Tài liệu NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG VÀ MỘT SỐ YẾU TỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN HIỆU QUẢ NUÔI CẤY BAO PHẤN GIỐNG LÚA INDICA pdf

Tạp chí Khoa học và Phát triển 2011: Tập 9, số 5: 751 - 758 TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI 751 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG V MỘT SỐ YẾU TỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG V MỘT SỐ YẾU TỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG V MỘT SỐ YẾU TỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG V MỘT SỐ YẾU TỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN HIỆU QUẢ NUÔI CẤY BAO PHẤN GIỐNG LÚA HIỆU QUẢ NUÔI CẤY BAO PHẤN GIỐNG LÚA HIỆU QUẢ NUÔI CẤY BAO PHẤN GIỐNG LÚA HIỆU QUẢ NUÔI CẤY BAO PHẤN GIỐNG LÚA INDICA INDICAINDICA INDICA Effect of Different Media and Some Factors on Efficiency of Anther Culture in Indica Rice Võ Thị Minh Tuyển 1,2 , Phạm Ngọc Lương 2 , Vũ Văn Liết 3 1 Nghiên cứu sinh Khoa Nônghọc,Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 2 Viện Di truyền Nông nghiệp 3 Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội Địa chỉ email tác giả liên hệ: tuyenvtm@yahoo.com Ngày gửi bài: 20.08.2011; Ngày chấp nhận: 28.10.2011 TÓM TẮT Nuôi cấy bao phấn lúa là phương pháp tạo ra dòng thuần đơn bội kép chỉ trong một thời gian ngắn. Tuy nhiên, hiệu quả của quá trình nuôi cấy bao phấn lúa phụ thuộc nhiều yếu tố: kiểu gen của cây đưa vào nuôi cấy, nhiệt độ, ánh sáng, thành phần các chất trong môi trường nuôi cấy và các kỹ thuật xử lý trước và sau khi nuôi cấy bao phấn. 4 loại môi trường cơ bản (MS, M-019, N6, SK-1) được sử dụng trong nuôi cấy bao phấn lúa và nguồn cacbon là đường Maltose và Sucrose hàm lượng là 60gam/l và 80gam/l với nồng độ aga lần lượt là 0,5%, 0,75% và 1,0%. Kết quả cho thấy môi trường N6 và SK-1 cho tỷ lệ tạo callus cao nhất, 2 môi trường MS và M-019 thích hợp cho việc tái sinh cây. Sử dụng nguồn cacbon với hàm lượng 60gam/l và nồng độ aga là 0,75% sẽ cho tỷ lệ tạo callus cao nhất. Thí nghiệm về thời gian cấy chuyển callus cho thấy khoảng thời gian 1-10 ngày sẽ cho tỷ lệ cây xanh tái sinh cao hơn và tỷ lệ cây bạch tạng tạo ra thấp hơn khoảng thời gian 15, 20 ngày. Như vậy, nếu giữ callus trong thời gian dài trong môi trường nuôi cấy mà không chuyển sang môi trường tái sinh, tỷ lệ cây bạch tạng sẽ tăng lên và tỷ lệ cây xanh sẽ giảm. Từ khóa: Cây bạch tạng, nuôi cấy bao