nghiên cứu sinh trưởng, phát triển và biến dị của cây cúc in vitro sau khi xử lý ethyl methane sunfonate (ems)

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN THỊ LIÊN NGHIÊN CỨU SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ BIẾN DỊ CỦA CÂY CÚC IN VITRO SAU KHI XỬ LÝ ETHYL METHANE SUNFONATE (EMS) LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, NĂM 2015 HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN THỊ LIÊN NGHIÊN CỨU SINH TRƯỞNG, PHÁT TRIỂN VÀ BIẾN DỊ CỦA CÂY CÚC IN VITRO SAU KHI XỬ LÝ ETHYL METHANE SUNFONATE (EMS) Chuyên ngành : Công nghệ sinh học Mã số : 60.42.02.01 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Thị Lý Anh HÀ NỘI, NĂM 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tôi, kết nghiên cứu trình bày luận văn trung thực, khách quan chưa dùng để bảo vệ lấy học vị Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận văn cảm ơn, thông tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày … tháng năm 2015 Tác giả luận văn Nguyễn Thị Liên Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page i LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn, nhận hướng dẫn, bảo tận tình thầy cô giáo, giúp đỡ, động viên bạn bè, đồng nghiệp gia đình Nhân dịp hoàn thành luận văn, cho phép bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Thị Lý Anh tận tình hướng dẫn, dành nhiều công sức, thời gian tạo điều kiện cho suốt trình học tập thực đề tài Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban Giám đốc, Ban Quản lý đào tạo, Viện Sinh học nông nghiệp tận tình giúp đỡ trình học tập, thực đề tài hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể lãnh đạo, cán viên chức Trung tâm NCƯDKHKT Nông nghiệp Giống trồng Thanh Hóa giúp đỡ tạo điều kiện cho suốt trình thực đề tài Xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè, đồng nghiệp tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ mặt, động viên khuyến khích hoàn thành luận văn./ Hà Nội, ngày … tháng….năm 2015 Học viên Nguyễn Thị Liên Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page ii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục đồ thị vii Danh mục hình viii Trích yếu luận văn ix Thesis abstract x PHẦN MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài PHẦN II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu chung cúc 2.1.1 Nguồn gốc phân loại 2.1.2 Đặc điểm thực vật học hoa cúc 2.1.3 Yêu cầu ngoại cảnh cúc 2.1.4 Tình hình sản xuất hoa cúc giới nước 2.2 Các nghiên cứu nhân giống in vitro hoa cúc 2.3 Tạo giống đột biến xử lý EMS 11 2.3.1 Đột biến tự nhiên đột biến nhân tạo 11 2.3.2 Nguyên lý tạo giống đột biến hóa chất 12 2.3.3 Giới thiệu hóa chất Ethyl methane sulfonate (EMS) 13 2.4 Tạo giống đột biến thực nghiệm 15 2.4.1 Vai trò đột biến thực nghiệm công tác chọn tạo giống trồng 15 2.4.2 Xử lý đột biến thực nghiệm in vitro 16 2.4.3 Thành tựu đạt giới Việt Nam với xử lý đột biến EMS 16 PHẦN III VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp 19 Page iii 3.1 Đối tượng nghiên cứu 19 3.2 Vật liệu nghiên cứu 19 3.3 Địa điểm, thời gian thực đề tài 19 3.3.1 Địa điểm 19 3.3.2 Thời gian 19 3.4 Nội dung nghiên cứu 19 3.4.1 Nội dung 1: Nghiên cứu ảnh hưởng xử lý EMS đến tạo biến dị khả sinh trưởng dạng chồi in vitro 2.4.2 19 Nội dung 2: Nghiên cứu, đánh giá sinh trưởng khả phục hồi chồi xử lý qua lần cấy chuyển (3 lần) 3.4.3 20 Nội dung 3: Nghiên cứu ảnh hưởng xử lý EMS đến khả tạo hoàn chỉnh chồi sau xử lý EMS 21 3.5 Phương pháp nghiên cứu 21 3.5.1 Phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật 21 3.5.2 Phương pháp xử