TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
LƯƠNG NGÂN HÀNG XUYÊN
HIỆU QUẢ CỦA THAN HOẠT TÍNH VÀ CÁC LOẠI
VITAMIN ĐƠN LÊN SỰ SINH TRƯỞNG CỦA
CỤM CHỒI VÀ CHỒI LAN MOKARA KPS
GOACHIA “YELLOW” IN VITRO
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: NÔNG HỌC
Cần Thơ, 2009
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG
Luận văn tốt nghiệp
Ngành: NÔNG HỌC
HIỆU QUẢ CỦA THAN HOẠT TÍNH VÀ CÁC LOẠI
VITAMIN ĐƠN LÊN S Ự SINH TRƯỞNG CỦA
CỤM CHỒI VÀ CHỒI LAN MOKARA KPS
GOACHIA “YELLOW” IN VITRO
Giáo viên hướng dẫn:
TS. Nguyễn Bảo Toàn
CN. Lê Hồng Giang
“HIỆU QUẢ CỦA THAN HOẠT TÍNH VÀ CÁC LOẠI VITAMIN ĐƠN
LÊN SỰ SINH TRƯỞNG CỦA CỤM CHỒI V À CHỒI LAN
MOKARA KPS GOACHIA “YELLOW” IN VITRO”
Do sinh viên: LƯƠNG NGÂN HÀNG XUYÊN th ực hiện và bảo vệ trước hội
đồng ngày….. tháng….. năm 2009.
Luận văn đã được hội đồng chấp thuận và đánh giá ở mức:…………………
Ý kiến hội đồng: ……………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………...
................................................................................................................................
………………………………………………………………………………………..
Cần Thơ, ngày ….. tháng ….. năm 2009
DUYỆT KHOA
Trưởng khoa Nông Nghiệp và SHƯD
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công tr ình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết
quả trình bày trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất k ì
luận văn nào trước đây.
Tác giả luận văn
Lương Ngân Hàng Xuyên
- iii -
Lương Ngân Hàng Xuyên
-v-
LƯƠNG NGÂN HÀNG XUYÊN. 2009. “Hiệu quả của than hoạt tính và các loại
vitamin đơn lên sự sinh trưởng của cụm chồi và chồi lan Mokara KPS Goachia
“Yellow” in vitro”. Luận văn tốt nghiệp đại học, Khoa Nông Nghiệp V à Sinh Học
ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ. Người hướng dẫn khoa học: TS . Nguyễn
Bảo Toàn
TÓM LƯỢC
Đề tài “Hiệu quả của than hoạt tính và các loại vitamin đơn lên sự sinh
trưởng của cụm chồi và chồi lan Mokara KPS Goachia “Yellow” in vitro” được
thực hiện tại phòng cấy mô, bộ môn Sinh Lý-Sinh Hóa nhằm đánh giá hiệu quả của
việc bổ sung thêm than hoạt tính và các loại vitamin lên sự phát triển của cụm chồi
và chồi lan Mokara KPS Goachia “Yellow”. Nghiên cứu gồm hai thí nghiệm được
bố trí theo thể thức hoàn toàn ngẫu nhiên với năm lần lặp lại. Môi tr ường nuôi cấy
là môi trường 1/2 MS có bổ sung thêm nước dừa (100 ml/l), than hoạt tính (1 g/l) và
các loại vitamin: Thiamin (5 mg/l), Pyridoxin (5 mg/l), Nicotinic acid (5 mg/l),
Myo-Inositol (100 mg/l) . Kết quả thí nghiệm cho thấy: than hoạt tính không có
hiệu quả đối với sự sinh trưởng của cụm chồi nhưng có hiệu quả đối với sự gia tăng
số lá tương đối của chồi lan. Môi trường có bổ sung Myo-Inositol 100 mg/l cho hiệu
quả gia tăng chiều cao tương đối cao nhất ở cả cụm chồi (112,2%) lẫn chồi (32,7%).
