Đang tải... (xem toàn văn)
NGUYEN THI HUYEN ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ HUYỀN Tên đề tài KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ CHẤT THUỘC NHÓM AUXIN ĐẾN KHẢ NĂNG TẠO MÔ SẸO PHÔI HÓA PHỤC VỤ CHUYỂN GEN CỦA MỘT[.]
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ HUYỀN Tên đề tài: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ CHẤT THUỘC NHÓM AUXIN ĐẾN KHẢ NĂNG TẠO MƠ SẸO PHƠI HĨA PHỤC VỤ CHUYỂN GEN CỦA MỘT SỐ GIỐNG SẮN (Manihot esculenta Crantz) KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Công nghệ sinh học Lớp : K42 CNSH Khoa : CNSH - CNTP Khoá học : 2010 – 2014 Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Anh Vũ Viện Di truyền Nông nghiệp Việt Nam Th.S Lương Thị Thu Hường Khoa CNSH – CNTP, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Thái Nguyên, năm 2014 n ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ HUYỀN Tên đề tài: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ CHẤT THUỘC NHĨM AUXIN ĐẾN KHẢ NĂNG TẠO MƠ SẸO PHƠI HĨA PHỤC VỤ CHUYỂN GEN CỦA MỘT SỐ GIỐNG SẮN (Manihot esculenta Crantz) KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chun ngành : Cơng nghệ sinh học Lớp : K42 CNSH Khoa : CNSH - CNTP Khoá học : 2010 – 2014 Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Anh Vũ Viện Di truyền Nông nghiệp Việt Nam Th.S Lương Thị Thu Hường Khoa CNSH – CNTP, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên Thái Nguyên, năm 2014 n LỜI CẢM ƠN Với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, tơi xin cảm ơn PGS TS Nguyễn Văn Đồng (Giám đốc Phịng Thí nghiệm Trọng điểm Cơng nghệ Tế bào Thực vật, Viện Di truyền Nông nghiệp), TS Nguyễn Anh Vũ người tận tình bảo tạo điều kiện giúp tơi hồn thành q trình thực tập Tơi xin chân thành cảm ơn KS Lê Ngọc Quỳnh toàn thể cán nhân viên phịng Thí nghiệm Trọng điểm Quốc gia Công nghệ Tế bào Thực vật hết lịng giúp đỡ tơi suốt q trình thực tập Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành, lời tri ân tới ThS Lương Thị Thu Hường tận bảo, hướng dẫn thời gian qua Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình, người thân bạn bè, người ln dành cho tơi tình cảm tốt đẹp nhất, hỗ trợ, giúp đỡ suốt thời gian học tập nghiên cứu Do thời gian thực đề tài có giới hạn nên đề tài khơng tránh khỏi sai sót Em mong nhận đóng góp kiến thầy bạn để đề tài tơi hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2014 Sinh viên Nguyễn Thị Huyền n DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 2.1 Diện tích, suất sản lượng sắn giới từ năm 2000-2011 13 Bảng 2.2 Diện tích, sản lượng suất trồng sắn Việt Nam qua năm 2000-2013 14 Bảng 2.3 Các quốc gia phát triển nhiên liệu sinh học với quy mô lớn 16 Bảng 2.4 Tám nhà máy sản xuất Ethanol rượu 17 từ sắn Việt Nam năm 2010 17 Bảng 3.1 Các môi trường sử dụng trình nghiên cứu 24 Bảng 4.1 Kết ảnh hưởng NAA tới khả tạo mô sẹo sau 28 ngày 32 Bảng 4.2 Kết ảnh hưởng 2,4D tới khả tạo mô sẹo sau 28 ngày .34 Bảng 4.3 Kết ảnh hưởng picloram tới khả tạo mơ sẹo sau q trình ni cấy .35 Bảng 4.4 Kết ảnh hưởng NAA tới khả tạo mơ sẹo phơi hóa sau q trình ni cấy 37 Bảng 4.5 Kết ảnh hưởng 2,4D tới khả tạo mô sẹo phơi hóa sau q trình ni cấy 38 Bảng 4.6 Kết ảnh hưởng picloram tới khả tạo mơ sẹo phơi hóa sau q trình ni cấy 39 n DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 