lý đột biến in vitro 22 3.5.3 Phương pháp theo dõi 22 3.6 Phương pháp xử lý số liệu 23 PHẦN IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24 4.1 Kết 24 4.1.1 Ảnh hưởng xử lý EMS đến khả sống, sinh trưởng chồi in vitro giống cúc Vàng chanh Vàng pha lê 4.1.2 24 Đánh giá sinh trưởng khả phục hồi dạng chồi xử lý qua lần cấy chuyển (3 lần) 4.1.3 4.2 32 Ảnh hưởng xử lý EMS đến khả tạo hoàn chỉnh chồi in vitro sau xử lý 42 Thảo luận 45 PHẦN V: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 46 5.1 Kết luận 46 5.2 Kiến nghị 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC 51 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa tiếng việt BA Benzyl adenin Cs Cộng CT Công thức CV% Độ biến động thí nghiệm ĐC Đối chứng EMS Ethyl methane sufonate HSN Hệ số nhân Kl Khối lượng LSD0,05 Sai số nhỏ có ý nghĩa mức 5% MS Môi trường Murahige & Skoog NXB Nhà xuất TB Trung bình Tr Trang α-NAA α- Napthaleneaxetic 0% EMS Không xử lý EMS 0.25% EMS Nồng độ EMS xử lý 0.25% 0.5% EMS Nồng độ EMS xử lý 0.5% 0.75% EMS Nồng độ EMS xử lý 0.75% 1% EMS Nồng độ EMS xử lý 1% Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page v DANH MỤC BẢNG Bảng 4.1: Ảnh hưởng xử lý EMS đến khả sống, sinh trưởng chồi in vitro giống cúc Vàng chanh .24 Bảng 4.2: Ảnh hưởng xử lý EMS đến khả sống, sinh trưởng chồi in vitro giống cúc Vàng pha lê .25 Bảng 3: Ảnh hưởng xử lý EMS đến phát sinh hình thái sinh trưởng dạng chồi in vitro giống Vàng chanh sau tuần 30 Bảng 4.4 : Ảnh hưởng xử lý EMS đến phát sinh hình thái sinh trưởng dạng chồi in vitro giống Vàng pha lê sau tuần 31 Bảng 4.5 : Ảnh hưởng xử lý EMS đến tạo biến dị sinh trưởng dạng chồi in vitro giống Vàng chanh lần cấy chuyển sau tuần 34 Bảng 4.6 : Ảnh hưởng xử lý EMS đến tạo biến dị sinh trưởng dạng chồi in vitro giống Vàng chanh lần cấy chuyển sau tuần 35 Bảng 4.7: Ảnh hưởng xử lý EMS đến tạo biến dị sinh trưởng dạng chồi in vitro giống Vàng chanh lần cấy chuyển sau tuần 36 Bảng 4.8: Ảnh hưởng xử lý EMS đến tạo biến dị sinh trưởng dạng chồi in vitro giống Vàng pha lê lần cấy chuyển sau tuần 38 Bảng 4.9 : Ảnh hưởng xử lý EMS đến tạo biến dị sinh trưởng dạng chồi in vitro giống Vàng pha lê lần cấy chuyển sau tuần 39 Bảng 4.10 : Ảnh hưởng xử lý EMS đến tạo biến dị sinh trưởng dạng chồi in vitro giống Vàng pha lê lần cấy chuyển sau tuần 40 Bảng 4.11: Khả rễ chồi sau xử lý EMS giống cúc Vàng chanh 42 Bảng 4.12: Khả rễ chồi sau xử lý EMS giống cúc Vàng pha lê 44 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vi DANH MỤC ĐỒ THỊ Đồ thị 4.1: Ảnh hưởng xử lý EMS đến khả sống giống cúc Vàng chanh Vàng pha lê 26 Đồ thị 4.2: Ảnh hưởng nồng độ EMS xử lý đến khả tạo biến dị giống cúc Vàng chanh Vàng pha lê 28 Đồ thị 4.3: Ảnh hưởng xử lý EMS đến khả bật chồi giống cúc Vàng chanh Vàng pha lê 51 Đồ thị 4.4: Ảnh hưởng xử lý EMS đến khả nhân chồi in vitro giống cúc Vàng chanh Vàng pha lê 51 Đồ thị 4.5: Tỷ lệ dạng A giống Vàng chanh qua lần cấy chuyển 37 Đồ thị 4.6: Tỷ lệ dạng C giống Vàng chanh qua lần cấy chuyển 37 Đồ thị 4.7: Tỷ lệ dạng D giống Vàng chanh qua lần cấy chuyển 37 Đồ thị 4.8: Tỷ lệ dạng E giống Vàng chanh qua lần cấy chuyển 37 Đồ thị 4.9 : Tỷ lệ dạng G giống Vàng chanh qua lần cấy chuyển 37 Đồ thị 4.10: Tỷ lệ dạng A giống Vàng pha lê qua lần cấy chuyển 41 Đồ thị 4.11: Tỷ lệ dạng C giống Vàng pha lê qua lần cấy chuyển 41 Đồ thị 4.12: Tỷ lệ dạng D giống Vàng pha lê qua lần cấy chuyển 41 Đồ thị 4.13: Tỷ lệ dạng E giống Vàng pha lê qua lần cấy chuyển 41 Đồ thị 4.14: Tỷ lệ dạng G giống Vàng pha lê qua lần cấy chuyển 41 Đồ thị 4.15: Sự tăng trưởng chiều cao, khả