Nghiên cứu môi trường nhân giống In vitro Lan hoàng thảo (Dendrobium Sonia) và giá thể đưa cây ra ngoài tự nhiên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM  TRẦN THANH HUYỀN NGHIÊN CỨU MÔI TRƢỜNG NHÂN GIỐNG IN VITRO LAN HOÀNG THẢO (DENDROBIUM SONIA) VÀ GIÁ THỂ ĐƢA CÂY RA NGOÀI TỰ NHIÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THÁI NGUYÊN, NĂM 2012 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM  TRẦN THANH HUYỀN NGHIÊN CỨU MÔI TRƢỜNG NHÂN GIỐNG IN VITRO LAN HOÀNG THẢO (DENDROBIUM SONIA) VÀ GIÁ THỂ ĐƢA CÂY RA NGOÀI TỰ NHIÊN Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 60.42.30 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS. TS. NGUYỄN THỊ TÂM THÁI NGUYÊN, NĂM 2012 i Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện luận văn, tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của nhiều cá nhân và cơ quan đơn vị. Nay luận văn đã hoàn thành, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc tới: PGS. TS. Nguyễn Thị Tâm, người đã tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện, giúp đỡ tôi nghiên cứu và thực hiện đề tài. Các thầy giáo, cô giáo thuộc Khoa Sinh - KTNN, Khoa Sau đại học, trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã nhiệt tình giảng dạy và tạo mọi điều kiện cho tôi hoàn thành khóa học. Các cán bộ, kỹ thuật viên phng Công nghệ tế bào thực vật –Trường Đạ i họ c Sư phạ m – Đạ i họ c Thá i Nguyên đã nhiệ t tì nh hướ ng dẫ n , giúp đỡ và tạo mọi điề u kiệ n cho tôi thự c hiệ n luậ n văn . Phng Công nghệ tế bào thực vật - Việ n Di truyề n Nông nghiệ p Việt Nam đã cung cấp mẫu vật nghiên cứu. Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn những người thân trong gia đình và bạn vè đã giúp đỡ và động viên tôi trong suốt thời gian học tập. Thái Nguyên, tháng 8 năm 2012 Học viên Trần Thanh Huyền ii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.1. Vài nt v phân loi và đc đim của phong lan 3 1.1.1. Đc đim thc vt học ca họ lan 3 1.1.2. Đc đim thc vt học ca chi lan Hoàng Thảo (Dendrobium) 4 1.1.3. Đc dim thc vt học ca lan Dendrobium Sonia 4 1.2. Ứng dụng của k thuật nuôi cấy mô t bào thực vật trong công tc nhân giố ng cây trồ ng 5 1.2.1. Cc hưng nghiên cu ng dng 5 1.2.2. Ưu thế củ a nhân giố ng in vitro 6 1.2.3. Cc phương thc nhân ging in vitro 6 1.2.4. Quy trì nh nhân giố ng in vitro 8 1.3. Mộ t số nghiên cứu nhân giố ng lan bằng k thuật nuôi cấy in vitro 9 1.3.1. Cc nghiên cu trong nưc 9 1.3.2. Cc nghiên cu ca nưc ngoài 11 CHƢƠNG 2. VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 2.1. Vậ t liệ u 13 2.2. Phƣơng phá p nghiên cƣ́ u 14 2.2.1. Phương php pha môi trường và nuôi cấy 15 2.2.2. Nghiên cu môi trường nuôi cấy 16 2.2.3. Phương php ra cây 17 2.2.4. Phương php tính ton kết quả 18 CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 19 3.1. So snh ảnh hƣởng của môi trƣờng nuôi cấy MS và Phytamax tới sự pht sinh chồi và to protocorm lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 19 3.2. Ảnh hƣởng của cc chất kích thích sinh trƣởng thuộc nhóm cytokinin tới sự pht sinh chồi và to protocorm lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 20 iii Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.2.1. Ảnh hưởng ca BAP ti s pht sinh chồi và tạo protocorm lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 20 3.2.2. Ảnh hưởng ca kinetin lên s pht sinh chồi và tạo protocorm ở lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 23 3.3. Ảnh hƣởng của cc chất kích thích sinh trƣởng thuộc nhóm auxin tới sự pht sinh rễ lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 26 3.3.1. Ảnh hưởng ca chất kích thích sinh trưởng α-NAA đến s pht sinh rễ ca lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 26 3.3.2. Ảnh hưởng ca chất kích thích sinh trưởng IAA đến s pht sinh rễ ca lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 28 3.3.3. Ảnh hưởng ca chất kích thích sinh trưởng IBA đến s hnh thành rễ củ a lan Hoà ng thả o (Dendrobium Sonia) 29 3.4. Ảnh hƣởng của tổ hợp cc chất kích thích sinh trƣởng thuộc nhóm cytokinin và auxin đn sự sinh trƣởng của lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 33 3.4.1. Ảnh hưởng ca tổ hợp chất kích thích sinh trưởng BAP và α-NAA đến s sinh trưởng củ a lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 33 3.4.2. Ảnh hưởng ca tổ hợp chất kích thích sinh trưởng BAP và IAA đến s sinh trưởng củ a lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 34 3.4.3. Ảnh hưởng ca tổ hợp chất kích thích sinh trưởng BAP và IBA đến s sinh trưởng củ a lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 36 3.4.4. Ảnh hưởng ca tổ hợp chất kích thích sinh trưởng kinetin và α- NAA đến s sinh trưởng củ a lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 38 .3.4.5. Ảnh hưởng ca tổ hợp chất kích thích sinh trưởng kinetin và IAA đến s sinh trưởng củ a lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 40 3.4.6. Ảnh hưởng ca tổ hợp chất kích thích sinh trưởng kinetin và IBA đến s sinh trưởng củ a lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 41 3.5. Ảnh hƣởng của gi th đn sự sinh trƣởng của lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 44 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 iv Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Thành phần cơ bản ca môi trường MS 13 Bảng 2.2. Thành phần cơ bản ca môi trường Phytamax 14 Bảng 3.1. So snh ảnh hưởng ca môi trường MS và Phytamax ti s pht sinh chồi và tạo protocorm ở lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 19 Bảng 3.2. Ảnh hưởng ca BAP ti s pht sinh chồi và tạo protocorm ở lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 22 Bảng 3.3. Ảnh hưởng ca kinetin ti s pht sinh chồi và tạo protocorm ở lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 25 Bảng 3.4. Ảnh hưởng ca α-NAA ti s pht sinh rễ ở lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 27 Bảng 3.5. Ảnh hưởng ca IAA ti s pht sinh rễ ở lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 29 Bảng 3.6. Ảnh hưởng ca IBA ti s pht sinh rễ ở lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 31 Bảng 3.7. Ảnh hưởng ca tổ hợp chất kích thích sinh trưởng BAP và α-NAA ti s sinh trưởng ca lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 33 Bảng 3.8. Ảnh hưởng ca tổ hợp chất kích thích sinh trưởng BAP và IAA ti s sinh trưởng ca lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 34 Bảng 3.9. Ảnh hưởng ca tổ hợp chất kích thích sinh trưởng BAP và IBA ti s sinh trưởng ca lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 37 Bảng 