Tp chớ Khoa hc v Phỏt trin 2010: Tp 8, s 3: 418 - 425 TRNG I HC NễNG NGHIP H NI418
NGHIÊN CứU NHÂN NHANH
IN VITRO
CÂY DƯA HấU
(CITRULLUS LANATUS)
Study on Micropropagation of Citrullus Lanatus
Nguyn Th Phng Tho
1
, Ninh Th Tho
1
, V Th H
2
1
Khoa Cụng ngh sinh hc, Trng i hc Nụng nghip H Ni
2
Vin Cõy lng thc v Cõy thc phm
a ch email tỏc gi liờn h:
Ngy gi ng: 04.03.2010; Ngy chp nhn: 16.03.2010
TểM TT
Nghiờn cu tin hnh nhm xõy dng mt quy trỡnh nhõn nhanh in vitro n gin v hiu qu t
chi nh v lỏ mm cõy da hu (Citrullus lanatus). Sau khi gieo 7 - 14 ngy trờn mụi trng MS, ht
da hu ny mm, chi nh v lỏ mm c chuyn sang nuụi cy trờn mụi trng MS cú cha BA v
kinetin cỏc nng khỏc nhau (0,0; 0,5; 1,0; 1,5 v 2,0 mg/l) trong 4 tun. Phn gn cung lỏ mm cú
kh nng to chi cao hn phn ngn lỏ, t 25% mu t
o chi v 1,3 chi/mu trờn mụi trng b sung
0,5 mg/l BA. H s nhõn chi t chi nh t cao nht (15,5 chi/mu) trờn mụi trng cha 1 mg/l BA.
ứng đợc nhu cầu của thị trờng. Nguyên
nhân dẫn đến tình trạng trên l do da hấu
bị rất nhiều loại bệnh gây hại ảnh hởng đến
sản xuất v chất lợng da. Ngoi ra, việc
cung cấp giống không chủ động khiến các
giống da thơng mại trên thị trờng hiện
nay hầu hết đều l các giống lai F1 nhập từ
nớc ngoi, lm tăng chi phí sản xuất.
Nghiờn cu nhõn nhanh in vitro cõy da hu (Citrullus lanatus)
419
Do vậy một quy trình nhân nhanh in
vitro cây da hấu hon chỉnh sẽ có ý nghĩa
vô cùng quan trọng trong công tác nhân v
chọn tạo giống da hấu. Đây l công cụ đắc
lực để nhân nhanh nguồn vật liệu khởi đầu,
góp phần chủ động cung cấp nguồn giống có
chất lợng cao, sạch bệnh, đồng đều với số
lợng lớn cho sản xuất trên quy mô lớn. Hơn
nữa, nó còn l cơ sở để áp dụng các kỹ thuật
của công nghệ sinh học trong chọn tạo giống
da hấu nh phơng pháp chuyển gen,
phơng pháp gây đột biến in vitro,
Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu
xây dựng quy trình nhân nhanh in vitro cây
da hấu (Srivastava v cs., 1989; Compton
& Gray, 1993). Quy trình ny gồm 3 giai
đoạn (Dong & Jia, 1991): giai đoạn tái sinh
tạo chồi từ chồi đỉnh, sử dụng môi trờng có
chứa cytokinin (Compton & Gray, 1993); giai
đoạn nhân nhanh các chồi thu đợc trên môi
trớc khi đa vo khử trùng trong buồng cấy
vô trùng. Sau đó ngâm phôi hạt trong các
dung dịch khử trùng (NaClO, HgCl
2
) với
nồng độ v thời gian thích hợp. Rửa lại phôi
hạt 3 lần bằng nớc cất vô trùng v cấy vo
môi trờng MS. Hạt nảy mầm sau 7-14
ngy, các lá mầm v chồi đỉnh tạo ra đợc sử
dụng cho các thí nghiệm tiếp theo.
