BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
HOÀN THIỆN QUY TRÌNH NHÂN GIỐNG CÂY GỪNG
(Zingiber officinale Rose.) BẰNG PHƯƠNG PHÁP
NUÔI CẤY PHÔI SOMA
Ngành học
: CÔNG NGHỆ SINH HỌC
Sinh viên thực hiện
: LÊ NGUYỄN TẤN LỰC
Niên khóa
: 2009 – 2013
Tháng 6/2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Lê Nguyễn Tấn Lực
i
TÓM TẮT
Gừng (Zingiber officinale Rosc.) là một trong những cây gia vị phương đông được
biết sớm nhất, có giá trị thương mại quan trọng trong việc sử dụng làm dược liệu và thực
phẩm. Những năm gần đây, việc trồng gừng đã đem lại lợi nhuận cao cho người nông dân.
Phương pháp nhân giống truyền thống gừng bằng củ cần một lượng giống khá lớn và có
thể lây lan bệnh do nấm khuẩn đặc biệt là bệnh thối củ. Vì vậy đề tài “Hoàn thiện quy
trình nhân giống cây gừng (Zingiber officinale Rosc.) bằng phương pháp nuôi cấy phôi
soma” để tạo nguồn giống ban đầu đồng nhất, sạch bệnh và đáp ứng cho nhu cầu giống
hiện nay.
Đề tài gồm 5 thí nghiệm nhằm mục đích khảo sát nồng độ và thời gian các chất khừ
trùng ảnh hưởng đến quá trình vô mẫu. Ảnh hưởng của các chất điều hòa sinh trưởng đến sự
tạo sẹo, tái sinh phôi soma, tái sinh chồi và tạo rễ của cây gừng in vitro. Ngoài ra, đề tài còn
thí nghiệm ảnh hưởng của giá thể đến thuần hóa cây gừng in vitro ngoài vườn ươm.
Khi khử trùng mẫu cây gừng bằng Ca(OCl)2 10% trong thời gian 15 phút kết
hợp với HgCl2 0,1% trong thời gian 3 phút có hiệu quả khử trùng cao nhất. Tạo sẹo từ
bẹ lá của cây gừng nồi in vitro trên môi trường MS bổ sung 2,4-D (1,0 mg/l) và BA (2,0
mg/l) cho kết quả cao nhất. Việc tạo phôi soma đạt kết quả tốt nhất khi nuôi cấy trên môi
trường MS bổ sung BA (2,0 ml/l). Bên cạnh đó, môi trường MS có bổ sung BA (2,0
ml/l) + NAA (1,0 ml/l) cho tỉ lệ tạo chồi và số rễ cao nhât. Khi trồng trên giá thể 70%
mụn dừa + 30% tro trấu cho tỉ lệ sống của cây con ngoài vườn ươm cao nhất 91%.
