Nghiên cứu tác dụng nano bạc nano đồng khử trùng mẫu, khử trùng môi trường nuôi cấy vi nhân giống số trồng có giá trị kinh tế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ án Tài liệu rẻ ận Lu HUỲNH GIA BẢO tiế NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG CỦA NANO BẠC VÀ NANO ĐỒNG n TRONG KHỬ TRÙNG MẪU, KHỬ TRÙNG MÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY sĩ VÀ VI NHÂN GIỐNG MỘT SỐ CÂY TRỒNG CÓ GIÁ TRỊ KINH TẾ ới m nh LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC ất Hà Nội - 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ Lu HUỲNH GIA BẢO ận NGHIÊN CỨU TÁC DỤNG CỦA NANO BẠC VÀ NANO ĐỒNG án TRONG KHỬ TRÙNG MẪU, KHỬ TRÙNG MÔI TRƯỜNG NUÔI CẤY n tiế Tài liệu rẻ VÀ VI NHÂN GIỐNG MỘT SỐ CÂY TRỒNG CÓ GIÁ TRỊ KINH TẾ sĩ LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC Mã số : 42 02 01 m Thầy hướng dẫn Thầy hướng dẫn ới Xác nhận Học viện Khoa học Công nghệ Hà Nội - 2023 ất nh TS Hoàng Thanh Tùng GS.TS Dương Tấn Nhựt i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài: “Nghiên cứu tác dụng nano bạc nano đồng khử trùng mẫu, khử trùng môi trường nuôi cấy vi nhân giống số trồng có giá trị kinh tế” nghiên cứu hướng dẫn khoa học TS Hoàng Thanh Tùng GS.TS Dương Tấn Nhựt Phòng Sinh học Phân tử Chọn tạo giống trồng (VNCKHTN) Các số liệu, kết đánh giá đưa luận án chưa công bố trước Luận án thực hỗ trợ kinh phí đề tài “Thiết lập phương pháp khử trùng mẫu, môi trường nuôi Lu cấy khắc phục số tượng bất thường vi nhân giống số đối ận tượng trồng có giá trị kinh tế”, Mã số: 106.01-2019.301 Quỹ Phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) nhiệm vụ Phát triển nhóm nghiên cứu án xuất sắc hạng I “Nghiên cứu ảnh hưởng số hạt nano kim loại lên phát tiế Tài liệu rẻ sinh hình thái, sinh trưởng - phát triển, sinh lý - sinh hóa tích lũy hợp chất thứ cấp số trồng có giá trị kinh tế nuôi cấy in vitro”, Mã số: NCXS01.03/22-24 n thuộc Chương trình Phát triển Nhóm nghiên cứu xuất sắc Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ lời cam đoan sĩ Công nghệ Việt Nam Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm với Học viện Khoa học m ới Hà Nội, ngày 29 tháng 09 năm 2023 Nghiên cứu sinh ất nh Huỳnh Gia Bảo ii LỜI CẢM ƠN Mỗi bước chặng đường đời chúng ta, đặc biệt đường tìm kiếm tri thức, diện người trình hay giai đoạn sống mang ý nghĩa thiêng liêng, dấu ấn theo ta đến suốt đời Đối với riêng tơi, để hồn thành luận án này, hẳn không kể đến giúp đỡ tận tình, quan tâm động viên từ q Thầy cơ, anh chị bạn phịng Sinh học Phân tử Chọn tạo giống trồng Lời đầu tiên, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến Thầy, GS.TS Lu Dương Tấn Nhựt Một người Thầy không dạy cho kiến thức giảng dạy, ận nghiên cứu khoa học mà cịn cho tơi nhiều học kĩ năng, thái độ học tập sống ngày Một vài ngôn từ diễn đạt hết công lao án Thầy nghiệp trồng người Phía sau buổi làm việc cần mẫn, tiế Tài liệu rẻ họp với lời răn dạy nghiêm khắc hay buổi sinh hoạt đầm ấm, vui vẻ phịng thí nghiệm buổi trị liệu chặng đường chiến đấu với bệnh tật n Thầy, phải nể phục trước nghị lực phi thường Bên cạnh đó, Thầy sĩ người Thầy tâm