2.2.2. Phơng pháp cắt v nuôi cấy lá mầm
Trớc hết dùng dao sắc cắt 2 lá mầm ra
khỏi cây con. Sau đó cắt viền xung quanh lá,
khía nhẹ bề mặt lá v cắt lá mầm thnh 4
phần chia đôi theo chiều ngang v chiều dọc
lá sẽ đợc 2 phần ngọn lá v 2 phần gần
cuống lá. Cấy các phần ny vo môi trờng
có chứa BA v kinetin ở các nồng độ khác
nhau (0,0; 0,5; 1,0; 1,5 v 2,0 mg/l) để cảm
ứng tạo chồi.
2.2.3. Phơng pháp tách v nuôi cấy chồi đỉnh
Sau khi cắt lá mầm v phần thân giả
phía dới chỉ để lại thân giả di 1 - 1,5 cm, đó
chính l chồi đỉnh. Chồi đỉnh sẽ đợc cấy vo
môi trờng chứa BA để nhân nhanh chồi.
2.2.4. Tiêu chuẩn chồi để ra rễ in vitro
Các chồi thu đợc từ nuôi cấy lá mầm v
nhân nhanh chồi đỉnh cao 2 - 5 cm, thân
mập, lá xanh tốt sẽ đợc chuyển qua môi
trờng ra rễ chứa -NAA v than hoạt tính.
3.1. ảnh hởng của chế độ khử trùng
đến tỷ lệ hạt nảy mầm
Có thể thấy, NaOCl v HgCl
2
đều cho
hiệu quả khử trùng hạt da hấu cao, cho tỷ
lệ hạt sạch dao động từ 76,9% đến 100%. Khi
khử trùng bằng HgCl
2
0,1% trong 20 phút, tỷ
lệ hạt sạch đạt cao nhất (100%), nhng chỉ
có 75,7% hạt nảy mầm v chỉ 35% hạt nảy
mầm hình thnh cây hon chỉnh. Trong khi
đó, đây l 2 chỉ tiêu có ý nghĩa nhất trong
việc tạo vật liệu khởi đầu. Do vậy trong 4 chế
độ khử trùng, nghiên cứu ny lựa chọn chế
độ khử trùng bằng NaClO 1% trong 20 phút
khi có tới 90,5% hạt sạch nảy mầm v tạo
cây hon chỉnh, đạt chất lợng tốt phục vụ
cho các thí nghiệm tiếp theo (Bảng 1).
3.2. Nghiên cứu khả năng phát sinh chồi
bất định từ lá mầm
Với mục đích nhân nhanh để tạo ra một
số lợng lớn chồi, ngoi chồi đỉnh, nghiên
cứu đã sử dụng lá mầm để cảm ứng tạo chồi
nhằm tận dụng nguồn vật liệu sẵn có.
Quan sát mẫu cấy cho thấy, sau 1 tuần
nuôi cấy mẫu bắt đầu phồng to, dy ra do có
sự hấp thụ nớc. Sau 1 tuần nuôi cấy, callus
v những cấu trúc tròn nhỏ, xuất hiện đều
nồng độ 1,5 mg/l lm cho tỷ lệ giữa cytokinin
v auxin (nội sinh v ngoại sinh) đạt mức
cân bằng thích hợp cho việc tạo callus.
ảnh hởng của BA đến sự phát sinh chồi
bất định từ lá mầm cây da hấu đã đợc
chứng minh ở nhiều nghiên cứu trớc đó.
Han v cs., (2004) cho rằng, BA l nhân tố
quan trọng nhất quyết định đến sự hình
thnh chồi bất định từ lá mầm họ bầu bí.