phấn, lúa, hiệu quả nuôi cấy SUMMARY Anther culture is a rapid method of producing doubled haploid lines as compared with pure-line development by conventional self-pollination. However, the efficiency of anther culture depends upon several factors: genotype, temperature and light during culture, medium composition and treatment of plants prior to culture. Four basic media were used, i.e. MS, M-019, N6 and SK-1 with agar concentration of 0.5%; 0.75% and 1.0% and concentration 60g/l and 80g/l of maltose and sucrose as carbon source. The results indicated that the N6 and SK-1 media were better than MS and M-019 for improving callus induction in rice. The concentration of 60g/l was notably better than that of 80g/l when using sucrose or maltose as carbon source. Meanwhile, using 0.75% of agar obtained the highest induction efficiency. Callus transfer time showed remarkable improvement of plant regeneration. We found that 5 days and 10 days, yielded low number of albino plants compared to 15, 20 days. This result indicated that if callus kept for longer period in induction medium then regeneration efficiency, especially of green plants dramatically reduced and but the rate of albino plants increased. Keywords: Anther culture, albinos, efficiency of callus induction, rice. Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng của môi trường và một số yếu tố bao phấn giống lúa Indica 752          !"#$!%$ &'()*+,-!!' ./01)*2.)32(' 4 #,-2$56'780"# 8#0 8+!9:;'<='' 2( #,-2$56#01. 2'>?,-2"9:@A,2B .:! '$C+DEF#.2(  #!?G#%,*HH3A I'  > .  J ' K'  L# M2N O6 ,P 8 +7'780"#8 D#Q+:#2N #I' D#!85#:"+  R''0 > ' &'S T# &' '780"#8D#P'9I' 0.'JU('%T#/02#+'780 0.'!7FJ29O+ 8!7F'780+ :;'<V6W+O#':'780 "# 8 ? X'0 K'W YYYZ [O!# *HH3AI'\!&'#2NB+  =>]'I82I+0<' + #  ^ + S   I !_ , '0I S ]  '7 80 "# 8 7&'## ?`%#*HH3A+  ' B# !7 F '7 80 ?a,# *HHbZQ%*HH3Ac9=82I !++&'#/!8+d #'O+d/0V#O'7 80"#8#0d+0:'7 80 "# 8 D# indica - 8 8 _ " d  /0 "    25   #  '780"#8T#B!/0e8 #=/0"  +0:7$  C>+:7BR7 ( O6 ,P B ' &'S:; '<'7 80 "# 8 2I' &'#  + S ! # '0> / T# OC  + /0 "   +!#S:EP2(!+0 ?`%# *HH3A > ]' +0 25 . +!P2^!('SfT# !7 F + !9 O 0.'   29 2. '&'S'780"#8D#indica. * g Lhij k M`lmn M`oM n`hpQqj 2.1. Vật liệu: Qr5D##)JcbHst uhvaab ?)bA cbHstuhvaa3 ?)3A cbHstuhvaaw*?)w*A 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp nuôi cấy bao phấn lúa cải tiến của Viện Di truyền Nông nghiệp c7F'780Jx6,P* !7 F"S+w?Q'yOY3sA+cx ?c'#O%[Xx:Yw*A _2(!'780 z !7O{ z  O /0 V# f 2I' : .' OJ|HHHtbHHH'V zF#.'O}t|Fu+0 z29-.'O**t*| H Q z9~!