Nghiên cứu cảm ứng và nhân nuôi sinh khối rễ cây rau đắng đất glinus oppositifolius l

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CẢM ỨNG VÀ NHÂN NUÔI SINH KHỐI RỄ CÂY RAU ĐẮNG ĐẤT GLINUS OPPOSITIFOLIUS L HÀ NỘI - 2022 HỌC VIỆN NƠNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CƠNG NGHỆ SINH HỌC KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU CẢM ỨNG VÀ NHÂN NUÔI SINH KHỐI RỄ CÂY RAU ĐẮNG ĐẤT GLINUS OPPOSITIFOLIUS L Người thực : Vũ Hương Giang Lớp : CNSHC – K63 MSV : 637217 Ngành : Công nghệ sinh học Người hướng dẫn : TS Đặng Thị Thanh Tâm HÀ NỘI - 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Khóa luận cơng trình nghiên cứu riêng hướng dẫn TS Đặng Thị Thanh Tâm Các số liệu kết nghiên cứu trình bày khóa luận trung thực, số liệu chưa bảo vệ học vị Tơi xin chịu trách nhiệm tính xác trung thực nghiên cứu Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Sinh viên thực Vũ Hương Giang i LỜI CÁM ƠN Để hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp, nỗ lực thân, tơi nhận giúp đỡ tận tình, lời động viên, khích lệ thầy cơ, người thân bạn bè Trước hết, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám đốc Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Ban chủ nhiệm Khoa Công nghệ Sinh học, tồn thể thầy truyền đạt cho tơi kiến thức, nhiều kinh nghiệm quý báu, ln nhắc nhở tơi hồn thành tốt chương trình học tập, rèn luyện Học viện Tôi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc kính trọng tới TS Đặng Thị Thanh Tâm sát cánh bên tôi, tận tâm hướng dẫn, bảo tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian hồn thành khóa luận Tơi xin chân thành cảm ơn bạn anh chị khoa hỗ trợ, giúp đỡ thực nghiên cứu Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành sâu sắc đến tồn thể gia đình, bạn bè người thân ln quan tâm, khích lệ, đồng hành chia sẻ khó khăn suốt q trình làm khóa luận Xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2022 Sinh viên thực Vũ Hương Giang ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CÁM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH ẢNH vii TÓM TẮT viii PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu yêu cầu đề tài 1.2.1 Mục tiêu 1.2.2 Yêu cầu PHẦN TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu rau đắng đất 2.1.1 Nguồn gốc phân bố 2.1.2 Đặc điểm thực vật học 2.1.3 Thành phần hóa học 2.2 Giá trị sử dụng 2.3 Các nghiên cứu Thế giới nhân nhanh sinh khối rễ dược liệu thu hợp chất thứ cấp 2.4 Các nghiên cứu Việt Nam nhân nhanh sinh khối rễ dược liệu thu hợp chất thứ cấp 10 PHẦN VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 3.1 Đối tượng vật liệu nghiên cứu 13 3.2 Địa điểm thời gian nghiên cứu 13 3.3 Nội dung nghiên cứu 13 iii 3.3.1 Nội dung 1: Xác định nồng độ hợp chất auxin tối ưu cảm ứng rễ từ chồi mô in vitro rau đắng đất 13 3.3.2 Nội dung 2: Xác định ảnh hưởng nồng độ hợp chất auxin, cao nấm men, dạng môi trường điều kiện ánh sáng đến khả nhân nhanh sinh khối rễ 15 3.4 Phương pháp nghiên cứu 17 3.4.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 17 3.4.2 Phương pháp xử lý số liệu 17 PHẦN KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 19 4.1 Xác định nồng độ hợp chất auxin tối ưu cảm ứng rễ từ chồi mô in vitro rau đắng đất 19 4.1.1 Cảm ứng rễ bất định từ chồi in vitro rau đắng đất 20 4.1.2 Cảm ứng rễ bất định từ mô in vitro rau đắng đất 22 4.2 Xác định ảnh hưởng nồng độ hợp chất auxin, cao nấm men, dạng môi trường điều kiện ánh sáng đến khả nhân nhanh sinh khối rễ 25 4.2.1 Ảnh hưởng hợp chất auxin đến trình tăng sinh khối rễ điều kiện in vitro 26 4.2.2 Ảnh hưởng cao nấm men dạng môi trường nuôi cấy đến tăng sinh khối rễ điều kiện in vitro 28 4.2.3 Ảnh hưởng điều kiện ánh sáng đến tăng sinh khối rễ 30 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 33 5.1 Kết luận 33 5.2 Kiến nghị 34 TÀI LIỆU THAM KHẢO 35 PHỤ LỤC 38 iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tên đầy đủ CT Công thức TB Trung bình MS Mơi trường Murashige Skoog IBA Axit indole- 3-butyric IAA Acid indol – – acetic α-NAA Axit