Bài viết Ảnh hưởng của nano bạc lên sự phát sinh chồi và ra rễ của cây Dạ Yến Thảo (Petunia hybrida L.) in vitro nghiên cứu nhằm khảo sát và đánh giá tác động của nano bạc được bổ sung vào môi trường trước và sau khi hấp khử trùng đến khả năng tạo chồi và rễ của cây Dạ Yến Thảo in vitro.
ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 20, NO 11.1, 2022 13 ẢNH HƯỞNG CỦA NANO BẠC LÊN SỰ PHÁT SINH CHỒI VÀ RA RỄ CỦA CÂY DẠ YẾN THẢO (PETUNIA HYBRIDA L.) IN VITRO EFFECTS OF SILVER NANOPARTICLES ON THE SHOOT MULTIPLICATION AND ROOT FORMATION OF PETUNIA HYBRIDA L CULTURED IN VITRO Lê Bảo Phúc1,2, Võ Trang Anh Thư1,2, Võ Thanh Phúc1,2* Trường Đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh *Tác giả liên hệ: vothanhphuc@hcmut.edu.vn (Nhận bài: 06/8/2022; Chấp nhận đăng: 26/9/2022) Tóm tắt - Dạ Yến Thảo (Petunia hybrida L.) lồi hoa ưa chuộng màu sắc rực rỡ đa dạng Kỹ thuật vi nhân giống áp dụng loài nhằm tạo lượng lớn đồng thời gian ngắn Trong nghiên cứu này, nano bạc bổ sung trước sau hấp khử trùng vào môi trường nuôi cấy, nhằm tăng hiệu nhân chồi nâng cao chất lượng Dạ Yến Thảo Kết cho thấy, mơi trường có BA 0,75 mg/L, bổ sung nano bạc mg/L trước hấp khử trùng phù hợp cho trình nhân chồi Dạ Yến Thảo (5,29 chồi/ mẫu, chiều cao chồi trung bình 1,81 cm) Mơi trường có NAA 0,1 mg/L, bổ sung nano bạc mg/L sau hấp khử trùng phù hợp cho giai đoạn rễ Dạ Yến Thảo (chiều cao 8,67 cm; 17,43 rễ/ mẫu) Các nghiệm thức có rễ khoẻ mạnh, rễ nhiều, dài có nhiều rễ thứ cấp Abstract - Petunia hybrida L is a very popular plant because of its colorful variety of flowers Micropropagation techniques have been applied to this plant to create a large number of homogenous plantlets in a short time In this study, silver nanoparticles were added to the medium before and after autoclave to increase shoot multiplication and improve the quality of Petunia hybrida L plantlets Results showed that the medium with BA 0.75 mg/L, supplemented with silver nanoparticles mg/L before autoclave was suitable for shoot multiplication (5.29 shoots per sample; the average height of shoots was 1.81 cm) The medium with NAA 0.1 mg/L, supplemented with silver nanoparticles mg/L after autoclave was suitable for the rooting stage of Petunia hybrida L (the average height of plantlets was 8.67 cm with 17.43 roots per sample) Explants cultured on this medium had healthy, long, and many secondary roots Từ khóa - Nano bạc; Dạ Yến Thảo; vi nhân giống Key words - Silver nanoparticles; Petunia hybrida L.; micropropagation Đặt vấn đề Dạ Yến Thảo (Petunia hybrida L.) cịn có tên gọi khác Yên Thảo hoa hay Dã Yên Thảo, loài thân thảo có nguồn gốc từ nước miền Nam châu Mỹ Loài nhiều hoa, thời gian hoa quanh năm với nhiều màu sắc kiểu dáng khác [1] Dạ Yến Thảo trồng với mục đích chủ yếu làm hoa cảnh trang trí, thường trồng chậu hoa treo leo giàn Nếu chăm sóc tốt, hoa quanh năm [2] Hiện nay, loài hoa trồng chủ yếu từ hạt phương pháp giâm cành Tuy nhiên, phương pháp nhân giống truyền thống không đem lại hiệu cao tỉ lệ hạt nảy mầm thấp (khoảng 60%), giâm cành có sức sống yếu gieo hạt mau tàn [1] Nhiều nghiên cứu áp dụng phương pháp vi nhân giống thực loài hoa Các nghiên cứu tập trung chủ yếu tìm hiểu ảnh hưởng chất điều hòa sinh trưởng lên trình nhân chồi rễ in vitro [1, 3], xác định phương pháp khử trùng nguồn vật liệu khởi đầu cho nhân giống in vitro hoa Dạ Yến Thảo [4],… Benzyladenine (BA) 1-naphthalene acetic acid (NAA) chất điều hòa sinh trưởng thực vật sử dụng rộng rãi nuôi cấy mơ thực vật BA thuộc nhóm