-bHt3H•   ' &'S '7 80 "# 8 D#7&'#d #'O?•Ad/0 O?•Ad/0"  ?•Ad/0 2"9:@?•A z^!Jc7F #'O+ !7F O/02I'O6,P|  !7F"SJcxwctHYxUth z^!*J^!O6,P* '$ #" ?c#O% + O'O%A  * I'5:#'+wH#!+sH#!u Võ Thị Minh Tuyển, Phạm Ngọc Lương, Vũ Văn Liết 753 ^!7Fx6,P##}$29 + Hb• H3b• + • *   !7 F  +! 5  " +## ] 25O6,P^!c7F O  * } B '$  " + O'O% wH#!u^ + $ 29 ##  ] + Hb•H3b•+•c7F|bwe B$29##]> B'$"+!#O%c7F3 s Y e B $29 ## ]> '$"+O'O%sH#!u^ c7FH*'$"+ !#O%sH#!u^ z^!}J^1:#'O"E 2' V'8  + ! F # "E 2' 25^+HJ+0Jb+0*JH +0}Jb+0|J*H+0Q]2.!€ !F # !9O5 2R#'O ?}H#'OA 25'0(O#!7F O c€^!25C} E  2.2.2 Xử lý số liệu U. &'S ^ ! 25 V6 ^ > !0 ^ "•  !I! hvvhx[ |H  ‚,ƒO?M !.Xe*HH}A }U„Kj…k`…†Ljg 3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của các môi trường khác nhau lên khả năng tạo callus và tái sinh cây xanh. NBI' >]'ISf T#'$ % +!7F '780> d #'O&''780"# 8 D#   S e 2I' 2 2. :. '<•'$%:#'d  #'O : #' + !7 F '7 80 "# 8 D# :72R 8S !+!€O‡d#'O# : 25 '7 80 f !7 F 4 5  > ]' +0  '$ < ' ^!2I'd#'O#f*!7 FxUth+w?`Ad#'Of r 5 # )3 # 8 + b}• t !7 F   #'O w b*• f !7 F xUt +  d  #'O 8 8 f !7 Fcx?Hs•Ar5#)bd #'O#8f!7FxUttb3•f !7 F w + |*• +  d  #'O 88f!7FctHY?HY•Af!7 Fcx+}•.'V@2.d#'O ' " f 8 S    f * !7 Fw+xUted#'O# 8  ] + |3• + b}• `# !7 F -   cx + ctHY  d   #'O8ˆ?*+}•A K'#Od/0O #f| !7 F > 80 f * !7 F cx + ctHY  d  /0  O 8 # ?}Y*+}sb•A#8I'Od /0O'25f*!7Fw + xUth ?sH• +3Y•A r5 )b d/0O#8+|*•f!7 Fcx}Y*•f!7FctHYr 5+0d/0O88f !7 F xUt?bH•A + f !7 F w+s•c7Fcx+!7F ctHYd/0O]+ |H}• + |Hs• c7 F w +xUt ‰  d  /0  O  ] + 3|•+bH•?aSA  <0   r 5  # T#  D# Indica cbHst +  ,- hLO !# % : "   # 80 *   !7 F xUth + w ^5 O6 ,P2( #'O?d#'Ob3•A-* !7Fcx+ctHYO6,P+!!7 F  O /0 ?d  /0  O |*•A Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng của môi trường và một số yếu tố bao phấn giống lúa Indica 754 Bảng 1. Ảnh hưởng của môi trường khác nhau lên tỷ lệ tạo callus và cây xanh tái sinh Vật liệu Callus (%) Cây tái sinh (%) Môi trường F1.5 F1.7 F1.62 Trung bình F1.5 F1.7 F1.62 Trung bình MS 1,6 0,8 1,3 1,2 40,3 41,2 36,1 39,2 N6 4,2 5,3 4,7 4,7 7,4 8,1 8,6 8,0 M-019 1,3 1,8 0,9 1,3 35,5 39,2 40,8 38,5 SK-I 5,7 5,2 5,1 5,3 11,5 5,0 7,1 7,9 LSD 0,5 0,1 0,3 0.3 2,1 1,5 2,3  C:.&'ST#Q'Ys*+ nŠ*HH|^!T#S>  D# Indica e  d  #'O f !7 F w  ] + |b• + w}• ?# Xn*HH*AU.'<>e4 :.'<T#S†"%+9OC?*HH|A‰ : + '$ % 7 O6 ,P +  D# Japonica?%I'>]'S] T#D#Japonica !7F '780"#8D#8I'O D#IndicaA‹2N'780"#8 D#>|!7F:#'?cwcx yA^!T#7e80> !7Fwd#'O#8?