ii
SUMMARY
Danh sách chữ viết tắt ................................................................................................ vi
Danh sách các bảng ................................................................................................... vii
Danh sách các hình ...................................................................................................viii
Chương 1 MỞ ĐẦU .................................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề ............................................................................................................. 1
1.2 Yêu cầu ................................................................................................................. 2
1.3 Nội dung thực hiện ................................................................................................ 2
Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................................... 3
2.1 Tổng quan về cây gừng ......................................................................................... 3
2.1.1 Vị trí phân loại gừng........................................................................................... 3
2.1.2 Đặc điểm hình thái cây gừng .............................................................................. 3
2.1.3 Phân bố, sinh học và sinh thái ............................................................................ 3
2.1.4 Thành phần hóa học............................................................................................ 4
2.1.5 Công dụng của gừng ........................................................................................... 4
2.1.6 Công dụng của cây gừng .................................................................................... 5
2.2 Các phương pháp nhân giống gừng ....................................................................... 6
2.2.1 Phương pháp nhân giống gừng truyền thống ..................................................... 6
2.2.2 Phương pháp nhân giống gừng bằng nuôi cấy in vitro....................................... 6
2.3 Nuôi cấy mô tế bào thực vật .................................................................................. 7
2.3.1 Ý nghĩa và ứng dụng của phương pháp nuôi cấy mô ......................................... 7
2.3.2 Các giai đoạn nhân giống in vitro....................................................................... 8
2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến nhân giống in vitro .................................................. 9
2.3.4 Các phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật thường được sử dụng ............... 9
2.3.5 Các chất điều hòa sinh trưởng thực vật ............................................................ 11
iv
2.3.6 Các chất điều hòa sinh trưởng thường được dùng trong nuôi cấy mô sẹo ....... 11
2.3.7 Điều kiện nuôi cấy ................................................................................. 12
2.3.8 Các yếu tố khác ................................................................................................ 13
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
2,4-D
: 2,4 - Dichlorophenoxy Acetic Acid
ANOVA
: Analysis of Variance
BA
: 6 - Benzyl adenine
Ca(OCl)2
: Hypochlorite calcium
Ctv
: Cộng tác viên
ĐC
: Đối chứng
HgCl2
: Mercuryy Cloricle
Kinetin
Bảng 4.6 Tỉ lệ sống của cây gừng in vitro ngoài vườn ươm sau 4 tuần ........................ 28
vii
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1 Gừng trồng trong bao ................................................................................................ 3
Hình 3.1 Cây gừng được sử dụng làm vật liệu thu ngọn .................................................. 15
Hình 4.1 Cây gừng in vitro sau 6 tuần nuôi cấy trên môi trường MS .............................. 20
Hình 4.2 Mẫu lá gừng in vitro trên môi trường tạo sẹo. ................................................... 22
Hình 4.3 Bẹ lá gừng in vitro trên môi trường cảm ứng sẹo sau 4 tuần nuôi cấy .............. 24
Hình 4.4 Hình mô sẹo trên môi trường nghiệm thức sau 6 tuần nuôi cấy trên môi trường......... 24
Hình 4.5 Mô sẹo trên môi trường cảm ứng tạo sẹo từ bẹ lá sau 6 tuần nuôi cấy ............. 25
Hình 4.6 Phôi của cây gừng in vitro sau 4 tuần nuôi cấy ................................................ 26
Hình 4.7 Chồi được hình thành phôi soma sau 5 tuần nuôi cấy ....................................... 27
Hình 4.8 Tỉ lệ sống của cây gừng in vitro ngoài vườn ươm sau 4 tuần............................ 29
Hình 4.9 Cây gừng in vitro chết sau 2 tuần trồng trên giá thể 100% mụn dừa ............... 29
Hình 4.10 Quy trình nhân giồng cây gừng in vitro........................................................... 29
viii
Chương 1 MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Gừng (Zingiber officinale Rose.) là cây thân thảo, cao khoảng 0,6 – 1m. Lá màu
xanh đậm dài 15 – 20 cm, rộng 2 cm, mọc so le, thẳng đứng. Thân ngầm phình to chứa
các chất dinh dưỡng gọi là củ, xung quanh củ có các rễ tơ. Rễ và củ chỉ phát triển tập
trung ở lớp đất mặt, sâu 0 – 15 cm, mắt chồi nằm ở củ gừng với số lượng ít. Gừng tươi
thường được sử dụng phổ biến để làm gia vị, mứt, kẹo, rượu. Trong Ðông y, gừng
thường được dùng làm thuốc giải cảm, làm ấm tỳ vị và để chống nôn, giảm đau. Ngoài
Xác được thời gian khử trùng thích hợp cho việc vô mẫu từ củ của cây gừng.
Nghiên cứu nồng độ các chất điều hòa sinh trưởng thích hợp cho quá trình tạo seo, tạo
phôi, tạo chồi và tạo rễ. Xác định được giá thể thích hợp trong việc thuần hóa cây
ngoài vườn ươm.
