XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC SINH THÁI HỌC (SINH HỌC 12)

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BẢN ĐỒ KHÁI NIỆM TRONG DẠY HỌC SINH THÁI HỌC (SINH HỌC 12)

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ------------------------ ----------------------- ĐẶNG NGỌC HÙNG NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG CÁC DÕNG BẠCH ĐÀN LAI UE35 VÀ UE56 GIỮA EUCALYPTUS UROPHYLLA VÀ E. EXSERTA BẰNG PHƢƠNG PHÁP NUÔI CẤY MÔ LUẬN VĂN THẠC SỸ LÂM SINH THÁI NGUYÊN – NĂM 2009 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ------------------------ ----------------------- ĐẶNG NGỌC HÙNG NGHIÊN CỨU NHÂN GIỐNG CÁC DÕNG BẠCH ĐÀN LAI UE35 VÀ UE56 GIỮA EUCALYPTUS UROPHYLLA VÀ E. EXSERTA BẰNG PHƢƠNG PHÁP NUÔI CẤY MÔ CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC MÃ SỐ: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ LÂM SINH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS.TS. LÊ ĐÌNH KHẢ THS. ĐOÀN THỊ MAI THÁI NGUYÊN – 2009 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang Lời cảm ơn Lời nói đầu Danh mục bảng Danh mục biểu đồ Danh mục hình ảnh Danh mục các ký hiệu, các từ viết tắt MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3 1.1. Khái niệm về nhân giống lai trong lâm nghiệp . 3 1.2. Khái niệm về nuôi cấy mô và nhân giống cây Lâm nghiệp . 3 1.3. Cơ sở khoa học của phƣơng pháp nuôi cấy mô tế bào 4 1.3.1. Tính toàn năng của tế bào thực vật 4 1.3.2. Sự phân hoá và phản phân hoá của tế bào . 4 1.4. Các nhân tố ảnh hƣởng tới quá trình nhân giống bằng nuôi cấy mô tế bào 6 1.4.1. Môi trường nuôi cấy . 6 1.4.2. Các chất điều hoà sinh trưởng 8 1.4.3. Môi trường vật lý 10 1.4.4. Vật liệu nuôi cấy . 11 1.4.5. Điều kiện vô trùng 11 1.4.6. Buồng nuôi cấy . 12 1.5. Các giai đoạn chính trong quá trình nhân giống 12 1.5.1. Giai đoạn chuẩn bị . 12 1.5.2. Giai đoạn cấy khởi động . 13 1.5.3. Giai đoạn nhân nhanh 13 1.5.4. Tạo cây hoàn chỉnh (ra rễ) 14 1.5.5. Đưa cây ra môi trường tự nhiên . 14 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1.6. Bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla) và Bạch đàn liễu (E. exserta) . 16 1.6.1. Bạch đàn urô (Eucalyptus urophylla) . 16 1.6.2. Bạch đàn liễu (Eucalyptus exserta) 17 1.6.3. Bạch đàn lai 17 1.6.4. Nhân giống Bạch đàn bằng nuôi cấy mô . 20 1.7. Một số kết quả nổi bật về nuôi cấy mô cây thân gỗ và Bạch đàn . 21 1.7.1. Trên thế giới 21 1.7.2. Nhân giống cây gỗ bằng phương pháp nuôi cấy mô ở Việt Nam . 25 CHƢƠNG 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU . 28 2.1. Mục tiêu nghiên cứu . 28 2.2. Đối tƣợng nghiên cứu . 28 2.2.1. Một số đặc điểm chính của dòng UE35 và dòng UE56 28 2.2.2. Cây mẹ lấy vật liệu 28 2.2.3. Vật liệu nuôi cấy (mẫu cấy) 29 2.3. Nội dung nghiên cứu . 29 2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu . 30 2.4.1. Chọn loại môi trường phù hợp . 31 2.4.2. Ảnh hưởng của mùa vụ đến khả năng tái sinh chồi ban đầu . 31 2.4.3. Ảnh hưởng của vitamin B2 đến hệ số nhân chồi và tỷ lệ chồi hữu hiệu 32 2.4.4. Ảnh hưởng của chất điều hoà sinh trưởng đến hệ số nhân chồi (HSNC) và chất lượng chồi (TLCHH) . 