3.10. Ảnh hưởng ca tổ hợp chất kích thích sinh trưởng kinetin và α-NAA ti s sinh trưởng ca lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 39 Bảng 3.11. Ảnh hưởng ca tổ hợp chất kích thích sinh trưởng kinetin và IAA 40 Bảng 3.12. Ảnh hưởng ca tổ hợp chất kích thích sinh trưởng kinetin và IBA ti s sinh trưởng ca lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 42 Bảng 3.13. S pht trin ca lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) trên một s gi th ngoài môi trường nuôi cấy 44 v Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 5 Hình 3.1. So snh ảnh hưởng ca môi trường MS và Phytamax ti s pht sinh chồi và tạo protocorm ở lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 20 Hình 3.2. Ảnh hưởng ca BAP ti s pht sinh chồi và tạo protocorm ở lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 23 Hình 3.3. Ảnh hưởng ca kinetin ti s pht sinh chồi và tạo protocorm ở lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 26 Hình 3.4. Ảnh hưởng ca cc chất kích thích sinh trưởng thuộc nhóm auxin ti s pht sinh rễ ca lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 32 Hình 3.5. Ảnh hưởng ca tổ hợp cc chất kích thích sinh trưởng thuộc nhóm auxin và cytokinin ti s sinh trưởng ca lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 43 Hình 3.6. Hnh ảnh về s sinh trưởng ca lan Hoàng Thảo trên một s gi th 45 vi Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT α-NAA ABA BAP IAA IBA KC MS RE VW α-naphthaleneacetic axit Abscisic axit Benzylamino purine Indol axetic axit Indol butyric axit Knudson C Murashige and Skoog Robert Ernst Vacin and Went 1 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU 1. ĐT VẤN ĐỀ Công nghệ nuôi cấy mô - tế bào thc vt đã trải qua hơn một trăm năm hnh thành và pht trin, đem lại gi trị to ln cho loài người. Hiện nay, hầu hết cc cơ sở nghiên cu ging cây trồng trên thế gii đều p dng công nghệ này vi cc mc đích khc nhau. Ở Việt Nam, kỹ thut nuôi cấy mô và tế bào thc vt đã được bắt đầu nghiên cu và ng dng từ giữa những năm 70 ca thế kỷ XX. Những kết quả bưc đầu trong nghiên cu và ng dng đã đạt kết quả khả quan đi vi một s đi tượng cây trồng như chui, khoai tây, mía, lúa…, đc biệt là phong lan. Việt Nam nằm trong khu vc nhiệt đi gió mùa, nóng ẩm mưa nhiều, là điều kiện lý tưởng cho s sinh trưởng và pht trin ca hoa lan. Trong thế gii cc loài hoa, hoa lan được ưa chuộng hơn cả. Hoa lan có đc đim là cấu hnh lạ, màu sắc đẹp, độ bền hoa cao. Ngoài gi trị tinh thần thẩm mỹ, hoa lan còn có ý nghĩa ln trong nền kinh tế quc dân. Loài hoa này từ lâu đã được con người thuần ho, sưu tầm, nhp nội, thuần dưỡng cc ging ngoại và lai tạo đ tạo ra hàng nghn ging có màu sắc và hương thơm như ý mun phc v nhu cầu ca con người. Việt Nam có hàng trăm loài lan được trồng rộng rãi trên khắp đất nưc. Hoa lan như một loại cây quan trọng trong chuyn dịch cơ cấu cây trồng trong nông nghiệp đô thị và ven đô. Một s loại lan nhp nội đã nhanh chóng khẳng định ưu thế ca nó và được pht trin vi quy mô đng k, trong s đó phải k đến lan Hoàng Thảo lai (Dendrobium hybrids). Lan Hoàng Thảo lai hấp dẫn người tiêu dùng bởi màu sắc và độ bền hoa, dễ trồng và đc biệt có gi trị kinh tế cao, cho thu nhp ln vi ngành trồng hoa trong nưc. Song song vi việc sưu tp, nhp nội