*•A ?†"% *HH|A  C `%# + 9 OC ?*HH3Ae+!^!I!7F  #'O>D#Japonica, Se D # :. '< + !7 F w  '$ #" +O'O% +Hb•d  #'O ?*Y|•A#!7Fab+cxf D#Japonica+#T#D<0O d#'O'25>D#Japonica thì d#'O^!T#2I+- 8'0<02(!25!7Fd  #'O # ?*•A   D# Indica Œ2#+!9"+:B2+ :# S+R`SLW+9OC?*HH3A e:.'<!7Fcxd/0 O #  !7 F x x* x} : '780"#8r5D##) B! O6,P!7FxUth+w +!!7F #'Od#'O '+O6,P!7Fcx+!7F ctHY+!!7FO/0'25 d/0O# 3.2. Ảnh hưởng của nguồn cacbon và nồng độ aga đến tỷ lệ tạo callus `' &'S T# &'  '7 80 "# 8D#P'9I'0.'JU('% T#/02#+'7800.'!7FJ  29  O +   8 !7F'780+:;'<V6 W  + O#' : '7 80 "# 8 ?[O!#*HH3A'$"+$29 ## + = 0.'  e 8 &'#  !7F'780"#8D# U.&'S^!f"S*".f !7 F B '$ #" wH#!u ?!7 FOZ*Z}ABd#'O]' 25 +J }b•Z |*•Z }|• d  #'O ' 25f!7F3ZsZY8 ] +J b•Z **•Z *•  <0 O6 ,P '$ O'O% wH#!u  d  #'O # ˆO'$O'O%+sH#!u 2F !#O% * +! 5 wH#! ?!7 F O |Z bZ wA d  #'O  ] + |*•Z|w•Z}Y•+sH#!?!7FOHZ Z*Ad#'O]+|•Z}b•Z }|•29>Id#'O:7    <0 O6 ,P '$ #" + !#O%  +! 5 + wH#!u  d   #'O+#8.%‰^!9 D+'$"O'O%+!5 wH#!u+O6,P'$#"+O'O% #0!#O%f$29wH#!ud  #'O#f$29sH#!u Võ Thị Minh Tuyển, Phạm Ngọc Lương, Vũ Văn Liết 755 Bảng 2. Ảnh hưởng của nguồn cacbon và nồng độ agar khác nhau đến tỷ lệ tạo callus Nồng độ agar Sucrose Maltose Hàm lượng đường Vật liệu 0,5 0,75 1 0,5 0,75 1 LSD 0,5 CV% F1.5 3,6 4,8 3,7 4,5 4,9 3,4 0,3 3,6 F1.7 3,5 3,7 2,9 4,2 4,1 3,8 0,3 4,5 60g F1.62 3,4 4,1 3,6 3,8 4,7 4,5 0,3 3,7 Tỷ lệ trung bình 3,5 4,2 3,4 4,2 4,6 3,9 Ký hiệu môi trường 1 2 3 4 5 6 F1.5 2,1 4,9 3,6 3,9 1,9 3,1 0,3 4,4 F1.7 1,6 1,7 1,9 4,5 4,1 3,5 0,2 3,7 80g F1.62 0,7 0 0,9 3,8 4,5 3,6 0,2 4,4 Tỷ lệ trung bình 1,5 2,2 2,1 4,1 3,5 3,4 Ký hiệu môi trường 7 8 9 10 11 12  ^!I$29##:#' # &'# O 80 $ 29 ## + H3b \ '&'S #'O*$29Hb•+• f^!II'5":#' '$"+O'O%?wH#!uAf!7 FOZ*Z}f!7FO*B$ 29##+H3b•d#'O#8+ |*•Od#'O'25f*!7F O?}b•A+f !7F O}?}|•A '$"+!#O%?wH#!uAf!7 FO|ZbZwd#'O'25f!7 FOb?$29##+H3b•A+|w•# Od#'O'25f!7FO |?|*•A+!7FOw?}Y•ACf !7FO3ZsZY!7FOsB d##+H3b•d#'O?**•A# d#'Of*!7FO3+OY• !7FOHZZ*eB:.&'S C d#'O'25f'$"+ !#O% #  d  #'O ' 25 f '$"+O'O%'0>> +0^!Œ#25Ž >  S G#%, + 9 OC ?*HH3A e 2# # :. '<J F !#O% + .' O'/>29+=0.' 29 2. ' &'S '7 80 "# 8 T# D#IndicaSx'#0:#x%O# + 9 OC ?*HH3A e &'# O 80 O6 ,P'$#"+2F!#O%:. &'S #'O#OO6,P'$ #"+2FO'O%:'780r5 #aQ)?UXcLHbuhvaabuUXcLHb  <0 O6 ,P '$ #" + !#O% _ O'O%  +! 5 + wH#!u+$29##+H3b•'25d #'O#:O6,P'$"  +! 