lý, suốt thời gian làm luận án, tơi cịn nhận động viên cảm thông, chia sẻ từ Thầy gặp khó khăn cơng việc ới m sống Đồng thời, xin gửi lời cảm ơn chân thành đến người Thầy, nh người em dành nhiều thời gian kinh nghiệm để giúp tơi hồn thành luận án này, TS Hồng Thanh Tùng Bản thân thực may mắn nhận hướng ất dẫn nhiệt tình tâm huyết từ hai người Thầy vừa có tâm vừa có tầm Tôi Thầy dạy bước chập chững nghiên cứu Mặc dù tuổi đời trẻ, Thầy tơi nhìn thấy tầm hiểu biết sâu rộng, nghiêm túc nỗ lực công việc thân thiện, hài hước sống ngày Tôi xin cảm ơn Ban giám đốc, cán nhân viên Học viện Khoa học Công nghệ Việt Nam tạo điều kiện thuận lợi cho q trình học tập hồn thiện giấy tờ iii Tôi xin cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Khoa học Tây Nguyên (VNCKHTN) giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho q trình học tập thực đề tài Tơi xin cảm ơn tới cán bộ, nhân viên anh chị học viên, nghiên cứu sinh VNCKHTN Cảm ơn người dành thời gian để bảo, giúp đỡ suốt thời gian nghiên cứu Xin cảm ơn Ban điều hành Công ty cổ phần bệnh viện Hy Vọng nói chung IVFMD BU nói riêng tạo điều kiện giúp đỡ cho phép tơi san sẻ thời gian để có điều kiện vừa cơng tác Bệnh viện vừa hồn thành luận án tiến sĩ Lu Cuối cùng, thiếu sót lớn khơng bày tỏ lời cảm ơn đến gia đình, người đồng hành quan trọng đời tơi Dù cho có mệt mỏi, ận muộn phiền sau ngày làm việc trở nhà với gia đình, tơi nạp thêm lượng có thêm động lực để tiếp tục cố gắng án tiế Tài liệu rẻ Xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 29 tháng 09 năm 2023 n Nghiên cứu sinh sĩ ới m nh Huỳnh Gia Bảo ất iv MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn .ii Mục lục iv Danh mục chữ viết tắt viii Danh mục bảng x Danh mục hình xii Lu LỜI MỞ ĐẦU ận CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU án 1.1 Khử trùng môi trường nuôi cấy in vitro tiế Tài liệu rẻ 1.2 Khử trùng mẫu cấy 1.3 Nano bạc ứng dụng n 1.3.1 Giới thiệu chung sĩ 1.3.2 Đặc tính kháng khuẩn nano bạc m 1.3.3 Ảnh hưởng AgNPs lên sinh trưởng thực vật 10 ới 1.3.4 Hấp thụ, vận chuyển chuyển hóa nano bạc thực vật 11 nh 1.3.5 Nano bạc nghiên cứu vi nhân giống thực vật 12 ất 1.4 Nano đồng ứng dụng 16 1.4.1 Ảnh hưởng đồng lên sinh trưởng thực vật 16 1.4.2 Nano đồng vi nhân giống thực vật 17 1.5 Hiện tượng bất thường vi nhân giống 18 1.5.1 Hiện tượng thủy tinh thể 18 1.5.2 Sự tích lũy khí ethylene 18 1.5.3 Hiện tượng rụng quan 19 v 1.5.4 Hiện tượng hóa nâu 19 1.5.5 Stress oxy hóa 19 1.6 Tổng quan đối tượng nghiên cứu 19 1.6.1 Cây Cúc 19 1.6.2 Cây Thu hải đường 21 1.6.3 Cây Tử linh lan 22 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Lu 2.1 Vật liệu 24 ận 2.1.1 Vật liệu thực vật 24 2.1.2 Dung dịch nano kim loại 24 án Tài liệu rẻ 2.1.3 Hệ thống nuôi cấy 24 tiế 2.1.4 Thiết bị dụng cụ 25 n 2.1.5 Điều kiện nuôi cấy 25 sĩ 2.2 Nội dung nghiên cứu 25 m 2.2.1 Ảnh hưởng AgNPs lên khử trùng mẫu cấy, môi trường nuôi cấy ới vi nhân giống hoa Cúc 25 nh 2.2.2 Ảnh hưởng AgNPs CuNPs lên khả khử trùng mẫu cấy sinh trưởng Thu hải đường 26 ất 2.2.3 Ảnh hưởng AgNPs lên khả tái sinh chồi hạn chế số tượng bất thường nuôi cấy in