc là do người Tây Ban Nha, đưa
vào vùng Combatfami năm 1674. Một người Anh đưa vào Nhật năm 1615. Khoai lang
được tiếp tục đưa vào Malaysia và các nước Nam Á, Đông Nam Á.
Ở Việt Nam, theo nhiều tài liệu để lại như “Thực vật bản thảo”, “Lĩnh nam tạp
kỷ” và “Quảng Đông tân ngữ“ của Lê Quí Đôn thì khoai lang được du nhập vào nước
ta từ Philipines vào khoảng cuối đời Minh cai trị nước ta. Cây được trồng trong phạm
vi rộng giữa vĩ tuyến 40 độ Bắc đến 40 độ Nam và lên tới độ cao 2.300 m so với mặt
nước biển (Đinh Thế Lộc, 1996).
1.1.1.3. Phân bố
 Trên thế giới
Ngày nay, khoai lang được trồng rộng khắp trong các khu vực nhiệt đới và ôn
đới ấm với lượng nước đủ để hỗ trợ sự phát triển của nó.
Theo số liệu thống kê của FAO năm 2004 thì sản lượng toàn thế giới là 127
triệu tấn. Trong đó phần lớn tại Trung Quốc với sản lượng khoảng 105 triệu tấn và diện
tích trồng là 49.000 km². Khoảng một nửa sản lượng của Trung Quốc được dùng làm
thức ăn cho gia súc và gia cầm .

3


Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khoáng lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây khoai lang
Sản lượng trên đầu người lớn nhất tại các quốc gia mà khoai lang là mặt hàng
lương thực chính trong khẩu phần ăn, đứng đầu là quần đảo Solomon với 160

Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khoáng lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây khoai lang
Kết quả chọn tạo giống khoai lang từ 1991-1995 của Trung tâm Nghiên cứu
Nông nghiệp Hưng Lộc và Trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh đã tuyển chọn
được 36 dòng triển vọng có năng suất củ tươi cao và phẩm chất củ ngon; giới thiệu
được các giống khoai lang tốt như: K4, TN66, HL-4, NC1525, HL-419, HL-518. Năm
1993-1994, các giống K4, HL-4, TN66 đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông
thôn công nhận (Hoàng Kim, Nguyễn Thị Sâm, Nguyễn Thị Thủy, Nguyễn Đức
Tuyến, Trương Văn Hộ và Enrique Chujoy, 1995).
1.1.2. Đặc điểm thực vật, sinh trưởng và phát triển của khoai lang
1.1.2.1. Đặc điểm thực vật

Hình 1.2 Cây khoai lang và các bộ phận
Rễ
Khoai lang sau khi trồng 3 - 4 ngày sẽ mọc rễ mới, trong điều kiện khô hạn
hoặc nhiệt độ và ẩm độ thấp thì khoai mọc rễ non chậm. Rễ mọc đầu tiên ở các đốt
thân dưới đất. Mỗi đốt có khả năng ra 15 - 20 rễ, nhưng thường chỉ có 5 - 10 rễ được
phân hoá thành rễ dầy mới có cơ hội hình thành củ.
Rễ khoai lang chia làm ba loại: rễ con, rễ đực và rễ củ.
5


Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khoáng lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây khoai lang
Thân
Thân khoai lang có dạng bò hay nửa đứng. Thân phổ biến màu xanh, tím và
xanh tím. Thân có nhiều đốt với chiều dài lóng khác nhau. Ở mắt đốt mọc ra rễ phụ.
Độ dài đốt phụ thuộc vào giống. Căn cứ vào độ dài thân chính người ta chia làm hai
loại: Loại thân dài khoảng 2- 5 m , loại thân ngắn: 0,5 -1 m. Thân phát triển dài ngắn
ngoài yếu tố chính là giống còn phụ thuộc nhiều vào chế độ mưa, loại đất và phân bón.

