Nghiên cứu nhân nhanh giống cây chùm ngây (Moringa Oleifera L) chất lượng cao bằng kỹ thuật nuôi cấy mô

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT  TRẦN VĂN TIẾN NGHIÊN CỨU NHÂN NHANH GIỐNG CÂY CHÙM NGÂY (MORINGA OLEIFERA L.) CHẤT LƢỢNG CAO BẰNG KỸ THUẬT NUÔI CẤY MÔ LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Hà Nội, Tháng 9-2013 VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT  TRẦN VĂN TIẾN NGHIÊN CỨU NHÂN NHANH GIỐNG CÂY CHÙM NGÂY (MORINGA OLEIFERA L.) CHẤT LƢỢNG CAO BẰNG KỸ THUẬT NUÔI CẤY MÔ NGÀNH: SINH HỌC THỰC NGHIỆM MÃ NGÀNH: 60 42 01 14 LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC TS. HÀ VĂN HUÂN Hà Nội, Tháng 9-2013 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CẢM ƠN Để hoàn thiện đề tài luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy (cô) và anh (chị) công tác tại Viện CNSH Lâm nghiệp - Trường Đại học Lâm nghiệp. Với tấm lòng biết ơn sâu sắc tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành của mình tới Thầy giáo hướng dẫn tôi Tiến sĩ Hà Văn Huân đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình hoàn thành luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành của mình tới các Thầy, Cô tại Viện sinh thái Tài nguyên Sinh vật – Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam. Đặc biệt là Thạc sỹ Phạm Thị Đỗ Loan đã tạo điều kiện cho tôi học tập và nghiên cứu trong thời gian học tại Viện. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thầy cô trong Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp Thạc sỹ đã dành thời gian đọc và góp ý cho luận văn này. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến tất cả bạn bè đồng nghiệp và người thân đã động viên, giúp đỡ tôi có được luận văn này. Hà Nội, tháng 9 năm 2013 Tác giả Trần Văn Tiến Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của tôi, có sự hỗ trợ từ giáo viên hướng dẫn là TS. Hà Văn Huân. Các nội dung nghiên cứu và kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nghiên cứu nào trước đây. Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi trong phần tài liệu tham khảo. Ngoài ra, đề tài còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả, cơ quan tổ chức khác và cũng được thể hiện trong phần tài liệu tham khảo. Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước Hội đồng, cũng như kết quả luận văn của mình. Hà Nội, tháng 09 năm 2013 Tác giả Trần Văn Tiến Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3 1.1. Giới thiệu về cây Chùm Ngây 3 1.1.1. Vị trí và phân loại 3 1.1.2. Đặc điểm sinh thái học 3 1.1.3. Giá trị sử dụng của cây Chùm Ngây 5 1.1.3.1. Giá trị dinh dưỡng 6 1.1.3.2. Giá trị dược học 7 8 9 9 9 10 1.4. Tổng quan về nuôi cấy mô tế bào 11 1.4.1. Cơ sở của phương pháp nuôi cấy mô – tế bào 11 1.4.2. Quy trình nhân giống in vitro 12 1.4.3. Các điều kiện cần thiết của nuôi cấy in vitro 13 1.4.3.1. Môi trường nuôi cấy 13 1.4.3.2. Vật liệu nuôi cấy 17 1.4.3.3. Điều kiện vô trùng 17 1.5. Một số thành tựu về nhân giống cây trồng bằng phương pháp nuôi cấy mô-tế bào ở Việt Nam. 18 CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG – VẬT LIỆU - PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20 2.1. Đối tượng, vật liệu nghiên cứu 20 2.2. Phương pháp nghiên cứu 21 2.2.1. Phương pháp luận 21 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 2.2.2. Phương pháp thực nghiệm 21 2.2.2.1. Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của loại hóa chất và thời gian khử trùng đến khả năng tạo mẫu sạch in vitro 21 2.2.2.2. Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng đến khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây in vitro 23 2.2.2.3. Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của BAP đến khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây in vitro 24 2.2.2.4. Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng tổ hợp của BAP và Kinetin đến khả năng tái sinh chồi chùm Ngây in vitro 25 5: Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng đến khả năng ra rễ của chồi Chùm Ngây in vitro 25 2.2.2.6. Thí nghiệm 6: Ảnh hưởng của IBA đến khả năng ra rễ của chồi 26 2.2.2.7. Thí nghiệm 7: Ảnh hưởng của giá thể đến tỷ lệ sống của cây Chùm Ngây in vitro ở vườn ươm 27 2.2.3. Các chỉ tiêu theo dõi và thu thập 27 2.2.3.1. Chỉ tiêu thu thập: 27 2.2.3.2. Phương pháp xử lý số liệu: Số liệu được xử lý bằng chương trình Excel. 