đề cương khóa luận Nghiên cứu quy trình nhân nhanh hoa hồng cổ SaPa ( Rosaceae) bằng phương pháp in vitro

Hoa hồng là một trong những loài hoa được ưa chuộng nhất trên thế giới bởi màu sắc và hương thơm của nó. Hoa hồng được sử dụng phổ biến hiện nay dưới dạng hoa cắt cành, hoa trồng chậu (Wang et al., 2002). Trong tự nhiên, hoa hồng cũng như nhiều loài hoa khác đều sinh trưởng và phát triển theo quy luật khi sinh trưởng đến một ngưỡng nhất định cây sẽ chuyển từ giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng sang sinh trưởng sinh thực, sự phân hóa mầm hoa hình thành, hoa xuất hiện.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHƯƠNG ĐÔNG KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG

- -ĐỀ CƯƠNG KHÓA LUẬN/CHUYÊN - -ĐỀ TỐT NGHIỆP

Tên đề tài : “ Nghiên cứu quy trình nhân nhanh hoa hồng cổ SaPa ( Rosaceae)

bằng phương pháp in vitro.”

Người thực hiện: HOÀNG VĂN NGỌC

Lớp: 513301

Khóa: 2013-2017

Giáo viên hướng dẫn: TS Phùng Tôn Quyền

Giáo viên hướng dẫn: TS ĐồngThị Kim Cúc

Địa điểm thực tập: Trung tâm thực nghiệm Sinh

học Nông Nghiệp Công nghệ cao– Viện Di truyền Nông Nghiệp

HàNội - Năm 2017

ĐỀ CƯƠNG KHÓA LUẬN/CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP

1 Họ và tên sinh viên: Hoàng Văn Ngọc

Tel: 0982964885 Mail: hoangngocth070295@gmail.com

2 Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học

4 Giáo viên hướng dẫn: TS.Đồng Thị Kim Cúc

Tel:0987620886 Mail: dongthikimcuc@gmail.com

Tên đề tài :“ Nghiên cứu quy trình nhân nhanh cây hoa hồng cổ SaPa

( Rosaceae) bằng phương pháp invitro.”

Học viên thực hiện

(Ký và ghi rõ họ tên)

XÁC NHẬN CỦA CƠ SỞ THỰC TẬP TỐT NGHIỆP

PHẦN 1: MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Hoa hồng là một trong những loài hoa được ưa chuộng nhất trên thế giới bởimàu sắc và hương thơm của nó Hoa hồng được sử dụng phổ biến hiện nay dưới dạng hoa cắt cành, hoa trồng chậu (Wang et al., 2002) Trong tự nhiên, hoa hồng cũng như nhiều loài hoa khác đều sinh trưởng và phát triển theo quy luật khi sinh trưởng đến một ngưỡng nhất định cây sẽ chuyển từ giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng sang sinh trưởng sinh thực, sự phân hóa mầm hoa hình thành, hoa xuất hiện

Quá trình ra hoa của cây rất phức tạp, chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố cả nội sinh và ngoại sinh Sự phát triển hoa ở thực vật bậc cao đã thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trong nước và trên thế giới, đặc biệt là thời điểm chuyển từgiai đoạn sinh dưỡng sang giai đoạn sinh thực Thời điểm này được đánh giá là một trong những sự kiện quan trọng trong chu kì sống của cây Hệ thống ra hoa trong ống nghiệm được xem là công cụ hữu ích trong nghiên cứu sự ra hoa ở thực vật

Bên cạnh đó, đây cũng được xem là hướng tiếp cận mới trong lai tạo các giống hoa Hơn nữa, hoa trong ống nghiệm cũng là một sản phẩm thương mại tiềm năng mở ra phương thức chơi hoa mới Một số nghiên cứu trong cảm ứng ra hoa

invitro ở hoa hồng đã được công bố (Wang et al., 2002; Vu et al., 2006; Kantamaht

et al., 2009…), tuy nhiên các nghiên cứu này chỉ tập trung vào việc sử dụng các chất điều tiết sinh trưởng thực vật, quang chu kì và thời gian cấy chuyển nhằm cảmứng ra hoa mà chưa quan tâm đến vai trò của các yếu tố vi lượng trong quá trình này Trên thực tế, ảnh hưởng của các nguyên tố vi lượng đến quá trình ra hoa đã được tiến hành trên một số đối tượng cây

