Báo cáo nghiên cứu khoa học: " NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG IN VITRO HOA MẮT MÈO (Torenia fournieri L.)" pptx

95 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 57, 2010 NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG IN VITRO HOA MẮT MÈO (Torenia fournieri L.) Trần Thị Lệ Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế TÓM TẮT Chúng tôi đã xác định được thời gian khử trùng cho mẫu lá của hoa mắt mèo bằng HgCl 2 , môi trường tái sinh chồi, nhân nhanh chồi và tạo rễ trong ống nghiệm, cũng như giá thể thích hợp ở giai đoạn vườn ươm. Các kết quả cụ thể như sau: Mẫu lá được khử trùng bằng H g Cl 2 0,1% trong 5 phút đạt kết quả tốt nhất. Môi trường MS có 0,5 mg/l BAP thích hợp cho sinh trưởng chồi, có 0,1-0,5 mg/l BAP phù hợp cho quá trình nhân nhanh chồi và có 0,3 mg/l α- NAA thích hợp cho việc ra rễ. Giá thể 30% cát + 40% trấu hun + 30% phân lân vi sinh là giá thể cho tỷ lệ cây sống ở vườn ươm là cao nhất. Từ khóa: BAP, α-NAA, than hoạt tính, nhân giống in vitro, Torenia fournieri L. 1. Đặt vấn đề Hoa mắt mèo (Torenia fournieri L.) được trồng phổ biến ở xã Phú Mậu và phường Vỹ Dạ. Tuy nhiên, giống hoa này thường được nhập từ Đà Lạt, do đó, người dân trồng hoa ở đây không chủ động được nguồn giống. Từ đó, cần phải có một phương pháp nhân giống hoa có hiệu quả cả về mặt kinh tế lẫn kỹ thuật trong một thời gian ngắn, với chất lượng hoa đồng đều đáp ứng những yêu cầu của sản xuất. Mắt mèo là một loài hoa dễ trồng và không cần phải chăm sóc nhiều, ra hoa quanh năm và thời gian từ khi trồng đến khi ra hoa ngắn, khoảng 3 tháng, nên khả năng thu hồi vốn nhanh. Đồng thời, hoa mắt mèo là loài hoa trang trí khá đẹp nên được dùng để trưng bày trong nhà trong những dịp xuân về Tết đến, ngoài ra, nó còn hiện diện trong các phòng trà và quán cafe. Nhân giống vô tính bằng phương pháp nuôi cấy mô và tế bào thực vật ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất. Phương pháp này cho phép nhân nhanh những cá thể đồng nhất về mặt di truyền, sinh trưởng và phát triển một cách đồng đều, cho hệ số nhân giống cao, do đó khắc phục những hạn chế của các phương pháp nhân giống truyền thống [4]. Chỉ cần một số lượng nhỏ nguyên liệu ban đầu, nuôi cấy ở môi trường dinh dưỡng và điều kiện thích hợp có thể thu được một số lượng lớn cây con hoàn chỉnh trong thời gian ngắn. Trong bài báo này chúng tôi giới thiệu một số kết quả về nhân giống hoa mắt mèo (Torenia fournieri L.) phục vụ sản xuất hoa ở Thừa Thiên Huế. 96 2. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 2.1. Vật liệu Sử dụng lá non cho thí nghiệm tái sinh chồi từ mảnh lá của giống hoa mắt mèo được trồng tại các vườn sản xuất hoa ở thành phố Huế. 2.2. Phương pháp nghiên cứu Chúng tôi sử dụng dung dịch HgCl 2 0,1% để thăm dò khả năng khử trùng mẫu vật ở các khoảng thời gian khác nhau từ 2 đến 6 phút. Điều kiện thí nghiệm: Tiến hành trong điều kiện nhân tạo với chế độ chiếu sáng 2000-3000 lux, thời gian chiếu sáng 10 giờ/ngày, nhiệt độ 23 0 C. Thí nghiệm tái sinh chồi từ mẫu lá (0,5-1 cm 2 ): Môi trường MS + 30 g/l đường + 7,5 g/l agar, bổ sung từ 0,1 đến 1,0 mg/l benzyl aminopurine (BAP). Thí nghiệm nhân nhanh chồi: Sử dụng các môi trường có thành phần tương tự môi trường tái sinh chồi. Thí nghiệm tạo rễ cho chồi in vitro: Môi trường MS + 30 g/l đường + 7,5 g/l agar + 0,1 g/l than hoạt tính, bổ sung từ 0,1 