Nghiên cứu ứng dụng công nghệ khí canh trong nhân giống và tăng sinh khối cây thìa canh (gymnema sylvestre (retz ) r br ex schult)

NGẰNHí CƠNG NGHỆ SINH HỌC KHĨA ; 201512617 GỸHĐ TỒS.ĨtNỠND NGUYỀN QƠANG n Tất Thành - Thu' viện 624 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CĨNG NGHỆ KHÍ CANH TRONG NHÂN GIĨNG VÀ TĂNG SINH KHĨI CẤY DẤY THÌA CANH (Gymnema Sylvestre (Retz.) R Br ex Schult) NGUYEN NGỌC ĐỊNH Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp Kỹ sư ngành Công Nghệ Sinh Học Giảng viên hướng dẫn: GS.TS.NGND Nguyễn Quang Thạch KS Trần Thị Quý , TRƯỜNG ĐH NGUYỀN TẤT THÀNH TRUNG TÀM THÒNG TIN-THƯ VIỆN LVOOlfe âẠ /M Tp Hồ Chỉ Minh, thảng 08 năm 2017 LỜI CẢ M ƠN Lời đâu tiên, em xin chân thành gửi lơi cảm ơn đến thầy có giáo, anh chị mơn Cóng nghệ sinh học tận tinh giáng dạy hướng dẫn truyền đạt cho em biêt bao kiên thức kinh nghiệm học tập suốt trinh học tập, nghiên cứu rèn luyện Trường Đại học Nguyễn Tất Thành Xin gửi lời càm om GS.TS.NGND Nguyễn Quang Thạnh KS Trằn Thị Quý trực tiếp góp ý, hướng dẫn em suốt thời gian lãm ?_án vãn lốt nghiệp Xin cảm on bạn sinh viên lớp 15DSH.CLTÌA anh chị học tập làm việc Viện Sinh học Nông nghiệp Tất Thành - Trường Đại Học Nguyễn Tất Thành tận tình giúp đỡ, động viên, chia sẻ kiến thức suốt trình học tập, làm việc dặc biệt trình làm luận văn Cuối cùng, xin gửi lòi biết ơn chân thành đến ba mẹ anh em quan tâm động viên, chỗ dựa tinh thần vững cho em Tp Hồ Chí Minh, tháng năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Ngọc Định ii TÓM TÁT NỘI DƯNG ĐÈ TÀI Đê tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ khí canh nhân giống tăng sinh khối cho dây thìa canh (Gymnema Sylvestre (Retz.) R Br ex Schult)"’ thực từ tháng 7/2016 đên tháng 7/2017 Viện Sinh học Nóng r.ghíẽp Tất Thành — Trườn2 Đại Học Nguyễn Tất Thành với mục tiêu xác định dược khã nãr.g dụng cóng nghệ khí canh nhân giơng dây thìa canh, xác định thơng số chi ;• ếu để xây dựng quy trình nhân dây thìa canh phưong pháp khí canh Đẻ tã: có nội dung: - Đánh giá ảnh hường phưong thức cày khác đến khả nàng thích ứng dây thìa canh ni cấy mô bồn mạ - Nghiên cứu xác định dung dịch dinh dưỡng thích hợp cho dây thìa canh trồng khí canh - Nghiên cứu ảnh hưởng độ dẫn điện (Electrical Conductivity: EC) dung dịch trồng khí canh lên sinh trường hệ số nhân cũa dây thìa canh hệ thống khí canh - Nghiên cứu ảnh hưởng chu kỳ' phun dung dịch dinh dưỡng lên sinh trường hệ số nhân dây thìa canh ừên hệ thống khí canh - Nghiên cứu xác định loại vòi phun khác hệ thổng khí canh đến tạo sinh khối rễ dây thìa canh - Nghiên cứu ảnh hưởng mức nitơ (đạm) khác đen khả tạo sinh khối thân cùa dây thìa canh Kết đạt Các thí nghiệm bố trí theo kiểu hoàn toàn ngầu nhiên yểu tố (CRD) công thức lặp lại lần lần lặp lại 10 nhàn giổng phương pháp canh cho - : Phương thức dây thìa canh ni cầy mơ ưên hệ thống khí canh tốt nhât, tỷ lệ sống cao nhất, sinh trường phát triển tốt - Sử dụng dung dịch Hoagland cãi tiến vói độ dẫn điện 1.500 ps/cm, chu kỳ phun iii dinh dường 20 giây nghỉ phun 10 phút thích hợp cho sinh trường phát triẻn dây thìa canh hệ thống khí canh, tạo bổn mạ để khai thác cành giâm tốt nhất, cho hệ sổ nhân dạt cao Vịi phun 1.6 lít/phút tốt nhất, cung cấp đú ầm dinh dưỡng cho cây, đạt suất cao Mức nitơ dung dịch Hoagland cải tiến tăng ’.