TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG
-----o0o-----
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẤT
ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG VÀ HỢP CHẤT
HỮU CƠ ĐẾN QUÁ TRÌNH NUÔI CẤY
IN VITRO LAN GIẢ HẠC HÒN HÈO
Dendrobium anosmum Lindl
Người hướng dẫn: TS. TRẦN THỊ DUNG
Sinh viên thực hiện: NGUYỄN CÔNG TOẢN
Lớp: 14060302
Khóa: 18
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2019
TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG
-----o0o-----
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẤT
ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG VÀ HỢP CHẤT
HỮU CƠ ĐẾN QUÁ TRÌNH NUÔI CẤY
IN VITRO LAN GIẢ HẠC HÒN HÈO
Dendrobium anosmum Lindl
LỜI CAM ĐOAN
CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH
TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được sự
hướng dẫn khoa học của TS. TRẦN THỊ DUNG Các nội dung nghiên cứu, kết quả
trong đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây.
Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá
được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu
tham khảo.
Ngoài ra, trong khóa luận còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số
liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn
gốc.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách
nhiệm về nội dung khóa luận của mình. Trường đại học Tôn Đức Thắng không
liên quan đến những vi phạm tác quyền, bản quyền do tôi gây ra trong quá trình
thực hiện (nếu có).
TP. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm
Tác giả
(ký tên và ghi rõ họ tên)
3
TÓM TẮT
NGUYỄN CÔNG TOẢN, Đại học Tôn Đức Thắng, tháng 01/2019.
“NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CHẤT ĐIỀU HÒA SINH
TRƯỞNG VÀ HỢP CHẤT HỮU CƠ ĐẾN QUÁ TRÌNH NUÔI CẤY IN
VITRO LAN GIẢ HẠC HÒN HÈO (Dendrobium anosmum Lindl.)”
Giảng viên hướng dẫn TS. TRẦN THỊ DUNG.
DANH MỤC BIỂU ĐỒ..........................................................................................xi
DANH MỤC HÌNH...............................................................................................xii
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU...........................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề......................................................................................................1
1.2 Mục tiêu........................................................................................................2
1.3 Ý nghĩa..........................................................................................................2
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU.................................................................3
2.1 Tổng quan về lan Dendrobium......................................................................3
2.1.1 Nguồn gốc và phân bố............................................................................3
2.1.2 Phân loại.................................................................................................3
2.1.3 Đặc điểm hình thái.................................................................................4
2.1.4 Đặc điểm thực vật học............................................................................5
2.2 Tổng quan về lan Giả hạc (Dendrobium anosmum).......................................5
2.2.1 Nguồn gốc và phân bố............................................................................6
2.2.2 Phân loại.................................................................................................6
2.2.3 Đặc điểm hình thái.................................................................................6
5
2.2.4 Điều kiện sinh trưởng của lan Giả hạc (Dendrobium anosmum)............7
2.2.5 Giá thể trồng lan.....................................................................................8
2.3 Tổng quan về nuôi cấy mô thực vật...............................................................9
2.3.1 Khái niệm...............................................................................................9
2.3.2 Lịch sử hình thành và phát triển của công nghệ nuôi cấy in vitro...........9
2.3.3 Một số phương pháp nuôi cấy mô........................................................11
2.3.4 Các giai đoạn trong nuôi cấy in vitro....................................................13
2.4 Các chất hữu cơ tự nhiên bổ sung vào trong quá trình nuôi cấy..................14
2.4.1 Chuối....................................................................................................14
2.4.2 Nước dừa..............................................................................................15
3.4.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của giá thể đến giai đoạn vườn ươm
của Lan Giả hạc Hòn Hèo (Dendrobium anosmum Lindl)..................................24
3.5 Xử lý số liệu................................................................................................24
CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................25
4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ BA đến sự hình thành chồi
từ lớp mỏng lan Giả hạc Hòn Hèo (Dendrobium anosmum Lindl)..........................25
4.2 Thí nghiệm 2: khảo sát ảnh hưởng của nồng độ BA đến khả năng nhân chồi
của Lan Giả hạc Hòn Hèo (Dendrobium anosmum Lindl).......................................31
4.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng hợp chất hữu cơ bổ sung
trong môi trường đến sự sinh trưởng của Lan Giả hạc Hòn Hèo (Dendrobium
anosmum Lindl).......................................................................................................36
4.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của NAA đến sự hình thành rễ của chồi
7
in vitro Lan Giả hạc Hòn Hèo (Dendrobium anosmum Lindl).................................41
4.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát giá thể trồng cây in vitro Lan Giả hạc Hòn Hèo
(Dendrobium anosmum Lindl).................................................................................45
CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................48
5.1 Kết luận.......................................................................................................48
5.2 Kiến nghị.....................................................................................................48
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................50
PHỤ LỤC 1............................................................................................................52
PHỤ LỤC 2............................................................................................................53
8
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
MS
:
Murashige and Skoog medium
NAA
:
α-naphtalene acetic acid
TCL
:
Thin Cell Layer
9
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1: Các nghiệm thức khảo sát ảnh hưởng của nồng độ BA đến sự hình thành
chồi từ lớp mỏng giả hành lan Giả hạc Hòn Hèo (Dendrobium anosmum Lindl)....20
Bảng 3.2: Các nghiệm thức khảo sát ảnh hưởng của nồng độ BA đến khả năng nhân
chồi của Lan Giả hạc Hòn Hèo (Dendrobium anosmum Lindl)...............................21
Bảng 3.3: Các nghiệm thức khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng hợp chất hữu cơ bổ
sung trong môi trường đến sự sinh trưởng trưởng của Lan Giả hạc Hòn Hèo
(Dendrobium anosmum Lindl).................................................................................22
11
DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 4.1: Ảnh hưởng của nồng độ BA đến tỷ lệ tạo chồi từ lớp mỏng lan Giả hạc
Hòn Hèo (Dendrobium anosmum Lindl) sau 30 ngày nuôi cấy...............................26
Biểu đồ 4.2: Ảnh hưởng của nồng độ BA đến sự tăng sinh chồi từ lớp mỏng lan Giả
hạc Hòn Hèo (Dendrobium anosmum Lindl) sau 30 ngày nuôi cấy.........................26
Biểu đồ 4.3: Ảnh hưởng của nồng độ BA đến tỷ lệ tạo chồi từ lớp mỏng lan Giả hạc
Hòn Hèo (Dendrobium anosmum Lindl) sau 60 ngày nuôi cấy...............................28
Biểu đồ 4.4: Ảnh hưởng của nồng độ BA đến sự tăng sinh chồi từ lớp mỏng lan Giả
hạc Hòn Hèo (Dendrobium anosmum Lindl) sau 60 ngày nuôi cấy.........................29
Biểu đồ 4.5: Ảnh hưởng của nồng độ BA đến khả năng nhân chồi của Lan Giả hạc
Hòn Hèo (Dendrobium anosmum Lindl) sau 30 ngày nuôi cấy...............................32
Biểu đồ 4.6: Ảnh hưởng của nồng độ BA đến khả năng nhân chồi của Lan Giả hạc
Hòn Hèo (Dendrobium anosmum Lindl) sau 60 ngày nuôi cấy...............................33
Biểu đồ 4.7: Ảnh hưởng của hàm hợp chất hữu cơ bổ sung trong môi trường đến
khả năng sinh trưởng của Lan Giả hạc Hòn Hèo (Dendrobium anosmum Lindl) sau
30 ngày nuôi cấy......................................................................................................37
Biểu đồ 4.8: Ảnh hưởng của hàm lượng hợp chất hữu cơ bổ sung trong môi trường
đến khả năng sinh trưởng của Lan Giả hạc Hòn Hèo (Dendrobium anosmum Lindl)
sau 60 ngày nuôi cấy...............................................................................................38
Biểu đồ 4.9: Ảnh hưởng của NAA đến sự hình thành rễ của chồi in vitro Lan Giả
hạc Hòn Hèo (Dendrobium anosmum Lindl) sau 30 ngày nuôi cấy.........................42
Biểu đồ 4.10: Ảnh hưởng của NAA đến sự hình thành rễ của chồi in vitro Lan Giả
hạc Hòn Hèo (Dendrobium anosmum Lindl) sau 60 ngày nuôi cấy.........................43
Biểu đồ 4.11: Ảnh hưởng của giá thể trồng đến tỷ lệ sống cây con lan Giả hạc Hòn
Hèo (Dendrobium anosmum Lindl) sau 60 ngày trồng............................................45
Biểu đồ 4.12: Ảnh hưởng của giá thể trồng đến sự phát triển số lá và chiều cao của
cây con lan Giả hạc Hòn Hèo (Dendrobium anosmum Lindl) sau 60 ngày trồng....46
Hoa lan là loài hoa đẹp và mang nhiều giá trị về mặt thẩm mỹ và tinh thần.