đến 0,5 mg/l α-naphthaleneacetic acid (α- NAA). Chồi đưa vào môi trường tạo rễ kích thước phải đạt từ 2 cm trở lên. Thí nghiệm thăm dò khả năng phân cành và ra rễ của chồi in vitro: Môi trường MS + 30 g/l đường + 7,5 g/l agar + 0,1 g/l than hoạt tính, bổ sung từ 0,1 đến 0,5 mg/l BAP. Thí nghiệm ngoài vườn: Được bố trí trong điều kiện ánh sáng tán xạ, có che mưa, che nắng, và cách ly côn trùng. Các thí nghiệm được bố trí theo kiểu CRD, 3 lần nhắc lại. Các số liệu được xử lý thống kê sinh học bằng chương trình Statistics. 3. Kết quả và thảo luận 3.1. Kết quả nghiên cứu điều kiện khử trùng mẫu Kết quả sau 2 tuần theo dõi được trình bày ở bảng 1. Bảng 1. Ảnh hưởng của HgCl 2 0,1% đến hiệu quả khử trùng mẫu vật hoa mắt mèo Chỉ tiêu Thời gian (phút) Tổng số mẫu Tỷ lệ mẫu chết (%) Tỷ lệ mẫu nhiễm (%) Tỷ lệ mẫu sống (%) 2 45 4,44 55,56 40,00 3 45 13,33 40,00 46,66 4 45 17,78 33,33 48,89 97 5 45 13,33 8,89 77,78 6 45 31,11 6,67 57,78 Chúng tôi thấy khi dùng HgCl 2 0,1% với thời gian khử trùng dài (6 phút) mặc dù tỷ lệ mẫu nhiễm thấp (6,67%) nhưng tỷ lệ mẫu chết tăng lên (31,11%). Với thời gian khử trùng là 2 phút thì tỷ lệ nhiễm là cao nhất (55,56%), và tỷ lệ mẫu sống thấp nhất (40%). Thời gian khử trùng 5 phút đạt tỷ lệ mẫu sống cao nhất (77,78%) nên chúng tôi chọn thời gian khử trùng này cho các thí nghiệm tiếp theo. 3.2. Ảnh hưởng của BAP lên khả năng sinh trưởng của chồi in vitro Kết quả nghiên cứu sau 6 tuần nuôi cấy được trình bày ở bảng 2. Bảng 2. Ảnh hưởng của BAP lên khả năng sinh trưởng của chồi in vitro BAP (mg/l) Sinh trưởng chồi 0,0 Không sinh trưởng 0,1 Sinh trưởng trung bình 0,3 Sinh trưởng khá 0,5 Sinh trưởng tốt 0,7 Sinh trưởng trung bình 1,0 Sinh trưởng trung bình Qua theo dõi, chúng tôi nhận thấy sự sinh trưởng chồi từ mẫu lá ở các nồng độ BAP khác nhau có sự khác nhau rõ rệt. Ở môi trường không có BAP mẫu lá không có khả năng sinh trưởng, ở môi trường 0,5 mg/l BAP sinh trưởng chồi là tốt nhất. Các chồi tái sinh sau 6 tuần nuôi cấy ở dạng lấm tấm, màu vàng xanh tập trung dọc hai bên gân lá và ở mép mẫu lá. Các môi trường còn lại sinh trưởng chồi đều tốt hơn môi trường không có BAP. Ở môi trường có 0,7 mg/l BAP và 1,0 mg/l BAP, do nồng độ BAP cao kích thích quá trình phân chia tế bào làm cho mẫu lá phồng to cực đại, nhưng số lượng chồi rất thấp. Như vậy, qua thí nghiệm này có thể kết luận là môi trường MS có 0,5 mg/ BAP là thích hợp cho sự sinh trưởng chồi từ mẫu lá hoa mắt mèo. 3.3. Ảnh hưởng của BAP lên khả năng nhân nhanh chồi Trong thí nghiệm này, chúng tôi tiếp tục sử dụng các môi trường tái sinh chồi để nghiên cứu khả năng nhân nhanh các chồi in vitro. 98 Bảng 3. Ảnh hưởng của BAP lên khả năng nhân nhanh chồi in vitro Chỉ tiêu BAP (mg/l) Chiều cao chồi (cm) Số lá Hệ số nhân 0,0 2,13 2,96 33,63 c 0,1 2,23 3,56 24,53 b 0,3 2,46 4,03 24,06 b 0,5 2,66 4,33 20,93 b 0,7 2,26 3,06 11,70 a 1,0 1,90 2,66 11,03 a Các chữ cái khác nhau chỉ ra sự sai khác có ý nghĩa thống kê ở p < 0,05. Kết quả thu được cho thấy có sự chênh lệch về hệ số nhân chồi giữa các môi trường thăm dò. Hệ số nhân chồi ở môi trường không có BAP là cao nhất (33,63 lần), còn ở môi trường có 0,7 và 1 mg/l BAP là thấp nhất (tương ứng là 11,7 và 11,03 lần). Mặc dù môi trường không có BAP cho hệ số nhân chồi cao nhất, nhưng chiều cao và số lá của chồi đều thấp hơn ở chồi phát triển trên môi trường có 0,1-0,7 mg/BAP (tương ứng