Theo Uthaichay et al (2007) việc phun Ag giảm rụng hoa và nụ hoa ở cây lan Ag làm giảm 100% hiện tượng rụng hoa Alstroemeria so với hoa không được

xử lý (Wagstaff et al., 2005) Sharma et al (2008) đã điều khiển ra hoa in vitro của cây ớt (Capsicum frutescens)

Ứng dụng nuôi cấy mô tế bào trong nhân nhanh các giống hoa: Ứng dụng nuôicấy mô trong giai đoạn hiện nay để nhân nhanh cây giống là rất cần thiết, nhất là đối với những giống cây khó nhân nhanh bằng biện pháp thông thường hoặc cần sản xuất ra hàng loạt theo nhu cầu thị trường

Sản xuất cây giống chất lượng cao từ công nghệ nuôi cấy mô: Việc ứng dụng thành tựu công nghệ sinh học đã tạo ra các giống cây trồng, vật nuôi mới với năng suất cao, chất lượng tốt, đáp ứng nhu cầu thị trường Phương pháp nuôi cấy mô tế bào tạo ra nhiều, nhanh, bảo đảm chất lượng các loại giống cây hoa và cây cảnh, cây lâm nghiệp, bảo quản và lưu giữ được các nguồn gen sinh học quý của địa phương

1.2Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay, có rất nhiều giống hoa hồng ngoại được du nhập vào Việt Nam Tuy nhiên còn có rất nhiều người chơi hoa hồng vẫn thích và đam mê hoa hồng truyền thống hiện có ở nước ta

Hoa hồng là “chiến lợi phẩm” từ thiên nhiên mang nhiều giá trị kinh tế ngày nay, nhiều loại và đa dạng màu sắc khác nhau, được trang trí thành những chậu hoakiểng, hoa trang trí, hoa cảnh Bên canh đó, hoa hồng còn được sử dụng trong khâuchưng chất nước hoa, tinh dầu cũng như tiết chế nhiều để tạo ra nhiều loại mỹ phẩm

Như ta đã biết, tinh dầu từ hoa hồng là thảo dược thơm nhất mang nhiều công dụng giúp làm giảm các chứng bệnh về tiêu hóa, là liệu chất an thần cho những người luôn căng thẳng về thần kinh, trị mất ngủ, mệt mỏi…

Xã hội ngày một tăng tiến kéo theo xu thế làm đẹp của nhiều chị em phụ nữ, do

đó hoa hồng ngày càng được phái đẹp ưa chuộng dùng để điều chế nước hoa hồng trong việc dưỡng da, tắm nước hoa hồng và dưỡng ẩm cơ thể luôn mịn màng Nước hoa hồng có công dụng xua tan mệt mỏi và là liều thuốc giúp xoa nhẹ làn da luôn trẻ trung và sạch mịn da Nếu sử dụng nước hoa hồng tắm thường xuyên sẽ

mang lại sự trẻ trung, có được một làn da trắng hồng mịn màng và giúp giảm lo âu của một ngày làm việc căng thẳng Sử dụng cánh hoa hồng để ngâm dấm chua cũng tạo ra một dung dịch khử mùi hôi và sát trùng.

Cánh hoa hồng có chứa nhiều dưỡng chất bổ sung như vitamin C, carotene, vitamin nhóm B, Canxi, Magie….Những dưỡng chất này có lợi cho cơ thể của chúng ta như hệ tim, tuần hoàn, hệ miễn dịch, máu…Các nghiên cứu ở nhiều trường Đại học lớn ở Mỹ đã chỉ ra rằng, nước ép hoa hồng còn có công hiệu trong việc ngăn ngừa ung thư, giảm độ huyết áp trong cơ thể Với những bệnh nhân bị chứng cao huyết áp thì sử dụng các loại nước giải khát được tinh chế từ hoa hồng

sẽ mang lại cho cơ thể một sự khỏe khắn và lạc quan yêu đời hơn

Các nghiên cứu thực tiễn về tự nhiên cũng chỉ ra cánh hoa hồng có khả năng làm chết các vi khuẩn khi chúng tiếp xuc trực tiếp cánh hoa hồng, điều này mang lại một sự thành công cho khoa học khi điều chế một loại dược phẩm có khả năng bảo vệ da, hạn chế mưng mủ các vết thương , vết da bị bỏng….Cánh hoa hồng cũng có thể ngăn ngừa những vết ngứa dị ứng trên da