32 2.4.4.1. Ảnh hưởng của nồng độ BAP đến HSNC và TLCHH . 32 2.4.4.2. Ảnh hưởng của nồng độ BAP+IAA đến HSNC và TLCHH 33 2.4.4.3. Ảnh hưởng của nồng độ BAP + NAA đến HSNC và TLCHH . 34 2.4.4.4. Ảnh hưởng của nồng độ BAP + Kinetin đến HSNC và TLCHH . 34 2.4.4.5. Ảnh hưởng của nồng độ BAP + Kinetin + NAA đến HSNC và TLCHH . 35 2.4.4.6. Ảnh hưởng của nồng độ IBA đến tỷ lệ ra rễ, số rễ trung bình/cây và chiều dài trung bình của rễ . 35 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.4.4.7. Ảnh hưởng của nồng độ IBA+ ABT1 đến tỷ lệ ra rễ, số rễ trung bình/cây và chiều dài trung bình của rễ 36 2.4.4.8. Ảnh hưởng của thời gian huấn luyện đến tỷ lệ sống và chiều cao cây con ở vườn ươm . 36 2.4.4.9. Điều kiện thí nghiệm . 37 2.4.5. Bố trí thí nghiệm . 38 2.4.6. Thu thập và xử lý số liệu . 38 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 41 3.1. Khử trùng mẫu cấy . 41 3.2. Ảnh hƣởng của mùa vụ đến khả năng tái sinh chồi ban đầu 43 3.3. Nghiên cứu loại môi trƣờng thích hợp cho nhân nhanh chồi . 44 3.4. Ảnh hƣởng của việc bổ sung vitamine B2 vào môi trƣờng MS * đến HSNC và TLCHH . 46 3.5. Ảnh hƣởng của chất điều hoà sinh trƣởng trong môi trƣờng MS * đến HSNC và TLCHH . 50 3.5.1. Ảnh hưởng của BAP đến HSNC và TLCHH . 50 3.5.2. Ảnh hưởng phối hợp của BAP + IAA đến HSNC và TLCHH . 52 3.5.3. Ảnh hưởng của sự phối hợp nồng độ BAP + NAA trong môi trường MS * đến HSNC và TLCHH 55 3.5.4. Ảnh hưởng của sự phối hợp BAP + Kinetin đến HSNC và TLCHH . 58 3.5.5. Ảnh hưởng của sự phối hợp nồng độ BAP + NAA + Kinetin đến HSNC và TLCHH . 60 3.5.6. Ảnh hưởng của sự phối hợp nồng độ IBA trong môi trường 1/2 MS * tỷ lệ chồi ra rễ, số rễ trung bình/cây và chiều dài của rễ . 63 3.5.7. Ảnh hưởng của tổ hợp IAA + ABT1 đến tỷ lệ chồi ra rễ, số rễ trung bình/cây và chiều dài của rễ . 66 3.5.8. Ảnh hưởng của thời gian huấn luyện đến tỷ lệ sống và chiều cao của cây con ở vườn ươm 68 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Chƣơng 4: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 72 4.1. Kết luận . 72 4.2. Tồn tại . 72 4.3. Kiến nghị . 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO . 75 Tài liệu tiếng việt 75 Tài liệu tiếng Anh 77 Phụ Lục Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI NÓI ĐẦU Nâng cao chất lượng đào tạo bằng nghiên cứu khoa học là mục tiêu quan trọng trong việc đào tạo cao học của Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Để hoàn thành chương trình đào tạo cao học Lâm nghiệp khoá học 2006-2009, được sự đồng ý của Khoa sau đại học - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp “Nghiên cứu nhân giống các dòng Bạch đàn lai UE35 và UE56 giữa Eucaliptus urophylla và E. exsertar bằng phương pháp nuôi cấy mô tế bào”. Sau thời gian học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tôi đã nhận được sự quan tâm và giúp đỡ tận tình về nhiều mặt của Trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên, đặc biệt là khoa sau đại học, cùng các thầy cô giáo trực tiếp giảng dạy, cũng như lãnh đạo Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng thuộc Viện khoa