nghiên cứu nhân giống in vitro cây hoa ban (bauhinia variegata l.)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ĐOÀN TIẾN DŨNG NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG IN VITRO CÂY HOA BAN (BAUHINIA VARIEGATA L.) LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS. TS. Chu Hoàng Mậu Thái Nguyên, năm 2014 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ii ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC ĐOÀN TIẾN DŨNG NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG IN VITRO CÂY HOA BAN (BAUHINIA VARIEGATA L.) Chuyên ngành: Công nghệ sinh học M· sè: 60.42.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. Chu Hoàng Mậu THÁI NGUYÊN - 2014 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực chưa từng được công bố trong một công trình khoa học nào. Tác giả Đoàn Tiến Dũng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iv LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới GS.TS Chu Hoàng Mậu đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu để tôi hoàn thành Bản luận văn thạc sĩ Công nghệ sinh học này. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô Bộ môn Di truyền học & Sinh học hiện đại, khoa Sinh – K , Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện . Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể gia đình, cảm ơn bạn bè và đồng nghiệp đã luôn cổ vũ, động viên tôi trong suốt thời gian qua. - - . Tác giả Đoàn Tiến Dũng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v MỤC LỤC Trang Trang bìa phụ i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn iii Mục lục iv Danh mục các từ viết tắt v Danh mục các bảng vi Danh mục các hình vii MỞ ĐẦU 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 1.1. CÂY HOA BAN (Bauhinia variegata L.) 3 3 1.1.2. Chi Bauhinia 9 1.1.3. Vai trò của Ban đối với đời sống 10 1.2. IN VITRO . 10 1.2.1. Cơ sở khoa học của nuôi cấy mô tế bào thức vật 10 1.2.2. Các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình nuôi cấy mô tế bào thực vật 12 IN VITRO 16 1.3.1. Tình hình nghiên cứu nhân giống in vitro trên thế giới 16 1.3.2. Nhân giống cây thân gỗ bằng phương pháp in vitro ở Việt Nam. 18 Chƣơng 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 21 2.1.1. Vật liệu nghiên cứu 21 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vi 21 2.1.3. Phạm vi nghiên cứu 22 2.1.4. Địa điểm, thời gian tiến hành nghiên cứu 22 22 2.2.1. Giai doạn tạo mẫu vô trùng 24 2.2.2. Giai đoạn nhân nhanh 24 2.2.3. Giai đoạn cây hoàn chỉnh 28 Chƣơng 3: 32 32 IN VITRO CÂY BAN 33 3.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của k 33 36 IN VITRO 38 3 đến khả năng kéo dài chồi và ra rễ của Ban 38 nuôi cấy mô 40 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 44 1. Kết luận 44 2. Đề nghị 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CT : Công thức BAP : Benzyladenin DNA : Deoxyribonucleic Acid Đ/C : Đối chứng K : Kinetin (6- Furfurylaminopurine) IAA : Indole -3- acetic acid NAA : α -Napthalene acetic acid THT : Than hoạt tính TN : Thí nghiệm CV : Sự sai khác giữa các công thức LSD : Độ tin cậy của thí nghiệm vi DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 4.1. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ Javen đến ty lệ tạo mẫu sạch nấm, vi khuẩn sau 15 ngày nuôi cấy 32 Bảng 4.2. Kết quả ảnh hưởng của chất kích thích sinh trưởng Kinetin đến hệ số nhân nhanh chất lượng chồi Ban sau 45 ngày 34 Bảng 4.3. Kết quả ảnh hưởng của hàm lượng BAP đến quá trình nhân nhanh và chất lượng của chồi Ban sau 45 ngày 35 Bảng 4.4. Kết quả ảnh hưởng của chất kích thích sinh trưởng Kinetin đến nhân nhanh, chất lượng chồi từ nách lá mầm của hạt Ban sau 45 ngày 36 Bảng 4.5. Kết quả ảnh hưởng của chất kích thích sinh trưởng BAP đến hệ số nhân nhanh chất lượng chồi từ nách lá mầm hạt Ban sau 45 ngày 37 Bảng 4.6. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ GA3 đến khả năng kéo dài và chất lượng chồi Ban sau 45 ngày. 39 Bảng 4.7. Kết quả ảnh hưởng của nồng độ NAA đến khả năng ra rễ và chất lượng rễ của chồi Ban sau 45 ngày kể từ ngày nuôi cấy 39 Bảng 4.8. Kết quả ảnh hưởng của loại giá thể thích hợp đến khả năng sống, sinh trưởng của cây Ban nuôi cấy mô sau 60 ngày nuôi cấy tính từ giai đoạn tiền chồi sau 30 ngày đưa ra vườn 41 vii DANH MỤC HÌNH . 36 3.2. 38 3.3. của chồi Ban 40 Hình 3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số giá thể đến khả năng sống của cây Ban nuôi cấy mô. 41 in vitro 42 in vitro 43 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Cây Ban trắng (Bauhinia variegate L.) có nguồn gốc ở Đông Nam Á và phát triển trải dài từ Ấn Độ đến Trung Quốc. Tuy có kích thước nhỏ nhưng Ban là một trong những loại cây phổ biến được trồng để ngăn cản hiệu ứng nhà kính tại Ấn Độ [8]. Ban trắng (Bauhinia variegate L.) là một loại ban sinh trưởng và phát triển mạnh ở khu vực Tây Bắc Việt Nam, cây rụng lá theo mùa và có hoa màu trắng. Cây Ban có khả năng thích nghi tốt, sinh trưởng tốt trong đất, nhưng không chịu được nghèo dinh dưỡng. Đã được chọn trồng ở một số tuyến đường ở Hà Nội từ đầu năm 1960 [19]. Hoa Ban còn có tác dụng làm thuốc, lá cây ban dùng để chống khuẩn rất tốt và có thể sử dụng làm thực phẩm. Ngoài màu sắc và kiểu dáng hoa đẹp, cây Ban còn có một giá trị như một loại thảo mộc, và là đặc trưng của núi rừng Tây Bắc [19]. Nhưng nạn phá rừng bừa bãi, đốt rừng làm nương rẫy đã làm giảm đáng kể số lượng quần thể thực vật này. Dù khả năng sinh sản ở mức cao nhưng khả năng phát tán và nảy mầm của hạt kém, và việc nhân giống bằng phương pháp thủ công như gieo hạt, dâm cành, chiết cành… đạt hiệu quả nhân không cao. Hiện nay việc ứng dụng công nghệ sinh học vào sản xuất đang được phổ biến tại Việt Nam và việc sử dụng phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật được ứng dụng triệt để, nhằm nhân nhanh các giống cây quý hiếm có giá trị với số lượng lớn, chất lượng cao. Xuất phát từ những phân tích trên, chúng tôi lựa chọn đề tài luận văn thạc sĩ là: “Nghiên cứu nhân giống in vitro cây hoa Ban (Bauhinia variegata L.)”. [...]... tiêu nghiên cứu Xác định được quy trình nhân giống in vitro cây hoa Ban (Bauhinia variegata L.) ậ 3 Nội dung nghiên cứu 3.1 Tối ưu phương pháp khử trùng tạo vật liệu sạch nấm, vi khuẩn ở cây Ban 3.2 Xác định thành phần môi trường nuôi cấy, môi trường tạo đa chồi và môi trường ra rễ cây Ban 3.3 Xác định loại giá thể thích hợp đến sinh trưởng, phát triển của cây con 2 Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 CÂY... auxin được chuyển xuống các phần phía dưới của cây [1] 13 Cytokinin Cytokinin là chất điều hoà sinh trưởng có tác dụng làm tăng sự phân chia tế bào Các cytokinin thường gặp là kinetin, 6 - benzyl aminopurin (BA) Kinetin được Skoog phát hiện ngẫu nhiên trong chiết xuất acid nucleic Kinetin thực chất là một dẫn xuất của bazơ nitơ adenine BA là cytokinin tổng hợp nhân tạo nhưng có hoạt tính mạnh hơn kinetin... phút [25] 1.3.2 Nhân giống cây thân gỗ bằng phƣơng pháp in vitro ở Việt Nam Những cơ sở hiện nay đang nhân giống bằng nuôi cấy mô ở quy mô lớn trong lâm nghiệp nước ta là Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng thuộc viện khoa học lâm nghiệp, Viện nghiên cứu cây nguyên liệu giấy Phú Ninh Phú Thọ, Công ty giống lâm