Trong y học cổ truyền phương Đông, hoa hồng mang sẵn tính ngọt, có tác dụng hoạt huyết, điều kinh, tiêu viêm, tiêu sung Hoa hồng đẹp dùng như bài thuốc chữa huyết mạch lưu thông, đã thông kinh mạch, phụ nữ kinh nguyệt không đều, bệnh mụn nhọt, thủy đậu trên da…Đặc biệt, hoa hồng trăng có nhiều tinh dầu và nhiều dưỡng chất vitamin cần thiết cho việc điều trị bệnh ho ở trẻ

Bởi lẽ đó, hoa hồng còn dùng làm trà hoa hồng – vừa là một bài thuốc chữa cảmlạnh, viêm họng, viêm phổi và các chứng đau đầu thần kinh mạch, đồng thời cũng

là thức uống giàu dưỡng chất vitamin cho cơ thể chúng ta

Xuất phát từ yêu cầu thực tiễn trên tôi tiến hành thực hiện đề tài:

“Nghiên cứu quy trình nhân nhanh hoa hồng cổ SaPa ( Rosaceae) bằng

phương pháp in vitro”

1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Tìm hiểu nghiên cứu quy trình nhân giống cây hoa hồng cổ SaPa bằng

Kết quả đề tài góp phần bổ sung quy trình nuôi cấy in vitro đối với nhân

giống và bảo tồn loài hoa hồng cổ SaPa cũng như các loài hoa hồng khác

Hoàn thiện quy trình nuôi cấy in vitro đối với nhân giống và bảo tồn loài hoa

Phần 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2 Cơ sở khoa học của đề tài

2.1 Giới thiệu chung về hoa hồng.

2.1.1.1 Nguồn gốc và phân loại

Cây hồng cổ SaPa có nguồn gốc từ nước Châu Âu, thuộc chi Hồng, cây được một người Pháp mang tới và trồng tại vùng Sapa Cây còn có tên gọi khác là Hoa hồng cổ Sapa hay Hoa hồng Pháp Thuộc cây bụi và có nhiều gai, lá có màu xanh tươi, nhiều hoa, hoa có nhiều màu chủ yếu là màu tím và màu hồng

2.1.1.2 Đặc điểm sinh học của cây hoa hoa hồng.

- Hoa hồng truyền thống có dạng cây bụi, bán leo và loại leo rất khỏe

- Cây kháng chịu được khí hậu khắc nghiệt của Việt Nam (mùa đông thì rất lạnh, mùa hè thì rất nóng)

- Lá xanh quanh năm, hương rất thơm

- Ưa đất thịt, đất canh tác lâu năm giàu mùn hữu cơ

- Ưa ánh nắng và thoáng gió

- Không chịu được ngập úng

- Trồng trong chậu hay dưới đất thì cây cũng phát triển tốt

- Siêng hoa, hoa rất thơm dịu

2.1.1.3 Giá trị của cây hoa hồng cổ SaPa.

Cây sống lâu năm và có giá trị kinh tế cao Cây sai hoa, bông to, dáng đẹp hương rất thơm Cho hoa liên tục trong năm Hồng cổ SaPa ( Rosaceae) này có thể dùng trồng làm cảnh sân vườn, tiểu cảnh, trồng trong khuôn viên đô thị, công viên hoặc trồng trong chậu trang trí nội thất văn phòng, cây ban công

2.1.2 Phương pháp nhân giống cây hoa hông cổ SaPa

2.1.2.1 Phương pháp nhân giống truyền thống

Ưu điểm: ít tốn thời gian

Nhược điểm: phương pháp này cho hệ số nhân thấp, cây dễ bị thoái hóa, rễ cây yếu Phương pháp này không đảm bảo cây sạch bệnh vì bệnh có thể được truyền từ cây mẹ sang