én ' thích hợp cho sinh trường phát triển tăng sinh khối cho dây thia canh \ìra tiết kiệm chi phí sản xuất iv MỤC LLC LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii MỰC LỤC V DANH MỰC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG ; viii DANH MỤC CÁC HÌNH ix MỜ ĐẦU Đặt vấn đề Mục đích đề tài Yêu cầu cùa đề tài Chương TÔNG QUAN 1.1 Tổng quan dây thìa canh 1.1.1 Phân loại khoa học 1.1.2 Đặc điểm hình thái phânbố 1.1.3 Giá trị dây thìa canh 1.1.3.1 Giá trị dược liệu dây thìa canh 1.1.3.2 Giá trị kinh tế dây thìa canh 1.2 Tình hình nghiên cứu giới Việt Nam dây thìa canh 1.2.1 Tình hình nghiên cứu giới 1.2.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 1.3 Tình hình nghiên cứu cơng nghệ thủy canh, khí canh ưên giới 1.3.1 Công nghệ thủy canh (Hydroponic technology) 1.3.2 Cơng nghệ khí canh (Aeroponics technology) 1.3.3 Ưu, nhược điểm phương pháp canh 11 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIỀN cứu 12 2.1 Đổi tượng, vật liệu, địa điểm nghiên cứu 12 2.1.1 Đổi tượng nghiên cứu 12 v 2.1.2 Vật liệu nghiên cứu 12 2.1.3 Địa điểm thời gian nghiên cứu 12 2.2 Nội dung nghiên cứu 12 2.3 Phương pháp nghiên cứu 13 2.3.1 Các phương pháp sử dụng thí nghiệm 13 2.3.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm tiêu theo dõi 13 2.4 Phương pháp xử lý số liệu 19 Chương KÉT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 20 3.1 Đánh giá ảnh hưởng phương thức khác “hau đến khả thích ứng dây thìa canh ni cấy mơ bồn mạ 20 3.2 Nghiên cứu xác định dung dịch dinh dưỡng thích hợp cho dây thìa canh trồng ữong canh 22 3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng độ dẫn điện (EC) dung dịch trơng khí canh lên sinh trưởng hệ số nhân dây thìa canh hệ thống khí canh .25 3.4 Nghiên cứu ảnh hưởng chu kỳ' phun dung dịch dinh dưỡng lên sinh trường hệ số nhân cũa dây thìa canh hệ thống khí canh 28 3.5 Nghiên cửu xác định loại vòi phun khác hệ thổng canh đến tạo sinh khối rễ dây thìa canh .31 3.6 Nghiên cứu ảnh hường mức nitơ (đạm) khác đến khả nãng tạo sinh khối thân dây thìa canh 34 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 37 Kết luận 37 Đề nghị 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 Tài liệu tiếng Việt 39 Tài liệu internet 40 Tài liệu tiếng Anh 40 PHỤ LỰC 41 PHỤ LỤC XỬ LÝ THỐNG KÊ 45 vi DANH SÁCH CHỮ VIÉT TẮT Cs Cộng STZ Streptozptocin BA 6-benzylaminopurine MS Murashige & Shoog, 1962 1AA Indole-3-acetic acid (Auxins) IBA Indolylbutyrique acide ppm parts per million pH power of hydrogen EC Electrical Conductivity CRD Complete Randomized Design CT Công thức LSD Least Significant Difference cv Coefficient of Variation - Hệ số biến động TB Trung bình NSCT Năng suất cá thể NSTT Năng suất thực thu a-NAA Naphtylacetique acide vii DANH SÁCH CẤC BẢNG Bảng 3.1: Anh hường phương thức khác đến tỹ lệ sống rễ dây thìa canh sau tháng trồng 20 Bàng 3.2: Anh hường phương thức khác nhí- đến sinh trưởng dây thìa canh sau tháng trồng 21 Bàng 3.3: Anh hưởng cùa loại dung dịch dinh dưỡng đến phát sinh chói, sơ hệ số nhân dây thìa canh trồng hệ thơng kht canh sau tháng 23 Bảng 3.4: Ảnh hường độ dẫn điện (EC) đến sinh trướng hệ số nhân cùa dây thìa canh trồng hệ thống canh sau tháng 26 Bảng 3.5: Ảnh hường chu kỳ phun dinh dưỡng đến sinh trường hệ số nhân dây thia canh hệ thống canh sau tháng 29 Bảng 3.6: Tỷ lệ cành giâm rễ (%) ứng với loại vòi phun khác 32 Bảng 3.7: Ảnh hưởng loại vòi phun dung dịch khác đến sinh trường dây thìa canh sau tháng trồng 32 Bảng 3.8: Ảnh hưởng loại vòi phun dung dịch khác đến sinh khơi cũa dây thìa canh sau hai thảng trồng 33 Bảng 3.9: Ảnh hưởng lượng nitơ (đạm) khác dung dịch ảnh hường đến sinh trưởng cùa dây thìa canh sau tháng trồng 34 Bảng 3.10: Ảnh hường lượng nitơ (đạm) khác dung dịch ảnh hường đến sinh khối khơ dây thìa canh sau hai tháng trồng 35 viii DANH SÁCH