là 2,13 cm và 2,96 lá). Ở môi trường có 0,7 và 1 mg/l BAP thì hệ số nhân chồi thấp. Vì vậy, sau khi đánh giá tổng thể chúng tôi xác định môi trường có 0,1-0,5 mg/l BAP là phù hợp cho quá trình nhân nhanh chồi. 3.4. Ảnh hưởng α αα α -NAA lên khả năng ra rễ của chồi Trong nuôi cấy in vitro để tạo cây hoàn chỉnh cần phải trải qua giai đoạn tạo rễ cho chồi. Qua kết quả thử nghiệm, chúng tôi thấy trong môi trường tạo rễ thì phải đạt ít nhất là 5-6 rễ/chồi và chiều dài rễ phải đạt trên 2 cm thì sẽ thuận lợi cho cây phát triển ở giai đoạn vườn ươm. Trong số các chất kích thích sinh trưởng thì α-NAA là một auxin thường được sử dụng trong nông nghiệp cũng như trong nhân giống thực vật in vitro. Bởi lẽ α-NAA có độ bền vững hóa học cao, có tác dụng kích thích sinh trưởng mạnh, α-NAA kích thích sự hình thành rễ, đặc biệt là rễ bất định trên cành giâm, cành chiết và trên mô nuôi cấy [5]. α-NAA ở nồng độ 0,1-1,0 mg/l được dùng phổ biến nhất cho việc tạo rễ của chồi in vitro trong đa số các loài thực vật [3]. Kết quả đánh giá sau 4 tuần theo dõi và được trình bày ở bảng 4. 99 Bảng 4. Ảnh hưởng của α-NAA đến khả năng ra rễ của chồi Chỉ tiêu α-NAA (mg/l) Số rễ Chiều dài rễ (cm) 0,0 5,33 a 2,70 a 0,1 5,93 a 3,30 a 0,3 7,20 b 3,20 a 0,5 6,33 a 3,13 a Từ kết quả theo dõi chúng tôi thấy khả năng tạo rễ của chồi ở môi trường không có α-NAA là thấp nhất (5,33 rễ) và sai khác có ý nghĩa thống kê với các môi trường có 0,3 mg/l α-NAA. Ở môi trường có 0,1 và 0,5 mg/l α-NAA có số lượng rễ có sai khác khác với môi trường không có α-NAA, tuy nhiên, sai khác này không có ý nghĩa thống kê. Chiều dài rễ ở môi trường không có α-NAA là ngắn nhất (2,70 cm). Ở các môi trường có α-NAA tương đương nhau, lần lượt là 3,30 cm; 3,20 cm; và 3,13 cm. Sự sai khác về chiều dài rễ giữa các môi trường có và không có α-NAA không có ý nghĩa thống kê. Như vậy, môi trường MS có 0,3 mg/l α-NAA có tác dụng làm tăng số lượng rễ mà không có tác dụng đối với chiều dài rễ. 3.5. Ảnh hưởng của các loại giá thể lên tỷ lệ sống của cây in vitro khi đưa ra vườn Đây là giai đoạn hết sức quan trọng, có ý nghĩa quyết định đến khả năng ứng dụng vào thực tế sản xuất. Là giai đoạn chuyển tiếp từ môi trường sống nhân tạo hoàn toàn thuận lợi sang môi trường tự nhiên có nhiều yếu tố biến động (thời tiết, đất đai…), đặc biệt là độ ẩm và nhiệt độ. Lúc này cây chuyển từ trạng thái dị dưỡng sang tự dưỡng. Chính vì sự thay đổi đột ngột như vậy, nên việc đưa cây in vitro ra ngoài đất gặp nhiều khó khăn [1]. Do yêu cầu của cây mắt mèo là ưa khí hậu mát mẻ, điều kiện ánh sáng là tán xạ, đất ẩm nhiều mùn nhưng phải thoát nước tốt [6] nên để nâng cao tỷ lệ sống của cây in vitro chúng tôi đưa các bình chứa cây ra nhà lưới có mái che để từ 5-7 ngày để huấn luyện cho cây. Sau đó, những cây sống sẽ được đem vào trồng trong các loại giá thể sau: 100 Bảng 5. Ảnh hưởng của giá thể đến tỷ lệ sống của hoa mắt mèo Công thức Loại giá thể Tỷ lệ cây sống (%) I 100% cát 56,66 ab II 100% trấu hun 68,33 ab III 50% cát + 50% trấu hun 61,67 ab IV 50% cát + 50% phân lân vi sinh 51,33 ab V 30% cát + 40% trấu hun + 30% phân lân vi sinh 70,00 b VI 30% cát + 20% trấu hun + 30% phân lân vi sinh + 20% đất phù sa 46,66 a Số liệu bảng 6 cho thấy giá thể 30% cát + 40% trấu hun + 30% phân lân vi sinh cây hoa mắt mèo in vitro đạt tỷ lệ sống là cao nhất (70,00%). Ngoài ra, tỷ lệ sống của cây con còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như chất lượng cây và điều kiện thời tiết. Tuy nhiên, bước đầu chúng tôi có thể kết luận là giá thể 30% cát + 40% trấu hun + 30% phân lân vi sinh là thích hợp cho cây con ở giai đoạn vườn ươm. 4. Kết luận Dựa vào những kết quả thu được từ những thí nghiệm trên, chúng tôi rút ra các kết luận sau: - Sử dụng dung dịch HgCl 2 0,1% trong thời gian 5 phút cho hiệu quả khử trùng cao nhất đối với mẫu lá hoa mắt mèo. - Môi trường thích hợp cho sinh trưởng chồi từ mẫu lá là MS có bổ sung 0,5 mg/l BAP. - Môi trường có 0,1-0,5 mg/l BAP là phù hợp cho quá trình nhân nhanh chồi. - Ở môi trường MS có 0,3 mg/l α-NAA có tác dụng tăng số lượng rễ của chồi hoa mắt mèo cao nhất (7,20 rễ). - Giá thể 30% cát + 40% trấu hun + 30% phân lân vi sinh là thích hợp cho cây con hoa mắt mèo ở giai đoạn vườn ươm. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Trần Khắc Hạnh, Trần Thị Lệ, Nguyễn Thị Kim Lý, Nguyễn Xuân Linh. Xây dựng quy trình nhân giống hoa cây cúc (Standard Chrysanthemum) bằng phương pháp nuôi cấy in vitro. Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, (2004), 1506-1508. 2. Dương Công Kiên. Nuôi cấy mô thực vật. NXB Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2002. 101 3. Trần Văn Minh. Nuôi cấy mô tế bào thực vật. Giáo trình Đại hoc. Viện Đại học mở bán công Thành phố Hồ Chí Minh, 1995. 4. Dương Thị Thảo Trang, Trương Thị Bích Phương, Huỳnh Văn Kiệt. Nghiên cứu nhân giống in vitro cây bời lời (Litsea rubescens). Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Số 15, (2006), 56-58. 5. Vũ Văn Vụ. Sinh lý thực vật ứng dụng, Nhà xuất bản Giáo dục, 1999. 6. Takaaki Nishijima, Koji Shima. Change in flower morphology of Torenia fournieri L. induced by forchlorfenuron application. Scientia Horticulturae, vol. 109, Issue 3, (2006), 254-261. MICROPROPOGATION OF TORENIA FOURNIERI L. Tran Thi Le College of Agriculture and Forestry, Hue Univerisity SUMMARY Torenia fournieri L. is a valuable variety of flowers that has been widely planted Phu Mau, Vỹ Da, Thua Thien Hue province. However, farmers have had to buy seedlings from Dalat. So we have developed the procedure of multiplication of Torenia fournieri L. variety by in vitro cultures. There are several results: The leaf samples have been decontamined by HgCl2 0,1% for 5 minutes and good results have been obtained. The MS medium + 0.5 mg/l BAP is suitable for the development of the shoot. MS + 0.1-0.5 mg/l BAP is good for the multiplication of the shoot and MS + 0.3 mg/l − α NAA + 0.1 help the root develop well. The seedlings are planted in the best place which consist of 30% sandy + 40% semi-rice husk ash + 30% microorganism fertilizer. Keywords: BAP, − α NAA, than hoạt tính, microproporation, Torenia fournieri L. . 95 TẠP CHÍ KHOA HỌC, Đại học Huế, Số 57, 2010 NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG IN VITRO HOA MẮT MÈO (Torenia fournieri L. ) Trần Thị L Trường Đại học Nông L m, Đại học Huế TÓM TẮT. phân l n vi sinh l giá thể cho tỷ l cây sống ở vườn ươm l cao nhất. Từ khóa: BAP, α-NAA, than hoạt tính, nhân giống in vitro, Torenia fournieri L. 1. Đặt vấn đề Hoa mắt mèo (Torenia fournieri. seedlings from Dalat. So we have developed the procedure of multiplication of Torenia fournieri L. variety by in vitro cultures. There are several results: The leaf samples have been decontamined