2.1 Biểu đồ sản lượng trồng sắn Việt Nam từ năm 2000 - 2013 15 Hình 3.1 Cây sắn ống nghiệm 24 Hình 3.3 Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng NAA tới khả tạo mơ sẹo phơi hóa 27 Hình 4.1 Ảnh hưởng NAA tới khả tạo mô sẹo 33 Hình 4.2 Ảnh hưởng 2,4D tới khả tạo mô sẹo 34 Hình 4.3 Ảnh hưởng picloram tới khả tạo mô sẹo 36 Hình 4.4 Biểu đồ so sánh ảnh hưởng auxin công thức tối ưu tới khả tạo mô sẹo 37 Hình 4.5 Biểu đồ so sánh ảnh hưởng auxin công thức tối ưu tới khả tạo mô sẹo phơi hóa 40 Hình 4.6 Giống TMS60444 sau lần cấy chuyển môi trường MMS 41 Hình 4.7 Giống KM98 – sau lần cấy chuyển mơi trường 41 Hình 4.8 Giống sắn sau lần cấy chuyển môi trường MMS 42 n DANH MỤC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT 2,4D : Axit 2,4 dicloro-phenoxiaxetic(2,4D) ADN : Axit deoxyribonucleic BAP : 6-benzylaminopurine CIAT :International Center for Tropical Agriculture CV : Coeficient of Variation Đ/C : Đối chứng FAO : Food and Agriculture Organization HCN : Hidro xyanua LSD : Least Significant Difference MS : Murashige and Skoog’s NAA : α - Naphlene axetic axit TN : Thí nghiệm n MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích mục tiêu nghiên cứu 10 1.2.1 Mục đích 10 1.2.2 Yêu cầu 10 1.3 Ý nghĩa đề tài .10 1.3.1 Ý nghĩa khoa học 10 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn .10 Phần 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 11 2.1 Tổng quan chung sắn 11 2.1.1 Nguồn gốc phân loại 11 2.1.2 Đặc điểm thực vật học 11 2.1.3 Đặc điểm số giống sắn nghiên cứu 12 2.1.4 Thành phần dinh dưỡng giá trị sử dụng .12 2.1.4 Tình hình sản xuất tiêu thụ 13 2.1.5 Nhu cầu sắn cho nhiên liệu sinh học .16 2.2 Auxin vai trị auxin q trình tạo mơ sẹo 18 2.3 Tình hình nghiên cứu chuyển gen sắn 19 2.3.1 Trên giới 19 2.3.2 Tại Việt Nam 23 Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 3.1 Đối tượng vật liệu nghiên cứu .24 3.2 Môi trường nuôi cấy 24 3.3 Dụng cụ, thiết bị hóa chất 24 3.4 Địa điểm thời gian tiến hành nghiên cứu 25 3.5 Nội dung nghiên cứu 25 3.6 Phương pháp nghiên cứu 25 3.6.1 Nội dung 1: Nghiên cứu ảnh hưởng auxin (NAA, 2,4-D, picloram) tới khả tạo mô sẹo 27 3.6.2 Nội dung 2: Nghiên cứu ảnh hưởng auxin (NAA, 2,4-D, picloram) tới khả tạo mơ sẹo phơi hóa 29 Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .32 n 4.1 Kết ảnh hưởng auxin (NAA, 2,4-D, picloram) tới khả tạo mô sẹo .32 4.2 Kết ảnh hưởng auxin (NAA, 2,4-D, picloram) tới khả tạo mơ sẹo phơi hóa .37 4.2.3 Kết ảnh hưởng picroram tới khả tạo mơ sẹo phơi hóa 39 Phần 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43 5.1 Kết luận 43 5.2 Kiến nghị 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 I Tài liệu tiếng Việt 45 II Tài liệu tiếng anh 45 n MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Sắn (Manihot esculenta Crantz) trồng 100 nước có khí hậu nhiệt đới cận nhiệt đới thuộc ba châu: châu Á, châu Phi châu Mỹ La Tinh Tổ chức Nông lương giới (FAO) xếp sắn lương thực quan trọng nước phát triển sau lúa gạo, ngơ lúa mì Tinh bột sắn thành phần quan trọng chế độ ăn tỷ người giới [17] Ở Việt Nam, sắn xác định loài nhiên liệu sinh học thích hợp thời gian tới Ngoài ra, sắn trở thành 10 mặt hàng xuất quan trọng Việt Nam với kim ngạch năm 2012 đạt tới 1,2 tỷ USD (FAO, 2013) [18] Tuy nhiên, xuất sản lượng sắn nước ta mức thấp, chất lượng