Kết luận tơng tự cũng đợc Sarowa v cs.,
(2003) đa ra sau khi lm thí nghiệm trên
giống da hấu Cucurbita. Vedat Pirinc v
cs., (2003) cảm ứng tạo chồi từ lá mầm
Citrullus lanatus cv. "Surme trên môi
trờng bổ sung BA v kinetin thì số
chồi/mẫu cấy tạo ra trên môi tr
ờng chứa BA
cao gấp 1,5 lần so với trên môi trờng chứa
Kinetin. Trong nghiên cứu của Tarek v cs.,
(2008) trên hai giống da hấu nhị bội
SA100 v SA101, số chồi/mẫu thu đợc cao
nhất (5 chồi) từ lá mầm trên môi trờng
chứa 10 M BA.
Nghiờn cu nhõn nhanh in vitro cõy da hu (Citrullus lanatus)
421
Bảng 1. ảnh hởng của chế độ khử trùng đến tỷ lệ hạt nảy mầm
Cht kh trựng
Nng
(%)
Thi gian
v phần ngọn lá mầm sau 4 tuần nuôi cấy
Loi mu
BA
(ppm)
T l mu to callus
(%)
T l mu to chi
(%)
S chi/mu
(chi)
Chiu cao chi
(cm)
0 0,0 0,0 - -
0,5 100,0 25,0 1,3 2,5
1,0 95,8 25,0 1,2 3,0
1,5 100,0 12,5 1,3 2,5
Phn gn cung lỏ mm
2,0 100,0 16,7 1,2 2,0
0 0,0 0,0 - -
0,5 100,0 4,2 1,0 2,3
1,0 95,8 8,3 1,0 2,8
1,5 100,0 0,0 - -
Phn ngn lỏ mm
2,0 100,0 12,5 1,0 2,0
Nh đã trình by ở trên, khả năng tạo
chồi bất định của lá mầm da hấu có sự khác
nhau giữa phần ngọn v phần gần cuống lá
trên cùng một lá. Bảng 2 v hình 1 sẽ cho
thấy rõ điều ny hơn.
gần cuống lá.
Nguyn Th Phng Tho, Ninh Th Tho, V Th H422
Hình 1. Sự phát sinh chồi bất định từ phần gần cuống lá mầm trên môi trờng MS +
0,5 mg/l BA (a) v từ phần ngọn lá mầm trên môi trờng MS + 2 mg/l BA (b)
sau 4 tuần nuôi cấy
3.3. Sự nhân chồi từ chồi đỉnh
Kết quả về ảnh hởng của BA tới sự
nhân nhanh chồi từ chồi đỉnh da hấu sau 4
tuần nuôi cấy đợc thể hiện trong bảng 3.
Sự có mặt của BA trong môi trờng nuôi
cấy đã lm tăng tỷ lệ mẫu tạo chồi v hệ số
nhân chồi. Tất cả các công thức có bổ sung
BA đều cho tỷ lệ mẫu bật chồi l 100%, trong
khi tỷ lệ ny ở công thức đối chứng l 90%.
Quan trọng hơn cả l BA đã lm tăng đáng
kể hệ số nhân chồi v chất lợng chồi. Trên
môi trờng MS, hệ số nhân chỉ đạt đợc 3,8
chồi/mẫu, các chồi tạo ra mảnh v quá cao,
không thuận lợi cho quá trình nhân về sau.
Trên môi trờng chứa BA, hệ số nhân dao
nuôi cấy tùy thuộc vo từng giống. Mặt
khác, hệ số nhân ở nồng độ 1M BA cao gấp
1,5 - 2,8 lần so với công thức chứa kinetin
v TDZ tốt nhất. Theo kết quả của Tarek v
cs. (2008), hệ số nhân từ chồi đỉnh của 2
giống da hấu nhị bội SA100 v SA101 đạt
đợc cao nhất khi bổ sung vo môi trờng
10uM BA (đối với giống SA100) v 4,4uM
BA (giống SA101) với hệ số nhân đạt đợc
lần lợt l 28 v 23 chồi/mẫu sau 3 tuần
nuôi cấy.
a)
b)