2.1.2.2 Phương pháp nhân giống bằng công nghệ sinh học

Nuôi cấy mô (nhân giống in vitro)

Nhân giống in vitro là hình thức sử dụng chồi đỉnh, lá, hoa, cuống lá, đoạn

thân non nuôi dưỡng trong các điều kiện đặc biệt để hình thành một cơ thể mới hoàn chỉnh

Ưu điểm: Hệ số nhân giống cao, đồng đều, sạch bệnh, chủ động trong việc sản xuất cây con phục vụ cho công tác giống

Nhược điểm: Cây con có kích thước nhỏ, xảy ra đột biến biến dị làm xuất hiện những cây không mong muốn, cần trang thiết bị đặc biệt (Võ Quốc Việt và cs, 2010) [21]

Ngoài ra, theo Hoàng Ngọc Thuận (2000) [18] việc nuôi cấy in vitro sử

dụng nguồn hydrocacbon nhân tạo do đó mà khả năng tự tổng hợp chất hữu cơ

kém, đồng thời cây nuôi cấy in vitro được nuôi trong bình thủy tinh có độ ẩm bão

hòa, do vậy mà khi trồng cây ra ngoài điều kiện tự nhiên cây thường bị mất nước, không thích nghi được cây dễ bị héo và chết

2.2 Tình hình phát triển hoa hồng trên thế giới và Việt Nam

2.2.1 Tình hình phát triển trên thế giới

Ngày nay sản xuất hoa trên thế giới đang phát triển một cách mạnh mẽ và trở thành một ngành thương mại cao Sản xuất hoa mang lại lợi ích to lớn cho nền

kinh tế các nước trồng hoa cây cảnh, trong đó có các nước châu Á Sản xuất hoa ở

các nước châu Á đang phát triển mạnh và cạnh tranh quyết liệt để chiếm lĩnh thị trường hoa trên thế giới

Diện tích trồng hoa trên thế giới ngày càng mở rộng và không ngừng tăng lên Ba nước sản xuất hoa hoa lớn nhất chiếm 50% sản lượng hoa thế giới là Nhật Bản, Hà Lan, Mỹ Theo Roger và Alan (1998) năm 1995 giá trịsản lượng hoa trên thế giới đạt 20 tỷ USD đến năm 1997 đạt 27 tỷUSD và dự kiến đầu thế kỷ21 đạt 40

tỷ USD, trong đó Nhật Bản khoảng 3,731 tỷ USD; Hà Lan khoảng 3,558 tỷ USD;

Mỹ khoảng 3,270 tỷ USD

Giá trị xuất nhập khẩu hoa và cây cảnh của thế giới tăng hàng năm Năm

1996 là 7,5 tỷ đô la, trong đó từ thị trường hoa của Hà Lan chiếm gần 50% Sau đó đến các nước Côlômbia, Italia, Đan Mạch, Mỹ, Bỉ, Israen, Úc, Đức, Canada, Pháp, Tây Ban Nha, Kênia, Ecuado… mỗi nước trên 100 triệu đôla, tỷ lệ tăng trưởng hàng năm 10%

Đức và Mỹ là 2 quốc gia chiếm trên 50% thị trường nhập khẩu hoa với các loài hoa phổ biến là cẩm chướng, cúc, hồng, lay ơn, lan…

Hà Lan là nước xuất khẩu hoa lớn nhất thế giới, chiếm tới 64,8% thị trường, trong đó các loài hoa nổi tiếng được xuất khẩu từ Hà Lan là: Lily, hồng, lay ơn, đồng tiền, cẩm chướng

2.2.2 Tình hình phát triển tại Việt Nam

Việt Nam có diện tích đất tự nhiên là 33 triệu ha nhưng diện tích trồng hoa ởViệt Nam chỉ chiếm 0,02% diện tích đất đai Hoa được trồng lâu đời và tập trung một số vùng trồng hoa truyền thống như Ngọc Hà, Quảng An, Tây Tựu (Hà Nội), Đằng Hải, Đằng Lâm (Hải Phòng), Hoành Bồ, Hạ Long (Quảng Ninh), Triệu Sơn (Thanh hoá), Gò Vấp, Hóc Môn (TP Hồ Chí Minh)…với tổng diện tích trồng khoảng 3500 ha Phong trào trồng hoa ở Việt Nam trong những năm gần đây đã được chú ý phát triển, diện tích hoa tăng nhanh