Ngoài ra Myo-Inositol còn có hiệu quả đối với sự gia tăng số chồi (112,3%). Đối
với Nicotinic acid, kết quả cho thấy số lá gia tăng tương đối cao nhất (199,2%) trên
cụm chồi. Môi trường bổ sung Myo-Inositol (100 mg/l) không kết hợp với than hoạt
tính có hiệu quả tốt đối với sự gia tăng chiều cao chồi Mokara.
- vi -
xii
MỞ ĐẦU
1
Chương 1 - LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2
1.1 GIỚI THIỆU VỀ LAN Mokara KPS Goachia “Yellow”
2
1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP NHÂN GI ỐNG Mokara KPS Goachia
“Yellow”
3
1.2.1 Nhân giống từ hom
3
1.2.2 Nhân giống từ hom có cải tiến
3
1.2.3 Nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô
3
2.1.3 Trang thiết bị, dụng cụ và hóa chất
9
2.2 PHƯƠNG PHÁP
9
2.2.1 Chuẩn bị môi trường
9
- vii -
2.2.2 Tiến hành thí nghiệm
9
2.2.2.1 Hiệu quả của sự bổ sung vitamin đối với sự sinh
trưởng cùa cụm chồi lan Mokara KPS Goachia
“Yellow”
9
2.2.2.2 Hiệu quả của việc bổ sung vitamin đối với sự
sinh trưởng của chồi lan Mokara KPS Goachia
“Yellow”
18
3.4.2 Số lá gia tăng tương đối
19
3.4.3 Tỉ lệ ra rễ
21
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
23
TÀI LIỆU THAM KHẢO
24
- viii -
DANH SÁCH BẢNG
Bảng
Tựa bảng
Trang
3.1
Hiệu quả của than hoạt tính v à vitamin lên sự gia tăng số
chồi tương đối (%) của cụm chồi lan Mokara KPS Goachia
“Yellow” ở giai đoạn 50 ngày sau khi cấy
16
Hiệu quả của than hoạt tính v à vitamin lên sự gia tăng chiều
cao tương đối (%) của chồi lan Mokara KPS Goachia “Yellow” ở
giai đoạn 30 ngày sau khi cấy
17
Hiệu quả của than hoạt tính v à vitamin lên sự gia tăng chiều
cao tương đối (%) của chồi lan Mokara KPS Goachia “Yellow” ở
giai đoạn 50 ngày sau khi cấy
18
Hiệu quả của than hoạt tính v à vitamin lên sự gia tăng số lá
tương đối (%) của chồi lan Mokara KPS Goachia “Yellow”
ở giai đoạn 30 ngày sau khi cấy
19
Hiệu quả của than hoạt tính và vitamin lên sự gia tăng số lá
tương đối (%) của chồi lan Mokara KPS Goachia “Yellow”
ở giai đoạn 50 ngày sau khi cấy
19
20
Hiệu quả của than hoạt tính v à vitamin lên tỉ lệ tạo rễ (%)
của chồi lan Mokara KPS Goachia “Yellow” ở giai đoạn 50
ngày sau khi cấy
21
-x-
DANH SÁCH HÌNH
Hình
Tên hình
Trang
3.1
Cụm chồi lan Mokara ở 50 ngày sau khi cấy
20
3.2
Sự phát triển của chồi lan Mokara ở 50 ngày sau khi cấy
20
thường được quan tâm nhiều nhất, ng ười ta luôn bổ sung vào các môi trường
khoáng cơ bản những thành phần khác nhằm tạo điều kiện cho cây lan phát triển tốt
hơn. Vitamin được xem như một thành phần không thể thiếu trong tất cả các môi
trường nuôi cấy, nó được cho vào môi trường như là một coenzyme trong các phản
ứng trao đổi chất. Nhưng loại vitamin thực sự có hiệu quả vẫn chưa được biết.
Đề tài: “Hiệu quả của sự bổ sung than hoạt tính và các loại vitamin đơn
lên sự sinh trưởng của cụm chồi và chồi lan Mokara KPS Goachia “Yellow” in
vitro” được thực hiện nhằm xác định đ ược hiệu quả của các loại vitamin bổ sung
vào môi trường nuôi cấy lan Mokara KPS Goachia “Yellow” trong giai đo ạn tiền
thuần dưỡng, góp phần hoàn thiện quy trình nhân giống lan Mokara.