Ra rễ và mọc mầm cần 15 - 25 ngày, phụ thuộc vào chất lượng dây giống và điều
kiện sinh thái của các vùng khác nhau.
Thời kỳ phân cành và hình thành củ
Từ khi trồng đến khi hoàn thành giai đoạn này khoảng 40 - 50 ngày. Các nhánh
trên thân bắt đầu phát triển và bò trải dần trên mặt luống. Củ hình thành khoảng 1,0 1,5 tháng sau khi trồng tùy thuộc giống và điều kiện môi trường. Đây là thời kỳ quyết
định số củ trên cây; trong rễ củ bắt đầu có sự hoạt động của các bó mạch gỗ, hình
thành các loại tượng tầng sơ cấp và tượng tầng thứ cấp để tạo củ
Thời kỳ phát triển thân lá
Thời gian từ lúc trồng đến hoàn thành thời kỳ phát triển thân lá khoảng 75 - 85
ngày. Ở thời kỳ này thân lá phát triển với tốc độ nhanh nhất, bò lan phủ kín mặt và
rãnh luống. Sự hình thành thêm rễ củ mới là không đáng kể. Nhưng những củ đã được
hình thành phát triển theo chiều dài nhanh chóng. Một số củ hình thành sớm bắt đầu
quá trình tích lũy chất khô.
Thời kỳ phát triển củ
Từ khi trồng đến khi hoàn thành giai đoan này khoảng 90 - 105 ngày đối với các
giống khoai lang hiện trồng phổ biến ở Việt Nam. Điều kiện thuận lợi cho quá trình
phình to của củ là có sự chênh lệch nhiệt độ ngày và đêm lớn (ban ngày nắng ấm, ban
đêm hơi se lạnh); nên chênh lệch nhiệt độ ngày và đêm càng lớn trong giai đoạn cuối
thì năng suất củ khoai lang càng cao. Đặc điểm của thời kỳ này là củ lớn nhanh trong
khi sinh trưởng thân lá giảm từ từ rồi ngừng hẳn, lá gốc già vàng và rụng dần.
1.1.3. Tình hình nghiên cứu cây khoai lang
1.1.3.1. Thế giới
Cây khoai lang được coi là một trong 7 loài cây lương thực quan trọng trên thế
giới và xếp quan trọng hàng thứ 5 đối với các nước đang phát triển. Nó được trồng trên
hơn 100 quốc gia trên thế giới với chức năng là một nguồn thực phẩm giá trị đối với
con người, gia súc cũng như là vật liệu thô cho các ngành công nghiệp chế biến.
7


Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khoáng lên sự sinh trưởng và phát


Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khoáng lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây khoai lang
biệt giữa các giống. Các nghiên cứu về cây khoai lang trên thế giới rất đa dạng và
phong phú.
 Hướng nghiên cứu tạo cây khoai lang in vitro sạch virus:
Năm 1975, Alconero và ctv đã kết hợp phương pháp nuôi cấy đỉnh sinh trưởng
và xử lý nhiệt để loại trừ virus cây khoai lang. Đỉnh sinh trưởng có kích thước từ 0,4
-0,8 mm được cấy trên môi trường MS, bổ sung kinetin và auxin (NAA, IAA). Sau
thời gian 20 - 50 ngày, đỉnh sinh trưởng hình thành mô sẹo. Trong số cây con được test
virus thì có 47% không nhiễm bệnh.
Anura Hettiarachchi và Sri Lanka (1988), sử dụng môi trường MS bổ sung
auxin (2,4-D), cytokinins (KN, BA), GA3 (0,1 mg/l) để nuôi cấy đỉnh sinh trưởng cây
khoai lang. Đỉnh sinh trưởng với 2 - 3 lá mầm được cắt và cấy trên các môi trường có
các chất điều hòa sinh trưởng ở những nồng độ khác nhau, và đặt trong phòng nuôi cấy
ở nhiệt độ 27 ± 20C, cường độ ánh sáng 2000 - 3000 lux. Kết quả thí nghiệm cho thấy
2,4-D (1 mg/l) và BA (0,25 mg/l) tạo được cây con tốt hơn. Trường hợp 2,4-D và KN
ở nồng độ cao hơn tương ứng 2,5 mg/l và 1,5 mg/l sẽ tạo ra mô sẹo.
Mervat và ctv (2009), nghiên cứu loại trừ virus đốm gợn sóng khoai lang
(SPFMV). Các mẫu ngoài đồng ruộng được kiểm tra hiện diện virus bằng phương pháp
dot- ELISA. Những cây khoai lang bị nhiễm virus được xử lý nhiệt ở nhiệt độ 42 0C/
ngày (16giờ chiếu sáng) và 39 0C/ đêm (8giờ bóng tối) trong thời gian 3 tuần trước khi
tách đỉnh sinh trưởng. Những cây hình thành từ nuôi cấy đỉnh sinh trưởng tiếp tục kiểm
tra virus bằng dot-ELISA. Kết quả nghiên cứu cho thấy không có cây nào bị nhiễm.
Trong nghiên cứu ảnh hưởng của các chất điều hoà sinh trưởng đến sự nuôi cấy
đỉnh sinh trưởng và nhân giống khoai lang, Iftekhar Alam và ctv (2010) đã cho thấy
hơn 75% tạo chồi khi sử dụng môi trường MS có bổ sung 2 mg/l KN và 0,5 mg/l GA 3.
Và các chồi này hình thành trực tiếp thành cây mà không phát triển mô sẹo. Theo tác
giả, TDZ và BA làm cho chồi phát triển qua mô sẹo nên không dùng trong nuôi cấy
đỉnh sinh trưởng.