tinh bột sắn không cao canh tác không kỹ thuật, khả kháng virus sâu bệnh thấp, diện tích trồng khơng quy mơ, tập chung Do vậy, cần tạo giống sắn cho xuất chất lượng cao đáp ứng đủ nhu cầu thực tế [21] Ngày công tác chọn tạo giống sắn, kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào áp dụng để nhân nhanh, tạo giống bệnh kỹ thuật di truyền, chuyển gen tạo giống mang đặc tính mong muốn cách nhanh chóng hiệu nghiên cứu [20] Tạo mơ sẹo phơi hóa khâu quan trọng để tạo vật liệu phục vụ chuyển gen vào sắn Mô sẹo phơi hóa sử dụng nhiều nghiên cứu tạo giống bệnh, nghiên cứu chuyển gen bảo quản nguồn gen Tạo mơ sẹo phơi hóa có ý nghĩa quan trọng cho nghiên cứu khả tiếp nhận gen giống sắn, làm sở tiến tới chuyển gen (tổng hợp tinh bột, gen kháng virus, ) nâng cao xuất, hàm lượng tinh bột phục vụ sản xuất nhiên liệu sinh học [29] Việc sử dụng số chất kích thích sinh trưởng nâng cao hiệu rõ rệt kích thích phân chia tế bào mơ phân sinh thượng tầng để hình thành mơ sẹo (callus) [11] Các chất thuộc nhóm auxin có hiệu việc cảm ứng để trì mơ để cảm ứng mơ sẹo có khả sinh phơi Tuy nhiên chất khác (2,4-D, NAA, picloram…) sử dụng nồng độ khác hiệu tạo mô sẹo không giống giống sắn Chúng kích thích ức chế q trình tạo mơ sẹo [16] Trong nghiên cứu tạo mô sẹo E Sofiari cộng sự, 2,4D cho kết cao so với NAA giống TMS90853[16] Ông cho nên sử dụng 2,4D để tạo mô sẹo q trình ni n cấy Trong Jiu Liu cộng lại sử dụng piclroram cho q trình tạo mơ sẹo mơ sẹo phơi hóa cho kết tốt giông TMS 60444 [24] Các giống sắn Việt Nam đa dạng có nhiều giống tốt q trình nghiên cứu sắn liên quan tới tạo mô sẹo hay chuyển gen cịn nhiều khó khăn, hạn chế [1] Do vấn đề đặt cần tìm loại auxin cho hiệu tạo mô sẹo, mô sẹo phơi hóa cao phục vụ chuyển gen giống sắn Việt Nam Xuất phát từ thực tiễn tiến hành thực đề tài: “Khảo sát ảnh hưởng số chất thuộc nhóm auxin đến khả tạo mơ sẹo phơi hóa phục vụ chuyển gen số giống sắn (Manihot esculenta Crantz)” 1.2 Mục đích mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục đích - Khảo sát ảnh hưởng NAA, 2,4D picloram đến khả tạo mô sẹo giống sắn KM98 – giống TMS60444 1.2.2 Yêu cầu - Xác định ảnh hưởng NAA, 2,4D picloram đến hình thành mô sẹo giống sắn KM98 – TMS60444 - Xác định ảnh hưởng NAA, 2,4D picloram đến hình thành mơ sẹo phơi hóa giống sắn KM98 – TMS60444 1.3 Ý nghĩa đề tài 1.3.1 Ý nghĩa khoa học - Thành công nghiên cứu tạo tiền đề cho việc chuyển gen phù hợp cần thiết với mục đích khác vào sắn Việt Nam 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn - Xây dựng quy trình tạo mơ sẹo phơi hố phục vụ chuyển gen hiệu Tạo tiền đề nguyên liệu cho trình chuyển gen sắn Việt Nam n ... tài: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ CHẤT THUỘC NHÓM AUXIN ĐẾN KHẢ NĂNG TẠO MƠ SẸO PHƠI HĨA PHỤC VỤ CHUYỂN GEN CỦA MỘT SỐ GIỐNG SẮN (Manihot esculenta Crantz) KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo. .. tài: ? ?Khảo sát ảnh hưởng số chất thuộc nhóm auxin đến khả tạo mơ sẹo phơi hóa phục vụ chuyển gen số giống sắn (Manihot esculenta Crantz)? ?? 1.2 Mục đích mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục đích - Khảo sát. .. mơ sẹo phơi hóa khâu quan trọng để tạo vật liệu phục vụ chuyển gen vào sắn Mơ sẹo phơi hóa sử dụng nhiều nghiên cứu tạo giống bệnh, nghiên cứu chuyển gen bảo quản nguồn gen Tạo mô sẹo phơi hóa