28 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29 3.1. Xác định công thức khử trùng thích hợp cho tạo mẫu sạch in vitro 29 3.2. Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng đến khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây in vitro 31 3.3. Ảnh hưởng của BAP đến khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây in vitro 32 3.4. Ảnh hưởng tổ hợp của BAP và Kinetin đến khả năng nhân nhanh chồi 35 3.5 ồi 37 3.6. Ảnh hưởng của nông độ IBA đến khả năng ra rễ của chồi 40 3.7. Ảnh hưởng của giá thể đến tỷ lệ sống của cây Chùm Ngây in vitro ở vườn ươm 42 CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45 4.1. Kết luận 45 4.2. Kiến nghị 45 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Danh mục bảng Bảng 2.1. Ảnh hưởng của loại hóa chất và thời gian khử trùng đến khả năng tạo mẫu sạch in vitro 22 Bảng 2.2. Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng đến khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây in vitro 24 Bảng 2.3. Ảnh hưởng của BAP đến khả năng tái sinh chồi Chùm 25 Ngây in vitro 25 Bảng 2.4. Ảnh hưởng tổ hợp của BAP và Kinetin đến khả năng tái sinh chồi chùm Ngây in vitro 25 Bảng 2.5. Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng đến khả năng ra rễ 26 Bảng 2.6. Ảnh hưởng của IBA đến khả năng ra rễ của chồi 26 Bảng 2.7. Ảnh hưởng của loại giá thể đến tỷ lệ sống của cây Chùm Ngây in vitro trồng ở vườn ươm 27 Bảng 3.1. Ảnh `hưởng của loại hóa chất và thời gian khử trùng đến khả năng tạo mẫu sạch in vitro 29 Bảng 3.2. Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng đến khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây in vitro 31 Bảng 3.3. Ảnh hưởng của BAP đến khả năng tái sinh chồi Chùm Ngây 34 in vitro 34 Bảng 3.4. Ảnh hưởng tổ hợp của BAP và Kinetin đến khả năng tái sinh chồi chùm Ngây in vitro 36 Bảng 3.5. Ảnh hưởng của môi trường dinh dưỡng đến khả năng ra rễ của chồi Chùm Ngây in vitro 38 Bảng 3.6. Ảnh hưởng của IBA đến khả năng ra rễ của chồi 40 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Bảng 3.7. Ảnh hưởng của loại giá thể đến tỷ lệ sống của cây Chùm Ngây in vitro trồng ở vườn ươm 42 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Danh mục hình ảnh Hình 1.1. Cây Chùm Ngây 5 1.2. Ngây 7 Hình 2.1. Hạt cây Chùm Ngây 20 Hình 3.1. Hạt Chùm Ngây nảy mầm trên môi trường MS 30 Hình 3.2. Chồi Chùm Ngây trên môi trường CT1 (A) và môi trường CT2 (B) 35 Hình 3.3. Chồi Chùm Ngây trên môi trường CT7 sau 1 tuần (A) và 2 tuần (B) nuôi cấy 37 Hình 3.4. Rễ Chùm Ngây trên môi trường CR6 sau 1 tuần (A) và sau 2 tuần (B)39 Hình 3.5. Cây Chùm Ngây in vitro hoàn chỉnh 39 Hình 3.6. Rễ Chùm Ngây trên môi trường TN2 sau 1 tuần (A) và sau 2 tuần (B)41 Hình 3.7. Cây Chùm Ngây in vitro hoàn chỉnh 42 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Danh mục từ viết tắt WHO : World Health Organization FAO : Food and Agriculture Organization DNA : Deoxyribonucleic acid ĐHST : Điều hòa sinh trưởng MT : Môi trường IAA : Indol acetic acid IBA : Indol butyric acid NAA : 1-Naphthalene acetic acid 2.4-D : 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid BAP : 6-Benzylaminopurine MS : Murashige and Skoog medium WPM : Woody Plant Medium B5 : Gamborg Medium N6 : Chu medium CT : Công thức CTTN : Công thức thí nghiệm CTMT : Công thức môi trường CR : Công thức môi trường ra rễ GT : Công thức giá thể đưa cây ra vườn ươm TDZ : Thidiaruzone TB : Trung bình [...]... loài cây đa tác dụng này, từ đó góp phần nâng cao thu nhập, cải thiện đời sống của người dân  Mục tiêu của đề tài Mục tiêu chung: Góp phần xây dựng quy trình kỹ thuật nhân nhanh giống cây Chùm Ngây bằng kỹ thuật nuôi cấy mô, đạt hiệu quả nhân giống cao Mục tiêu cụ thể: - Xác định được các công thức môi trường, điều kiện nuôi cấy thích hợp cho từng giai đoạn trong quy trình nhân giống cây Chùm Ngây bằng. .. http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Nhằm tạo ra nguồn giống chất lượng cao với số lượng lớn phục vụ gây trồng vùng nguyên liệu trên quy mô lớn theo hướng sản xuất hàng hóa đáp ứng cho nhu cầu tiêu dùng và làm nguyên