học Lâm nghiệp Hà Nội, bộ môn công nghệ tế bào thuộc Viện khoa học sự sống - trường đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô giáo, đặc biệt là GS.TS. Lê Đình Khả, Th.s. Đoàn Thị Mai đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến tất cả bạn bè đồng nghiệp và người thân đã giúp đỡ tôi có được bản luận văn này. Nghiên cứu nhân giống bằng nuôi cấy mô tế bào là một vấn đề khó trong nghiên cứu ứng dụng sản xuất giống cây lâm nghiệp. Việc nghiên cứu nhân giống một số dòng Bạch đàn lai nói trên trong đề tài nhằm góp phần xây dựng cơ sở hoàn thiện quy trình công nghệ sản xuất cây với số lượng lớn, đồng đều, có chất lượng cao do vậy không thể tránh khỏi những khiếm khuyết, rất mong được sự chỉ bảo bổ sung ý kiến của các nhà khoa học, các bạn đồng nghiệp để công trình nghiên cứu này được hoàn thiện. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 4 năm 2009 Tác giả Đặng Ngọc Hùng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 3.1a Bảng tổng hợp kết quả khử trùng mẫu của dòng UE35 (180 mẫu) … . 41 3.1b Bảng tổng hợp kết quả khử trùng mẫu của dòng UE56 (180 mẫu) … 42 3.2 Bảng ảnh hưởng của mùa vụ đến khả năng tái sinh chồi…………… 43 3.3 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của 5 loại môi trường đến HSNC và TLCHH của dòng UE35 và UE56 (tổng số 180 mẫu/môi trường) …….…. 44 3.4 Ảnh hưởng của việc bổ sung vitamine B2 đến HSNC và TLCHH của UE35 và UE56 (180 mẫu cấy/công thức) …………………………… 47 3.5 Ảnh hưởng của nồng độ BAP đến HSNC và TLCHH của Bạch đàn lai dòng UE35 và UE56 (180 mẫu/công thức) …………………….…… . 51 3.6 Ảnh hưởng sự phối hợp nồng độ BAP + IAA đến HSNC và TLCHH của dòng UE35 và UE56 (180 mẫu/ công thức) ……………………… 53 3.7 Ảnh hưởng của sự phối hợp nồng độ BAP + NAA đến HSNC và TLCHH của 2 dòng Bạch đàn lai UE35 và UE56 (180 mẫu cấy/công thức)…………………………………………………………………… 56 3.8 Ảnh hưởng của sự phối hợp nồng độ BAP + Kinetin đến HSNC và TLCHH của 2 dòng UE35 và UE56 (180 chồi cấy/công thức) ……… 59 3.9 Ảnh hưởng của sự phối hợp nồng độ BAP + NAA + Kinetin đến HSNC và TLCHH (180 chồi cấy/công thức) …………………………. 61 3.10 Ảnh hưởng nồng độ IBA đến tỷ lệ chồi ra rễ, số rễ trung bình và chiều dài của rễ (180 chồi cây/ công thức) ………………………………… 64 3.11 Ảnh hưởng của IBA + ABT1 đến tỷ lệ chồi ra rễ, số rễ trung bình và chiều dài rễ của dòng UE35 và UE56 ………………………………… 66 3.12 Ảnh hưởng của thời gian huấn luyện đến tỷ lệ sống của cây con tại vườn ươm sau 1 tháng (90 cây mạ /công thức)……………………… 69 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ TT Tên biểu đồ Trang 3.1a: Biểu đồ ảnh hưởng của vitamin B2 đến HSNC của dòng UE35 và UE 48 3.1b: Biểu đồ ảnh hưởng của vitamin B2 đến TLCHH của dòng UE35 và UE . 48 3.2a: Biểu đồ ảnh hưởng của BAP đến HSNC của dòng UE35 và UE . 51 3.2b: Biểu đồ ảnh hưởng của BAP đến TLCHH của dòng UE35 và UE . 52 3.3a: Biểu đồ ảnh hưởng của sự phối hợp nồng độ BAP + IAA đến HSNC của dòng UE35 và UE . 54 3.3b: Biểu đồ ảnh hưởng của sự phối hợp nồng độ BAP + IAA đến TLCHH của dòng UE35 và UE . 54 3.4a: Biểu đồ ảnh hưởng của của sự phối hợp nồng độ BAP + NAA đến HSNC của dòng UE35 và UE . 