MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, nghề trồng hoa kiểng tại thành phố Hồ Chí Minh cũng như các tỉnh khác trong cả nước đang phát triển rất mạnh. Trồng hoa kiểng là một thú vui tao nhã đã có từ lâu đời, để trang trí nhà cửa, tạo cảnh đẹp, giúp cho tinh thần thư thái, góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống. Để đáp ứng nhu cầu thưởng thức hoa ki ểng ngày càng cao, hiện nay đã có nhiều giống hoa kiểng đẹp, mới lạ được du nhập vào nước ta, trong đó có giống cẩm chướng Dianthus ‘telstar purple picotee’, có nguồn gốc từ Mỹ. Đây là một giống cây lai giữa hai loài Dianthus barbatus L. và Dianthus chinensis L., được giới thiệu rộng rãi trên các trang mạng và sử dụng chủ yếu làm cây kiểng trang trí, do có hoa đẹp và thích nghi được với điều kiện khí hậu ôn đới cũng như nhiệt đớ i. Tuy nhiên, giá thành hạt giống cao nên chưa được trồng phổ biến ở nước ta. Xuất phát từ nhu cầu thực tế về cung cấp nguồn giống giá rẻ, chất lượng tốt phục vụ cho nhu cầu hoa cây kiểng của nước ta. Đề tài “Tìm hiểu ảnh hưởng của BA và NAA lên sự tạo chồi và rễ trong nuôi cấy in-vitro cây cẩm chướng Dianthus ‘telstar purple picotee’ ” được thực hiện nhằm mục đích tìm hiểu ảnh hưởng của hai chất điều hòa sinh trưởng thực vật được sử dụng phổ biến trong nuôi cấy mô là BA và NAA lên quá trình tạo chồi và rễ trực tiếp từ cơ quan và gián tiếp thông qua mô sẹo, cũng như một số biến đổi sinh lý trong quá trình phát sinh chồi và rễ để tạo ra số lượng lớn cây con khỏe mạnh, đồng nhất, phục vụ cho nhu cầu sản xuất cây giố ng của thành phố và làm cơ sở cho những nghiên cứu sâu hơn về đối tượng này.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN VŨ THỊ NHẪM TÌM HIỂU ẢNH HƯỞNG CỦA BA VÀ NAA LÊN SỰ TẠO CHỒI VÀ RỄ TRONG NUÔI CẤY IN-VITRO CÂY CẨM CHƯỚNG DIANTHUS ‘TELSTAR PURPLE PICOTEE’ Chuyên ngành: Sinh lý thực vật Mã số: 60 42 30 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN DU SANH Tp. HCM, năm 2011 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, với lòng biết ơn sâu sắc em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến: • Cố GS. TS. Mai Trần Ngọc Tiếng, người thầy đã sáng lập nên Bộ môn Sinh lý Thực vật cho em có cơ hội được học tập chuyên ngành này. • Thầy TS. Nguyễn Du Sanh, người đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt cho em những kiến thức và kinh nghiệm vô cùng quý báu, quan tâm, động viên, giúp đỡ em trong suốt thời gian họ c tập và làm luận văn. • Thầy PGS. TS. Bùi Trang Việt, cô PGS. TS. Võ Thị Bạch Mai, cô PGS. TS Trương Thị Đẹp, thầy PGS.TS. Nguyễn Minh Châu, cô PGS.TS. Nguyễn thị Quỳnh, thầy TS. Nguyễn Hữu Hổ, cô TS. Lê Thị Thủy Tiên đã giảng dạy cho em những kiến thức quý báu. • Qúy thầy cô ở Bộ môn Sinh lý Thực vật: cô TS. Trần Thanh Hương, thầy Th.s Phan Ngô Hoang, thầy Th.s Đỗ Thường Kiệt, cô Th.s Trịnh Cẩm Tú, cô Th.s Trần Thị Thanh Hiền đ ã luôn chỉ dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình học tập