mảnh lá khoai lang in vitro nuôi cấy trên môi trường LS có bổ sung 0,5 mg/l 2,4 – D,
3g/l dịch chiết nấm men, 50 g/l đường và chuyển sang môi trường thứ hai gồm khoáng
LS có bổ sung 2 mg/l ABA hoặc 2 mg/l AgNO 3 để tái sinh thành cây (Otani và ctv,
1996).

10


Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khoáng lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây khoai lang
Một quy trình tái sinh cây trực tiếp gồm 2 giai đoạn cũng đã được công bố bởi
Prakash và ctv (1996). Các mô cuống lá trong môi trường MS có bổ sung 2,4 – D trong
giai đoạn đầu tiên và TDZ trong giai đoạn thứ hai. Công bố này cho thấy khả năng tái
sinh cây phụ thuộc vào kiểu di truyền, giai đoạn phát triển và hướng đặt mô cuống lá
trên môi trường nuôi cấy.
Năm 1997, Liu và ctv đã thiết lập thành công một hệ thống hiệu quả qua nuôi
cấy dịch huyền phù tế bào có khả năng phát sinh phôi và tái sinh thành cây khoai lang
bằng cách sử dụng 2,4 – D và ABA. Cũng trong năm 1997, Sihachakr đã nghiên cứu
thành công hệ thống tái sinh cây khoai lang qua con đường phát sinh phôi. Các nhân tố
ảnh hưởng đến việc tạo mô sẹo và hình thành chồi cũng đã được thực hiện. Công bố
này đã cung cấp một loại môi trường cải biên trong nghiên cứu tái sinh khoai lang, môi
trường SPM (Standard Sweet Potato Medium). SPM là môi trường MS có bổ sung
vitamin Dtaba 100mg/l; meo – inositol 50 mg/l và 30 g/l đường. Kết quả cho thấy trên
môi trường SPM có bổ sung tổ hợp của 0,5 mg/l kinetin và 0,1 mg/l 2,4 – D mô sẽ tái
tạo chồi.
 Quang tự dưỡng:
Sự phát triển của cây khoai lang in vitro được cải thiện dưới các điều kiện vi
nhân giống quang tự dưỡng (không bổ sung đường trong môi trường nuôi cấy, cường
độ chiếu sáng 100 µM.m-2.s-1 PPFD và nồng độ CO2 cao) (Kozai và ctv, 1993).
1.1.3.2. Việt Nam

1.2.1. Khái niệm nuôi cấy mô thực vật
Kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật hay nhân giống in vitro đều là thuật
ngữ mô tả các phương pháp nuôi cấy các bộ phận thực vật (tế bào đơn, mô, cơ quan)
trong ống nghiệm có chứa môi trường dinh dưỡng thích hợp như muối khoáng,
vitamin, đường và các chất điều hòa sinh trưởng thực vật trong điều kiện vô trùng (Bùi
Văn Thế Vinh, 2009)
1.2.2. Lịch sử và thành tựu trong nuôi cấy mô
1.2.2.1. Lịch sử hình thành

12


Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khoáng lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây khoai lang
Vào năm 1838, hai nhà sinh vật học người Đức là Schleiden và Schwann đã đưa
ra học thuyết tế bào và nêu rõ: “ Tế bào là đơn vị cơ bản của sự sống, mọi sinh vật dù
phức tạp đến cũng đều được cấu tạo từ các đơn vị rất nhỏ, đó là các tế bào”.
Bảng 1.1. Các mốc quan trọng trong lịch sử nuôi cấy mô tế bào thực vật
Năm

Sự kiện
Haberlandt lần đầu tiên thực hiện nuôi cấy mô tế bào thực vật, ông

1902

nhận thấy có sự ảnh hưởng của muối khoáng tới sự chuyển hóa tế
bào.
Kotte và Robins nuôi cấy đỉnh sinh trưởng của rễ một cây hòa thảo

1922

của nó trong việc phân chia tế bào mô thân cây thuốc lá.