cc ging lan Hoàng Thảo lai (Dendrobium hybrids) th việc nghiên cu, hoàn thiện cc biện php kỹ thut đ tạo điều kiện nâng cao năng suất, chất lượng là thc s cần thiết. Đồng thời cần nhân rộng cc mô hnh trồng lan Hoàng Thảo lai (Dendrobium hybrids) tại miền Bắc Việt Nam nhằm phc v nhu cầu ngày càng ln ca thị trường. Trong nhóm lan Dendrobium thì Dendrobium Sonia (Dendrobium Gracia Lewis × Dendrobium 2 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Lady Constance) là loài ch lc đ trồng nhằm mc đích cắt cành. Chính v vy, đề tài chọn Dendrobium Sonia là vt liệu nghiên cu. Xuất pht từ yêu cầu thc tế khch quan đó và đ góp phần pht trin ngành nuôi trồng lan Hoàng Thảo có hiệu quả, chúng tôi tiến hành nghiên cu đề tài: “Nghiên cứ u môi trường nhân giống in vitro lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) và giá thể đưa cây ra ngoài tự nhiên” 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Xác định được môi trường ti ưu trong nhân ging in vitro lan Hoà ng Thảo Dendrobium Sonia. - Xác định được gi th thí ch hợ p đ đưa cây lan Hoàng Thảo Dendrobium Sonia từ trong ố ng nghiệ m ra môi trườ ng t nhiên. 3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Nghiên cu ảnh hưởng ca môi trường cơ bản MS và Phytamax đến s sinh trưởng ca lan Hoàng Thảo - Nghiên cứ u ảnh hưởng ca chất kích thích sinh trưởng thuộc nhóm cytokinin đến s pht sinh chồi và s sinh trưởng ca lan Hoàng Thảo. - Nghiên cứ u s ảnh hưởng ca chất kích thích sinh trưởng thuộc nhóm auxin đến pht sinh rễ và tạo cây hoàn chỉnh. - Nghiên cứ u ả nh hưở ng củ a tổ hợ p cá c chấ t kích thí ch sinh trưở n g thuộ c nhóm auxin và nhóm cytokinin lên sự sinh trưở ng củ a lan Hoà ng Thả o. - Nghiên cu tm ra loại gi th thích hợp nhất cho ra cây lan Hoàng Thảo (xơ dừ a, tảo, than củ i …). [...]... hưởng của kinetin tới sự phát sinh chồi và tạo protocorm ở lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) A Mô lan sau 12 tuần (ĐC) B Mô lan sau 12 tuần (kinetin 2,0mg/l) 3.3 Ảnh hƣởng của các chất kích thích sinh trƣởng thuộc nhóm auxin tới sự phát sinh rễ lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 3.3.1 Ảnh hƣởng của chất kích thích sinh trƣởng α-NAA đến sự phát sinh rễ của lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) α-NAA... môi trường VW, Knudson, Lindemann, hãng Sigma đã đưa ra một số công thức môi trường nuôi cấy phong lan như môi trường VW cho nuôi cấy các loài lan Cymbidium hoặc môi trường Phytamax cho loài phong lan nói chung [2] Để tìm được môi trường cơ bản tốt nhất cho việc nhân giống lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia), chúng tôi tiến hành so sánh môi trường nuôi cấy MS và môi trường Phytamax, bổ sung... 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 So sánh ảnh hƣởng của môi trƣờng nuôi cấy MS và Phytamax tới sự phát sinh chồi và tạo protocorm lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) Môi trường MS là một trong những loại môi trường được sử dụng rộng rãi nhất trong nuôi cấy mô và tế bào thực vật Môi trường MS thích hợp cho cả thực vật một lá mầm và hai lá mầm Ngoài ra, dựa trên cơ sở các công thức môi trường VW,... 