Là loài hoa có giá trị kinh tế cao được ưa chuộng rộng rãi trong nước và ngoài
nước. Do đó, ngành sản xuất lan là ngành mang lại nhiều lợi ích to lớn về mặt kinh
tế.
Tuy nhiên, vấn đề gặp phải là làm thế nào để cung ứng được nguồn giống đa
dạng về cả chất lượng và chủng loại để phục vụ cho nhu cầu thị trường. Vì hàng
năm, chúng ta vẫn phải nhập các giống lan từ các nước Thái Lan, Đài Loan, Trung
Quốc,…Vậy nên, việc nghiên cứu phương pháp nhân giống nhằm cung cấp một số
lượng lớn giống cho thị trường là yêu cầu cần thiết. Hiện nay, các phương pháp
nhân giống truyền thống được áp dụng đối với lan là tách, chiết, giâm cành nhưng
cho hệ số nhân giống thấp và cây dễ bị thoái hóa. Trong những năm gần đây
phương pháp nhân giống in vitro được nghiên cứu và áp dụng thành công trong sản
xuất nhiều loại cây trồng khác nhau đặc biệt là đối với nhân giống lan.
Lan Giả hạc (Dendrobium anosmum Lindl.) là một loài lan thuộc chi Hoàng
thảo (Dendrobium) phân bố khá rộng rãi và có nhiều màu sắc hoa khác nhau. Ở Việt
Nam có nhiều loài lan Giả hạc đặc hữu có màu sắc hoa và hình thái đặc trưng được
đặt tên theo nơi tìm thấy như: Giả hạc Daklay, Giả hạc Di Linh, Giả hạc Hòa Bình,
Giả hạc Hòn Hèo…
Giả hạc Hòn Hèo một loại lan Giả hạc được tìm thấy ở Hòn Hèo thuộc Nha
Trang, đây là loài lan đặc hữu và hiện đã bị khai thác cạn kiệt ở ngoài tự nhiên. Vì
vậy việc nhân giống in vitro có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo tồn loài lan này để
phục vụ những mục đích nghiên cứu, lai tạo giống.
Từ những lý do trên, đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của các chất điều hòa
sinh trưởng và hợp chất hữu cơ đến qáu trình nuôi cấy in vitro lan Giả hạc Hòn
Hèo” được thực hiện.