13


Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khoáng lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây khoai lang
1957

Skoog và Miller nhận thấy sự ảnh hưởng của tỷ lệ cytokinin/auxin
lên sự biệt hóa và tái sinh cơ quan của mô sẹo thuốc lá.

1954 -1959 Bắt đầu nghiên cứu tách và nuôi cấy tế bào đơn của thực vật.
1956

Muir, Hildebrandt và Riker tách thành công tế bào đơn từ mô sẹo
bằng máy lắc.
Bergman tiến hành thu tế bào đơn bằng lọc đơn giản và đưa ra kỹ

1960

thuật gieo tế bào đơn.
Cooking tạo ra các tế bào trần bằng enzym cellulase.
Murashige và Skoog đã cải tiến môi trường nuôi cấy và môi

1962

trường của họ được dùng làm cơ sở cho việc nuôi cấy nhiều loại
cây khác nhau cây khác nhau.


Phương pháp nuôi cấy mô và tế bào thực vật có ý nghĩa quan trọng đối với
nghiên cứu lý luận sinh học cơ bản, đồng thời nó có giá trị đóng góp trực tiếp cho thực
tiễn sản xuất và đời sống.
Phương pháp nuôi cấy mô và tế bào thực vật được ứng dụng trong một số lĩnh
vực như:
ü Lai tạo giữa những loài xa nhau về di truyền bằng phương pháp dung hợp
( nuôi cấy tế bào trần ).
ü Nuôi cấy tế bào thực vật trong môi trường lỏng ( nuôi cấy huyền phù tế bào)
trên quy mô lớn để sản xuất các hợp chất thứ cấp như alkaloid, glucoside, các steroid
(dùng trong y học), chất dính dùng trong công nghệp thực phẩm, những chất kìm hãm
sự sinh trưởng của vi khuẩn dùng trong nông nghiệp.
ü Chọn lọc tế bào có những đặc tính mong muốn, cho phát triển thành cây con
thay vì chọn lọc cây ngoài đồng ruộng (nuôi cấy tế bào đơn).
üSản xuất dòng cây đồng hợp tử (nuôi cấy bao phấn và túi phấn).
ü Vi nhân giống những giống cây có giá trị khoa học và thương mại.
ü Bảo quản phôi và cơ quan trong điều kiện nhiệt độ thấp.
ü Nuôi cấy phôi sinh dưỡng, phôi hợp tử.
ü Nuôi cấy quan tự dưỡng.
1.2.3. Các bước thực hiện trong vi nhân giống
Quá trình vi nhân giống được chia thành các giai đoạn sau:
1.2.3.1. Chọn lựa và khử trùng mẫu cấy
Khi chọn cây mẹ phải chú ý xác định đúng cây cần nhân giống. Cây mẹ phải
sạch bệnh và tốt nhất là chọn cây trồng trong nhà kính hoặc trong phòng tăng trưởng
Kết quả nhân giống tốt nhất có thể đạt được khi mẫu cấy được lấy vào thời điểm
sinh trưởng mạnh nhất của cây mẹ.

15


Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khoáng lên sự sinh trưởng và phát


Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khoáng lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây khoai lang
pyrolidone(PVP),acid ascorbic, acid citric, L-cytein, hydrochlorite, 1,4 – ditheithreitol,
glutathione và mercatoethanol.
Từ kinh nghiệm thực tiễn người ta rút ra rằng để lam giảm hiện tượng hóa nâu
của mẫu cấy nên:
ü Sử dụng mẫu cấy nhỏ ở mô non. Gây vết thương trên mẫu với kích thước nhỏ
nhất.
ü Ngâm mẫu vào dung dịch acid ascorbic trong vài giờ trước khi cấy vào môi
trường.
ü Nuôi cấy mẫu trong môi trường lỏng có lượng O2 thấp, không có ánh sáng
trong 1 – 2 tuần.
ü Chuyển mẫu từ môi trường có chất kích thích sinh trưởng nồng độ thấp sang
môi trường có chất kích thích sinh trưởng nồng độ cao.
ü Chuyển mẫu liên tục trong khoảng thời gian 2 – 4 tuần lể từ khi bắt đầu nuôi
cấy thì một lượng lớn các hợp chất phenol sẽ không tích tụ.
ü Tạo thể nhân giống in vitro:
- Mẫu nuôi cấy được cấy trên môi trường chọn lọc đặc biệt nhằm mục đích
tạo thể nhân giống in vitro. Có hai thể nhân giống in vitro: thể chồi , thể cắt
đốt.
- Tạo thể nhân giống in vitro dựa vào đặc điểm nhân giống ngoài tự nhiên
của cây trồng. Tuy nhiên, có những loài cây trồng không có khă năng nhân
giống, người ta thường nhân giống bằng cách tạo cụm chồi từ mô sẹo.
- Để nhân giống, trong môi trường nuôi cấy thường bổ sung cytokinin, GA3
và các chất hữu cơ khác.
1.2.3.2. Nhân giống in vitro