và làm luận văn. • Các bạn cùng học cao học khóa 19 đã bên cạnh, chia sẻ, giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và làm luận văn. Cảm ơn em Phước đã giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện luận văn. • Cảm ơn các anh chị ở Trạm thực nghiệm Huấn luyện & Thực nghiệ m Nông nghiệp-Trung tâm Khuyến nông Tp. HCM đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong thời gian học tập và làm luận văn. • Con xin cảm ơn cha mẹ và gia đình đã luôn động viên, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho con học tập và hoàn thành luận văn này. Xin chân thành cảm ơn. Tp. Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2011. Vũ Thị Nhẫm MỤC LỤC Trang CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH viii DANH MỤC CÁC ẢNH ix MỞ ĐẦU 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2 1.1. Giới thiệu về cây cẩm chướng Dianthus ‘telstar purple picotee’ 2 1.1.1. Vị trí phân loại 2 1.1.2. Đặc điểm hình thái và phân bố 2 1.1.3. Một số kết quả nghiên cứu về cây cẩm chướng Dianthus 3 1.2. Sự phát sinh hình thái thực vật 5 1.2.1. Định nghĩa 5 1.2.2. Phát sinh cơ quan trực tiếp 6 1.2.2.1. Sự hình thành chồi ngọn và chồi nách 6 1.2.2.2. Sự hình thành chồi bất định 6 1.2.2.3. Sự hình thành rễ bất định 7 1.2.3. Phát sinh cơ quan gián tiếp 8 1.2.3.1. Sự tạo mô sẹo 8 1.2.3.2. Sự hình thành chồi và rễ gián tiếp 9 1.2.2. Vai trò của các chất điều hòa sinh trưởng thực vật 10 1.2.2.1. Auxin 10 1.2.2.2. Cytokinin 12 1.2.2.3. Sự tương tác giữa auxin và cytokinin 13 1.2.2.4. Giberelin 15 1.2.2.5. Acid abscisic 16 1.2.2.6. Etylen 17 1.2.2.7. Nước dừa 18 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 19 2.1. Vật liệu 19 2.1.1.Vật liệu nuôi cấy 19 2.1.2.Vật liệu làm sinh trắc nghiệm 20 2.1.3. Điều kiện thí nghiệm 20 2.2. Phương pháp 20 2.2.1. Khử trùng hột 20 2.2.2. Khảo sát sự tạo mô sẹo 21 2.2.3. Khảo sát sự tạo chồi 22 3.2.3.1. Tạo ch ồi từ mô sẹo 22 3.2.3.2. Tạo chồi từ khúc cắt thân mang chồi ngủ 23 3.2.3.3. Tạo chồi từ khúc cắt thân mang chồi đỉnh 24 2.2.4. Khảo sát sự tạo rễ 25 2.2.4.1. Tạo rễ từ mô sẹo 25 2.2.4.2. Tạo rễ từ lá 25 2.2.4.3. Tạo rễ từ chồi in-vitro 25 2.2.5. Đưa cây ra vườn ươm 26 2.2.6. Quan sát hình thái giải phẫu 26 2.2.7. Đo cường độ hô hấp và hoạt tính các chất điều hòa sinh trưởng thực vật nội sinh 26 2.2.8. Xử lý thống kê 28 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Kết quả 30 3.1.1. Khử trùng hột 30 3.1.2. Khảo sát sự tạo mô sẹo 30 3.1.2.1. Tạo mô sẹo từ lá 30 3.1.2.2. Tạo mô sẹo từ lá mầm 34 3.1.2.3. T ạo mô sẹo từ khúc cắt trụ hạ diệp 36 3.1.3. Khảo sát sự tạo chồi 37 3.1.3.1. Tạo chồi từ mô sẹo lá 37 3.1.3.2. Tạo chồi từ khúc cắt thân mang chồi ngủ 39 3.1.3.3. Tạo chồi từ khúc cắt thân mang chồi đỉnh 44 3.1.4. Khảo sát sự tạo rễ 46 3.1.4.1. Tạo rễ từ mô sẹo 46 3.1.4.2. Tạo rễ từ lá 47 3.1.4.3. Tạo rễ từ chồi in-vitro 49 3.1.5. Đưa cây ra vườn ươm 50 3.1.6. Quan sát hình thái giải phẫu 51 3.1.6.1. Quan sát hình thái giải phẫu trong quá trình tạo mô sẹo từ lá 51 3.1.6.2. Quan sát hình thái giải phẫu trong quá trình tái sinh chồi từ mô sẹo lá 52 3.1.6.3. Quan sát hình thái giải phẫu trong quá trình tạo rễ từ mô sẹo lá 53 3.1.6.4. Quan sát hình thái giải phẫu trong quá trình tạo rễ trực tiếp từ lá . 