CẤC HỈNH Hình 1.1 Cây dây thìa canh (Nguồn: Theo Trần Văn ơn, 2008 Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống khí canh (Theo Soffer H & Burger D.W 1988) 10 Hình 2.1 Hệ thống khí canh Viện Sinh học Nông nghiệp Tất Thảnh 13 Hình 2.2 Vịi phun cỏ lưu lượng 1,9 lít/ phút 16 Hình 2.3 Vịi phun có lưu lượng 1,6 lít/ phút 16 Hình 2.4 Vịi phun có lưu lượng 1,3 lít/ phút 17 Hình 2.5 Vịi phun có lưu lượng 2,2 lít/ phút 17 Hình 3.1 Bồn mạ dây thìa canh nuôi cấy mô sau tháng trồng ưên hệ thống khí canh (dung dịch Hoagland cải tiến, EC 1.500 ps/cm, chu kỳ phun dinh dưỡng 20 giây nghỉ 10 phút) 22 Hình 3.2 Cây dây thìa canh cơng thức dinh dưỡng khác sau tháng ưồng hệ thống khí canh 24 Hình 3.3 Cây dây thia canh lên chồi trồng canh sử dụng dung dịch dinh dưỡng Hoagland cải tiến sau tuần 25 Hình 3.4 Cây dây thìa canh cơng thức độ dẫn điện cùa dung dịch dinh dưỡng khác hệ thống khí canh sau tháng ừồng 27 Hình 3.5 Cây dây thìa canh ữồng hệ thống khí canh sử dụng dung dịch Hoagland cải tiến, EC 1.500 ps/cm sau tháng trồng 28 Hình 3.6 Cây dây thìa canh trồng hệ thống khí canh cơng thức chu kỳ- phun dinh dưỡng sau tháng 30 Hình 3.7 Bồn dùng để tạo nguồn cành giâm (bồn mạ) dây thìa canh ưồng ưên hệ thống khí canh (sử dụng dung dịch Hoagland cài tiến, EC 1.500 ps/cm, chu kỳ phun dinh dưỡng 20 giây, nghỉ phun 10 phút) sau tháng 31 Hình 3.8 Ảnh hưởng lượng nitơ (đạm) khác ưong dung dịch ảnh hường đến sinh trưởng dây thìa canh sau tháng trông 35 ix 2.36527778 7.09583333 17.96 0.0007 The t-'Sjit- Procedure t Tests ÍLSO) for N NO IE: I his test controls the Type I comparfsorwise error rate, not the experimentwise error rate 0.01 Alpha Error Degrees of Freedcar Error Mean Square e.131567 Critical Value of t 3.35539 Least Significant Di—=-e*ce e.9941 Means with the same letter are ret significantly different t Grouping T N "team A 4.1333 CT3 B 3.leee CT4 B c c 2.7333 CT2 2.0eee CT1 so la phat sinh sau ĩ thang trong- TN EC The ANOVA Procedure Dependent Variable: N Sum of Source Model DF Squares Mean Square F Value Pr > F 820.0366667 273.3455556 15.82 0.0010 138.2200000 Error Corrected Total 11 17.2775000 958.2566667 R-Square Coeff Var Root MSE N Mean 0.855759 12.36476 4.156621 33.61667 Source T DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F 820.0366667 273.3455556 15.82 0.0010 The ANOVA Procedure t Tests (LSD) for N NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate 0.01 Alpha Error Degrees of Freedom Error Mean Square 17.2775 Critical Value of t 3.35539 Least Significant Difference 11.388 Means with the same letter are not significantly different Mean t Grouping N A 46.333 CT3 B 34.600 CT4 B 29.667 CT2 B 23.867 CT1 50 lan cat canh 1- TN EC The MVjIL Procedure Dependent /ariable: N Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F 54.56250000 18.18750000 19.04 0.0005 Model Error 0.95500000 Corrected Total 62.20250000 11 R-Square Coeff Var Inert MSE N Mean 0.877175 20.04597 8.977241 4.875000 Source DF Anova ss Mean Square F Value Pr > F 54.5625Se®B 18.18750000 19.04 0.0005 T The AN0V4 Procedure t Tests (LSI for \ NOTE: This test controls the Type I comparisor.wise error rate, not the experimentwise error rate 0.01 Alpha Error Degrees of Freedom Error Mean Square 0.955 Critical Value of t 3.35539 2.6773 Least Significant Difference Means with the same letter are not significantly different Mean t Grouping N T A 8.0000 CT3 B 5.0000 CT2 c B c 4.5000 CT4 2.0000 CT1 cat canh lan 2- TN EC The ANOVA Procedure Dependent Variable: N Sum of Source Model DF Squares Mean Square F Value