2
1.2 Mục tiêu
Lớp (class):
Monocots
Bộ (order):
Asparagales
Họ (family):
Orchidaceae
Phân họ (subfamiliy):
Epidendroideae
Tông (tribe):
Dendrobieae
Phân tông (subtribe):
Dendrobiinae
Chi (genus):
Dendrobium
Dendrobium được Clof Swart đặt tên vào năm 1799, là chi lớn thứ nhì của họ
Hình 2.1: Một số giống lan Dendrobium (A: Dendrobium Antennatum; B:
Dendrobium Parishii; C: Dendrobium anosmum; D: Dendrobium Wardianum; E:
Dendrobium chrysotoxum; F: Dendrobium Farmeri; G: Dendrobium Atroviolaceum;
5
H: Dendrobium Spectabile; I: Dendrobium Draconis; J: Dendrobium Formosum; K:
Dendrobium bellatulum; L: Dendrobium lindleyi). [23]
2.1.3 Đặc điểm hình thái
Dendrobium là loài đa thân và nhiều giả hành, các giả hành thường mang một
thân với nhiều lá mọc xen kẽ, trên thân có rất nhiều mắt ngủ. Hoa có thể mọc từ
thân thành từng chùm hay từng hoa cô độc. Hoa lớn, cánh môi phẳng. Cụm hoa ít
hoa, phát triển toàn bộ chiều dài giả hành. [11]
Dendrobium được chia ra làm 2 nhóm theo dạng thân của chúng: Dạng thòng
hay Nobile là dạng thân mềm thường sống ở vùng hơi lạnh như Đà Lạt; dạng đứng
hay Phalaenopsis là dạng thân cứng thường sống ở vùng có khí hậu nóng hơn. [11]
2.1.4 Đặc điểm thực vật học
Thân: Dendrobium là loại đa thân, giả hành gồm một hay nhiều lóng. Giả hành
thường mang một thân với nhiều lá mọc xen kẽ - một bộ phận cần thiết cho sự phát
triển và sinh trưởng của lan. Kiểu thân Dendrobium được chia thành 2 nhóm: kiểu
thân mềm (thường có ở vùng lạnh như Đà Lạt) và kiểu thân cứng (thường có ở vùng
nóng hơn). [1]
Lá: lá lan thường hình kim hay hình trụ có rãnh hoặc phiến mỏng. Dạng là mềm
mại, có màu xanh bóng, đậm hay nhạt phụ thuộc vào môi trường sống của cây.
Phiến lá trải rộng hay gấp lại theo gân vòng cung như cái quạt hoặc chỉ gấp lại theo
gân giữa như hình chữ V. [6]
Rễ: lan Dendrobium có hệ rễ khí sinh, có một lớp tế bào chết chứa đầy không
khí rễ sẽ ánh lên màu xanh bạc. Rễ hút được nước mưa chảy dọc trên vỏ cây gỗ hay
Angiosperms
Lớp (class):
Monocots
Bộ (order):
Asparagales
Họ (family):
Orchidaceae
Chi (genus):
Dendrobium
Loài (species):
Dendrobium anosmum Lindl.
7
Hình 2.2: Hình hoa Giả hạc Hòn Hèo-Nha Trang [19]
2.2.3 Đặc điểm hình thái [20]
Thân có thể dài tới 3 m, lá mọc đối cách, hoa nở to khoảng 7 cm ra hoa ở các
đốt đã rụng lá, Giả Hạc ra hoa vào mùa xuân và hoa có mùi rất thơm, lan Giả Hạc
tháng 9-11. Đến mùa đông tháng 12 thì chúng ta ngưng hẳn việc bón phân lại. Nếu
tiếp tục bón hoặc phân bón có nhiều chất Nitrogen quá, cây sẽ ra cây con (keiki)
thay vì ra nụ.
2.2.5 Giá thể trồng lan[8]
2.2.5.1 Xơ dừa
Xơ dừa có khuyết điểm dễ mọc rêu, không thoáng, dễ mục, nhưng do số lượng
nhiều và rất rẻ nên xơ dừa được trồng thành băng trên vạt tre. Nếu dùng xơ dừa
trồng chậu phải hạn chế tưới nước. Tốt nhất là tạo điều kiện ẩm độ bên ngoài hơn là
trong chậu. Đối với chất trồng này phải phun thuốc ngừa sâu bệnh thường xuyên.
Tuy nhiên xơ dừa lại là môi trường rất tốt cho đa số các loại lan thuộc giống
Dendrobium.