53 3.1.6.5. Quan sát hình thái giải phẫu sự tạo rễ trực tiếp từ chồi in-vitro 55 3.1.7. Cường độ hô hấp và hoạ t tính các chất điều hòa sinh trưởng thực vật nội sinh 56 3.1.7.1. Cường độ hô hấp và hoạt tính các chất điều hòa sinh trưởng thực vật nội sinh trong sự hình thành mô sẹo 56 3.1.7.2. Cường độ hô hấp và hoạt tính các chất điều hòa sinh trưởng thực vật nội sinh trong sự hình thành chồi từ mô sẹo 56 3.1.7.3. Cường độ hô hấp và hoạt tính các chất điều hòa sinh trưởng thực vật nội sinh trong sự tạo rễ từ mô sẹo 57 3.2. THẢO LUẬN 59 3.2.1. Sự thay đổi hình thái và sinh lý trong sự hình thành mô sẹo cây cẩm chướng Dianthus ‘telstar purple picotee’ 59 3.2.2. Sự thay đổi hình thái và sinh lý trong sự tạo chồi cây cẩm chướng Dianthus ‘telstar purple picotee’ 63 3.2.3. Sự thay đổi hình thái và sinh lý trong sự tạo rễ cây cẩm chướng Dianthus ‘telstar purple picotee’ 66 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 69 4.1. KẾT LUẬN 69 4.2. ĐỀ NGHỊ 69 CÁC CHỮ VIẾT TẮT 2,4-D : 1,4-Dichlorophenoxy-acetic acid ABA : Abcisic acid BA : Benzyl adenin GA 3 : Acid giberelic IAA : Indol-3-acetic acid IBA : Indol butyric acid MS : Murashige & Skoog NAA : α-naphthalen acetic acid TLT : Trọng lượng tươi cs : Cộng sự ND : Nước dừa DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Các môi trường khảo sát ảnh hưởng của NAA và BA lên khả năng tạo mô sẹo của lá, lá mầm, khúc cắt trụ hạ diệp cây mầm cẩm chướng in-vitro 2 tuần tuổi 21 Bảng 2.2. Các môi trường khảo sát ảnh hưởng của BA lên khả năng tái sinh chồi từ mô sẹo lá 3 tuần tuổi 22 Bảng 2.3. Các môi trường khảo sát ảnh hưởng của NAA và BA lên khả năng tạ o chồi từ khúc cắt thân mang chồi ngủ 23 Bảng 2.4. Các môi trường khảo sát ảnh hưởng của NAA và BA lên khả năng tạo chồi từ khúc cắt thân mang chồi đỉnh 24 Bảng 2.5. Các môi trường khảo sát ảnh hưởng của NAA lên khả năng tạo rễ từ mô sẹo lá 3 tuần tuổi 25 Bảng 3.1. Kết quả khử trùng hột với Javel ở các nồng độ khác nhau 30 Bả ng 3.2. Ảnh hưởng của BA và NAA lên sự thay đổi hình thái mẫu cấy lá cẩm chướng trên các môi trường tạo mô sẹo khác nhau theo thời gian nuôi cấy 31 Bảng 3.3: Ảnh hưởng của BA và NAA lên sự thay đổi hình thái mẫu cấy lá mầm cẩm chướng trên các môi trường tạo mô sẹo khác nhau theo thời gian nuôi cấy 34 Bảng 3.4: Ảnh hưởng của BA lên khả năng tái sinh chồi từ mô sẹo lá 3 tuần tuổi trên các môi trường khác nhau sau 4 tuầ n nuôi cấy 37 Bảng 3.5: Ảnh hưởng của BA và NAA lên sự thay đổi hình thái khúc cắt thân mang chồi ngủ theo thời gian nuôi cấy 39 Bảng 3.6. Ảnh hưởng của NAA và BA lên sự tạo chồi từ khúc cắt thân mang chồi ngủ sau 4 tuần nuôi cấy 43 Bảng 3.7. Ảnh