17


18


Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khoáng lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây khoai lang
thường được xử lý với chất kích thích ra rễ bằng cách ngâm hay phun lên để rút ngắn
thời gian ra rễ.
1.2.4. Vai trò các chất điều hòa sinh trưởng trong nuôi cấy mô
Chất điều hòa sinh trưởng hoạt động với liều lượng rất thấp, ở liều lượng cao
chúng trở nên độc, điều này cho phép một vài chất kích thích tố được sử dụng như các
chất diệt cỏ.
Các chất điều hòa nội sinh có thể được kiểm soát do cơ chế chuyển hóa của tế
bào nên chúng được khảo sát hoặc đào thải khá nhanh. Ngược lại, các chất điều hòa
tổng hợp tồn tại lâu hơn nhiều nên thường được sử dụng cho các ứng dụng thực tế.
Có 5 nhóm chất điều hòa quan trọng trong nuối cấy mô thực vật: auxin,
cytokinin, gibberillin, abscisic acid và etylen.

1.2.4.1. Auxin
Auxin là hợp chất có nhân indole, gồm có 2 loại là auxin có nguồn gốc nội sinh
do thực vật tạo ra ( IAA) và auxin tổng hợp do con người tạo ra (IBA, NAA, 2,4-D,
…)
Auxin can thiệp vào nhiều hiện tượng sinh lý, hoạt động của nó tùy thuộc vào
nồng độ và tác động hỗ trợ của chúng với các chất điều hòa sinh trưởng khác.
Auxin tác động lên sự kéo dài tế bào. Hiệu quả này là sự nối tiếp cho sự gia tăng
tính đàn hồi của thành tế bào và cho sự xâm nhập của nước vào bên trong tế bào, sự
căng của thành tế bào giảm đi và tế bài kéo dài ra.
Auxin thay đổi tính thẩm thấu của màng tế bào, sự thay đổi này thể hiện bằng
một sự phóng thích ion H+. Ion này gây ra một hoạt tính acid chịu trách nhiệm làm
giảm tính đề kháng của thành tế bào bởi sự hấp thu ion K+.


và định hướng tế bào trong quá trình phân hóa, tạo điều kiện nuôi cấy in vitro .

20


Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khoáng lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây khoai lang
1.2.4.3. Gibberellin
Gibberellin cũng như auxin, đã nổi bật rất lâu trước khi được nhận dạng. Chất
gibberellin đầu tiên được nhận dạng là GA3. đây là các chất có cấu trúc nội sinh.
Tất cả các gibberellin thể hiện một nhân giống nhau, chúng có sự khác nhau bởi
chất lượng và vị trí các chất thế trên nhân.
Tính chất chính của gibberellin là sự kéo dài của các đốt thân. Tác động này
cũng có thể áp dụng trên các cuống hoa và điều này cho phép có một sự chín tốt hơn
hoặc những phát hoa phát triển hơn( trên các loài nho có chùm nhiều trái, chất
gibberellin cho phép làm các chùm nho thưa trái, thoáng hơn).
Trong nuôi cấy in vitro, gibberellin có tác dụng đối với nhiều đỉnh sinh trưởng,
nếu thiếu gibberellin đỉnh sinh trưởng thể hiện một dạng hình cầu, tạo nên các mắt cây.
Các gibberellin cũng có tác động trên sự đậu trái của các trái không hạt, chằng
hạn trái lê, quýt, mận và một vài loại cây khác.
Một hoạt động cũng phức tạp trong hiện tượng làm thức giấc các chồi, mầm ngủ
trên các hạt giống. Hiệu quả này sẽ làm thuận lợi cho sự nảy mầm hoặc là để thay thế
sự lạnh và để thu được một sự tăng trưởng tốt.
1.2.4.4. Etylen
Gia tăng quá trình rụng lá và trái được sử dụng cho phép thu hoạch cơ giới trái
(ví dụ: trái olive, cerise,...)
Tính cảm ứng hoa trên cây trồng thuộc họ dứa.
Tác động làm thuận lợi cho sự tạo củ.
Tất cả các bộ phận của cây đều có khả năng tổng hợp etylen, nơi sản xuất quan
trọng nhất là trái cây, kế đến ở mức độ kém hơn là hoa, cũng như chúng có ở các cơ