liệu cho các cơ sở sản xuất dược phẩm, thực phẩm, mỹ phẩm,…Chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài Nghiên cứu nhân nhanh giống cây Chùm Ngây (Moringa oleifera L.) chất lượng cao bằng kỹ thuật nuôi cấy mô Sự thành công của... giảm lượng cholesterol trong máu (Mehta et al., 2003) Ngoài ra, Chùm Ngây còn được sử dụng làm mỹ phẩm c Đến nay, đã có nhiều công trình nghiên cứu về thành phần hóa học, giá trị dinh dưỡng, giá trị dược liệu của Chùm Ngây Tuy nhiên, các nghiên cứu về kỹ thuật nhân, chọn tạo giống Chùm Ngây còn rất hạn chế Hiện nay, Chùm Ngây chủ yếu được nhân giố Ngây , hiệu quả nhân giống không cao, chất lượng giống. .. đại, buồng cấy, bàn cấy vô trùng, đặc biệt các thao tác nuôi cấy phải hết sức cẩn thận [13] 1.5 Một số thành tựu về nhân giống cây trồng bằng phƣơng pháp nuôi cấy mô- tế bào ở Việt Nam Nuôi cấy mô- tế bào thực vật là một phương pháp nhân giống cây trồng tiên tiến đem lại hiệu quả cao, phạm vi ứng dụng rộng Phương pháp nhân giống này có nhiều ưu điểm, như: Cây giống tạo ra vẫn giữ nguyên được phẩm chất di... Giang và đảo Phú Quốc Ngây C Ngây Ngây 20 ) [44], [38] c Nam Chính vì vậy, chúng tôi thực hiện nghiên cứu nhân giống in vitro loài cây Chùm Ngây với mục đích tạo ra một số lượng cây lớn phục vụ gây trồng và phát triển loài cây này ở các tỉnh phía Bắc 1.3 Ngây Chùm Ngây được xem là một cây đa công dụng, rất hữu ích tại những quốc gia nghèo Vì vậy nó được nghiên cứu rất nhiều về nhân giống, trồng trọt và... chăm sóc như cây hom hoặc cây ươm từ hạt ngoài vườn ươm [3], [1], [8], [12] 1.4.3 Các điều kiện cần thiết của nuôi cấy in vitro 1.4.3.1 Môi trường nuôi cấy Môi trường nuôi cấy bao gồm hai loại: Môi trường hoá học và môi trường vật lý, chúng quyết định đến sự thành bại của quy trình nhân giống in vitro Môi trƣờng nuôi cấy MT Hóa học Số hóa bởi Trung tâm Học liệu Nhóm Nhóm các nhân các nhân Nguồn tố... có cơ sở nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô- tế bào thực vật Chỉ riêng tỉnh Lâm đồng có 52 cở sở, trong đó có gần 40 cơ sở là do tư nhân đầu tư; mỗi năm các cơ sở nuôi cấy mô- tế bào này đã cung cấp cho thị trường trong và ngoài nước trên 20 triệu cây giống các loại Lâm Đồng hiện là địa phương được đánh giá có hoạt động ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô- tế bào thực vật trong nhân nhanh giống cây trồng... nghiệp hóa mỹ phẩm Ở nước ta việc nghiên cứu ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô- tế bào thực vật để nhân nhanh một số giống cây trồng đã được tiến hành từ những năm 1980, đến nay đã đạt được những kết quả đáng kể Các đối tượng cây trồng đã được nhân giống thành công bằng phương pháp nuôi cấy in vitro, như: (1) Các loài cây có giá trị kinh tế phục vụ gây trồng quy mô lớn, như Cây hoa: hoa lan, cúc, đồng tiền,... xuất trên quy mô công nghiệp, mỗi năm cung cấp hàng triệu cây giống chuối nuôi cấy mô cho sản xuất Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Hoa, Cây cảnh - Viện Nghiên cứu Rau quả cũng xây dựng thành công hơn 30 quy trình kỹ thuật nhân giống, trồng và chăm sóc hoa thương phẩm điển hình là: Quy trình kỹ thuật nhân giống hoa lan Hồ Điệp trên quy mô công nghiệp, quy trình này đã được chuyển giao áp dụng cho... bào bị rối loạn, thiếu Bo mô nuôi cấy phát triển mô sẹo rất nhanh, nhưng có hiệu suất tái sinh thấp Hàm lượng của các nguyên tố đa lượng và các nguyên tố vi lượng phụ thuộc vào từng môi trường nuôi cấy và từng đối tượng nuôi cấy - Nguồn cacbon Mặc dù mẫu cấy vẫn có khả năng quang hợp, nhưng rất yếu, vì vậy buộc phải bổ sung nguồn cacbon để mẫu nuôi cấy có thể tổng hợp được các chất hữu cơ giúp tế bào . phẩm,…Chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài Nghiên cứu nhân nhanh giống cây Chùm Ngây (Moringa oleifera L. ) chất l ợng cao bằng kỹ thuật nuôi cấy mô . Sự thành công của đề tài sẽ có đóng góp. http://www.lrc-tnu.edu.vn/ MỞ ĐẦU Chùm Ngây có tên khoa học l Moringa oleifera L. , l một loài cây đa tác dụng, nên còn gọi l cây “Thần Diệu” (Miracle Tree), cây “Độ Sinh” (Tree of Life). Cây Chùm Ngây có xuất. của cây Chùm Ngây Ngây (Moringa oleifera Ngây những chất có giá trị L ds Quả Cây Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Si Ngây ? Ngây (Moringa oleifera Ngây- Ngây