cytokinin, có tác dụng kích thích phân chia tế bào điều khiển phát sinh hình thái Bổ sung hợp chất vào môi trường nuôi cấy phá vỡ trạng thái hưu miên chồi kích thích hoạt động chồi bên NAA thuộc nhóm auxin, có tác dụng kích thích tạo rễ nồng độ thấp giúp hình thành mơ sẹo nồng độ cao [5] Những năm gần đây, công nghệ nano phát triển lĩnh vực khoa học khám phá từ công nghệ áp dụng vào nhiều lĩnh vực y học, môi trường khoa học trồng [6] Trong đó, bật ứng dụng nano bạc vi nhân giống thực vật Nano bạc hạt nano có kích thước từ – 100 nm Với ưu điểm kích thước siêu nhỏ, nano bạc có diện tích bề mặt lớn giúp tăng khả tiếp xúc với không gian bên ngồi, bám dính lên bề mặt tế bào gia tăng dẫn đến hiệu tác động hoạt tính nano bạc tăng [7] Theo nhiều nghiên cứu, nano bạc khơng có hiệu kháng lại tác nhân vi sinh (vi khuẩn, nấm,…) cao mà cịn biết đến với tác động tích cực lên sinh trưởng, phát triển khắc phục số tượng bất thường trồng nuôi cấy in vitro [8] Những tác động nano bạc lên thực vật kích thước hạt nano Nhiệt độ cao trình hấp khử trùng thúc đẩy kết tụ hạt nano, từ tạo hạt có kích thước lớn [9] Hiện nay, chưa có nghiên cứu ảnh hưởng nano bạc lên sinh trưởng Dạ Yến Thảo Mục đích nghiên cứu nhằm khảo sát đánh giá tác động nano bạc bổ sung vào môi trường trước sau hấp khử trùng đến khả tạo chồi rễ Dạ Yến Thảo in vitro Ho Chi Minh City University of Technology (HCMUT) (Le Bao Phuc, Vo Trang Anh Thu, Vo Thanh Phuc) Vietnam National University Ho Chi Minh City (Le Bao Phuc, Vo Trang Anh Thu, Vo Thanh Phuc) Lê Bảo Phúc, Võ Trang Anh Thư, Võ Thanh Phúc 14 Vật liệu phương pháp nghiên cứu 2.1 Vật liệu điều kiện nuôi cấy Nguồn mẫu thực vật sử dụng thí nghiệm Dạ Yến Thảo in vitro (Petunia hybrida L.) tuần tuổi, cung cấp Viện Sinh học Nhiệt đới thành phố Hồ Chí Minh Mẫu cấy sử dụng thí nghiệm mẫu khỏe mạnh, không nhiễm, không úa vàng Dung dịch nano bạc (nồng độ g/L) với hạt có kích thước khoảng 20 - 30 nm Trung tâm Nghiên cứu Triển khai Công nghệ Bức xạ thành phố Hồ Chí Minh cung cấp Các khống chất môi trường MS cung cấp công ty Xilong (Trung Quốc) Các chất điều hòa sinh trưởng thực vật (BA, NAA, ) cung cấp công ty Himedia (Ấn Độ) Các thí nghiệm tiến hành điều kiện nhiệt độ 25 ± ⁰C, cường độ ánh sáng 2500 - 2600 lux, sử dụng ánh sáng trắng từ đèn LED nuôi cấy mô Rạng Đông, thời gian chiếu sáng 12 giờ/ ngày 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Khảo sát ảnh hưởng nano bạc kết hợp với BA trình nhân chồi in vitro Dạ Yến Thảo Cây Dạ Yến Thảo in vitro (3 tuần tuổi) cắt thành đoạn thân mang chồi bên (1 cm), cắt ngắn bớt phần Môi trường nuôi cấy môi trường Murashige Skoog (MS) [10] bổ sung sucrose 30 g/L; agar g/L; BA 0,75 mg/L Nano bạc với nồng độ khác (1, 5, 10, 20 mg/L) bổ sung vào môi trường nuôi cấy trước sau hấp khử trùng Đối chứng mẫu nuôi cấy môi trường không bổ sung nano bạc 2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng nano bạc lên trình nhân chồi in vitro Dạ Yến Thảo Tiến hành tương tự Mục 2.2.1, mơi trường ni cấy mơi trường MS bổ sung sucrose 30 g/L; agar g/L Nano bạc với nồng độ khác (1, 5, 10, 20 mg/L) bổ sung vào môi trường nuôi cấy trước sau hấp khử trùng Đối chứng mẫu nuôi cấy môi trường không bổ sung nano bạc 2.2.3 Khảo sát ảnh hưởng nano bạc kết hợp với NAA đến rễ Dạ Yến Thảo in vitro Mẫu cấy chồi Dạ Yến Thảo in vitro cao cm Môi trường nuôi cấy môi trường MS bổ sung sucrose 30 g/L; agar g/L; NAA 0,1 mg/L Nano bạc với nồng độ khác (1, 5, 10, 20 mg/L) bổ sung vào môi trường nuôi cấy trước sau hấp khử trùng Đối chứng chồi nuôi cấy mơi