-1-
CHƯƠNG 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 GIỚI THIỆU VỀ LAN Mokara
Hoa lan Arachnis là loài lan đơn thân có kích cỡ lớn. Cụm hoa gần nách
cứng, hơi dài phân nhánh hoặc đơn ra hoa liên tục và lâu tàn. Hoa lan Arachnis
được sử dụng làm cây lai thương mại rất phổ biến.
Hoa lan Ascocentrum là loài lan đơn thân có kích c ỡ trung bình hoặc trung
bình nhỏ. Các cụm hoa gần nách lá, đồng màu và lâu tàn. Trong và th ập niên qua,
những nhà trồng lan lợi dụng mối quan hệ để lai giống Vanda và Ascocentrum chủ
yếu để giảm kích thước, mà trong trường hợp của giống Vanda thường không kiểm
soát được và cũng để tăng khả năng ra hoa v à phối màu.
Hoa lan Vanda là loài lan đơn thân cây có kích c ỡ trung bình và lớn, không
có mầm giả. Các cụm hoa được tạo ra từ nách lá, thẳng đứng hoặc uốn cong. Hoa
thay đổi đáng kể về hình dáng, kích cỡ, màu sắc, hoa rực rỡ, lâu tàn và ra hoa liên
tục. Giống Vanda có khoảng 40 loài được dùng để lai giống rộng rãi, đôi khi liên
1.2.2 Nhân giống từ hom có cải tiến
Biện pháp cắt hom lấy phần ngọn l àm cây giống, còn phần gốc sẽ phát triển
các chồi con thành cây thành phẩm để trồng đang được nhà vườn trồng lan cắt cành
Mokara áp dụng rộng rãi. Tuy nhiên, một điểm hạn chế của ph ương pháp này là hệ
số nhân chồi không cao. Để cải thiện hệ số n ày, người ta đã tiến hành thí nghiệm
bằng áp dụng các biện pháp kỹ thuật để tác động v ào để nâng cao khả năng ra chồi
của các giống Mokara. Các loại phân bón lá có hàm lượng đạm cao như 31-11-11
kết hợp loại có chứa acid amin, rong biển được phun liên tục vào thời điểm trước
khi cắt đọt 1 tháng và sau khi cắt 6 tháng để tăng hiệu quả của biện pháp nhân
giống.
1.2.3 Nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô
Đây là phương pháp nhân gi ống chung được áp dụng cho hoa lan rất hiệu
quả. Từ một cây mẹ ban đầu có thể nhân ra h àng ngàn cây có kích thư ớc và chất
lượng đồng đều như nhau, giúp việc nhân giống được nhanh hơn. Nếu chọn lựa cây
mẹ ban đầu tốt, như có đặc tính hoa đẹp và ra hoa liên tục (Dương Hoa Xô, 2008)
1.3 SƠ LƯỢC VỀ PHƯƠNG PHÁP NHÂN GI ỐNG IN VITRO
1.3.1 Giới thiệu
Kỹ thuật nuôi cấy mô dựa v ào tính toàn năng (totipotency) c ủa thực vật được
đưa ra vào năm 1839 bởi Schleiden và Schwann. Đây là phương pháp nuôi c ấy vô
trùng các cơ quan, mô, t ế bào thực vật trên môi trường nuôi cấy được xác định rõ;
việc nuôi cấy được duy trì dưới điều kiện được kiểm soát (Nguyễn Bảo To àn,
2004). Ngày nay người ta đã chủ động điều khiển được sự phân hoá và phản phân
hoá tế bào để tái sinh một cây hoàn chỉnh từ tế bào và mô thực vật tách rời nhờ vào
việc chọn tạo được môi trường nuôi cấy thích hợp cho từng đối t ượng thực vật
-3-
(Phạm Văn Duệ, 2005). Phương pháp này cho số lượng lớn cây giống đồng nhất
trong cùng một lúc với khoảng thời gian ngắn (Nguyễn Đức Th ành, 2000).
thích ra rễ, thường sau 2-3 tuần, từ những chồi riêng biệt sẽ hình thành rễ và trở
-4-
thành cây hoàn chỉnh. Trong môi trường kích thích ra rễ cần phải bổ sung auxin để
cảm ứng rễ và nồng độ khoáng thường giảm so với môi tr ường tăng sinh (Nguyễn
Đức Lượng, 2002).