1.2.5.1. Carbon
Carbon là một nguồn dinh dưỡng quan trọng có ảnh hưởng đến sự phát triển,
phân chia và tăng sinh khối của mô, tế bào thực vật. Trong tự nhiên, nguồn carbon này

22


Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khoáng lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây khoai lang
được cây lấy từ không khí (CO2) thông qua quá trình quang tự dưỡng nhờ ánh sáng mặt
trời và tổng hợp nên các thành phần của tế bào.
Trong điều kiện in vitro, ban đầu các mô, tế bào thực vật không có khả năng tự
tổng hợp hoặc khả năng tổng hợp tế bào kém nên ta phải bổ sung các loại đường để
cung cấp carbon cho cây in vitro. Thông thường, đường saccharose tạo nên nguồn
carbon tốt nhất. Việc trải qua quá trình khử trùng trong nồi hấp autoclave gây ra việc
phân hủy đường do sự thủy phân, nhưng điều này không thể hiện điều bất lợi nào đến
sự phát triển của thực vật.

1.2.5.2. Vitamin
Việc sử dụng các vitamin khác nhau thường làm thuận lợi cho sự phát triển của
cây nuôi cấy in vitro.
Các vitamin vẫn thường được sử dụng trong quá trình nuôi cấy mô tế bào thực
vật thuộc nhóm B như:
ü B1 hoặc Thiamin: Phân hủy trong autoclave, nhưng các chất bị phân
hủy này cũng có tác động lên sinh trưởng của mô như chưa phân hủy
ü B6 hoặc Pyridoxine
ü Biotin
ü Pantotheate Canxi
ü Myo – inositol
1.2.5.3. Ánh sáng

Trong bình, còn có sự phóng thích ethylene từ mẫu cấy. Chính sự hình thành
ethylene cũng đã gây ra những ảnh hưởng xấu lên sự phát triển bình thường của cây
như làm giảm sự mở lá, làm ngắn chồi, cây hướng ngang đất,…
1.3. Môi trường khoáng đối với sự phát triển của thực vật
1.3.1. Các nguyên tố trong cơ thể thực vật

24


Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khoáng lên sự sinh trưởng và phát
triển của cây khoai lang
Thưc vật là sinh vật tự dưỡng, chúng có thể sống trong môi trường vô cơ hoàn
toàn, lấy CO2 từ khí quyển (qua lá), nước và các chất khoáng từ đất (qua rễ).
C, O và H là thành phần của mọi chất hữu cơ, chiếm trên 90% trọng lượng khô:
ü C, 40 – 50% chất khô;
ü O, 42 – 45% chất khô;
ü H, 6 -7 % chất khô.
Các nguyên tố khác, gọi là nguyên tố khoáng (vì có nguồn gốc từ đất), được sắp
xếp thành hai nhóm ( gồm 13 nguyên tố):
ü Các nguyên tố đa lượng (S, P, Mg, Ca, K, N, O, C, H) có tỉ lệ vài % o – vài
%;
ü Các nguyên tố vi lượng (Mo, Cu, Zn, Mn, Fe, B, Cl) có tỉ lệ dưới 1 %o.
Các nguyên tố được cho vào các môi trường dinh dưỡng nhân tạo ở dạng ion và
tỉ lệ thích hợp.
1.3.2. Vai trò của các nguyên tố thiết yếu
 Các nguyên tố đa lượng
Các chất dinh dưỡng đa lượng được dùng làm thành phần của các chất hữu cơ,
tạo thể thẩm thấu cho tế bào. Các cation hóa trị 2 như Ca² + hay Mg²+ có khả năng làm
biến đổi tính thẩm thấu của màng. Vài chất dinh dưỡng đa lượng cũng hoạt hóa
enzyme.