vitro Tử linh lan 26 2.3 Phương pháp nghiên cứu 26 2.3.1 Bố trí thí nghiệm 26 2.3.1.1 Ảnh hưởng AgNPs lên khử trùng mẫu cấy, môi trường nuôi cấy vi nhân giống hoa Cúc 26 2.3.1.2 Ảnh hưởng AgNPs CuNPs lên khả khử trùng mẫu cấy sinh trưởng Thu hải đường 29 vi 2.3.1.3 Ảnh hưởng AgNPs lên khả tái sinh chồi hạn chế số tượng bất thường nuôi cấy in vitro Tử linh lan 32 2.3.2 Xác định hàm lượng khí ethylene phương pháp sắc ký khí 33 2.3.3 Xác định hoạt độ enzyme kháng oxy hóa phương pháp phân tích phổ tử ngoại 33 2.3.4 Xác định hàm lượng đường tinh bột phương pháp phân tích phổ tử ngoại 34 2.3.5 Giải phẫu hình thái 35 Lu 2.3.6 Xử lí số liệu 35 ận 2.4 Địa điểm thời gian nghiên cứu 35 án 2.4.1 Địa điểm nghiên cứu 35 tiế Tài liệu rẻ 2.4.2 Thời gian nghiên cứu 35 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN n 3.1 Ảnh hưởng AgNPs lên khử trùng môi trường nuôi cấy, khử trùng mẫu sĩ cấy vi nhân giống hoa Cúc 36 m 3.1.1 Ảnh hưởng AgNPs lên khử trùng môi trường nuôi cấy 36 ới 3.1.2 Khử trùng mẫu cấy AgNPs cảm ứng mô sẹo 38 nh 3.1.3 Tái sinh chồi môi trường bổ sung AgNPs không hấp khử trùng 41 ất 3.1.4 Ảnh hưởng nồng độ agar lên sinh trưởng môi trường bổ sung AgNPs không hấp khử trùng 43 3.1.5 Nhân giống cúc hệ thống nuôi cấy khác 45 3.1.6 Thích nghi sinh trưởng giai đoạn vườn ươm 48 3.1.7 Đánh giá hiệu kinh tế AgNPs lên khả khử trùng mẫu cấy, môi trường nuôi cấy vi nhân giống hoa Cúc 50 3.2 Ảnh hưởng AgNPs CuNPs lên khả khử trùng mẫu cấy sinh trưởng Thu hải đường 54 vii 3.2.1 Ảnh hưởng AgNPs CuNPs lên khử trùng mẫu cấy 54 3.2.2 Ảnh hưởng AgNPs CuNPs lên cảm ứng tạo phôi 58 3.2.3 Ảnh hưởng AgNPs CuNPs lên sinh trưởng phôi soma 62 3.2.4 Tạo hoàn chỉnh sinh trưởng điều kiện vườn ươm 69 3.3 Ảnh hưởng AgNPs lên khả tái sinh chồi hạn chế số tượng bất thường nuôi cấy in vitro Tử linh lan 73 3.3.1 Đánh giá khả tái sinh chồi nguồn mẫu khác ghi Lu nhận tượng bất thường 73 3.3.2 AgNPs gia tăng hiệu tái sinh chồi khắc phục số tượng ận bất thường 76 án CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ tiế Tài liệu rẻ 4.1 Kết luận 83 4.2 Kiến nghị 83 n DANH MỤC CƠNG TRÌNH LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 84 sĩ TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 ới m ất nh viii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT AgNPs : Nano bạc (Silver nanoparticles) APX : Ascorbate peroxidase AuM : Hệ thống ni cấy bình thủy tinh AuM1 : Hệ thống ni cấy bình thủy tinh 250 mL AuM2 : Hệ thống ni cấy bình thủy tinh 500 mL BA : 6-Benzylaminopurine Lu : CAT : Canxi hypoclorit ận Ca(ClO)2 Catalase CMC : Carboxymethyl cellulose CuNPs : Nano đồng (Copper nanoparticles) DNS : Axit 3,5-dinitrosalicylic DW : Khối lượng khô (Dry weight) EDTA : Axit Ethylene diamine-tetracetic GOPOD : Glucose oxidase-peroxidase H2O2 : Hydrogen peroxide HgCl2 : Thuỷ ngân clorua MS : Môi trường Murashige Skoog (1962) MS0 : Môi trường MS bổ sung 30 g/L sucrose g/L agar NAA : Axit α-naphtaleneacetic NaBH4 : Natri borohydrit NaClO : Natri hypoclorit NoM : Hệ thống nuôi cấy hộp nhựa n tiế Tài liệu rẻ Chất điều hòa sinh trưởng thực vật án CĐHSTTV : sĩ ới m ất nh