- Giai đoạn 4: thuần dưỡng.
1.3.3 Môi trường nuôi cấy
Các thành phần cơ bản của môi trường nuôi cấy bao gồm: muối khoáng (đa
lượng và vi lượng), nguồn carbon, vitamin, chất điều hoà sinh trưởng, agar,…
- Đường: tạo nên nguồn carbon giúp mô tổng hợp nên carbohydrate cho cây
mà không phải do quang hợp của mô cây tạo n ên. Đường được sử dụng phổ biến là
sucrose 2-5% (Nguyễn Bảo Toàn, 2004).
- Các muối khoáng đa lượng: nuôi cấy mô thực vật đ òi hỏi một lượng nhất
định các nguyên tố đa lượng như N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, …
- Các muối khoáng vi lượng có vai trò quan trọng đối với đời sống thực vật.
Chúng tham gia vào các quá trình sinh hoá trong tế bào, tham gia vào trung tâm
hoạt tính của enzyme, tăng tính chống chịu của thực vật tr ước những điều kiện bất
lợi. Các vi lượng thông dụng là Mn, B, Zn, Cu, I, ... nồng độ sử dụng trong môi
trường thường rất thấp (Nguyễn Văn Uyễn et al., 1993).
- Vitamin:
Thực vật cần vitamin để xúc tác các quá tr ình biến dưỡng khác nhau. Thông
thường thực vật có thể tự tổng hợp vitamin cần thiết cho nhu cầu của chúng. Khi tế
bào và mô được nuôi cấy in vitro thì một số loại vitamin trở th ành yếu tố giới hạn
sự phát triển của chúng (Trần Đức L ượng, 2002).
Gamborg et al. (1968) cũng cho rằng hầu hết các cây trồng có thể tổng hợp
các vitamin cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển nhưng với những vitamin đặc
trưng như vitamin B1, vitamin B3, vitamin B6 và myo- inositol cần được bổ sung
vào môi trường trong nuôi cấy in vitro để nâng cao sự sinh trưởng và sự phân hóa.
phospholipid, pectin của thành tế bào và hệ thống màng trong tế bào, tham gia vào
dinh dưỡng khoáng, vận chuyển đ ường và trao đổi hydratcarbon. Ngoài ra MyoInositol còn tham gia tích trữ, vận chuyển và giải phóng auxin (Bonduski, 1984 ;
trích dẫn bởi Vũ Văn Vụ et al., 2006). Mặc dù đây không phải là một loại vitamin
nhưng cũng được chứng minh kích thích sự tăng tr ưởng của tế bào đa số loài thực
vật. Người ta cho rằng Myo-Inositol được phân tách ra thành acid ascorbic và
peptine và được đồng hóa thành phosphoinositide và phosphatidylinositol có vai trò
quan trọng trong sự phân chia tế bào. Hàm lượng sử dụng khoảng 50-5000 mg/l môi
trường (Nguyễn Đức Lượng, 2002).
- Acid hữu cơ: các acid hữu cơ như citric acid, malic acid, succinic acid,…cũng
được thêm vào môi trường. Hiệu quả của chúng khá rõ rệt nhưng chức năng thật sự
chưa được biết (Nguyễn Bảo To àn, 2004).
- Agar: là một polysaccharide làm từ rong biển, hàm lượng sử dụng từ 810g/l có tác dụng đông cứng môi trường.
