BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM - HỘI NGHỊ KHOA HỌC QUỐC GIA LẦN THỨ DOI: 10.15625/vap.2022.0068 ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ KINETIN ĐẾN KHẢ NĂNG TẠO VÀ PHÁT TRIỂN CHỒI, SẮC TỐ QUANG HỢP, HOẠT ĐỘ ENZYME CATALASE Ở CÂY LAN MOKARA Hà Đăng Chiến1, Nguyễn Văn Đính1,*, La Việt Hồng1, Cao Phi Bằng2, Phạm Thị Nụ1 Tóm tắt Mokara loại hoa lan cắt cành quan trọng số nước Việt Nam, Singapore, Thái Lan,… Trong nghiên cứu này, ảnh hưởng công thức phun bổ sung kinetin khác (nồng độ 50, 100, 150, 200, 250 300 ppm) đến khả tạo chồi, phát triển chồi số tiêu sinh lý lan Mokara khảo sát Kết nghiên cứu cho thấy phun bổ sung kinetin với nồng độ 150 ppm 200 ppm có ảnh hưởng tích cực đến tái sinh phát triển chồi lan Mokara, đồng thời làm tăng hàm lượng enzyme catalase mô lá, làm tăng hàm lượng sắc tố quang hợp mô (Dla, Dlb, Dl tổng số carotenoit) giúp cho chồi sinh trưởng phát triển tốt so với đối chứng công thức thí nghiệm khác Từ khóa: Catalase, diệp lục, kinetin, lan Mokara, tái sinh chồi ĐẶT VẤN ĐỀ Mokara thường gọi “Lan cười - Smile Orchid”, thuộc giống lan Vianda, thể lai từ ba loài Arachnis, Ascocentrum Vanda Hoa lan Mokara đa dạng hình dạng có nhiều màu sắc đẹp màu hồng, đỏ, vàng chanh, vàng, cam, tím, trắng,… với màu sắc lại có đa dạng tùy thuộc vào giống (Dương Hoa Xô, 2011) Một đặc điểm hoa lan sinh trưởng chậm, hệ số tái sinh chồi thấp (Arditti J., Yam T W., 2009), để nhân nhanh số lượng giống cung cấp cho sản xuất đa số nhà khoa học sử dụng biện pháp in vitro lan Hoàng Thảo (La Việt Hồng cộng sự, 2017), Thạch hộc thiết bì (Lê Thị Diễm cộng sự, 2017); lan Kim tuyến (Nguyễn Minh Ty công 2020); lan Mokara (Hà Đăng Chiến cộng sự, 2020), tất nghiên cứu khẳng định để tái sinh chồi mơi trường nuối cấy cần bổ sung kinetin nồng độ thích hợp Tuy nhiên, lan Mokara sau đưa in vitro vườn ươm tỷ lệ tái sinh chồi điều kiện bình thường tương đối thấp Do đó, nghiên cứu này, sử dụng kinetin phun bổ sung cho nhằm tăng số chồi/cây đánh giá số tiêu sinh trưởng chồi làm sở để nhân nhanh giống lan Mokara đưa vào sản xuất VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Vật liệu - Cây giống lan Mokara (giống đỏ quặt) tháng tuổi (90 ngày) có nguồn gốc từ Trung tâm Cơng nghệ sinh học TP Hồ Chí Minh cung cấp nhân giống in vitro Phịng Thí nghiệm Sinh lí thực vật, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Trường Đại học Hùng Vương * Email: nguyenvandinh@hpu2.edu.vn PHẦN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SINH HỌC PHỤC VỤ ĐỜI SỐNG VÀ PHÁT TRIỂN XÃ HỘI 625 - Kinetin: Công ty TNHH Nông nghiệp Đông Á cung cấp 2.2 Bố trí thí nghiệm Thí nghiệm thiết kế theo kiểu hoàn toàn ngẫu nhiên với lần nhắc lại gồm công thức sau: Công thức ĐC CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 Kinetin (ppm) 50 100 150 200 250 300 Các lan Mokara trồng giá thể vỏ lạc, sử dụng loại phân bón Growmore 30-10-10 Kinetin xử lí cách phun lên lá, chậu phun 20 ml; phun định kì tuần/lần Các biện pháp chăm sóc khác chế độ tưới nưới, phòng trừ sâu bệnh hại,… áp dụng công thức thí nghiệm 2.3 Phương pháp xác định tiêu sinh lí, hóa sinh - Xác định số chồi/cây; sinh trưởng chồi cách đo, đếm trực tiếp CT thí nghiệm - Xác định hàm lượng diệp lục a, diệp lục b, diệp lục tổng số, hàm lượng carotenoit sử dụng axeton làm dung môi theo mô tả Nguyễn Văn Mã cộng (2013) - Xác định hoạt độ enzyme catalase mô phương pháp chuẩn độ theo mô tả Nguyễn Văn Mã cộng (2013) 2.4 Xử lí số liệu Số liệu xử lí thống kê Excel 2010 Sự khác biệt giá trị trung bình kiểm tra Test Duncan mức α = 0,05 (Nguyễn Văn Mã cộng sự, 2013) KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Ảnh hưởng nồng độ kinetin đến khả hình thành phát triển chồi giống lan Mokara Kinetin chất điều hòa sinh trưởng thực vật có vai trị kích thích phân chia tế bào, kinetin thường bổ sung vào môi trường nuôi in vitro để tăng phát sinh chồi từ mô sẹo phun bổ sung lên cành giâm để kích thích hình thành phát triển chồi Kết nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ kinetin đến khả hình thành phát triển chồi tạo giống chồi lan Mokara sau 30 ngày trồng (bắt đầu trồng 90 ngày theo dõi đến 120 ngày) trình bày Bảng Hình Phân tích kết Bảng Hình cho thấy: Phun kinetin với nồng độ 50 ppm (CT1) 100 ppm (CT2) có số chồi/cây tương đương với ĐC, CT lại có số chồi/cây cao so với ĐC Sự tăng trưởng chiều cao chồi tất CT phun kinetin cao so với ĐC, đặc biệt CT3 (18,38 cm) CT4 (18,48 cm) so với ĐC (13,25 cm) Sự tăng số lá/chồi CT5, CT6 tương đương với ĐC (từ 6,00-6,60 lá/chồi), CT1, CT2, CT3 CT4 có số lá/chồi cao ĐC (dao động từ 7,25-7,37 lá/chồi) Sự tăng trưởng trung bình (về chiều dài chiều rộng) có CT3 CT4 cao ĐC, cơng thức cịn lại tương đương với ĐC BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM 626 Như vậy, phun kinetin với nồng độ 150 ppm (CT3) 200 ppm (CT4) có ảnh hưởng tích cực đến tăng số chồi/cây sinh trưởng chồi so với ĐC CT khác Bảng Ảnh hưởng nồng độ kinetin đến khả hình thành phát triển chồi giống lan Mokara Công thức Nồng độ kinetin (ppm) Số chồi/cây Chiều cao chồi (cm) Số lá/chồi Chiều dài chồi (cm) Chiều rộng chồi (cm) 50 100 150 200 250 300 2,33 ± 0,58ab 2,33 ± 0,58ab 2,32 ± 0,01ab 2,67 ± 0,58b 2,77 ± 0,58b 2,68 ± 0,58b 2,67 ± 0,58b 13,25 ± 2,54a 17,23 ± 1,42ab 17,43 ± 3,79ab 18,38 ± 1,32b 18,48 ± 0,88b 16,80 ± 2,57ab 16,65± 6,81ab 6,50 ± 0,58a 7,30 ± 1,00ab 7,37 ± 1,53ab 7,25 ± 0,96ab 7,31 ± 0,58ab 6,60 ± 1,14a 6,00 ± 0,82a 9,20 ± 3,76a 10,38 ± 1,55ab 11,47 ± 2,16b 11,93 ± 2,05b 11,98 ± 1,05b 9,50 ± 2,62a 9,75 ± 3,96ab 1,43 ± 0,24ab 1,39 ± 0,12ab 1,41 ± 0,11ab 1,53 ± 0,13b 1,59 ± 0,06b 1,42 ± 0,41ab 1,40 ± 0,35ab ĐC CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 Giá trị thể bảng trung bình mẫu độ lệch chuẩn Trong cột, ký tự theo sau khác thể sai khác mức α = 0,05 ĐC CT4 (200 ppm) CT1 (50 ppm) CT2 (100 ppm) CT (250 ppm) CT3 (150 ppm) CT6 (300 ppm) Hình Ảnh hưởng nồng độ kinetin đến khả hình thành phát triển chồi giống lan Mokara 3.2 Ảnh hưởng nồng độ kinetin đến hàm lượng diệp lục carotenoit chồi lan Mokara Quang hợp xanh có ảnh hưởng trực tiếp đến q trình sinh lí sinh trưởng, phát triển, hình thành chồi rễ,… Để đảm bảo cho quang hợp cao, hiệu hàm lượng sắc tố quang hợp có vai trị quan trọng Vì vậy, chúng tơi tiếp tục nghiên cứu ảnh hưởng phun kinetin đến hàm lượng sắc tố quang hợp Kết nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ kinetin đến hàm lượng diệp lục a (Dla), diệp lục b (Dlb), PHẦN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SINH HỌC PHỤC VỤ ĐỜI SỐNG VÀ PHÁT TRIỂN XÃ HỘI 627 hàm lượng diệp lục tổng số hàm lượng carotenoit (đơn vị mg/g tươi) thể bảng hình Bảng Ảnh hưởng nồng độ kinetin đến hàm lượng diệp lục carotenoit chồi lan Mokara Công thức ĐC CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 Nồng độ kinetin (ppm) 50 100 150 200 250 300 Dla (mg/g tươi) 0,280 ± 0,048a 0,295 ± 0,028a 0,333 ± 0,021a 0,532 ± 0,052b 0,541 ± 0,021b 0,319 ± 0,037a 0,337 ± 0,016a Dlb (mg/g tươi) 0,064 ± 0,017a 0,108 ± 0,01b 0,079 ± 0,005a 0,333 ± 0,086c 0,354 ± 0,137c 0,286 ± 0,007c 0,216 ± 0,077c Dla+b (mg/g tươi) 0,346 ± 0,059a 0,404 ± 0,028a 0,413 ±0,025a 0,867 ±0,103b 0,897 ±0,157b 0,607 ± 0,038c 0,555 ± 0,087c Carotenoit (mg/g tươi) 0,109 ± 0,017a 0,108 ± 0,011a 0,121 ± 0,005b 0,124 ± 0,044b 0,125 ± 0,059b 0,991 ± 0,029a 0,108 ± 0,020a Giá trị thể bảng trung bình mẫu độ lệch chuẩn Trong cột, ký tự theo sau khác thể sai khác mức α = 0,05 1.2 0.8 Dla DLb 0.6 Dl a+b Carotenoit 0.4 0.2 dc CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 Hình Biểu đồ ảnh hưởng nồng độ kinetin đến hàm lượng diệp lục carotenoit chồi lan Mokara Phân tích kết Bảng Hình cho thấy: Hàm lượng diệp lục a CT3 CT4 cao đối chứng, cơng thức cịn lại tương đương đối chứng Cụ thể hàm lượng diệp lục a công thức CT3 CT đạt 0,532 0,541 (mg/g tươi) Trong cơng thức đối chứng đạt 0,280 (mg/g tươi) Hàm lượng Dlb CT2 tương đương với ĐC, cơng thức cịn lại cao ĐC, đặc biệt hàm lượng Dlb CT3 CT4 0,333 0,354 (mg/g tươi), hàm lượng Dlb ĐC đạt 0,064 (mg/g tươi) Hàm lượng diệp lục tổng số CT1 CT2 tương đương với ĐC, cơng thức cịn lại có hàm lượng diệp lục tổng số cao ĐC, đặc biệt hàm lượng diệp lục tổng số công thức CT3 CT đạt 0,867 0,897 (mg/g