Điều kiện khí hậu và đất đai đa dạng đã tạo điều kiện để trồng nhiều loại hoa, trong đó phát triển hệ thống trồng hoa thâm canh đã được nhà nước quan tâm

và hỗ trợ Theo Viện Nghiên cứu Rau-Quả thì hiện nay lợi nhuận thu được từ 1 ha trồng hoa cao hơn 10- 15 lần so với trồng lúa và 7-8 lần so với trồng rau Gần 90% các loài hoa được trồng nhằm đáp ứng nhu cầu tiêu thụ ở trong nước, tuy nhiên thị trường xuất khẩu cũng đang tăng nhanh với 1 số loại hoa đặc thù của Việt Nam (hoa sen, hoa nhà và một số loài hoa mà các nước ôn đới trồng khó khăn trong mùaĐông (hồng, cúc…) Theo số liệu của Tổng cục thống kê, năm 2003 cả nước có 9430ha hoa và cây cảnh các loại với giá trị sản lượng 482,6 tỷ đồng

Ở Việt Nam đã hình thành 3 vùng hoa lớn sau: Vùng hoa đồng bằng sông Hồng: với khí hậu 4 mùa và nhiều vùng khí hậu đặc thù nên rất thích hợp cho trồngnhiều loại hoa Hoa được trồng ở hầu hết các tỉnh của vùng trong đó tập trong nhiều ở các thành phố lớn: Hà Nội, Hải Phòng, Nam Định, Hải Dương, Bắc Ninh, Vĩnh Phúc… Hoa ở vùng này chủ yếu phục vụ tiêu thụ trong nước,và một số chủng loại nhỏ đã xuất khẩu sang Trung Quốc (hồng, cúc ) Hồng là loài hoa phổ biến nhất chiếm 35%, tiếp đến là hoa cúc (30%), hoa đồng tiền (10%), còn lại

là các loài hoa khác (25%) Vùng hoa Đà Lạt: Đà Lạt có điều kiện khí hậu thời tiết rất phù hợp cho trồng các loại hoa, mặc dù diện tích không lớn nhưng đãy là nơi sản xuất các loại hoa cao cấp với chất lượng tốt: phong lan, địa lan, lấy, hồng, đồngtiền

Diện tích trồng các loài hoa tăng 1,74 lần so với kế hoạch đề ra trong giai đoạn 1996-2000, chỉ riêng năm 2000 đã thu hoạch được 25,5 triệu cành hoa Vùng hoa đồng bằng sông Cửu Long: Đây là vùng có khí hậu ấm, nóng quanh năm nên thích hợp với các loài hoa nhiệt đới: hoa lan, đồng tiền… TP Hồ Chí Minh là nơi phát triển hoa lan nhiệt đới nhanh nhất trong cả nước, nhiều trang trại hoa lan đã được thành lập, kinh doanh và phát triển theo mô hình trang trại hoa lan tại Thái Lan Diện tích hoa ngày càng tăng cao đã đáp ứng được nhu cầu ngày càng tăng của thị trường, nhất là ở các thành phố lớn Tính riêng ở Hà Nội có khoảng 300 cửahàng bán các loại hoa chất lượng cao, đó là chưa kể các hàng hoa nhỏ và cả những người bán rong Ước tính, lượng hoa tiêu thụ từ các nguồn trên ở mức hơn 1 triệu cành các loại trong một ngày Tại Đà Lạt diện tích hoa cắt cành của vùng này năm

1996 chỉ có 174ha, đến năm 2000 đã tăng lên 853ha và hiện nay có khoảng 1467ha(hoa cúc chiếm khoảng 24% , với sản lượng khoảng 10- 13 triệu cành, với khoảng

84 tỷ đồng)

2.3 Ứng dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào thực vật trong nhân nhanh giống cây trồng