tạo rễ chiều dài rễ giống cúc Vàng chanh giai đoạn tạo hoàn chỉnh 43 Đồ thị 4.16: Sự tăng trưởng chiều cao, khả tạo rễ chiều dài rễ giống cúc Vàng pha lê giai đoạn tạo hoàn chỉnh 44 Đồ thị 4.17: Ảnh hưởng xử lý EMS đến chiều cao chồi in vitro giống cúc Vàng chanh Vàng pha lê 52 Đồ thị 4.18: Ảnh hưởng xử lý EMS đến khả tạo giống cúc Vàng chanh Vàng pha lê 52 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page vii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1: Sự kết cặp nhầm chuyên biệt đột biến cảm ứng alkyl hóa .14 Hình 4.1: Phân dạng biến đổi hình thái chồi tái sinh 28 Hình 4.2: Hình ảnh chồi in vitro giống Vàng chanh cấy chuyển lần .53 Hình 4.3: Hỉnh ảnh chồi in vitro giống Vàng pha lê cấy chuyển lần .53 Hình 4.4: Chồi in vitro cúc Vàng chanh giai đoạn tạo hoàn chỉnh 53 Hình 4.5: Chồi in vitro cúc Vàng pha lê giai đoạn tạo hoàn chỉnh 54 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page viii 16:16 Thursday, September 5, 2015 The ANOVA Procedure Dependent Variable: N Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 15515.73333 3878.93333 1118.92 F T 15515.73333 3878.93333 1118.92 F Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 57 Model 16582.93333 4145.73333 1727.39 F T 16582.93333 4145.73333 1727.39 F Model 0.87600000 0.21900000 29.86 F T 0.87600000 0.21900000 29.86 F Model 1.24266667 0.31066667 66.57 F T 1.24266667 0.31066667 66.57 F Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 59 Model 0.29593333 0.07398333 127.56 F T 0.29593333 0.07398333 127.56 Chieu cao choi cua giong vang chanh 10:36 Thursday, September 6, 2015 The ANOVA Procedure t Tests (LSD) for N NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom 10 Error Mean Square 0.00058 Critical Value of t 2.22814 Least Significant Difference 0.0438 Means with the same letter are not significantly different t Grouping Mean N T A 1.42667 0.25%EMS B 1.32667 0.5%EMS C 1.24333 0%EMS D 1.15000 0.75%EMS E 1.02000 1%EMS Chieu cao chôi cua giong vang pha le 10:36 Thursday, September 6, 2015 The ANOVA Procedure Dependent Variable: N Sum of Source DF Squares Mean Square F Value Pr > F Model 0.35490667 0.08872667 1023.77 F T 0.35490667 0.08872667 1023.77 F Model 0.29593333 0.07398333 127.56 F T 0.29593333 0.07398333 127.56 F Model 0.35490667 0.08872667 1023.77 F T 0.35490667 0.08872667 1023.77 F Model 5.61742667 1.40435667 30093.4 F T 5.61742667 1.40435667 30093.4 F Model 5.67782667 1.41945667 30416.9 F T 5.67782667 1.41945667 30416.9 F 0.41220000 0.10305000 179.74 F T 0.41220000 0.10305000 179.74 F Model 0.81777333 0.20444333 444.44 F T 0.81777333 0.20444333 444.44 F Model 7.75926667 1.93981667 5016.77 F T 7.75926667 1.93981667 5016.77 F Model 1.25884000 0.31471000 568.75 F T 1.25884000 0.31471000 568.75 F Model 0.35169333 0.08792333 293.08 F T 0.35169333 0.08792333 293.08 F Model 0.73124000 0.18281000 207.74 F T 0.73124000 0.18281000 207.74 [...]... Nghiên cứu sinh trưởng, phát triển và biến dị của cây cúc in vitro sau khi xử lý Ethyl Methane Sunfonate (EMS) Nghiên cứu tác động của xử lý EMS đến khả năng sống, sự sinh trưởng và sự hình thành các dạng biến dị của cây cúc in vitro, nhằm tìm kiếm phương pháp hữu hiệu để tạo nguồn nguyên liệu cho công tác chọn tạo giống cây cúc Trong thí nghiệm, các đoạn thân mang mắt ngủ của cây in vitro (giống Vàng... 2009) Trong khi đó ở Việt Nam việc nghiên cứu xử lý đột biến in vitro trong chọn tạo giống cây trồng nói chung và cây hoa nói riêng còn nhiều hạn chế Để gia tăng tần xuất xuất hiện biến dị nhằm tạo nguồn nguyên liệu phong phú cho chọn tạo giống hoa