2.2.5.2 Dớn
Đây là dạng sợi của thân và rễ cây dương xỉ. Sở dĩ dớn được chọn vì không bao
giờ đóng rêu nhưng hút ẩm tốt. Tuy nhiên, nếu chất trồng toàn dớn thì không có độ
thoáng.
Có 2 loại dớn:
Dớn sợi: là loại dớn già, hóa mộc. Có dạng từng sợi được ưa chuộng để trồng
lan ở thành phố.
9
Dớn vụn: là phần còn lại của cây dớn sau khi đã lấy loại dớn sợi. Loại dớn vụn
là phần non của thân cây dớn, loại này sử dụng trồng lan rất tốt ở vùng lạnh vì độ
hút ẩm cao, thiếu thoáng khí nên nhiệt độ trong chậu cao hơn bên ngoài, do đó dớn
tạo một độ ẩm nhất định thuận lợi cho sự phát triển của rễ. Trái lại do điều kiện sinh
thái ở thành phố có khác nên các nhà vườn trồng lan tuyệt đối không nên dùng loại
dớn vụn vì nhiệt độ cao và ẩm độ thấp, nên phải tưới nước nhiều, dớn vụn bị bít dễ
làm thối rễ lan. Ngoài ra, điều kiện nóng ẩm rất thuận lợi cho một số loại côn trùng
và nấm bệnh chọn dớn làm mục tiêu cắn phá.
đều được tạo nên bởi sự kết hợp của rất nhiều đơn vị rất nhỏ, đó là các tế bào”.
Năm 1902, Haberlandt trở thành người đầu tiên thực hiện việc nuôi cấy tế bào
thực vật và nhận thấy có sự ảnh hưởng của các khoáng chất và điều kiện môi trường
trên sự chuyển hóa của các tế bào cô lập trên môi trường nuôi cấy. Tuy nhiên, ông
đã gặp thất bại trong khi nuôi cấy các tế bào đã chuyển hóa được tách ra từ lá một
số cây một lá mầm.
Năm 1922, Kotte và Robins làm lại thí nghiệm của Haberlandt trên vật liệu là
đỉnh sinh trưởng của rễ cây hòa thảo.
Năm 1934, White đã nuôi cấy thành công đầu rễ cà chua (Lycopersicum
esculentum) trên môi trường lỏng chứa muối khoáng, glucose và dịch chiết nấm
men trong thời gian dài. Trong khoảng thời gian này, Went và Thimann tìm ra chất
điều hòa sinh trưởng đầu tiên ở thực vật: acid β-indolacetic (IAA).
Năm 1941, Overbeck chứng tỏ khả năng kích thích sự sinh trưởng phôi ở cây
thuộc họ cà (Datura) của nước dừa trong quá trình nuôi cấy.
Năm 1948, Steward xác định tác dụng kích thích sinh trưởng của nước dừa trên
mô sẹo cà rốt. Cũng trong thời gian này, người ta nghiên cứu và tổng hợp thành
công các chất điều hòa sinh trưởng nhân tạo thuộc nhóm auxin như αnaphthylacetic (NAA) và 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D).
Năm 1955, Skoog tìm ra kinetin có tác dụng kích thích sự phân bào.
Năm 1957, Skoog và Miller ghi nhận thành công sự hình thành cơ quan
11
từ mô sẹo thuốc lá chịu sự ảnh hưởng của tỷ lệ kinetin/auxin trong môi trường nuôi
cấy.
Từ năm 1954-1959 bắt đầu tiến hành các kỹ thuật tách và nuôi cấy tế bào đơn.
Năm 1960, Cooking công bố có thể dùng enzyme cellulase để phân hủy vách
cellulose của tế bào thực vật và thu được kết quả là các tế bào không có vách mà có
mang nguyên sinh chất bao quanh, gọi là tế bào trần.
Năm 1962, Murashige và Skoog cải tiến thành công môi trường nuôi cấy (môi