56 3.4b: Biểu đồ ảnh hưởng của của sự phối hợp nồng độ BAP + NAA đến TLCHH của dòng UE35 và UE . 58 3.5a: Biểu đồ ảnh hưởng của sự phối hợp nồng độ BAP + Kinetin đến HSNC của dòng UE35 và UE . 59 3.5b: Biểu đồ ảnh hưởng của sự phối hợp nồng độ BAP + Kinetin đến TLCHH của dòng UE35 và UE . 60 3.6a: Biểu đồ ảnh hưởng của sự phối hợp nồng độ BAP + NAA + Kinetin đến HSNC của dòng UE35 và UE 62 3.6b: Biểu đồ ảnh hưởng của sự phối hợp nồng độ BAP + NAA + Kinetin đến TLCHH của dòng UE35 và UE . 62 3.7a: Biểu đồ ảnh hưởng của nồng độ IBA tỷ lệ ra rễ của dòng UE35 và UE . 65 3.7b: Biểu đồ ảnh hưởng của nồng độ IBA tới số rễ trung bình của dòng UE35 và UE 65 3.8a: Biểu đồ ảnh hưởng của tổ hợp IBA + ABT1tới tỷ lệ ra rễ của dòng UE35 và UE 67 3.8b: Biểu đồ ảnh hưởng của nồng độ IBA + ABT1 tới số rễ trung bình của dòng UE35 và UE . 67 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH TT Tên bảng Trang 3.1. Ảnh khử trùng mẫu cấy và mẫu nuôi cấy sau 20 ngày …………… . 43 3.2. Ảnh dòng UE35 cấy trong 5 loại môi trường ………………………. 46 3.3 Ảnh mẫu được cấy sang môi trường có bổ sung vitamin B2 sau 10 ngày nuôi cấy ……………………………………………………… 47 3.4a. Ảnh chồi nuôi cấy trong môi trường MS * có bổ sung 2,0mg/l B2 … 48 3.4b. Ảnh chồi nuôi cấy trong môi trường MS * có bổ sung 2,0mg/l B2 … 49 3.5. Ảnh hưởng của sự phối hợp nồng độ BAP + NAA đến HSNC và TLCHH …………………………………………………………… . 55 3.6. Ảnh chồi nuôi cấy có bổ sung 2,0 mg/l B2 + 2,0 mg/l BAP + 1,0 mg/l NAA ………………………………………………………… . 58 3.7. Ảnh chồi nuôi cấy có bổ sung 2,0 mg/l B2 + 2,0 mg/l BAP + 1 mg/l N AA + 0,5 mg/l Kinetin …………………………………………… 62 3.8. Ảnh chồi nuôi cấy có bổ sung ABT1 vào môi trường ra rễ sau 15 ngày nuôi cấy ……………………………………………………… 68 3.9. Ảnh cây con tại vườn ươm của 2 dòng …………………………… . 71 3.10. Ảnh sơ đồ cho quy trình nuôi cấy mô 2 dòng UE35 v à UE56 …… 74 [...]... dừa, dịch chiết nấm men, cà rốt, chối, khoai tây được bổ sung vào môi trường có tác dụng kích thích sinh trưởng mô sẹo và các cơ quan Nước dừa đã được sử dụng vào nuôi cấy mô từ năm 1941 và được sử dụng khá rộng rãi trong các môi trường nhân nhanh in vitro Trong nước dừa thường chứa các acid amine, acid hữu cơ, đường, ARN và DNA Đặc biệt trong nước dừa còn có chứa những hợp chất quan trọng cho nuôi... tỉnh miền Trung và miền Nam) để cung cấp nguyên liệu giấy và ván dăm, gỗ trụ mỏ, gỗ xây dựng và củi đun Đây cũng là cây trồng chủ yếu trên các đường nông thôn, các bờ vùng, bờ thửa ở đồng bằng Bắc Bộ và đồng bằng Sông Cửu Long Kết quả nghiên cứu và gây trồng nhiều năm qua cho thấy nhiều loài Bạch đàn được nhập vào nước ta chỉ một số loài sinh trưởng nhanh và có khả năng thích ứng lớn Trong đó, đáng... bổ sung vào môi trường chủ yếu để kích thích sự phân chia tế bào và quyết định sự phân hoá chồi bất định từ mô sẹo và cơ quan Các hợp chất thường sử dụng là: Kinetine (6- Furfuryl aminopurine - C10H9N05), BAP (6Benzyl amino purine), Zip (Izopentenyl adenin), Zeatin… Trong các chất này thì Kenitin và BAP được sử dụng phổ biến nhất vì chúng có hoạt tính cao và giá thành rẻ Tuỳ vào từng hệ mô và mục đích... điều khiển