α-Naphthaleneacetic P-value Probability value SE Standard error v DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1 Ảnh hưởng hợp chất auxin đến khả tạo rễ bất định từ chồi in vitro rau đắng đất sau 28 ngày nuôi cấy 20 Bảng 4.2 Ảnh hưởng hợp chất auxin đến khả tạo rễ bất định từ mô in vitro sau 28 ngày nuôi cấy 23 Bảng 4.3 Ảnh hưởng IAA α-NAA đến trình sinh trưởng rễ rau đắng đất sau 35 ngày nuôi cấy 26 Bảng 4.4 Sự phát triển rễ bất định mơi trường rắn có bổ sung cao nấm men nồng độ khác sau 35 ngày nuôi cấy 29 Bảng 4.5 Sự phát triển rễ bất định môi trường lỏng có bổ sung cao nấm men nồng độ khác sau 35 ngày nuôi cấy 30 Bảng 4.6 Ảnh hưởng điều kiện ánh sáng đến trình sinh trưởng rễ rau đắng đất sau 28 ngày nuôi cấy 31 vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Một số cấu trúc hóa học thành phần điển hình phân lập từ rau đắng đất Hình 3.1 Cây rau đắng đất in vitro 13 Hình 4.1 Chồi in vitro rau đắng đất nuôi cấy môi trường bổ sung IBA sau ngày nuôi cấy 19 Hình 4.2 Sự phát triển rễ bất định từ chồi sau 28 ngày nuôi cấy 21 Hình 4.3 Sự phát triển rễ bất định từ mô sau 28 ngày nuôi cấy 22 Hình 4.4 Rễ rau đắng đất nuôi cấy điều kiện in vitro 25 Hình 4.5 Sự phát triển rễ mơi trường bổ sung IAA, 27 α-NAA nồng độ khác sau 35 ngày nuôi cấy 27 Hình 4.6 Rễ bất định sau 35 ngày nuôi cấy môi trường thạch (từ công thức CT1-CT6), môi trường lỏng (từ CT7-CT8) có bổ sung cao nấm men nồng độ khác 28 Hình 4.7 Sự phát triển rễ in vitro điều kiện tối sáng sau 28 ngày nuôi cấy 32 vii TÓM TẮT Cây rau đắng đất loại dược liệu quý dùng cổ truyền dân tộc ta giới Dược liệu phân bố rộng rãi vùng nhiệt đới cận nhiệt đới Châu Phi, Châu Á Nghiên cứu với mục đích nghiên cứu cảm ứng nhân nhanh sinh khối rễ rau đắng đất Khảo sát ảnh hưởng chất điều tiết sinh trưởng đến cảm ứng hình thành rễ bất định, yếu tố ảnh hưởng đến khả nhân nhanh sinh khối rễ điều kiện in vitro Sử dụng mơi trường MS có chứa 30g/l đường, 6,5g/l agar, độ pH 5,8, bổ sung IBA, α-NAA có ảnh hưởng tích cực đến cảm ứng rễ bất định từ chồi in vitro Trong đó, mơi trường bổ sung 0,75mg/l α-NAA tối ưu với tiêu theo dõi đánh giá cảm ứng rễ bất định với tỷ lệ rễ đạt 100%, số rễ/mẫu cấy đạt 16,13 ± 0,84 rễ, chiều dài trung bình rễ 2,60 ± 3,62cm, rễ có màu vàng tươi, có rễ tơ Sử dụng riêng rẽ kết hợp IBA α-NAA có ảnh hưởng tích cực đến hình thành rễ bất định từ mơ in vitro rau đắng đất Công thức bổ sung riêng rẽ 0,5mg/l α-NAA công thức tối ưu tất công thức với tiêu đặt thí nghiệm Rễ có màu vàng tươi, tỷ lệ tạo rễ đạt 100%, số rễ/mẫu cấy đạt 25,73 ± 4,95 rễ Từ kết hai thí nghiệm cảm ứng rễ bất định từ mô chồi, rễ bất định từ chồi chọn làm vật liệu để thực thí nghiệm cảm ứng nhân nhanh sinh khối rễ Chất điều tiết sinh trưởng IAA α-NAA có ảnh hưởng tích cực đến tăng sinh khối rễ bất định Trong đó, cơng thức bổ sung 0,5mg/l α-NAA công thức tối ưu với tỷ lệ rễ cao nhất, thời gian xuất rễ ngắn tất cơng thức, có hình thành rễ tơ, số rễ/mẫu cấy 13,20 ± 2,53 rễ, chiều dài trung bình rễ đạt 2,65 ± 0,40cm Sử dụng mơi trường MS có chứa 30g/l đường, 0,5mg/l α-NAA, độ pH 5,8, với dạng môi trường rắn lỏng, bổ sung cao nấm men với nồng độ khác viii xanh hình thành lục lạp hồn chỉnh để thực chức quang hợp Tùy dịng rễ lồi thực vật mà rễ tơ tạo kích thích kìm hãm ánh sáng rễ tơ Tagetes patula, ánh sáng kìm hãm phát triển sinh khối hàm lượng thiophene Thời gian xuất rễ bất định công thức nuôi bóng tối nhanh ni ngồi ánh sáng Sau ngày nuôi cấy, công thức nuôi điều kiện tối hình thành rễ tơ với tỷ lệ rễ đạt 75% Ngược lại, công thức ni ngồi ánh sáng sau 14 ngày ni cấy quan sát thấy có hình thành rễ với tỷ lệ 55% Sau 28 ngày ni cấy, rễ có màu vàng đậm tất công thức Tuy nhiên, cơng thức ni bóng tối quan sát thấy có hình thành rễ tơ, cơng thức cịn lại khơng có hình thành rễ tơ Bảng 4.6 Ảnh hưởng điều kiện ánh sáng đến trình sinh trưởng rễ rau đắng đất sau 28 ngày nuôi cấy Công Điều kiện Khối lượng rễ tăng Số rễ/Mẫu cấy thức ánh sáng (TB ± SE) (mg) (TB ± SE) (rễ) CT1 Sáng 108,24a ± 7,58 11,90a ±3,18 CT2 Tối 199,37b ± 5,58 20,70b±2,87 p