trường khơng bổ sung nano bạc 2.3 Bố trí thí nghiệm phân tích liệu Thí nghiệm bố trí ngẫu nhiên Mỗi nghiệm thức tiến hành với 10 mẫu, lặp lại lần Các tiêu sinh trưởng số chồi/ mẫu cấy, chiều cao chồi, số rễ chiều dài rễ, hình thái mẫu ghi nhận sau tuần nuôi cấy Chồi cao từ cm trở lên tính chồi Số liệu xử lý thống kê phần mềm SPSS phiên 2019 Sự sai khác giá tri ṭ rung bình đươc đánh giá phương pháp phân tích phương sai chiều (One way ANOVA) Duncan’s test 2.4 Các tiêu theo dõi Số lượng chồi/ mẫu cấy: Đếm tất chồi (≥ cm) phát sinh từ mẫu Chiều cao chồi (cây): Tính từ gốc thân đến chồi thước có chia vạch đến mm Số lượng rễ/ cây: Đếm tất rễ mẫu Chiều dài rễ: Đo từ vị trí cổ rễ (chỗ nối liền rễ thân) đến chóp rễ rễ thước có chia vạch mm Kết nghiên cứu khảo sát 3.1 Ảnh hưởng nano bạc kết hợp với BA lên trình nhân chồi Dạ Yến Thảo Kết thí nghiệm sau tuần ni cấy trình bày Bảng Ở hai trường hợp bổ sung nano bạc trước sau hấp khử trùng, nồng độ nano bạc tăng từ – mg/L, tiêu sinh trưởng có xu hướng tăng đạt giá trị cao nghiệm thức bổ sung nano bạc mg/L Nghiệm thức bổ sung nano bạc mg/L trước hấp khử trùng cho kết tốt thí nghiệm với 5,29 chồi/ mẫu chiều cao chồi 1,81 cm Nồng độ nano bạc cao mg/L hạn chế sinh trưởng chồi Dạ Yến Thảo hai trường hợp bổ sung trước sau hấp khử trùng Bảng Ảnh hưởng nano bạc kết hợp với BA 0,75 mg/L lên q trình nhân chồi in vitro sau tuần ni cấy Nano bạc (mg/L) Đối chứng Trước hấp khử trùng Sau hấp khử trùng 10 20 10 20 Chỉ tiêu Số chồi/ Chiều cao chồi Hình thái mẫu (cm) mẫu 2,14±0,56bc 1,50±0,21ab ++ b abc 3,14±0,68 1,47±0,32 ++ 5,29±1,11a 1,81±0,51a +++ 1,14±0,21cd 0,74±0,22cd ++ cd bcd 1,57±0,81 0,94±0,22 ++ 1,43±0,27cd 0,97±0,39bcd + 1,86±0,90bc 1,31±0,18abc ++ 0,29±0,19d 0,34±0,10d + cd abc 1,29±0,11 1,13±0,36 + Ghi chú: Các chữ a, b, c, cột thể khác biệt có ý nghĩa với P < 0,05 phép thử Duncan +++: Chồi phát triển, xanh đậm; ++: Chồi không phát triển, xanh đậm; +: Chồi không phát triển, xanh nhạt Nhìn chung, hiệu nhân chồi trường hợp bổ sung nano bạc sau hấp khử trùng môi trường trường hợp bổ sung trước hấp Đối với trường hợp bổ sung nano bạc trước hấp khử trùng, mẫu cấy nghiệm thức phát triển cụm chồi xanh tốt Đặc biệt, chồi nghiệm thức bổ sung nano bạc mg/L cao nghiệm thức cịn lại Ngồi ra, đối chứng nghiệm thức bổ sung nano bạc 1, 10 20 mg/L thu nhiều chồi thấp cm (Hình 1) Tốc độ nhân chồi nghiệm thức bổ sung nano bạc sau hấp khử trùng chậm dẫn đến số chồi chiều cao chồi thấp so với trường hợp bổ sung trước hấp Khi bổ sung vào môi trường vi nhân giống, nano bạc hoạt động chất ức chế hormone ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 20, NO 11.1, 2022 ethylene Hormone tích lũy bình ni cấy ảnh hưởng đến tăng trưởng phát triển thực vật [9] Các nghiên cứu trước chứng minh hiệu nano bạc giai đoạn nhân chồi in vitro Kết nghiên cứu Đồng tiền Gerbera jamesonii Hà Thị Mỹ Ngân cộng [8] ghi nhận hiệu nhân chồi cao nghiệm thức bổ sung nano bạc mg/L vào môi trường MS kết hợp BA 0,7 mg/L, Kinetin 0,7 mg/L Indole-3-Butyric Acid 0,5 mg/L Khi tiếp tục tăng nồng độ nano bạc đến mg/L tiêu sinh trưởng giảm rõ rệt so với nghiệm thức bổ sung nano bạc mg/L [8] Đối với dâu tây Fragaria ananassa, Hoàng Thanh Tùng cộng [11] ghi nhận với nồng độ nhỏ nano bạc 0,2 mg/L bổ sung vào môi trường MS kết hợp với BA 0,5 mg/L cho kết nhân chồi tốt (12,67 chồi chiều cao chồi 3,93 cm) Nghiệm thức bổ sung nano bạc 0,4 0,6 mg/L cho hiệu nhân chồi thấp so với nghiệm thức bổ sung nano bạc 0,2 mg/L [11] Bổ sung nano bạc nồng độ phù hợp giúp cho sinh trưởng phát