5 + sH#!u + $ 29 ## Hb•+• 3.3. Ảnh hưởng bởi thời gian cấy chuyển callus sang môi trường tái sinh cây đến tỷ lệ hình thành cây bạch tạng trong nuôi cấy bao phấn lúa Indica  '7 80 "#8D#2_"  D# Indica2I'+  Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng của môi trường và một số yếu tố bao phấn giống lúa Indica 756  &'#/!8+ d/0 V# O+d+/0"  d  /0"  :'780"#8 T# B! /0 e J D# D# !  D# !• 8 # 2_ " f  D# indica = /0 "    +0 :7 $   C>+:7BR7 <02(O6,PB'&'S:;'<'7 80"#82I'&'#+S! #'0>/T#OC+/0"    + ! # S  :E P 2(! +0 I'  S  • '0> / /0#d /0"  #+,:@ ,+#2 '780!7O{29: '7 80 •  #! # B I' >]'I'0>//0#d# /0"  '780"#8D# >]'+02N.+^!I F#80'0(#'OO#!7F O/0 d  /0 V#  O ,# 29 1 b*•t*}b• # 8 f * :S F# *+?*}b•+*|•AU@,+F# 80'0(#'O?:SF#}|A d  /0V# O S! ,?aS}A (!DW8^!+0+d  /0 "    V'8  \ , % F#'=#'O!7F  #'O|+ :SF#/'8 ?*H +0:(1+0#'O"E2'+A Bd/0"  #8fS*'$ <')b+)3?b|b+bw3•A :SF#*t|d +/0"  \8#-d +/0O+/0V#"E2' S!f:SF#*t}?aS}A Bảng 3. Ảnh hưởng của thời gian cấy chuyển callus đến tỷ lệ hình thành cây bạch tạng Ngày Tổ hợp lai Tỷ lệ cây tái sinh %) Tỷ lệ cây xanh (%) Tỷ lệ cây bạch tạng (%) F1.5 9,7 7,8 5,9 F1.7 8,1 5,2 4,7 T 0 (1ngày) Trung bình 8,9 6,5 5,3 F1.5 39,4 20,7 12,3 F1.7 35,4 21,4 13,6 T 1 (5ngày) TB 37,4 21.1 13,0 F1.5 41,3 22,1 16,0 F1.7 36,3 23,5 18,5 T 2 (10ngày) Trung bình 38,8 22,8 17,3 F1.5 45,7 18,6 36,3 F1.7 41,2 17,2 35,7 T 3 (15ngày) Trung bình 43,5 17,9 36,0 F1.5 25,6 10,3 56,7 F1.7 23,4 9,0 54,5 T 4 (20ngày) TB 24,5 9,6 55,6 LSD 0,5 1,9 1,2 1,5 CV% 3,6 4,6 3,5 Võ Thị Minh Tuyển, Phạm Ngọc Lương, Vũ Văn Liết 757 Hình 4. Cây bạch tạng thu được trong thí nghiệm  <0 : #'O  + 25 :S  ' 2. H +0 ?:S F #  t *A > '0( #'O O# !7 FO/0O‡d/0V## 8 ?**s•A + d  /0 "    8 ?3}•A'&'ST#&''780"# 8D#25\> |U„Ljg x6,P!7FxUth+w+!!7 F #'Od#'O'+O6 ,P !7 F cx +!7 F ctHY +! !7 F O /0 '25d  /0O# x6 ,P '$ #"+!#O% _ O'O%+!5+wH#!u+$29 ## +H3b• '25 d  #'O # :O6,P'$"+!5+ sH#!u + $ 29 ##   _ Š H3b• :SF#1'2.H +0>'0(#'OO#!7F O/0O‡d/0V##8+d /0"  8 khLhij`[cU`…† Asoliman,S.S., T.A. Ismail, M.A. Zaki, S. Enass., Amer.(2007). “Genetic studies on tomato anther culture.Factors affectting induction of androgenesis in tomato anther culture”, African Crop Science Conference proceedings Vol.8, pp.759-768. Bidhan Roy, B. Mandal Asit (2005). “Antherculture response in indica rice and variations in major agronomic characters among the androclones of a scented cultivar, Karnal local”, African Journal of Biotechnology, Vol. 4(3), pp. 235-240. Chen Hong and Qin Rui-Zhen (2007). “Improvement of Callus Induction Efficiency in Anther Culture of Autotetraploid Rice”, Acts Agronomica Sinica, Vol. 33(1), pp. 12-125. Phạm