tươi) Hàm lượng carotenoit có CT3 CT4 cao so với ĐC, cơng thức cịn lại tương đương ĐC BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM 628 Như vậy, phun kinetin nồng độ 150 ppm 200 ppm có ảnh hưởng tích cực đến hàm lượng Dla, Dlb, diệp lục tổng số hàm lượng carotenoit Kết phù hợp với kết nghiên cứu số tác giả như: Hà Đăng Chiến cộng (2020), Lê Thị Diễm cộng (2017) La Việt Hồng cộng (2017) 3.3 Ảnh hưởng nồng độ kinetin đến hoạt độ enzyme catalase lan Mokara Catalase loại enzyme xúc tác cho phân hủy hydrogenperoxide thành nước oxy Đây loại enzyme phổ biến tìm thấy gần tất sinh vật sống tiếp xúc với oxy (như vi khuẩn, thực vật động vật) Nó enzyme quan trọng việc bảo vệ tế bào Kết nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ kinetin đến hoạt độ enzyme catalase mô lan Mokara thể bảng hình Phân tích kết bảng hình cho thấy: CT4 nồng độ enzyme catalase cao công thức khác Cụ thể là: CT4 21,470 UI/g tươi, CT2 CT3 18,977 19,914 UI/g tươi, đặc biệt cơng thức đối chứng có nồng độ enzyme catalase thấp nhiều (chỉ đạt 10,594 UI/g tươi) thấp tất công thức phun kinetin Hoạt độ enzyme catalase mạnh CT3 CT4 điều kiện thuận lợi để tổng hợp sắc tố giúp cho chồi sinh trưởng, phát triển mạnh CT đối chứng Bảng Ảnh hưởng kinetin đến hoạt độ enzyme catalase chồi lan giống hoa lan Mokara Công thức ĐC CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 Nồng độ kinetin (ppm) 50 100 150 200 250 300 Catalaza 10,594 ± 1,200a 14,513 ± 1,064b 18,977 ± 0,232c 19,914 ± 0,800c 21,470 ± 0,597d 16,517 ± 0,647e 16,585 ± 1,216be Giá trị thể bảng trung bình mẫu độ lệch chuẩn Trong cột, ký tự theo sau khác thể sai khác mức α = 0,05 Hoạt độ enzim catalaza 25 20 15 Hoạt độ enzim catalaza 10 dc CT1 CT2 CT3 CT4 CT5 CT6 Hình Biểu đồ ảnh hưởng kinetin đến hoạt độ enzyme catalase chồi lan giống hoa lan Mokara PHẦN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG SINH HỌC PHỤC VỤ ĐỜI SỐNG VÀ PHÁT TRIỂN XÃ HỘI 629 KẾT LUẬN Phun bổ sung kinetin với nồng độ 150 ppm 200 ppm có ảnh hưởng tích cực đến tái sinh phát triển chồi lan Mokara, đồng thời làm tăng hoạt độ enzyme catalase mô lá, làm tăng hàm lượng sắc tố quang hợp mô (Dla, Dlb, Dl tổng số carotenoit) giúp cho chồi sinh trưởng phát triển tốt so với đối chứng công thức thí nghiệm khác Người sản xuất sử dụng phương pháp phun bổ sung kinetin với liều lượng từ 150 ppm 200 ppm để tăng hiệu nhân giống lan Mokara phương pháp giâm hom TÀI LIỆU THAM KHẢO Hà Đăng Chiến, Nguyễn Văn Đính, La Việt Hồng, Vũ Thu Trang, Đào Thị Xuân, Cao Phi Bằng, 2020 Nhân giống in vitro lan Mokara thông qua prottocom – like body từ mơ lá, Tạp chí Khoa học Công nghệ, Đại học Thái Nguyên, 225(08): 280-285 Lê Thị Diễm, Võ Thị Bạch Mai, 2017 Ảnh hưởng chất điều hòa sinh trưởng