triển tốt Tuy nhiên, nano bạc bổ sung nồng độ cao hơn, hạt nano gây độc cho trồng Ở nghiệm thức bổ sung nano bạc với nồng độ cao, tiêu sinh trưởng giảm xuống hàm lượng Gốc tự chứa oxi (Reactive Oxygen Species ROS) sản sinh tế bào cao ROS tạo sản phẩm phụ đường trao đổi chất bình thường bào quan ty thể, lục lạp, peroxisome [12] Tuy nhiên, tiếp xúc với nano bạc nồng độ cao, lượng ROS tạo nhiều dẫn đến dư thừa gây q trình oxy hóa phân tử sinh học thực vật thông qua việc chuyển điện tử [13] Điều gây q trình peroxy hố lipid, làm hỏng tính thấm màng, thay đổi cấu trúc thành phần tế bào, tổn thương DNA dẫn đến gây chết tế bào ức chế sinh trưởng thực vật [14] Ngoài ra, hấp thu nano bạc vào mơ thực vật gây ức chế trình vận chuyển chất tế bào cách làm tắc nghẽn lỗ màng cầu liên bào có kích thước nhỏ, ức chế dòng vận chuyển nước chất dinh dưỡng tế bào [15] Ảnh hưởng nano bạc đến thực vật kích thước hạt nano Nhiệt độ cao q trình hấp khử trùng thúc đẩy kết tụ hạt nano, tạo hạt có kích thước lớn Trong nghiên cứu Timoteo cộng sự, dung dịch nano bạc tác động nhiệt độ q trình hấp khử trùng ghi nhận kích thước hạt tăng so với không xử lý nhiệt [9] Hạt bạc lớn khó xâm nhập vào tế bào thực vật Nguyên nhân liên quan đến kích thước lỗ thành tế bào thực vật (5 – 20 nm) [16] nhỏ so với kích thước hạt nano sau hấp Kích thước tương đối lớn hạt ngăn cản chúng xâm nhập vào thành tế bào thực vật Vì vậy, hạt có kích thước lớn tác động mạnh đến sinh trưởng thực vật so với kích thước nhỏ [9] Awad [17] khảo sát ảnh hưởng việc bổ sung nano oxit kẽm trước sau hấp khử trùng vi nhân giống Phoenix dactylifera L.; Kết cho thấy, việc bổ sung nano trước sau hấp khử trùng làm tăng khả nhân chồi so với đối chứng Như vậy, sau hấp khử trùng, hạt nano gia tăng kích thước chúng 15 kích thích phát triển thực vật [17] Các hạt nano kích thước lớn (40 -50 nm) xâm nhập vào mô thực vật qua màng tế bào đường kênh trao đổi ion, protein màng, đường liên bào, Các hạt nano giải phóng ion Ag+ nhờ vào chênh lệch điện hóa dung dịch Các ion xâm nhập vào tế bào qua kênh trao đổi ion [18] Hình Các mẫu cấy môi trường MS bổ sung nano bạc kết hợp với BA 0,75 mg/L trình nhân chồi in vitro sau tuần nuôi cấy a: đối chứng; b: nano bạc bổ sung trước hấp khử trùng; c: nano bạc bổ sung sau hấp khử trùng (thanh kích thước cm) Khi bổ sung nano bạc sau hấp khử trùng, nano bạc không bị ảnh hưởng nhiệt độ cao, chúng giữ kích thước ban đầu, nhỏ so với nano bạc bổ sung trước hấp khử trùng Do đó, tác động nano bạc bổ sung sau hấp đến sinh trưởng thực vật mạnh mẽ Đây nguyên nhân dẫn đến thí nghiệm này, cần nồng độ nhỏ nano bạc bổ sung sau hấp khử trùng gây khác biệt trình sinh trưởng thực vật Nồng độ nano bạc mg/L bổ sung sau hấp khử trùng làm giảm khả nhân chồi so với nghiệm thức đối chứng Nồng độ cao nên gây độc mẫu cấy Trong đó, nano bạc bổ sung trước hấp nồng độ cao thấy rõ ảnh hưởng lên thực vật Tóm lại, thí nghiệm này, nghiệm thức bổ sung nano bạc mg/L trước hấp khử trùng cho hiệu nhân chồi tốt 3.2 Ảnh hưởng nano bạc lên trình nhân chồi Dạ Yến Thảo Sau tuần ni cấy, kết thí nghiệm trình bày Bảng Trong trường hợp bổ sung nano bạc trước hấp khử trùng, hiệu nhân chồi tốt ghi nhận nghiệm thức bổ sung nano bạc mg/L với số chồi/ mẫu 4,67 chồi Khi tiếp tục tăng nồng độ nano bạc cao mg/L, tiêu số chồi/ mẫu có xu hướng giảm đạt thấp nghiệm thức bổ sung nano bạc 20 mg/L Chiều cao chồi đạt cao nghiệm thức bổ sung nano bạc từ – 20 mg/L Về mặt hình thái, nghiệm thức bổ sung nano bạc trước hấp khử trùng phát triển tốt, thân cao, thon dài