2.3.1 Cơ sở khoa học của kỹ thuật nuôi cấy mô, tế bào thực vật

- Tính toàn năng của tế bào

Năm 1902, Haberlandt đã đưa ra giả thuyết về tính toàn năng của tế bào thực

vật Ông cho rằng tất cả các tế bào đều có tính toàn năng (totipotency), nghĩa là

mỗi tế bào đều mang toàn bộ lượng thông tin di truyền của cơ thể và có khả năng phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh khi gặp điều kiện thuận lợi

Đến năm 1922, Kotte và Robbins đã nuôi được đỉnh sinh trưởng từ đầu rễ của một cây hòa thảo trong 12 ngày Như vậy, lần đầu tiên tính toàn năng của tế bào được chứng minh bằng thực nghiệm Từ đó đến nay, rất nhiều công trình nghiên cứu đã tạo được cây hoàn chỉnh từ một tế bào riêng lẻ, một khối mô hay một phần của cơ quan Điều đó khẳng định tính toàn năng của tế bào thực vật là cơ

sở khoa học của nuôi cấy mô, tế bào thực vật

- Sự phân hóa và phản phân hóa của tế bào

Biệt hóa (phân hóa) là sự biến đổi của tế bào từ trạng thái tế bào phôi cho đến khi thể hiện một chức năng nào đó

Các tế bào dùng trong môi trường nuôi cấy đều đã biệt hóa về cấu trúc và chức năng Trong những điều kiện thích hợp, có thể làm cho những tế bào này trở lại trạng thái của tế bào đầu tiên đã sinh ra chúng – tế bào phôi và quá trình đó gọi

là phản phân hóa

Mối quan hệ giữa quá trình phân hóa và phản phân hóa

Trong cùng một cơ thể, mỗi tế bào đều có khả năng phân hoá, phản

phân hoá và vì thế triển vọng nuôi cấy thành công cũng khác nhau Những tế bào càng chuyên hoá về một chức năng nào đó (đã biệt hoá sâu) thì càng khó xảy ra quá trình phản phân hoá và ngược lại, như các tế bào mạch dẫn ở thực vật, tế bào thần kinh ở động vật Người ta đã chứng minh rằng: các tế bào càng gần trạng thái của tế bào phôi bao nhiêu thì khả năng nuôi cấy thành công càng cao bấy nhiêu

Sự phân hoá và phản phân hoá tế bào là một quá trình hoạt hoá, ức chế hoạtđộng của gene Trong một giai đoạn phát triển nhất định của cây, một gene nào đóđang ở trạng thái ức chế không hoạt động được hoạt hoá để cho một tính trạng mới Ngược lại một số gene lại bị ức chế đình chỉ hoạt động Quá trình hoạt hoá,

ức chế diễn ra theo một chương trình đã được lập sẵn trong cấu trúc hệ gene của

tế bào, giúp cho sự sinh trưởng, phát triển của cơ thể thực vật được hài hoà Khi tách riêng từng tế bào hoặc làm giảm kích thước khối mô sẽ tạo điều kiện cho việchoạt hoá các gene của tế bào

Kỹ thuật nuôi cấy mô, tế bào thực vật là kỹ thuật điều khiển sự phát sinh hình thái của tế bào thực vật một cách có định hướng dựa vào sự phân hoá và phản phân hoá của tế bào thực vật để điều khiển sự phát sinh hình thái của tế bào, người ta bổ sung vào môi trường nuôi cấy hai nhóm chất kích thích sinh trưởng thực vật chính là auxin và cytokinin Tỷ lệ hàm lượng của hai nhóm chất kích thích sinh trưởng này của mô nuôi cấy khác nhau tuỳ từng mục đích nghiên cứu (phát sinh chồi, rễ hoặc mô sẹo).

2.3.2 Điều kiện và môi trường nuôi cấy tế bào thực vật

2.3.2.1 Môi trường nuôi cấy

Nghiên cứu về môi trường nuôi cấy giữ một vị trí quan trọng trong lịch sử phát triển nuôi cấy mô, tế bào thực vật Vào thời kì Haberlandt tiến hành các thí nghiệm nuôi cấy tế bào biệt lập, hiểu biết về nhu cầu dinh dưỡng khoáng còn hạn chế, đặc biệt là vai trò của các chất kích thích sinh trưởnghầu như chưa được khám phá Chính vì vậy mà Haberlandt đã không thành công

Đến nay đã có hàng trăm loại môi trường dinh dưỡng đã được xây dựng vàthử nghiệm có kết quả Hầu hết các loại môi trường đều bao gồm cácthành phần chính sau:

- Các loại muối khoáng

Các nguyên tố khoáng dùng trong môi trường dinh dưỡng nuôi cấy mô tế bào thực vật chia thành hai nhóm theo hàm lượng sử dụng là: nhóm đa lượng và nhóm vi lượng

+ Các nguyên tố khoáng đa lượng

Là các nguyên tố khoáng được sử dụng ở nồng độ trên 30ppm, bao gồm các nguyên tố sau: N, P, K, S, Mg và Ca Các nguyên tố này có chức năng tham gia vào quá trình trao đổi chất của tế bào và xây dựng nên thành tế bào Môi trường nhiều nitơ thích hợp cho việc hình thành chồi Môi trường nhiều kali giúp cho quá trình trao đổi chất diễn ra mạnh

+ Các nguyên tố vi lượng

Nguyên tố vi lượng là các nguyên tố được sử dụng với nồng độ dưới

30ppm, gồm có: Fe, Cu, Mn, Zn, Mo, Bo… Tuy chỉ cần một lượng nhỏ trong môitrường nuôi cấy nhưng chúng là thành phần không thể thiếu cho sự sinh trưởng vàphát triển của mô Nếu thiếu Fe quá trình phân chia của tế bào bị rối loạn, thiếu

Bo mô nuôi cấy phát triển mô sẹo rất nhanh, nhưng có hiệu suất tái sinh thấp Hàm lượng các nguyên tố đa lượng và các nguyên tố vi lượng phụ thuộc vào môi trường nuôi cấy và các đối tượng nuôi cấy

- Nguồn cacbon

Hầu hết các mẫu mô nuôi cấy là dị dưỡng, không có khả năng tổng hợp cacbon.Vì vậy việc đưa vào môi trường nuôi cấy nguồn cacbon hữu cơ là điều kiệnbắt buộc.Trong phần lớn các môi trường nguồn cacbon và năng lượng chủ yếu là saccharose và glucose Ở một số mô thì có thể dùng mantose, fructose và

galactose

- Vitamin

Mô và tế bào thực vật khi nuôi cấy trong ống nghiệm (in vitro) vẫn có khả

năng tự tổng hợp được một số vitamin cần thiết nhưng không đáp ứng đủ nhu cầu sinh trưởng và phát triển nhanh của chúng.Vìvậy, phải bổ sung thêm các vitamin cần thiết vào môi trường nuôi cấy để góp phần tạo các co-enzyme xúc tác cho cácphản ứng sinh hóa trong tế bào Các vitamin thường đươc sử dụng như:

B1(Thiamin), B2 (Ribofravin), B3 (Panthotenic), B5 (Nicotinic acid) với nồng độ phổ biến là 0,5 - 1mg/l Myo-inositol cũng hay được sử dụng vì nó có vai trò quantrọng trong sinh tổng hợp thành tế bào thực vật

- Các chất kích thích sinh trưởng

Các chất kích thích sinh trưởng có vai trò hết sức quan trọng đến kết quả

nuôi cấy in vitro, quyết định sự thành công của toàn bộ quá trình nuôi cấy.Nó ảnh

hưởng đến sự phân hóa,phả phân hóa và sinh trưởng của tế bào, đặc biệt là sự biệt hóa các cơ quan như chồi và rễ.Nhu cầu về chất kích thích sinh trưởng đối với từng loài cây và từng giai đoạn nuôi cấy là khác nhau.Vì vậy, để tiến hành nuôi

cấy in vitro thành công cần phải tiến hành nghiên cứu cụ thể để tìm ra nồng độ

cũng như tỷ lệ các chất kích thích sinh trưởng phù hợp.Trong nuôi cấy mô, tế bào thực vật thường sử dụng 3 nhóm chất kích thích sinh trưởnglà auxin, cytokinin và gibberelin