thực vật lên nhân nhanh chồi in vitro lan Thạch hộc thiết bì (Dendrobium officinale Kimura et Migo) Tạp chí phát triển KH&CN, 20(T2): 29-30 La Việt Hồng, Nguyễn Nguyệt Quỳnh, Đào Văn Kiên, Chu Hoàng Hà, 2017 DNA barcoding nhân nhanh in vitro Dendrobium transpảen Wall.ex Lindl Tạp chí Khoa học ĐHQGHN - Khoa học Tự nhiên Cộng nghệ, 33(2): 37-45 Nguyễn Văn Mã, La Việt Hồng, Ong Xuân Phong, 2013 Phương pháp nghiên cứu Sinh lý học thực vật Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội Dương Hoa Xô, 2011 Kỹ thuật trồng hoa lan Mokara Nxb Nông nghiệp Nguyễn Minh Ty, Nguyễn Vinh Hiển, 2020 Ảnh hưởng chất điều hòa sinh trưởng đến khả tạo chồi cụm chồi lan Kim tuyến nuôi cấy in vitro Tạp chí Khoa học Đại học Thủ Dầu Một, 4(47): 25-31 Arditti J., Yam T W., 2009 Micropropagation of Orchids, 3rd edition John Wiley & Sons BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM 630 EFFECTS OF KINETIN CONTENTS ON BUFFERING AND DEVELOPMENT ABILITY, PHOTOSYNTHETIC PIGMENTS, CATALASE ENZYME ACTIVITY OF MOKARA Ha Dang Chien1, Nguyen Van Dinh1,*, La Viet Hong1, Cao Phi Bang2, Pham Thi Nu1 Abstract Mokara is one of the important cutting flowers in many countries such as Vietnam, Singapore, Thailand, etc In this work, effect of six different kinetinsupplementing treatments (concentrations of 50, 100, 150, 200, 250 and 300 ppm) on the budding ability, shoot development and some physiological parameters of Mokara plant were investigated The results showed that the additional spray of kinetin with a concentration of 150 ppm and 200 ppm had a positive effect on the regeneration and growth of shoots from Mokara plant cuttings, and at the same time increased the catalase enzyme content in the leaf tissue Thus, it increased the content of photosynthetic pigments in leaf tissue (chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll and carotenoids) to help shoots grow and develop better than the control and other experimental formulas Keywords: Bud regeneration, catalase, chlorophyll; kinetin, mokara orchid Hanoi Pedagogical University Hung Vuong University * Email: nguyenvandinh@hpu2.edu.vn ... 0,333 ± 0,021a 0,532 ± 0,052b 0,541 ± 0,021b 0,319 ± 0,037a 0,337 ± 0,016a Dlb (mg/g tươi) 0,064 ± 0,017a 0,108 ± 0,01b 0,079 ± 0,005a 0,333 ± 0,086c 0,354 ± 0,137c 0,286 ± 0,007c 0 ,216 ± 0,077c... 300 Catalaza 10,594 ± 1,200a 14,513 ± 1,064b 18,977 ± 0,232c 19,914 ± 0,800c 21, 470 ± 0,597d 16,517 ± 0,647e 16,585 ± 1 ,216 be Giá trị thể bảng trung bình mẫu độ lệch chuẩn Trong cột, ký tự theo... 0,897 ±0,157b 0,607 ± 0,038c 0,555 ± 0,087c Carotenoit (mg/g tươi) 0,109 ± 0,017a 0,108 ± 0,011a 0, 121 ± 0,005b 0,124 ± 0,044b 0,125 ± 0,059b 0,991 ± 0,029a 0,108 ± 0,020a Giá trị thể bảng trung bình