màu xanh đậm Rễ thí nghiệm dài, màu trắng đục có nhiều rễ thứ cấp Tuy nhiên, nghiệm thức bổ sung nano bạc 20 mg/L có thân ốm so với nghiệm thức lại (Hình 2b) Lê Bảo Phúc, Võ Trang Anh Thư, Võ Thanh Phúc 16 Bảng Ảnh hưởng nano bạc lên trình nhân chồi in vitro sau tuần nuôi cấy Nano bạc (mg/L) Đối chứng Trước hấp khử trùng Sau hấp khử trùng 10 20 10 20 Số chồi/ mẫu 3,42±0,38bc 4,00±0,90abc 4,67±0,63a 4,50±0,25ab 3,17±0,98c 3,50±0,55abc 1,17±0,98d 0,67±0,13d 0,50±0,15d Chỉ tiêu Chiều cao chồi (cm) 4,23±0,62ab 4,08±0,64ab 4,54±0,21a 4,75±0,61a 5,17±0,86a 3,29±0,41b 1,08±0,20c 0,56±0,28c 0,50±0,25c Hình thái mẫu +++ ++ +++ +++ ++ ++ + + + nghiệm thức bổ sung nano bạc mg/L trước hấp khử trùng Từ kết thí nghiệm 2, môi trường bổ sung nano bạc mg/L trước hấp khử trùng kết hợp với BA 0,75 mg/L phù hợp cho trình nhân chồi Dạ Yến Thảo Ghi chú: Các chữ a, b, c, cột thể khác biệt có ý nghĩa với P < 0,05 phép thử Duncan +++: Cây cao, to khỏe; xanh tốt; rễ nhiều dài; ++: Cây cao, to khỏe; xanh tốt; rễ dài; +: Cây khơng phát triển; biến dạng; khơng có rễ; Trong trường hợp bổ sung nano bạc sau hấp khử trùng môi trường, hiệu nhân chồi so với đối chứng trường hợp trước hấp Kết cao ghi nhận nghiệm thức bổ sung nano bạc mg/L với số chồi/ mẫu 3,50 chiều cao chồi 3,29 cm Khi tiếp tục tăng nồng độ nano bạc, tiêu sinh trưởng giảm mạnh Hình thái có khác biệt nghiệm thức Cây nghiệm thức bổ sung nano bạc mg/L có chồi cao xanh Lá mỏng, thon dài có màu xanh đậm Cây xuất rễ bất định rễ dài Khi tăng nồng độ nano bạc từ – 20 mg/L, chất lượng giảm rõ rệt Ở nghiệm thức bổ sung nano bạc mg/L, chồi thấp khơng hình thành rễ, có màu xanh nhạt ngả vàng phiến dày Ở nghiệm thức bổ sung nano bạc 10 20 mg/L, chồi không phát triển không xuất rễ, biến dạng khô cứng (Hình 2c) Kết nhân chồi thí nghiệm thí nghiệm có khác biệt Ở thí nghiệm 1, mẫu cấy tạo nhiều chồi chồi có kích thước nhỏ Ngun nhân tác động BA, chất điều hòa sinh trưởng thực vật thuộc nhóm cytokinin, có khả kích thích q trình nhân chồi thực vật Nghiên cứu Miri đối tượng Zingiber officinale cho thấy BA làm tăng số chồi tạo thành [19] Iiyama cộng ghi nhận tác động tích cực BA giai đoạn nhân chồi in vitro Melaleuca alternifolia [20] Ở thí nghiệm này, dù khơng bổ sung chất điều hòa sinh trưởng thực vật, kết cho thấy nano bạc nồng độ phù hợp có ảnh hưởng tích cực lên q trình nhân chồi Dạ Yến Thảo Một số nghiên cứu báo cáo nano bạc ảnh hưởng đến nồng độ chất điều hòa sinh trưởng nội sinh thực vật Tuy nhiên, mức độ ảnh hưởng nano bạc chưa làm rõ, phụ thuộc vào loài thực vật chịu tác động nồng độ nano bạc sử dụng Vinković cộng nhận thấy, tích tụ nano bạc đối tượng Capsicum annuum L dẫn đến gia tăng đáng kể nồng độ cytokinin nội sinh [21] Trong thí nghiệm này, hiệu nhân chồi tốt thu Hình Các mẫu cấy mơi trường bổ sung nano bạc q trình nhân chồi in vitro sau tuần nuôi cấy a: đối chứng; b: nano bạc bổ sung trước hấp khử trùng; c: nano bạc bổ sung sau hấp khử trùng (thanh kích thước cm) 3.3 Ảnh hưởng nano bạc kết hợp với NAA đến rễ Dạ Yến Thảo Sau tuần nuôi cấy, kết ảnh hưởng nano bạc đến rễ in vitro trình bày Bảng Rễ mơ đích tiếp xúc trực tiếp với hạt nano bạc mơi trường phận chịu trách nhiệm hấp thu liên tục chất dinh dưỡng khống từ mơi trường Do đó, hiệu xử lý hạt nano bạc rễ bật so với chồi [22] Đối với nghiệm thức bổ sung nano bạc trước hấp khử trùng, tiêu sinh trưởng có xu hướng tăng nồng độ nano bạc tăng đến 10 mg/L Ở nghiệm thức bổ sung nano bạc với nồng độ cao 10 mg/L, tiêu sinh trưởng giảm xuống Đối với nghiệm thức bổ sung nano bạc sau