nghiệp trung ương, trung tâm khoa học sản xuất và ứng dụng Quảng Ninh, xí nghiệp giống Thành... Chƣơng 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 CÂY HOA BAN (Bauhinia variegata L.) 1.1.1 Nguồn gốc, phân loại, của cây hoa Ban Cây Ban (Bauhinia variegate) có nguồn gốc ở Đông Nam Á Việt Nam điểm danh được 40 loài, gồm nhiều loài đại mộc , có khi cao hơn 1617m , tiểu mộc 1- 7m hay dây leo to, nhỏ… Loài Ban phân bố ở Mianma, Tây Bắc Thái Lan, Nam Trung Quốc, ở Lào và Việt Nam Ban cũng sinh trưởng và phát triển nhiều ở... thường Cytokinin được tổng hợp bởi rễ và hạt đang phát triển [1] Gibberelin Gibberellin được phát hiện đầu tiên bởi nhà nghiên cứu người nhật Kurosawa (1920) khi nghiên cứu bệnh ở mạ lúa do nấm Gibberella Fujikuroi gây ra Năm 1939 đã tách chiết được gibberellin từ nấm G Fujikuroi và được gọi là gibberellin A Gibberellin có tác dụng kéo dài tế bào, nhất là thân và lá vì vậy khi xử lý với các cây đột biến... (Caesalpinioideae) Loài Bauhinia variegata L (Móng bò sọc; Variegate Bauhinia, Orchid Tree) thuộc chi Bauhinia tên thường gọi là Ban, đặc trưng cho rừng Tây bắc, hoa nở vào mùa xuân trắng rừng, trông rất đẹp mắt Cây Ban là loại cây đại mộc, cây trưởng thành cao từ 6 đến 15 mét, nhánh non có lông mịn Lá rụng theo mùa, phiến lá có màu xanh nhạt, mặt trên của lá không có lông, mặt dưới ít lông Chùm hoa dài... (chồi) Hệ số nhân chồi (%) = Số chồi cấy (chồi) x 100% Đánh giá chất lượng chồi bật: Chồi tốt: chồi khỏe, mập, cao, hình thái bình thường, không dị dạng Chồi trung bình: chồi sinh trưởng bình thường Chồi yếu: chồi bị dị dạng, sinh trưởng kém Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ kinetin đến quá trình nhân nhanh và chất lượng của chồi Ban * Kiểu I: Sử dụng vật liệu là chồi Ban lấy từ cây ban nuôi... dụng cho cây Tếch (Tectona grandis) Gupta và cs (1979) đã mô tả sự hình thành cụm chồi từ phần cắt của cây non và từ mầm cây 100 tuổi, từ đó họ có thể tạo được 500 cây nuôi cấy mô từ một chồi ở cây trưởng thành và 3000 cây từ 1 cây non trong một năm Perhtani đã thử nghiệm và nuôi cấy mô thành công đối với loài Tếch và một vài cây mô đã được đem trồng thử [10] Nhân giống nuôi cấy mô tế bào đối với cây rừng... nucleoprotein làm yếu mối liên kết của histon với ADN, tạo điều kiện cho sự tổng hợp ADN [1] Những nghiên cứu của Miller và Skoog (1963) đã cho thấy không phải các chất kích thích sinh trưởng ngoại sinh tác dụng độc lập với hoocmon sinh trưởng nội sinh Phân chia tế bào, phân hoá và biệt hoá được điều khiển bằng sự tác động tương hỗ giữa các hoocmon ngoại sinh và nội sinh Tác động phối hợp của auxin và cytokinin... Bauhinia còn có những loài dạng leo như: Bauhinia khasiana Bak (Quạch, Mấu) Bauhinia oxyepala Gagn (Móng bò đài nhọn) Bauhinia penicilliloba Pierre ex Gagn (Móng bò thùy cọ) Bauhinia championii Benth (Móng bò champion) Bauhinia godefroyi Gagn (Móng bò Godefroy) Bauhinia wallichii Mcbride (Móng bò Wallich) Bauhinia saigonensis Pierre ex Gagn (Móng bò Sài Gòn) Bauhinia carcinophylla Merr (Càng cua) Bauhinia . với số l ợng l n, chất l ợng cao. Xuất phát từ những phân tích trên, chúng tôi l a chọn đề tài luận văn thạc sĩ l : Nghiên cứu nhân giống in vitro cây hoa Ban (Bauhinia variegata L. ) . . QUAN TÀI LIỆU 1.1. CÂY HOA BAN (Bauhinia variegata L. ) 1.1.1. Nguồn gốc, phân loại, của cây hoa Ban Cây Ban (Bauhinia variegate) có nguồn gốc ở Đông Nam Á Việt Nam điểm danh được 40 loài,. nghiên cứu Xác định được quy trình nhân giống in vitro cây hoa Ban (Bauhinia variegata L. ) ậ . 3. Nội dung nghiên cứu 3.1. Tối ưu phương pháp khử trùng tạo vật liệu sạch nấm, vi khuẩn ở cây