1.3 Nội dung
Nội dung thực hiện gồm có các thí nghiệm:
Khảo sát ảnh hưởng của Ca(OCl)2 10% và HgCl2 0,1% đến hiệu quả khử trùng
mẫu cấy từ củ cây gừng.
Khảo sát ảnh hưởng của 2,4-D và BA lên khả năng tạo sẹo từ lá và bẹ lá của
cây gừng in vitro.
Khảo sát ảnh hưởng của BA lên khả năng tạo phôi soma từ mô sẹo cây gừng in vitro.
Khảo sát ảnh hưởng của BA và NAA lên khả năng tái sinh chồi và tạo rễ từ
phôi soma cây gừng in vitro.
Thí nghiệm thuần hóa cây gừng in vitro ngoài vườn ươm.
2
Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu về cây gừng (Zingiber officinale Rose.)
2.1.1 Phân loại học của cây gừng
Giới
: Plantae
Ngành
: Angiospermae
Lớp
cũng màu tím. Tuy nhiên, ở nước ta gừng trồng ít ra hoa hoặc chưa ra hoa đã thu
hoạch củ để bán (Mai Văn Quyền và ctv, 2001).
2.1.3 Phân bố của cây gừng
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. Gừng đã trở
thành cây trồng kinh tế cho nông dân ở Châu Mỹ, Châu Phi và Đông Nam Á. Gần
50% sản lượng gừng thu hoạch xuất xứ từ Ấn Độ, một phần từ Châu Phi, Brazil,
Jamaica. 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 (Ravindran và
Nirmal Babu, 2005).
3
Cây gừng được trồng phổ biến ở vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, có nhiệt độ trung
bình hàng năm từ 21 – 27 0C, lượng mưa từ 1500 – 2500 mm/năm, từ độ cao vài mét
đến 1500 m trên mặt nước biển. Ở các vùng núi cao, khí hậu lạnh, nhiều sương không
thích hợp đối với cây gừng (Nguyễn Ngọc Bình và Phạm Đức Tuấn, 2001).
2.1.4 Thành phần hóa học của cây gừng
Thành phần hóa học của gừng rất phong phú: chứa 2 – 3% tinh dầu, 5% nhựa
cây, 3,7% chất béo, ngoài ra còn có tinh bột, chất cay và các vitamin như C, B1, B2,
B6. Tinh dầu chứa các thành phần như β-zingiberin (35%), ar-curcumen (17%), βfarnesen (10%) và một lượng nhỏ hợp chất alcol. Trong nhựa cây còn chứa 20 – 25%
tinh dầu, 20 – 30% chất cay.
Thành phần chất cay là zingeron, shogaol và zingerol. Ngoài ra, trong tinh dầu gừng
còn chứa α-complen, β-phelandren, eucalyptol và các gingerol. Có thể chưng cất tinh dầu
từ gừng với hiệu suất 1 – 2,7% hoặc điều chế nhựa dầu gừng từ bột gừng khô với các
dung môi hữu cơ, hiệu suất 4,2 – 6,5 (Nguyễn Thị Kim Phương, 2011).