hấp khử trùng, tiêu sinh trưởng có xu hướng tăng nồng độ nano bạc tăng đến mg/L Nghiệm thức bổ sung nano bạc mg/L nghiệm thức cho kết tốt thí nghiệm với chiều cao số rễ cao (lần lượt 8,67 cm 17,43 rễ) Khi tăng nồng độ nano bạc mg/L, tiêu sinh trưởng có xu hướng giảm xuống So sánh hai nghiệm thức cho kết tốt trường hợp trước sau hấp khử trùng, chiều cao cây, số rễ chiều dài rễ nghiệm thức bổ sung nano bạc mg/L sau hấp vượt trội nghiệm thức bổ sung nano bạc 10 mg/L trước hấp Như đề cập thí nghiệm 3.1, có kích thước nhỏ nên tác động nano bạc bổ sung sau hấp khử trùng mạnh nano bạc bổ sung trước hấp khử trùng Vì vậy, bổ sung nano bạc nồng độ 10 mg/L trước hấp khử trùng chưa ISSN 1859-1531 - TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG, VOL 20, NO 11.1, 2022 kích thích sinh trưởng rễ tốt nghiệm thức bổ sung nano bạc mg/L sau hấp Bảng Ảnh hưởng nano bạc kết hợp với NAA 0,1 mg/L lên trình rễ in vitro sau tuần ni cấy Chỉ tiêu Nano bạc (mg/L) Đối chứng Số rễ 5,93±1,13bc 0,63±0,55e 10 20 Sau hấp khử 10 trùng 20 Trước hấp khử trùng Chiều cao (cm) Chiều dài rễ (cm) Hình thái mẫu 0,33±0,11e + + + ++ ++ + +++ ++ ++ 4,99±1,00c 5,43±1,51de 1,36±0,23abc 5,73±0,82bc 5,21±1,73bc 4,91±1,23c 7,73±1,04ab 8,67±1,75a 5,66±1,87bc 5,94±2,12bc 0,86±0,69e 17,00±1,23ab 9,86±2,44cd 4,43±2,23e 17,43±2,52a 12,00±5,77bc 3,14±2,02e 0,84±0,60de 1,71±0,20abc 1,55±0,44abc 1,13±0,13cd 2,06±0,43ab 2,32±0,34a 0,98±0,72de Ghi chú: Các chữ a, b, c, cột thể khác biệt có ý nghĩa với P < 0,05 phép thử Duncan +++: Cây cao, thân to khỏe, xanh tốt, rễ nhiều dài; ++: Cây cao, thân to khỏe, xanh tốt, rễ nhiều ngắn rễ dài; +: Cây cao, thân to khỏe, xanh tốt, rễ ngắn Nhìn chung, tất nghiệm thức có khả hình thành rễ Thân to khỏe Hình thái rễ tốt, to mập có màu trắng đục, nhiều lơng hút Đặc biệt, Dạ Yến Thảo sinh trưởng môi trường bổ sung nano bạc mg/L sau hấp khử trùng có chiều cao phát triển vượt trội Rễ nghiệm thức dài có nhiều rễ thứ cấp so với nghiệm thức lại (Hình 3c) Hình Các mẫu cấy mơi trường bổ sung nano bạc kết hợp với NAA 0,1 mg/L trình rễ in vitro sau tuần nuôi cấy a: đối chứng; b: nano bạc bổ sung trước hấp khử trùng; c: nano bạc bổ sung sau hấp khử trùng (thanh kích thước cm) Một số nghiên cứu khác cho thấy tác động tích 17 cực nano bạc lên trình rễ loại hoa Nghiên cứu Hà Thị Mỹ Ngân cộng ghi nhận bổ sung nano bạc mg/L vào môi trường rễ hoa Đồng tiền in vitro tối ưu cho giai đoạn tạo hoàn chỉnh với tiêu tỉ lệ chất khô gấp 2,2 lần, số rễ (15 rễ), SPAD – hàm lượng chlorophyll tổng (39,96) cao so với đối chứng [8] Bên cạnh đó, nhóm tác giả nghiên cứu đối tượng hoa hồng cho thấy, việc bổ sung nano bạc mg/L vào môi trường rễ in vitro giúp tăng trưởng, phát triển tốt, hạn chế tượng vàng rụng với tiêu sinh trưởng tốt so với nghiệm thức lại Cây nghiệm thức cho tỷ lệ sống cao (93,33%) chuyển điều kiện vườn ươm [23] Nano bạc gây ảnh hưởng lên trình rễ cách tác động vào mô phân sinh đỉnh gây stress oxy hóa làm tăng nồng độ ROS ROS biết ảnh hưởng đến phát triển rễ [24] Ở nồng độ phù hợp, ROS thúc đẩy kéo dài rễ Nồng độ nano bạc thấp tạo ROS, đẩy nhanh trình tăng sinh tế bào chóp rễ thúc đẩy phát triển rễ Nồng độ nano bạc cao tạo nhiều ROS dẫn đến dư thừa, ức chế phân chia tế bào hạn chế phát triển rễ [25] Đây chế gây độc nano bạc gây tế bào thực vật Hà Thị Mỹ Ngân cộng nhận thấy, sử dụng nano bạc nồng độ cao (7 mg/L), tất tiêu sinh trưởng giảm, hình thành rễ khơng ghi nhận, chồi vàng úa, gốc hóa nâu có dấu hiệu chết [23] Kết nghiên cứu An Yan cộng [14] đưa nhận xét ảnh hưởng nano bạc