sự phát sinh hình thái của tế bào thực vật (khi nuôi cấy tách rời trong điều kiện nhân tạo và vô trùng) một cách định hướng dựa vào sự phân hoá và phản phân hoá của tế bào trên cơ sở tính toàn năng 6 của tế bào thực vật Để điều khiển sự phát sinh hình thái của mô nuôi cấy, người ta thường bổ sung vào môi trường nuôi cấy hai nhóm chất điều tiết sinh trưởng thực vật là Auxin và Cytokinin Tỷ lệ... tỷ lệ nguồn nitơ tuỳ thuộc vào loài cây và trạng thái phát triển mô Thông thường, nguồn nitơ được đưa vào môi trường ở hai dạng là HN 4+ và NO3- (nitrat) Trong đó, việc hấp thụ NO3- của các tế bào thực vật tỏ ra có hiệu quả hơn so với NH4+ Nhưng đôi khi NO3- gây ra hiện tượng “kiềm hóa” môi trường vì vậy giải pháp sử dụng phối hợp cả 2 nguồn nitrơ với tỷ lệ hợp lý được sử dụng rộng rãi nhất + Các nguyên... viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam là Đoàn Thị Mai và cs đã sử dụng chất kích thích ra rễ IBA, IAA và NAA ở các nông độ khác nhau (để bổ sung cho môi trường MS) và đã thấy rằng khi dùng IBA ở nồng độ 2 mg/l đối với ra rễ chồi trong ống nghiệm, còn ra rễ trực tiếp bằng cách ngâm và chấm dung dịch ra rễ sử sụng nồng độ 3 ppm 15 đã cho tỷ lệ ra rễ cao (80-92%) ở các dòng Keo lai BV10, BV29, BV32 và BV33... rệt đến sinh trưởng mô nuôi cấy Nồng độ thạch dao động trong khoảng 6-10g/l tuỳ thuộc mục tiêu nuôi cấy 1.4.2 Các chất điều hoà sinh trưởng Các Phytohormon là những chất có tác dụng điều hoà sinh trưởng và phát triển của thực vật Chúng đóng vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng và phát triển của thực vật như: phân chia, biệt hoá tế bào… ngoài ra còn có ảnh hưởng đến quá trình lão hoá mô và nhiều... hiện đại, buồng và bàn nuôi cấy vô trùng Chọn đúng phương pháp khử trùng sẽ cho tỷ lệ sống cao, môi trường dinh dưỡng thích hợp sẽ đạt tốc độ sinh trưởng nhanh Phương tiện khử trùng  Nồi hấp tiệt trùng: sử dụng cho việc khử trùng môi trường nuôi cấy, dụng cụ nuôi cấy bằng hơi nước có áp suất và nhiệt độ cao (1,2 - 1,5 atm, 120 -1300C) 12  Tủ sấy: để sấy khô các dụng cụ thuỷ tinh và dụng cụ cấy  Dung... nghiệp Việt Nam TLCHH : Tỷ lệ chồi hữu hiệu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật đã không ngừng phát triển và thu được những thành tựu đáng kể Kỹ thuật này ra đời nhanh chóng có vị trí quan trọng trong lĩnh vực công nghệ sinh học về sản xuất giống cây trồng Ưu điểm nổi bật của phương pháp... này trong môi trường khác nhau sẽ tạo ra sự phát sinh hình thái khác nhau theo quy luật được biểu thị ở sơ đồ bên Theo sơ đồ, khi trong môi trường nuôi cấy có tỷ lệ nồng độ Auxin (IAA, IBA, NAA, 2,4-D)/Cytokinin (BAP, Kinetin, Zeatin, TDZ) thấp thì sự phát sinh hình thái của mô nuôi cấy theo hướng tạo chồi, ngược lại nếu tỷ lệ cao thì mô nuôi cấy sẽ theo hướng tạo rễ còn ở tỷ lệ cân đối sẽ phát sinh . bổ sung vào môi trường có tác dụng kích thích sinh trưởng mô sẹo và các cơ quan. Nước dừa đã được sử dụng vào nuôi cấy mô từ năm 1941 và được sử dụng khá. Zeatin… Trong các chất này thì Kenitin và BAP được sử dụng phổ biến nhất vì chúng có hoạt tính cao và giá thành rẻ. Tuỳ vào từng hệ mô và mục đích