2.1.5 Bệnh hại trên củ gừng
Bệnh thối củ gừng do vi khuẩn Pseudomonas solanascerum và Ewinia sp
gây ra. Cây gừng đang xanh tốt bổng dưng bị héo đột ngột vào giữa trưa, vài ngày sau
toàn bộ cây bị vàng, khi nhổ lên thấy đỉnh sinh trưởng của gừng có nhựa đục. Phần củ
mạch nên dùng gừng tươi hằng ngày vào sáng, trưa, tối, mỗi lần 1 lát mỏng (khoảng 2
g), sẽ không phải dùng aspirin. Tác dụng ngăn cản sự tăng cholesterol trong máu, có
tác dụng với các bệnh tăng mỡ máu, nhiễm mỡ gan, huyết áp cao. Giúp cho hệ thống
miễn dịch làm việc có hiệu quả, tăng khả năng chống lạnh, chịu lạnh và hạn chế các
bệnh viêm nhiễm. Ức chế thần kinh trung ương, ức chế hoạt tính của histamin, dẫn đến
giảm co thắt cơ trơn, giảm cơn dị ứng. Gừng còn có tác dụng tốt trong việc chữa nôn
mửa (do thai nghén, say tàu xe hay do hóa trị, xạ trị) mà không gây phản ứng phụ như
các thuốc chống nôn hóa dược. Giúp hệ thống tiêu hóa làm việc tốt hơn nhờ khả năng
kích thích tiết nước bọt, dịch mật, kích thích sự vận chuyển trong đường tiêu hóa. Kích
thích sự sinh trưởng các loại vi khuẩn có ích trong hệ tiêu hóa, có tác dụng chống rối
loạn tiêu hóa do kháng sinh. Gừng cũng làm giảm bài tiết dịch vị, ức chế sự co bóp dạ
dày, ức chế sự phát triển của các loại vi trùng gây bệnh dạ dày. Chống phù nề, giảm
đau, chống hen. Gừng được dùng để điều trị có hiệu quả các chấn thương phần mềm
(thuốc đắp và uống) bong gân, hen, ho lâu không khỏi, đau răng, thấp khớp. Ngoài ra,
gừng còn có tác dụng phòng sỏi mật, phòng chống các bệnh ung thư, chống lão hóa,
giảm sốt, chống nhiễm độc gan (Nguyễn Thị Kim Phương, 2011).
5
2.2 Phương pháp nhân giống gừng
2.2.1 Phương pháp truyền thống
Hiện nay, gừng được trồng phổ biến bằng cách tách củ (gừng giống) có chứa chồi
ngủ (mắt mầm) và đem giâm xuống đất. Sau một thời gian sẽ ra rễ, chồi phát triển
sống thành cây độc lập và hoàn chỉnh. Tuy nhiên, số lượng chồi ngủ không nhiều, nếu
trồng gừng tập trung trên phạm vi lớn thì phải dự trữ lượng gừng giống khá lớn (1 ha
cần khoảng 3 tấn củ gừng giống hoặc có thể trữ lại 20 – 25% sản phẩm thu hoạch để
làm giống). Hơn nữa, cây gừng hiếm khi ra hoa, nếu có hoa thì cũng khó có hạt hoặc
hạt lép không thể nảy mầm, cho nên không thể nhân giống gừng từ hạt (Huỳnh Trường
Huê, 2009)
chồi/mẫu cấy). Rajani (2006), cũng đã sử dụng HgCl2 và NaOCl để khử trùng đỉnh
sinh trưởng với khoảng thời gian và nồng độ khác nhau để tìm ra nồng độ khử trùng
mẫu tốt nhất. Tỷ lệ cao nhất đạt 90% mẫu khỏe và sạch nấm khuẩn khi sử dụng chất
khử trùng là 0,1% HgCl2 trong 12 phút, tỷ lệ đạt 70% khi khử trùng 0,1% HgCl2 với
thời gian 10 phút, tỷ lệ thấp nhất (37%) khi khử trùng 0,5% NaOCl trong thời gian 10
phút, khử trùng chỉ đạt 24% mẫu sạch nấm khuẩn nhưng 33% mẫu đã bị chết khi khử
trùng mẫu gừng với HgCl2 0,1% trong 15 phút.
2.3 Phương pháp nuôi cấy tế bào thực vật
2.3.1 Giới thiệu phương pháp nuôi cấy tế bào thực vật
Theo Nguyễn Đức Lượng (2002), nuôi cấy tế bào thực vật là kĩ thuật cho phép
nuôi cấy dễ dàng những tế bào thực vật hay mô phân sinh sạch bệnh trong môi trường
nhân tạo thích hợp để tạo ra những khối tế bào hay những cây hoàn chỉnh trong ống
nghiệm. Cơ sở sinh lí của nuôi cấy mô – tế bào đó là tính toàn năng, là khả năng của tế
bào hình thành cây hoàn chỉnh trong điều kiện nuôi cấy thích hợp, do trong tế bào có
chứa bộ nhiễm sức thể hoàn chỉnh của loài.
Các nhân tố đảm bảo thành công trong nuôi cấy mô tế bào thực vật: đảm bảo
điều kiện vô trùng, phòng thí nghiệm phải chuyên hóa cao, chọn đúng môi trường và
chuẩn bị môi trường đúng cách, chọn mô cấy, xử lí mô thích hợp trước và sau khi cấy.
2.3.2 Sơ lượt về lịch sử nuôi cấy mô tế bào thực vật
Theo Phạm Thành Hổ (2006), sự phát triển của nuôi cấy mô thực vật có thể
chia làm 4 giai đoạn chính:
Giai đoạn I (1902 - 1930): với những thử nghiệm ban đầu.
Giai đoạn II (1934 - 1954): năm 1937, Gautheret đã nuôi cấy thành công mô tế
bào cà rốt. Phát hiện vai trò các vitamin, chất kích thich sinh trưởng auxin, cytokinin.
Giai đoạn III (1957 – 1992): thực hiện tách và nuôi tế bào đơn. Biết vai trò tỉ lệ
cytokinin/auxin, tạo protoplast và tái sinh cây, tạo cây đơn bội từ nuôi cấy túi phấn và
từ những năm 1980 là sự phát triển công nghệ gen thực vật.
7
8
2.3.3 Tầm quan trọng của phương pháp nuôi cấy mô - tế bào thực vật
Theo Nguyễn Đức Lượng (2002), phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật có
ý nghĩa vô cùng to lớn đối với việc 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.
Về mặt lý luận sinh học cơ bản, đã mở ra khả năng to lớn cho việc tìm hiểu sâu
sắc về bản chất của sự sống. Thông qua nuôi cấy tế bào, chúng ta có thể tiến hành so
sánh đặc tính của cơ thể với các hợp phần của chúng khi tách khỏi cơ thể, từ đó rút ra
quy luật về các bộ phận trong cây. Thực tế đã cho phép tách và nuôi cấy trước hết là
mô phân sinh, từ đó tạo ra tế bào không chuyên hóa gọi là mô sẹo, và từ mô sẹo có thể
kích thích để tái sinh cây hoàn chỉnh. Đây là ưu thế mà các nhà sinh lý, sinh hóa và di
truyền học dễ dàng sử dụng trong công tác của mình.
Về mặt thực tiễn sản xuất: phương pháp nuôi cấy tế bào thực vật được sử dụng
để phục tráng và nhân nhanh các giống cây trồng quý, có giá trị kinh tế cao. Hiện nay,
nó đã trở thành kĩ thuật nông nghiệp phổ biến và sử dụng trong công tác chọn giống
cây trồng. Phương pháp nuôi cây tế bào thực vật còn được sử dụng rộng rãi trong công
nghệ sinh học. Chỉ trong một thời gian ngắn có thể tạo một sinh khối lớn có hoạt chất
như alkaloid, glycoside, các steroid (dùng trong y học). Những lợi ích trong việc áp
dụng nuôi cấy tế bào thực vật được tóm tắt như sau: kiểm soát được dịch bệnh cây
trồng, loại bỏ được những cá thể nhiễm bệnh hay mang mầm bệnh, chất lượng giống
thông qua kiểm soát kiểu gen của giống đem vào sản xuất, kiểm soát được toàn bộ kĩ
thuật từ khâu nhân giống đến khâu thu hoạch, tạo ra sự đồng loạt về giống, từ đó tạo ra
sự đồng loạt của cac sản phẩm cuối cùng.