cúc mới, chúng tôi tiến hành đề tài: “ Nghiên cứu sinh trưởng, phát triển và biến dị của cây cúc in vitro sau khi xử lý Ethyl Methane Sunfonate (EMS) 1.2... TIÊU NGHIÊN CỨU + Xác định được ảnh hưởng của các nồng độ xử lý EMS trong in vitro đến khả năng sống và tái sinh chồi của mẫu cấy đối với cây hoa cúc + Đánh giá được đặc điểm sinh trưởng, các biến dị của các giống hoa cúc sau xử lý EMS trong điều kiện nuôi cấy in vitro ở giai đoạn nhân chồi, tạo cây hoàn chỉnh + Xác định được nồng độ xử lý EMS thích hợp đối với cây hoa cúc 1.3 PHẠM VI NGHIÊN CỨU Nghiên. .. trưởng, phục hồi của các dạng chồi in vitro giống Vàng chanh ở lần cấy chuyển 1 sau 6 tuần Thí nghiệm 3b: Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý EMS đến sự sinh trưởng, phục hồi của các dạng chồi in vitro giống Vàng chanh ở lần cấy chuyển 2 sau 6 tuần Thí nghiệm 3c: Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý EMS đến sự sinh trưởng, phục hồi của các dạng chồi in vitro giống Vàng chanh ở lần cấy chuyển 3 sau 6 tuần CT CT1(Đối... 2: Nghiên cứu, đánh giá sự sinh trưởng và khả năng phục hồi của các chồi xử lý qua các lần cấy chuyển (3 lần) Thí nghiệm 3: Đánh giá khả năng sinh trưởng, phục hồi của các chồi cúc Vàng chanh sau xử lý qua các lần cấy chuyển(3 lần) Các chồi phát sinh từ mẫu cấy được cấy chuyển 6 tuần 1 lần trên môi trường nhân nhanh chồi: MS +1 mg/l BA Thí nghiệm 3a: Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý EMS đến sự sinh trưởng,. .. in vitro giống Vàng pha lê ở lần cấy chuyển 1 sau 6 tuần Thí nghiệm 4b: Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý EMS đến sự sinh trưởng, phục hồi của các dạng chồi in vitro giống Vàng pha lê ở lần cấy chuyển 2 sau 6 tuần Thí nghiệm 4c: Nghiên cứu ảnh hưởng của xử lý EMS đến sự sinh trưởng, phục hồi của các dạng chồi in vitro giống Vàng pha lê ở lần cấy chuyển 3 sau 6 tuần CT CT1(Đối chứng): 0% EMS CT2: 0.25%... Nghiên cứu các đặc điểm sinh trưởng, sự biến dị trong điều kiện in vitro của 2 giống hoa cúc Vàng chanh và Vàng pha lê được xử lý bằng EMS tại Viện Sinh học Nông nghiệp, Học Viện Nông nghiệp Việt Nam 1.4 NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.4.1 Những đóng góp mới, ý nghĩa khoa học của đề tài - Đây là đề tài đầu tiên tiến hành nghiên cứu xử lý tác nhân đột biến hóa học (EMS). .. nghiệp Hà Nội triển khai xử lý đột biến bằng EMS trên đối tượng hoa cẩm chướng Kết quả cho thấy khi tăng nồng độ EMS đã làm giảm khả năng sống, tăng tỷ lệ các chồi biến dị Sau quá trình xử lý thì thu được 5 dạng chồi in vitro và đã đánh giá được sự sinh trưởng và tạo cây hoàn chỉnh của các dạng chồi đó (Vũ Hoàng Hiệp, 2008) Tuy nhiên nghiên cứu về xử lý EMS trong in vitro cho cây hoa cúc chưa tìm thấy... hưởng của xử lý EMS đến sự tạo biến dị và khả năng sinh trưởng của các dạng chồi in vitro Thí nghiệm 1: Nghiên cứu sự ảnh hưởng của xử lý EMS đến sự tạo biến dị và khả năng sinh trưởng chồi in vitro giống cúc Vàng chanh Các mẫu sau khi được xử lý EMS trong thời gian 1 giờ được đưa vào môi trường nhân nhanh chồi: MS + 1mg/l BA Công thức Nồng độ EMS xử lý Môi trường nhân nhanh CT1 (Đối chứng) 0%EMS MS... PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU Các số liệu được xử lý thống kê theo chương trình exel và SAS 9.1.3 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 23 PHẦN IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 KẾT QUẢ 4.1.1 Ảnh hưởng của xử lý EMS đến khả năng sống, sinh trưởng của chồi in vitro giống cúc Vàng chanh và Vàng pha lê 4.1.1.1 Ảnh hưởng của xử lý EMS đến khả năng sống, sinh trưởng của chồi in vitro