lên sinh trưởng thực vật Sự tương tác thực vật nano bạc phức tạp, không phụ thuộc vào đặc tính nano bạc (hình dạng, nồng độ, kích thước, chất ổn định bề mặt) mà cịn bị ảnh hưởng lồi thực vật bị tác động, giai đoạn phát triển cây, loại mô khác [14] Từ kết số liệu hình ảnh trên, mơi trường bổ sung nano bạc mg/L sau hấp khử trùng phù hợp cho trình rễ in vitro Dạ Yến Thảo Kết luận Mơi trường MS có BA 0,75 mg/L bổ sung nano bạc mg/L trước hấp khử trùng cho hiệu nhân chồi tốt (5,29 chồi/ mẫu; chồi cao 1,81cm) Mẫu có số lượng chồi nhiều, chồi to khoẻ, xanh tốt Mơi trường MS có bổ sung nano bạc mg/L trước hấp khử trùng cho hiệu nhân chồi tốt (4,67 chồi/ mẫu; chồi cao 4,54 cm) Mẫu cấy phát triển tốt, thân cao, thon, dài, màu xanh đậm Mơi trường MS có NAA 0,1 mg/L, bổ sung nano bạc mg/L sau hấp khử trùng cho kết rễ tốt (cây có chiều cao 8,67 cm; 17,43 rễ; chiều dài rễ 2,06 cm) Cây to khỏe, xanh tốt, rễ khỏe nhiều lông hút Kết nghiên cứu cho thấy việc bổ sung nano bạc nồng độ phù hợp kết hợp với chất điều hoà sinh trưởng thực vật có ảnh hưởng tích cực lên q trình nhân chồi rễ Dạ Yến Thảo in vitro Lời cảm ơn: Chúng xin cảm ơn Trường Đại học Bách khoa, Đại học Quốc Gia Hồ Chí Minh hỗ trợ cho nghiên cứu Lê Bảo Phúc, Võ Trang Anh Thư, Võ Thanh Phúc 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Thị Cúc, Đồng Huy Giới, Bùi Thị Thu Hương, “Nhân nhanh in vitro Dạ Yến Thảo hoa hồng sọc tím (Petunia hybrida L.)”, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Lâm nghiệp, 7, 2017, – 10 [2] Phạm Hoàng Hộ, Cây cỏ Việt Nam, Nhà xuất Trẻ, 2000 [3] Natalija B., Aušra B., and Vaida J., “In vitro regeneration from leaf explants of Petunia hybrida L.”, Propagation of Ornamental plants, 15(2), 2015, 47 – 52 [4] Nguyễn Tiến Long, Lã Thị Thu Hằng, Trần Thị Triêu Hà, Dương Thanh Thủy, Lê Như Cương, “Nghiên cứu tạo nguồn vật liệu khởi đầu nhân giống in vitro hoa Dạ Yến Thảo (Petunia hybrida L.)”, Tạp chí Khoa học Nơng nghiệp Việt Nam, 63(7), 2021, 53 – 56 [5] Nguyễn Đức Lượng, Lê Thị Thủy Tiên, Công nghệ tế bào, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2011 [6] Nair R., Varghese S.H., Nair B.G., Maekawa T., Yoshida Y., Kumar D.S., “Nanoparticulate material delivery to plants”, Plant Science, 179(3), 2010, 154 – 163 [7] Yin L., Cheng Y., Espinasse B., Colman B.P., Auffan M., Wiesner M., Rose J., Liu J., Bernhardt E.S., “More than the ions: the effects of silver nanoparticles on Lolium multiflorum”, Environmental Science & Technology, 45(6), 2011, 2360 – 2367 [8] Hà Thị Mỹ Ngân, Trần Đào Hồng Trinh, Đỗ Mạnh Cường, “Hạn chế tượng thủy tinh thể gia tăng tỉ lệ sống hoa đồng tiền (Gerbera jamesonii) nuôi cấy in vitro mơi trường có bổ sung nano bạc”, Tạp chí Cơng nghệ Sinh học, 17(1), 2019, 115 – 124 [9] Timoteo C.D.O., Paiva R., dos Reis M.V., “Silver nanoparticles in the micropropagation of Campomanesia rufa (O Berg) Nied”, Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 137(2), 2019, 359 - 368 [10] Murashige T., Skoog F., "A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures" Physiologia Plantarum, 15 (3), 1962, 473 – 497 [11] Hoang Thanh Tung, Tran Thi Thuong, Do Manh Cuong, “Silver nanoparticles improved explant disinfection, in vitro growth, runner formation and limited ethylene accumulation during micropropagation of strawberry (Fragaria × ananassa)”, Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 145, 2021, 393 – 403 [12] Ma C., White J.C., Dhankher O.P., Xing B., “Metal-based nanotoxicity and detoxification pathways in higher plants”, Environ Sci Technol., 49(12), 2015, 7109 – 7122 [13] Carocho M., Ferreira I.C.F.R., “A review on antioxidants, prooxidants and related controversy: Natural and synthetic compounds, screening and analysis methodologies and future perspectives”, Food Chem Toxicol., 51, 2013, 15 – 25 [14] An Y., Zhong C., “Impacts of Silver Nanoparticles on Plants: A [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] Focus on the Phytotoxicity and Underlying Mechanism”, International Journal of Molecular Sciences, 20(5), 2019, 1003 – 1024 Tripathi D.K., Tripathi A., Singh S., Singh Y., Vishwakarma K., Yadav G., Sharma S., Singh V.K., Mishra R.K., Upadhyay R.G., et al., “Uptake, accumulation and toxicity of silver nanoparticle in autotrophic plants, and heterotrophic microbes: A concentric review”, Frontier Microbiology, 8(7), 2017, – 16 Carpita N.C., Gibeaut D.M., “Structural models of primary cell walls in flowering plants: consistency of molecular structure with the physical properties of the walls during growth”, The Plant Journal, 3(1), 1993, – 30 Awad K.M., Al-Mayahi A.M., Mahdi M.A., Al-Asadi A.S., Abass M.H., “In vitro assessment of ZnO Nanoparticles on Phoenix dactylifera L micropropagation”, Scientific Journal of King Faisal University, 21(1), 2020, 149 – 161 Goswami P., Mathur J., "Positive and negative effects of nanoparticles on plants and their applications in agriculture", Plant Science Today, (2), 2019, 232-242 Miri S M., “Micropropagation, Callus Induction and Regeneration of Ginger (Zingiber officinale Rosc.)”, Open Agriculture, 5(1), 2019, 75 – 84 Iiyama C M., & Cardoso J C., “Micropropagation of Melaleuca alternifolia by shoot proliferation from apical segments”, Trees, 35(5), 2021, 1497 – 1509 Vinković T., Novák O., Strnad M., Goessler W., Jurašin D D., Parađiković N., & Vrček I V., “Cytokinin response in pepper plants (Capsicum annum L.) exposed to silver nanoparticles”, Environmental Research, 156, 2017, 10 – 18 Sharma P., Bhatt D., Zaidi M G H., Saradhi P P., Khanna P K., & Arora, S., “Silver Nanoparticle-Mediated Enhancement in Growth and Antioxidant Status of Brassica juncea”, Applied Biochemistry and Biotechnology, 167(8), 2012, 2225 – 2233 Hà Thị Mỹ Ngân, Hồng Thanh Tùng, Ngơ Đại Nghiệp, “Tác động nano bạc lên hạn chế khí ethylene hoạt độ enzyme thủy phân vi nhân giống hoa hồng (Rosa hybrida L ‘Baby Love’)”, Tạp chí Cơng nghệ Sinh học, 17(3), 2019, 505 – 517 Dunand C., Crèvecoeur M., & Penel C., “Distribution of superoxide and hydrogen peroxide in Arabidopsis root and their influence on root development: possible interaction with peroxidases”, New Phytologist, 174(2), 2007, 332 –341 Wang L., Sun J., Lin L., Fu, Y., Alenius H., Lindsey K., & Chen C., “Silver nanoparticles regulate Arabidopsis root growth by concentration dependent modification of reactive oxygen species accumulation and cell division”, Ecotoxicology and Environmental Safety, 190, 2020, 110072 ... c: nano bạc bổ sung sau hấp khử trùng (thanh kích thước cm) 3.3 Ảnh hưởng nano bạc kết hợp với NAA đến rễ Dạ Yến Thảo Sau tuần nuôi cấy, kết ảnh hưởng nano bạc đến rễ in vitro trình bày Bảng Rễ. .. hịa sinh trưởng thực vật, kết cho thấy nano bạc nồng độ phù hợp có ảnh hưởng tích cực lên q trình nhân chồi Dạ Yến Thảo Một số nghiên cứu báo cáo nano bạc ảnh hưởng đến nồng độ chất điều hòa sinh. .. pháp nghiên cứu 2.2.1 Khảo sát ảnh hưởng nano bạc kết hợp với BA trình nhân chồi in vitro Dạ Yến Thảo Cây Dạ Yến Thảo in vitro (3 tuần tuổi) cắt thành đoạn thân mang chồi bên (1 cm), cắt ngắn bớt