2.3.4 Các kĩ thuật của phương pháp nuôi cấy tế bào thực vật
Nuôi cấy đỉnh sinh trưởng Limmasets và Cornuet (1949), đã phát hiện rằng ở
các cây nhiễm bệnh virus, virus phân bố không đồng nhất trên cây và thường không
thấy chúng ở vùng đỉnh sinh trưởng. Phát hiện đó là cơ sở để Morel và Martin (1952)
chứng minh giả thuyết trên bằng cách tạo được cây sạch bệnh virus từ 6 giống khoai tây
sinh mô sẹo, đặc biệt là auxin và cytokinin. Auxin cần thiết cho quá trình cảm ứng mô
sẹo từ mẫu cấy ban đầu, để đáp ứng lại việc cảm ứng với auxin, tế bào chuyển sang
trạng thái phản phân hóa và bắt đầu hình thành khối mô không tổ chức. Cytokinin có
vai trò quan trọng trong sự phân chia các tế bào không tổ chức này. Tác động của
cytokinin lên sự tăng trưởng của tế bào trong môi trường nuôi cấy mô phụ thuộc vào
sự hiện diện đồng thời của auxin.
Nuôi cấy huyền phù thường được khởi đầu bằng cách nuôi khối mô sẹo cắt nhỏ
trong môi trường lỏng lắc. Sau một thời gian ngắn, các tế bào sẽ dần dần tách ra khỏi
khối mô và tạo thành các tế bào đơn. Mứa độ tách rời của tế bào phụ thuộc vào đặc
tính các khối tế bào xốp và có thể điều chỉnh bằng cách thay đổi thành phần môi
10
trường (Misawa, 1994). Vì thế, nuôi cấy tế bào huyền phù thích hợp hơn cho việc sản
xuất sinh khối tế bào thực vật vì có thể duy trì và thao tác tương tự như các hệ thống
lên men vi sinh vật chìm trong môi trường lỏng.
2.3.5 Môi trường nuôi cấy
Môi trường sử dụng trong các thí nghiệm là môi trường MS (Murashige và
Skoog,1962) với đầy đủ các thành phần dinh dưỡng, khoáng, thuận lợi cho mẫu nuôi cấy.
Môi truờng ½MS, ¼MS là môi trường có hàm lượng khoáng đa lượng giảm ½, ¼.
Môi trường có 8 g/l agar và bổ sung đường, chất điều hòa sinh trưởng,than hoạt
tính với các nồng độ khác nhau tùy theo từng thí nghiệm cụ thể. Môi trường có pH 5.5
– 6 được hấp khử trùng ở nhiệt độ 121oC, áp suất 1 atm trong thời gian 25 phút.
2.3.6 Các chất điều hòa sinh trưởng thường được dùng trong nuôi cấy mô
Auxin
Auxin lần đầu tiên được phát hiện đó là hợp chất đơn giản: acid indol-3-acetic
là tac nhân của sự sinh trưởng kéo dài miền cận dưới đỉnh của bao lá mần và thân cây.
Hiện nay các auxin được đưa vào môi trường nuôi cấy nhằm thúc đẩy sự sinh trưởng
và giãn nở của tế bào, tăng cường các quá trình sinh tổng hợp và trao đổi chất, kích
thich quá trình sinh tổng hợp và trao đổi chất, kích thích quá trình hình thành rễ và
của hạt và củ, có tác dụng tốt lên sự đậu trái của các trái không hạt. Trong nuôi cấy in
vitro, gibberellin có tác dụng với đỉnh sinh trưởng. Nếu thiếu gibberellin, đỉnh sinh trưởng
thể hiện một dạng hình cầu, tạo nên các mắt cây (Dương Công Kiên, 2002).
2.3.7 Điều kiện nuôi cấy
Ánh sáng
Mẫu cây được đặt trên môi trường chứa nguồi năng lượng sẵn sàng là đường, sẽ
ít phụ thuộc vào quang hơp. Tuy nhiên nghiên cứu cho thấy ánh sáng hấp thụ đóng vai
trò quan trọng đến hình dáng cây nuôi cấy mô.
Nhiệt độ
Ngoài ánh sáng, yếu tố môi trường khác ảnh hưởng rõ ràng là nhiệt độ. Tuy có
nhiều loại cây trồng có nhiệt độ tối ưu cho sự tạo hình cây khác nhau nhưng hầu hết
việc nuôi cấy thích hợp ở nhiệt độ 20 – 25oC.
Môi trường in vitro
Môi trường in vitro là môi trường trên và dưới mặt thạch trong bình nuôi cấy.
Môi trường in vitro có ảnh hưởng đến quá trình sinh trưởng và phát triển hình thái của
cây in vitro.
Một số vấn đề của môi trường in vitro là mức độ quang hợp thấp, không cân
bằng CO2, mức độ hấp thụ và vận chuyển các chất dinh dưỡng hạng chế, ... Vì vậy cây
con in vitro sinh trưởng chậm, mẫn cảm với stress ở giai đoạn thuần hóa.
12
Đặc tính của môi trường in vitro và phản ứng của cây con in vitro với môi
trường có mối tương quan. Do vậy việc kiểm soát môi trường in vitro rất quan trọng
(Dương Công Kiên, 2002).
2.3.8 Các yếu tố khác
Nguồn Carbon
Các mẫu nuôi cấy mô thực vật không thể quang hợp, hoặc nến có quang hợp thì
cường độ cũng rất thấp do thiếu chlorophyll, nồng độ CO2 và nhiều điều kiện khác. Vì
đổi cuờng độ ánh sáng, do môi trường trở nên sẫm đi khi có than hoạt tính, có thể kích
thích sự hình thành, sinh trưởng của rễ và là một trong những chất chống oxy hóa tốt
(Vũ Văn Vụ và ctv, 2006).
Tính thẩm thấu của môi trường
Trong môi trường nuôi cấy mô, hấp thụ nước vào tế bào, mô bị chi phối bởi thế
năng của nước trong dịch bào vào trong môi trường dinh dưỡng. Các thành phần chính
ảnh hưởng đến thế năng của nước trong môi trường bao gồm: hàm lượng đường, hàm
lượng agar và một số thành phần muối khoáng.
Đường vừa là nguồn cung cấp carbon cho mẫu cấy đồng thời tham gia điều
chỉnh khả năng thẩm thấu của môi trường. Hàm lượng đường cao môi trường nuôi cấy
khó hút được nước, còn hàm lượng đường quá thấp là một trong những nguyên nhân
gây ra hiện tượng thủy tinh thể. Đây là trở ngại chính cho việc chuyển cây từ ống
nghiệm ra ngoài vườn ươm.
Theo Trigiano và Gray (2000), hydratcarbon đóng góp khoảng 50 – 60% và khả
năng thẩm thấu của môi trường, phần còn lại do các muối dinh dưỡng và thành phần
khác gây ra. Vì thế có thể thay đổi thẩm thấu của môi trường thông qua thành phần
hydratcarbon (Vũ Văn Vụ và ctv, 2006).
Aminoacid
Đối với nhiều mẫu nuôi cấy, môi trường phải được bổ sung các aminoacid vì
chúng giữ vai trò quan trọng trong phát sinh hình thái. Tất cả các dạng tự nhiên của
aminoacid (dạng L) dễ dàng được mô nuôi cấy hấp thụ. Trong đó, glycine là
aminoacid đơn giản nhất, nhưng là nguồn tổng hợp purin và một số thành phần cấu
trúc của vòng porphyrin trong các phân tử chlorophull (Vũ Văn Vụ và ctv, 2006).
14
Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Thời gian và địa điểm
Thí nghiệm được tiến hành từ tháng 12 năm 2012 đến tháng 6 năm 2013 tại