2,0mg/l và NAA 1,0mg/l thích hợp nhất cho tái sinh chồi từ protocorm và sinh trưởng của chồi in vitro Môi trường MS cơ bản, bổ sung saccharose 20g/l, agar 8,0g/l, nước dừa 15% và NAA 1,0mg/l là thích hợp cho tạo rễ của chồi in vitro [13] Nghiên cứu môi trường nhân giống in vitro giống lan Dendrobium fimbriatum Hook (Lan Hoàng Thảo Long nhãn), Nguyễn Thị Sơn (2011) đã khẳng định môi trường thích... phát sinh chồi và tạo protocorm ở lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) A Mô lan sau 12 tuần (ĐC) B Mô lan sau 12 tuần (BAP 0,5mg/l) Ở môi trường đối chứng tuy không bổ sung các chất kích thích sinh trưởng, song trong môi trường có bổ sung nước dừa Trong nước dừa có chứa các chất kích thích sinh trưởng thuộc nhóm auxin và cytokinin với nồng độ thấp nên sự phát sinh chồi và protocorm thấp Môi trường. .. trước khi đưa cây ra khỏi bình Khả năng sống của cây khi chuyển từ trong ống nghiệm ra vườn ươm quyết định hiệu quả kinh tế của phương pháp nhân giống in vitro Do đó, một quy trình ra cây đạt hiểu quả cao có ý nghĩa rất lớn 2.2.3.1 Đưa cây ra ngoài môi trường Các bình cây được mở nút, cho nước vào ngâm 10-15 phút, sau đó lắc nhẹ cho thạch rời ra khỏi cây, dùng panh nhẹ nhàng gắp cây ra khỏi... sung kinetin vào môi trường nuôi cấy cho hiệu quả cao so với môi trường đối chứng Để đạt hiệu quả cao khi nghiên cứu, chúng tôi bổ sung vào môi trường nuôi cấy kinetin 2,0mg/l, dựa trên nền môi trường MS + saccharose 30g/l + agar 8,0g/l + khoai tây 50g/l + than hoạt tính 1,0g/l + nước dừa 100ml/l Khi so sánh môi trường nuôi cấy có bổ sung BAP 0,5mg/l và môi trường nuôi cấy bổ sung kinetin 2,0mg/l,... của các chất kích thích sinh trƣởng thuộc nhóm cytokinin tới sự phát sinh chồi và tạo protocorm lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) 3.2.1 Ảnh hƣởng của BAP tới sự phát sinh chồi và tạo protocorm lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 21 BAP là một chất điều tiết sinh trưởng nhân tạo thuộc nhóm cytokinin, là nhóm được sử dụng... protocorm ở môi trường có kinetin (63,33%; 63,70%) cao hơn so với môi trường có BAP (58,89%; 60,37%) Điêu đo cho thây bổ sung kinetin ̀ ́ ́ 2,0mg/l vào môi trường nuôi cấy lan Hoàng Thảo là đạt hiệu quả nhân chồi tối ưu Tuy nhiên , mục tiêu của đề tài hướng tới không chỉ là tìm ra môi trường nhân giống tối ưu cho Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 25 lan. .. (2003) nghiên cứu sự phát sinh củ in vitro các giống hoa Lilium spp Trên đối tượng giống hoa Lily nhập từ Mỹ được cấy trên môi trường MS cơ bản có bổ sung các chất điều hòa sinh trưởng đã đưa ra được quy trình nhân giống củ in vitro các giống hoa Lilium spp [5] Nghiên cứu nhân nhanh in vitro giống lan Kim điệp (Dendrobium chrysotoxum), Nguyễn Văn Song (2011) đã tìm ra được môi trường . nhân giống in vitro lan Hoàng Thảo (Dendrobium Sonia) và giá thể đưa cây ra ngoài tự nhiên 2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU - Xác định được môi trường ti ưu trong nhân ging in vitro lan Hoà ng Thảo. TRẦN THANH HUYỀN NGHIÊN CỨU MÔI TRƢỜNG NHÂN GIỐNG IN VITRO LAN HOÀNG THẢO (DENDROBIUM SONIA) VÀ GIÁ THỂ ĐƢA CÂY RA NGOÀI TỰ NHIÊN Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số:. TRẦN THANH HUYỀN NGHIÊN CỨU MÔI TRƢỜNG NHÂN GIỐNG IN VITRO LAN HOÀNG THẢO (DENDROBIUM SONIA) VÀ GIÁ THỂ ĐƢA CÂY RA NGOÀI TỰ NHIÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC THÁI