hưởng của NAA và BA lên sự tạo chồi từ khúc cắt thân mang chồi đỉnh sau 4 tuần nuôi cấy 44 Bảng 3.8. Ảnh hưởng của NAA lên sự tạo rễ từ mô sẹo lá 3 tuần tuổi trên các môi trường khác nhau sau 2 tuần nuôi cấy 46 Bảng 3.9. Ảnh hưởng của NAA lên sự tạo rễ từ lá trên các môi trường khác nhau sau 2 tuần nuôi cấy 47 Bảng 3.10. Ảnh hưởng của NAA lên sự tạo rễ từ chồi in-vitro trên các môi trường khác nhau sau 2 tuần nuôi cấy 49 Bảng 3.11. Cường độ hô hấ p và hoạt tính các chất điều hòa sinh trưởng thực vật nội sinh trong sự hình thành mô sẹo trên môi trường MS½ + NAA 0,1 mg/l + BA 2 mg/l +15% ND (B4) theo thời gian 56 Bảng 3.12. Cường độ hô hấp và hoạt tính các chất điều hòa sinh trưởng thực vật của mô sẹo lá 3 tuần tuổi trên môi trường tạo chồi MS½ + BA 1,5 mg/l +15% ND (A3) sau 1 tuần nuôi cấy 57 Bảng 3.12. Cường độ hô hấp và hoạt tính các chất điều hòa sinh trưởng thực vật của mô s ẹo lá 3 tuần tuổi trên môi trường tạo rễ MS½+ NAA 0,2 mg/l (R2) sau 1 tuần nuôi cấy 58 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1: Sự tương tác giữa auxin và cytokinin đối với phát sinh hình thái 14 Hình 2 : Sơ đồ ly trích các chất điều hòa sinh trưởng thực vật 29 Hình 3: Sơ đồ nhân giống in-vitro cây cẩm chướng Dianthus ‘telstar purple picotee’ 68 [...]...DANH MỤC CÁC ẢNH Ảnh 1: Cây cẩm chướng Dianthus ‘telstar purple picotee’ 3 Ảnh 2: Hột cẩm chướng (A), cây cẩm chướng in-vitro 1 tuần tuổi (B), cây cẩm chướng in-vitro 2 tuần tuổi (C, D) nẩy mầm từ hột 19 Ảnh 3: Sự thay đổi hình thái lá sau 3 tuần nuôi cấy trên các môi trường có nồng độ NAA và BA khác nhau 32 Ảnh 4: Sự thay đổi hình thái lá mầm sau 3 tuần nuôi cấy trên các môi... nuôi cấy in-vitro cây cẩm chướng Dianthus ‘telstar purple picotee’ ” được thực hiện nhằm mục đích tìm hiểu ảnh hưởng của hai chất điều hòa sinh trưởng thực vật được sử dụng phổ biến trong nuôi cấy mô là BA và NAA lên quá trình tạo chồi và rễ trực tiếp từ cơ quan và gián tiếp thông qua mô sẹo, cũng như một số biến đổi sinh lý trong quá trình phát sinh chồi và rễ để tạo ra số lượng lớn cây con khỏe mạnh,... dõi sự tạo chồi theo thời gian Sau 4 tuần, đếm số chồi được tạo ra, đo chiều dài chồi ở mỗi môi trường 24 3.2.3.3 Tạo chồi từ khúc cắt thân mang chồi đỉnh Khúc cắt thân mang chồi đỉnh 5 mm của cây mầm in-vitro 2 tuần tuổi được cấy vào môi trường tạo chồi MS½ + 15% nước dừa có bổ sung NAA và BA ở các nồng độ khác nhau như sau: Bảng 2.4 Các môi trường khảo sát ảnh hưởng của NAA và BA lên khả năng tạo chồi. .. nhân giống một số loài Dianthus (Dianthus caryophyllus, D chinensis, D barbatus) từ khúc cắt thân mang chồi đỉnh và khúc cắt thân mang chồi ngủ ghi nhận môi trường nhân chồi tốt nhất là MS + 0,5 mg/l NAA + 1 mg/l BA đã tạo được 10-15 chồi sau 4 tuần nuôi cấy (Pareek và cs, 2004) Nghiên cứu về ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng thực vật trong nuôi cấy in-vitro cây cẩm chướng Dianthus henteri ghi... trường nuôi cấy và nồng độ của chúng 1.2.2 