- Than hoạt tính: được bổ sung vào môi trường ở các giai đoạn khác nhau
của quá trình nuôi cấy in vitro. Than hoạt tính không phải là chất điều tiết sinh
trưởng, nó đóng vai trò như là chất hút ẩm của môi trường. Than hoạt tính có khả
năng hấp thụ một số chất không có lợi cho sự phát triển của cây như các chất
được sản sinh ra trong quá trình kh ử trùng môi trường nuôi cấy hoặc một số chất
-6-
do cây trồng tiết ra. Đôi lúc than hoạt tính cũng đóng vai trò như chất điều tiết sinh
trưởng (George và Sherrington, 1984).
Theo Vũ Văn Vụ et al. (2006), than hoạt tính được dùng để hấp thụ các
chất màu, hợp chất phenol, các sản phẩm trao đổi chất thứ cấp. Kích thích sự h ình
thành và phát triển rễ, than hoạt tính cũng hút các chất hữu c ơ như phytohoocmon,
vitamin, sắt chelat, kẽm…
Ngoài ra than cũng là một trong những chất chống oxy hoá tốt. Việc bổ
sung than hoạt tính vào môi trường nuôi cấy thì sẽ có lợi và có tác dụng khử độc
(Nguyễn Đức Lượng, 2002). Khi bổ sung than hoạt tính vào môi trường nuôi cấy thì
Nguồn giống lan Mokara KPS Goachia “Yellow” d ạng cụm chồi và chồi của
phòng thí nghiệm Cấy Mô, Bộ Môn Sinh Lý -Sinh Hoá, Khoa Nông Nghiệp và Sinh
Học Ứng Dụng, Trường Đại Học Cần Thơ.
Sử dụng môi trường nền là môi trường Murashige và Skoog (1962) với hàm
lượng khoáng đa lượng giảm đi một nửa (ký hiệu l à 1/2 MS) có bổ sung thêm nước
dừa (100 ml/l), đường (20 g/l), agar (8,5 g/l).
Thành phần đa vi lượng của môi trường 1/2 MS
- Đa lượng:
NH4NO3 825 mg/l
KNO3 950 mg/l
MgSO4.7H2O185 mg/l
CaCl2 165 mg/l
KH2PO4 85 mg/l
NaFeEDTA 50 mg/l
- Vi lượng:
H3BO3 6,2 mg/l
MnSO4 22,3 mg/l
ZnSO4.7H2O 11,5 mg/l
Na2MoO4.2H2O 0,25 mg/l
CuSO4.5H2O 0,025 mg/l
KI 0,83 mg/l
-8-
CoCl2 0,025 mg/l
Tuỳ theo thí nghiệm có bổ sung thêm các chất như: than hoạt tính và các loại vitamin.
2.1.3 Trang thiết bị, dụng cụ và hoá chất thí nghiệm
Tủ cấy vô trùng, nồi hấp khử trùng, tủ sấy, máy đo pH, microwave, cân phân
tích, tủ lạnh, bếp điện từ, …
0
1
NT1
NT6
Thiamin
(5 mg/l)
NT2
NT7
Vitamin
Pyridoxin
Nicotinic acid
(5 mg/l)
(5 mg/l)
NT3
NT4
NT8
NT9
-9-
Myo-Inositol
(100 mg/l)
NT5
NT10
Chỉ tiêu theo dõi:
NT3
NT4
NT8
NT9
Thiamin
(5 mg/l)
NT2
NT7
Myo-Inositol
(100 mg/l)
NT5
NT10
Chỉ tiêu theo dõi:
- Chiều cao gia tăng tương đối (%)
- Số lá gia tăng tương đối (%)
- Tỉ lệ tạo rễ (%)
Các chỉ tiêu ở cả 2 thí nghiệm được ghi nhận ở 0, 10, 20, 30, 40 v à 50 ngày
sau khi cấy.
- 10 -
2.3 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU
Các chỉ tiêu vê chiều cao, số lá, số chồi đ ược chuyển sang giá trị gia tăng
tương đối theo công thức sau:
Giá trị sau – giá trị đầu
Giá trị gia tăng tương đối (%) =