Pr > F 102.7500000 34.2500000 22.83 0.0003 12.0000000 Error Corrected Total Source T 1.5000000 114.7500000 11 R-Square Coeff Var Root MSE N Mean 0.895425 15.80316 1.224745 7.750000 DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F 102.7500000 34.2500000 22.83 0.0003 The ANOVA Procedure t Tests (LSD) for N NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate 51 Alpha 0.01 Error Degrees of Freedom Error Mean Square 1.5 Critical Value of t 3.35539 Least Significant Diffe'e-ce 3.3554 Means with the same letter are 'Ct significantly different t Grouping A Mean 11.see B A B c N T CT3 G _ &&& CT4 7.308 CT2 3.5ge CT1 Thí nghiệm 4: Nghiên cứu ảnh hưỏug cùa chu kỳ phun dung dịch dinh dưỡng lên sinh trưỏĩig hệ số nhân Dây Thìa Canh hệ thống khí canh, (sử dụng dung dịch vói EC tối ưu xác định thí nghiệm ) SO Choi thia canh -TN thoi gian phun sau thang The ANOVA Procedure Dependent Variable: N Sum of Source Model DF Squares Mean Square F Value Pr > F 9.54916667 3.18305556 50.93 F 9.54916667 3.18305556 50.93 F 1404.875833 468.291944 49.18 F 1404.875833 468.291944 49.18 F 63.56250000 21.18750000 26.08 0.0002 The ANOVA Procedure t Tests (LSD) for N NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate 0-01 Alpha Error Degrees of Freedom Error Mean Square 53 0.8125 Critical Value of t 3.35539 Least Significant Difference Means with the same letter are not sign 2.4695 ificantly different Mean t Grouping T N A 7.5000 CT2 B 3.0060 CT3 B 2.5066 CT1 B 1.5066 CT4 cat canh lan - T\ t"ci gia" ohun The ANOVA Procec_"e Dependent Variable: \ Sum cf Source Model DF Squares Mean Square F Value Pr > F 144.7508006 48.2560060 32.17 F 144.7500660 48.2566666 32.17 c.eeei The ANOVA Procedure t Tests (LSD) for N NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate 0.01 Alpha Error Degrees of Freedom Error Mean Square 1.5 Critical Value of t 3.35539 Least Significant Difference 3.3554 Means with the same letter are not significantly different t Grouping N Mean A 12.500 CT2 B 6.506 CT3 B 4.060 CT1 B 4.666 CT4 T Thí nghiêm 5: Nghiên cứu xác định loại vịi phun khác hệ thống khí canh đến tạo sình khối rễ dây thìa canh chieu cao cay sau thang trong- TN voi phun The ANOVA Procedure Dependent Variable: N Sum of 54 Source DF Model Squares Mean Square F Value Pr > F 364.2926256 121.4306750 39.89 F 1.4306750 39.89 F 26.74 6.6604 141.2736111 54.5613333 11 Coeff Var F Value 6.8126667 478.3221667 N Mean 0.886057 6.548255 T 39.90833 Anova ss Mean Square F Value Pr > F 423.3268333 141.2736111 20.74 6.0004 DP Source 2.618169 The ANOVA Proced'-'e t Tests (LSD) f*- •» NOTE: This test controls the Type I comparisonwise e s- -ate, not the experimentwise error rate Alpha 6.65 Error Degrees of Freedom Error Mean Square £.812667 Critical Value of t 2.30666 Least Significant Diffene-ce 4.9144 Means with the same letter are net significantly different, t Grouping Mei- T A 48.717 B 41.856 CT1 c 35.567 CT4 c 33.566 CT3 CT The ANOVA Procecu-e t Tests (LSD) for N NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate 6.61 Alpha Error Degrees of Freedom Error Mean Square 6.812667 3.35539 Critical Value of t Least Significant Difference 7.1538 Means with the same letter are not significantly different t Grouping Mean 48.717 A T N CT2 B A 41.856 CT1 B c 35.567 CT4 c 33.500 CT3 NSCT than la sau thang trong- TN voi phun The ANOVA Procedure Dependent Variable: N Sum of Source Model OF Squares 6.24S9S833 Error T Pr > F 114.48 F 0.24595833 0.08198611 114.40 F 56.77 F 0.22566667 0.07522222 56.77 F 317.6766667 185.Õ922222 45.46