Phát sinh cơ quan trực tiếp Phát sinh cơ quan trực tiếp là sự tạo chồi và rễ trực tiếp từ mẫu cấy mà không qua giai đoạn tạo mô sẹo 1.2.2.1 Sự hình thành chồi ngọn và chồi nách Chồi hiện diện ở các ngọn thân hay nhánh (chồi ngọn) hay ở nách lá (chồi nách), được tạo bởi mô phân sinh ngọn chồi và các phác thể lá xếp chồng lên nhau Sự phát sinh chồi bao gồm sự tổ... kéo dài của các lóng ABA kéo dài sự ngủ của chồi và hột, và cản sự tăng trưởng của diệp tiêu và các mô nuôi cấy (Bùi Trang Việt, 1998) ABA có tác động ngăn cản sự phát triển của mô sẹo, chỉ 1mg/l ABA đã có tác động ngăn cản rõ rệt sự phát triển của mô sẹo ở cây Ipomoeba (Sankhla và Sankla, 1986 trong George, 2008), nhưng đa số ở nồng độ 5-50 mg/l ABA sẽ gây cản 50% sự phát triển của mô sẹo (Li và cs,... nhân giống in-vitro từ mô phân sinh chồi đỉnh và mô phân sinh chồi ngủ của cây cẩm chướng Dianthus caryophyllus ghi nhận môi trường MS + 4 mg/l BA đáp ứng hình thành chồi sau 6 ngày nuôi cấy đối với mô phân sinh chồi đỉnh và sau 7 ngày nuôi cấy đối với mô phân sinh chồi ngủ Môi trường nhân chồi thích hợp nhất là MS + 1 mg/l BA cho số chồi nhiều nhất, đã tạo được 25,2 chồi trong 16,2 ngày nuôi cấy, còn... mầm và không nhiễm 21 2.2.2 Khảo sát sự tạo mô sẹo Các mẫu cấy của cây cẩm chướng in-vitro 2 tuần tuổi bao gồm: Lá mầm (tử diệp), lá (lá thật) được cắt tạo vết thương, khúc cắt trụ hạ diệp dài 5 mm được đặt nằm ngang trên các môi trường tạo sẹo MS½ + 15% nước dừa có bổ sung NAA và BA ở các nồng độ khác nhau như sau: Bảng 2.1 Các môi trường khảo sát ảnh hưởng của NAA và BA lên khả năng tạo mô sẹo của. .. môi trường có nồng độ NAA và BA khác nhau 41 Ảnh 8: Sự hình thành chồi từ khúc cắt thân mang chồi đỉnh sau 4 tuần nuôi cấy trên các môi trường có nồng độ NAA và BA khác nhau 45 Ảnh 9: Tạo rễ trực tiếp từ lá sau 2 tuần nuôi cấy trên môi trường MS½ (A), MS½+ NAA 0,1 mg/l (B), MS½+ NAA 0,2 mg/l (C), MS½+ NAA 0,5 mg/l (D), MS½+ NAA 1 mg/l (E) 48 Ảnh 10: Cây con in-vitro chuẩn chuẩn bị... thường tăng nồng độ cytokinin trong môi trường nuôi cấy ở giai đoạn tạo chồi in-vitro (Võ Thị Bạch Mai, 2004) nhưng nồng độ cytokinin cao sẽ làm giảm số lượng và chất lượng chồi, có thể gây hiện tượng thủy tinh thể của cụm chồi (Wang và cs, 1984) Trong sự hình thành rễ, sự có mặt của cytokinin trong môi trường nuôi cấy thường hạn chế khả năng ra rễ Cây sẽ hình thành rễ trong môi trường có bổ sung auxin . vụ cho nhu cầu hoa cây kiểng của nước ta. Đề tài Tìm hiểu ảnh hưởng của BA và NAA lên sự tạo chồi và rễ trong nuôi cấy in-vitro cây cẩm chướng Dianthus ‘telstar purple picotee’ ” được thực. VŨ THỊ NHẪM TÌM HIỂU ẢNH HƯỞNG CỦA BA VÀ NAA LÊN SỰ TẠO CHỒI VÀ RỄ TRONG NUÔI CẤY IN-VITRO CÂY CẨM CHƯỚNG DIANTHUS ‘TELSTAR PURPLE PICOTEE’ Chuyên ngành: Sinh lý. ngủ sau 4 tuần nuôi cấy 43 Bảng 3.7. Ảnh hưởng của NAA và BA lên sự tạo chồi từ khúc cắt thân mang chồi đỉnh sau 4 tuần nuôi cấy 44 Bảng 3.8. Ảnh hưởng của NAA lên sự tạo rễ từ mô sẹo lá