Tiến Dũng (2003). Xử lý kết quả thí nghiệm trên máy tính bằng IRRISTAT 4.0 trong Windows, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. Tran Dinh Gioi, Vuong Dinh Tuan (2002). “Effect of different media and genotypes on anther culture efficiency of F1 plants derived from csosses between IR64 and new plant type rice citivars”, Omonrice 10: 107-109. Javed, M A., S., Misoo, T., Mahmood,M.S., Haider, A.H. Shah, V.N. Rashid, J.Iqbal (2007). “Effictiveness of alternate culture Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng của môi trường và một số yếu tố bao phấn giống lúa Indica 758 temperatures and maltose in ther anther culture of salt tolerant Indica rice cultivars”, African Crop Science Proceedings, Vol. 8, pp. 753-757. Herath,HMI., DC., Bandara, PK. Samarajeewa (2007). “Effect of Culture Media for Anther culture of Indica Rice Varieties and Hybrids of Indica and Japonica”, Tropical Agriculture Research & Extension, Vol. 10, pp. 17-22. Đào Thị Hải Lý, Nguyễn Đức Thành, Mai Thị Hằng (2007). “Ảnh hưởng của một số yếu tố đến nuôi cấy bao phấn con lai F1 của một cặp lúa lai”, Tạp chí khoa học, 52(4): 130- 136. Liljana R. Koleva-Gudeva, Mirko Spasenoski, Fidanka Trajkova, (2007). “Somatic embryogenesis in pepper anther culture: The effect of incubation treaments and different media”, Science Horticulturaae, Vol. 111, Issue 2, pp. 114-119 Obert B, B Dedicova, A hricova, J Samaj, A Pretova (2004). “Flax anther culture: Effect of genotype, cold treatment and media, Plant cell, tissue and organ culture, Vol. 79(2), pp. 233- 238. Trần Duy Quý (1999), Các phương pháp mới trong chọn tạo giống cây trồng, Nhà xuất bản Nông nghiệp, trang: 15 - 24 Supanyika Sengsai, Surin Peyachoknagul, Prapa Scripichitt, Amara Thongpan and Pradit Pongtongkam (2007). “Anther Culture of BC1F1 KDML105/IRBB5/KDML105) Hybrid to Produce Bacterial Blight Resistance Doubled Haploid Rice”, Kasetsart J. (nat. Sci.), Vol. 41, pp. 251-261. Nguyễn Văn Song, Nguyễn Thị Ngọc Thương, Đào Thị Hồng Ngân, Phạm Thị Hương, 759 . MÔI TRƯỜNG V MỘT SỐ YẾU TỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN HIỆU QUẢ NUÔI CẤY BAO PHẤN GIỐNG LÚA HIỆU QUẢ NUÔI CẤY BAO PHẤN GIỐNG LÚA HIỆU QUẢ NUÔI CẤY BAO PHẤN GIỐNG LÚA. NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG V MỘT SỐ YẾU TỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MÔI TRƯỜNG V MỘT SỐ YẾU TỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA