[Luận văn]nghiên cứu nuôi cấy in vitro và ảnh hưởng của ethylmethane sulphonate (EMS) đến cây cẩm chướng nuôi cấy mô

Luận văn, thạc sỹ, tiến sĩ, cao học, kinh tế, nông nghiệp

Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ---------------  &  -------------- VŨ HOÀNG HIỆP NGHIÊN CỨU NUÔI CẤY IN VITRO VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA ETHYLMETHANE SULPHONATE (EMS) ĐẾN CÂY CẨM CHƯỚNG NUÔI CẤY MÔ LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : Kỹ thuật Trồng trọt Mã số : 60.62.01 Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN THỊ LÝ ANH HÀ NỘI – 2008 Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ………………………i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi, Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được sử dụng và công bố trong các luận văn, luận án và các công trình khoa học nào trước đây. Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn được sử dụng trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc, đảm bảo trích dẫn theo đúng quy định. Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về lời cam đoan này ! Tác giả Vũ Hoàng Hiệp ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi đã nhận được sự giúp đỡ về mọi mặt của các thầy cô giáo, các tập thể và các cá nhân. Trước hết tôi xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể các thầy cô giáo, cán bộ bộ môn Công nghệ sinh học, Viện Sinh học nông nghiệp - Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội. Đặc biệt xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Thị Lý Anh, người đã tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi về mọi mặt trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo trường Cao đẳng Cộng đồng Hải Phòng đã tạo điều kiện cho tôi có thể đảm bảo thời gian để thực hiện đề tài. Cũng qua đây cho tôi gửi lời cảm ơn chân thành tới các, tập thể, cá nhân, bạn bè đồng nghiệp đã tạo điều kiện giúp đỡ, đóng góp những ý kiến quý báu để tôi hoàn thành luận văn này. Tác giả Vũ Hoàng Hiệp iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BA: 6 - Benzylaminopurine CT: Công thức ĐC: Đối chứng EMS: Ethylmethane sulphonate IAA: 3- Indoleacetic axit LD 50 : Liều gây chết 50% mẫu thí nghiệm MS: Môi trường Murashige and Skoog NXB: Nhà xuất bản QC: Quận chúa R: Hệ số tương quan TĐL: Trắng Đà Lạt α NAA: α- Napthaleneaxetic axid iv DANH MỤC CÁC BẢNG 1. Ảnh hưởng của BA và kinetin trong môi trường MS đến hệ số nhân, sinh trưởng của chồi in vitro cây cẩm chướng giống Quận chúa 36 2. Ảnh hưởng của BA và kinetin trong môi trường MS đến hệ số nhân, sinh trưởng của chồi in vitro cấy cẩm chướng giống trắng Đà Lạt .39 3. Ảnh hưởng của của tổ hợp cytokinin và auxin đến hệ số nhân, sinh trưởng của chồi in vitro cây cẩm chướng giống Quận chúa. .43 4. Ảnh hưởng của của tổ hợp cytokinin và auxin đến hệ số nhân, sinh trưởng của chồi in vitro cây cẩm chướng giống trắng Đà Lạt 46 5. Ảnh hưởng của α NAA và than hoạt tính trong môi trường MS tới khả năng ra rễ của chồi in vitro cây cẩm chướng giống quận chúa 49 6. Ảnh hưởng của α NAA và than hoạt tính trong môi trường MS tới khả năng ra rễ của chồi in vitro cây cẩm chướng giống Trắng Đà Lạt .50 7. Ảnh hưởng của giá thể đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây in vitro ngoài vườn ươm của cây cẩm chướng giống Quận chúa .53 8. Ảnh hưởng của giá thể đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây in vitro ngoài vườn ươm của cây cẩm chướng giống Trắng Đà Lạt .54 9. Ảnh hưởng của EMS đến khả năng sống và phát sinh của chồi in vitro với thời gian xử lý 1 giờ .61 10. Ảnh hưởng của EMS đến sự phát sinh hình thái của chồi in vitro giống Quận chúa với thời gian xử lý 1giờ. 64 11. Ảnh hưởng của EMS đến sự phát sinh hình thái của chồi in vitro giống Trắng Đà Lạt với thời gian xử lý 1 giờ .65 v 12. Ảnh hưởng của EMS đến khả năng sống và phát sinh của chồi in vitro với thời gian xử lý 2 giờ .68 13. Ảnh hưởng của EMS đến sự phát sinh hình thái của chồi in vitro giống Quận chúa với thời gian xử lý 2 giờ. .71 14. Ảnh hưởng của EMS đến sự phát sinh hình thái của chồi in vitro giống Trắng Đà lạt với thời gian xử lý 2 giờ. 72 15. Ảnh hưởng của EMS đến khả năng sống và phát sinh của chồi in vitro với thời gian xử lý 3 giờ .76 16. Ảnh hưởng của EMS đến sự phát sinh hình thái của chồi in vitro giống Quận chúa với thời gian xử lý 3 giờ. .80 17. Ảnh hưởng của EMS đến sự phát sinh hình thái của chồi in vitro giống Trắng Đà Lạt với thời gian xử lý 3 giờ. .81 18. Sự sinh trưởng, phát triển, khả năng ra rễ của chồi giống Quận chúa xử lý EMS 83 19. Sự sinh trưởng, phát triển, khả năng ra rễ của chồi giống Trắng Đà Lạt xử lý EMS 84 20. Khả năng sinh trưởng và sự phục hồi của các dạng biến dị giống Quận chúa cấy chuyển lần 2 87 21. Khả năng sinh trưởng và sự phục hồi của các dạng biến dị giống Trắng Đà Lạt cấy chuyển lần 2 . 88 22: Sự sinh trưởng, phát triển của cây con giống Quận chúa xử lý đột biến (Sau 2 tuần). 89 23: Sự sinh trưởng, phát triển của cây con giống Trắng Đà Lạt xử lý đột biến (Sau 2 tuần). 90 vi DANH MỤC CÁC HÌNH 1. Sự kết cặp nhầm chuyên biệt do đột biến cảm ứng alkyl hoá .25 2. Mẫu giống hoa nghiên cứu .28 3. Chồi in vitro cây cẩm chướng giống Quận chúa được nuôi cấy trên môi trường bổ sung kinetin với nộng độ khác nhau . 38 4. Chồi in vitro cây cẩm chướng giống Quận chúa được nuôi cấy trên môi trường bổ sung BA với nộng độ khác nhau .38 5. Chồi in vitro cây cẩm chướng giống Trắng Đà Lạt được nuôi cấy trên môi trường bổ sung kinetin với nộng độ khác nhau 40 6. Chồi in vitro cây cẩm chướng giống Trắng Đà Lạt được nuôi cấy trên môi trường bổ sung BA với nộng độ khác nhau .44 7. Chồi in vitro giống Quận chúa được nuôi cây trong các môi trường ra rễ khác nhau 51 8. Cây cẩm chướng giống Quận chúa giai đoạn ngoài vườn ươm 55 9. Các dạng chồi thu được sau xử lý EMS 58 10. Chồi dạng D và dạng C giống Quận chúa sau cấy chuyển lần 2 87 11. Cây cẩm chướng sau xử lý EMS trồng trên hệ thống thuỷ canh 90 vii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn .ii Danh mục các từ viết tắt .iii Danh mục các bảng iv Danh mục các hình .vi Mục lục vii 1. MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề. 1 1.2. Mục đích và yêu cầu của đề tài 3 1.2.1. Mục đích .3 1.2.2. Yêu cầu của đề tài .3 1.3. Giới hạn của đề tài .4 1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiến của đề tài 4 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .5 2.1. Giới thiệu chung về cây hoa cẩm chướng 5 2.1.1. Nguồn gốc, phân loại 5 2.1.2. Đặc điểm thực vật học của cây hoa cẩm chướng 5 2.1.3. Yêu cầu ngoại cảnh của hoa cẩm chướng .6 2.1.4. Tình hình sản xuất hoa cẩm chướng trên thế giới và trong nước 8 2.1.5. Một số kết quả nghiên cứu về cây cẩm chướng .10 2.2. Nhân giống vô tính in vitro cây hoa cẩm chướng .16 2.2.1. Cơ sở khoa học của nhân giống cây trồng bằng kỹ thuật nuôi cấy mô 16 2.2.2. Các nghiên cứu về nhân giống in vitro cây hoa cẩm chướng 20 2.3. Đột biến di truyền và phương pháp xử lý đột biến bằng Ethylmethane sulphonate (EMS) 21 2.3.1. Đột biến di truyền .21 2.3.2. EMS và ứng dụng EMS trong công tác chọn tạo giống cây trồng .24 3. ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .28 viii 3.1. Đối tượng nghiên cứu 28 3.2. Vật liệu nuôi cấy 28 3.3. Nội dung nghiên cứu. 28 3.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến hệ số nhân, sinh trưởng của chồi in vitro. .28 3.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của αNAA và than hoạt tính trong môi trường MS tới khả năng ra rễ của chồi in vitro .29 3.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp ra cây đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây in vitro ngoài vườn ươm. 30 3.3.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của EMS tới khả năng sống, sự phát sinh và sinh trưởng và sự phát sinh hình thái của cây hoa cẩm chướng in vitro 30 3.3.5. Nghiên cứu khả năng tạo cây hoàn chỉnh của các dạng chồi thu được sau xử lý EMS .30 3.3.6. Nghiên cứu khả năng phục hồi của các dạng biến dị thu được sau xử lý EMS .31 33.7. Nghiên cứu khả năng sống và sự sinh trưởng phát triển của các dạng biến dị trong điều kiện vườn ươm. .31 3.4. Phương pháp nghiên cứu. 31 3.4.1. Phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật. . 31 3.4.2. Phương pháp tạo đột biến in vitro 32 3.4.3. Phương pháp nông học trong đánh giá sinh trưởng, phát triển . 32 3.4.4. Các chỉ tiêu theo dõi .32 3.5. Phương pháp xử lý số liệu. 34 3.6. Địa điểm nghiên cứu 34 3.7. Thời gian thực hiện . 34 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .35 4.1. Nghiên cứu nuôi cấy in vitro cây cẩm chướng .35 4.1.1. Nghiên cứu nhân nhanh chồi in vitro .35 4.1.2. Nghiên cứu tạo cây hoàn chỉnh .47 4.1.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp ra cây đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây in vitro ngoài vườn ươm. .51 4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của EMS tới sự phát sinh và sinh trưởng của cây hoa cẩm chướng in vitro. .56 ix 4.2.1. Ảnh hưởng của EMS đến khả năng năng sống, phát sinh của chồi in vitro cây cẩm chướng với thời gian xử lý 1 giờ. 60 4.2.2. Ảnh hưởng của EMS đến sự phát sinh hình thái và khả năng sinh trưởng của các dạng chồi in vitro của cây cẩm chướng với thời gian xử lý 1 giờ .63 4.2.3. Ảnh hưởng của EMS đến khả năng phát sinh, sinh trưởng thân lá của chồi in vitro cây cẩm chướng với thời gian xử lý 2 giờ 68 4.2.4. Ảnh hưởng của EMS đến sự phát sinh hình thái và khả năng sinh trưởng của chồi in vitro cây cẩm chướng với thời gian xử lý 2 giờ .70 4.2.5. Ảnh hưởng của EMS đến khả năng phát sinh, sinh trưởng thân lá của chồi in vitro cây cẩm chướng với thời gian xử lý 3 giờ . 75 4.2.6. Ảnh hưởng của EMS đến sự phát sinh hình thái và khả năng sinh trưởng của chồi in vitro cây cẩm chướng với thời gian xử lý 3 giờ .77 4.2.4. Nghiên cứu khả năng ra rễ của các dạng chồi in vitro cây cẩm chướng sau xử lý 82 4.2.5. Nghiên cứu sự phục hồi của các dạng chồi biến dị sau xử lý 85 4.2.6. Nghiên cứu sự sinh trưởng và phát triển của các dạng chồi in vitro cây cẩm chướng sau xử lý trong điều kiện thuỷ canh 88 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 91 5.1. Kết luận . 91 5.2. Đề nghị 92 Tài liệu tham khảo 93 Phụ lục .100 . 3. Ảnh hưởng của của tổ hợp cytokinin và auxin đến hệ số nhân, sinh trưởng của chồi in vitro cây cẩm chướng giống Quận chúa. ...........43 4. Ảnh hưởng của. 7. Ảnh hưởng của giá thể đến tỷ lệ sống và sinh trưởng của cây in vitro ngoài vườn ươm của cây cẩm chướng giống Quận chúa.................53 8. Ảnh hưởng