Bài viết so sánh tầm quan trọng của nuôi cấy thoáng khí so với nuôi cấy không thoáng khí; thông qua sự sinh trưởng và phát triển của cây hoa cúc và cây hông nuôi cấy in vitro; tạo tỷ lệ sống và phẩm chất của chúng khi chuyển ra đất cũng như áp dụng phương pháp này thành phương thức để tạo cây bố, mẹ có chất lượng cao và phục hồi các chồi trong suốt quá trình cấy truyền.
27(3): 92-95 Tạp chí Sinh học 9-2005 Nâng cao chất lợng Của giống hoa cúc hông nuôi cấy in vitro thông qua nuôi cấy thoáng khí Dơng TÊn Nhùt, Ngun Qc ThiƯn, Vò Qc Ln Ph©n viƯn Sinh học Đà Lạt Sự sinh trởng phát sinh hình thái trồng in vitro ex vitro bị ảnh hởng nhiều yếu tố môi trờng [1] Trong tự nhiên, thành phần khí CO2 không khí quan trọng, cung cấp cho nguồn cacbon để quang hợp Công trình nghiên cứu Ando [2] lợng khí CO2 tạo trình nuôi cấy in vitro lợng khí CO2 tự nhiên Sự giảm khí CO2 môi trờng nuôi cấy có đờng làm cho quang hợp dẫn tới tỷ lệ sống thấp giai đoạn vờn ơm (ex vitro) Nồng độ khí CO2 cao có lợi cho việc kéo dài chồi phát triển từ mẫu cấy [3] Sự trao đổi không khí đợc gia tăng nhiều lần việc sử dụng màng thoáng khí Khi trao đổi không khí gia tăng trọng lợng tơi, trọng lợng khô, chiều cao cây, diện tích nồng độ chất diệp lục gia tăng [4] Mặt khác, nuôi cấy thoáng khí, có khả hình thành hệ rễ thứ cấp từ giai đoạn in vitro giúp tăng tỷ lệ sống chuyển điều kiện vờn ơm [4, 5] Do vậy, mục đích công trình nghiên cứu so sánh tầm quan trọng nuôi cấy thoáng khí so với nuôi cấy không thoáng khí, thông qua sinh trởng phát triển hoa cúc hông nuôi cấy in vitro, nhằm nâng cao tû lƯ sèng vµ phÈm chÊt cđa chóng chun đất nh áp dụng phơng pháp thành phơng thức để tạo bố, mẹ có chất lợng cao phục hồi chồi suốt trình cấy chuyền I Phơng pháp nghiên cứu Nguyên liệu Mẫu cấy đợc sử dụng chồi hông (Paulownia fortunei (Seem.) Hemsl.) hoa 92 cúc (Chrysanthemum sp.) nuôi cấy in vitro cao khoảng 2,3 cm Hệ thống nuôi cấy đợc sử dụng hộp nhựa tròn sản xuất Việt Nam Các hộp nhựa đợc sử dụng thí nghiệm gồm có: hộp không lỗ, hộp lỗ Trên hộp nhựa đục lỗ dán màng Milliseal, có độ dày 0,5 àm, đờng kính 18 mm (của công ty Millipore Ltd, Nhật Bản) Chồi hông đợc nuôi cấy môi trờng tạo rễ Murashige vµ Skoog (MS) [6], cã bỉ sung 0,5 mg/l IBA+30 g/l saccaroza+8 g/l thạch; độ pH đợc chỉnh 5,8 Chồi hoa cúc đợc nuôi cấy môi trờng tạo rễ MS [6], có bổ sung 0,4 mg/l IAA+20 g/l saccaroza+8 g/l thạch; độ pH đợc chỉnh 5,8 Giấy parafilm (Parafilm M, Mỹ): dùng để dán xung quanh nắp hộp Phơng pháp Môi trờng hệ thống nuôi cấy đợc hấp khư trïng ë nhiƯt ®é 121oC, atm, 40 phút Thể tích môi trờng hộp nhựa nu«i cÊy: 80 ml Sau hÊp khư trïng, tiÕn hành rót môi trờng vào hộp nhựa tủ cấy vô trùng, sau đậy nắp lại Mẫu cấy hông hoa cúc đợc lần lợt cấy vào môi trờng với mật độ mẫu/hộp tròn Cây đợc nuôi cấy điều kiện nhiệt ®é 25±2oC, ®é Èm trung b×nh 75-80%, thêi gian chiÕu sáng 10 giờ/ngày cờng độ chiếu sáng 3000 lux Chỉ tiêu theo dõi: quan sát rễ, chiều cao cây, trọng lợng tơi, màu sắc hệ thống sau khoảng tháng nuôi cấy Thí nghiệm hông hoa cúc đợc lặp lại lần; kết thí nghiệm kết trung bình lần thí nghiệm Những số liệu thu đợc dựa tiêu theo dõi, đợc trình bày bảng phần sau II Kết Thảo luận Cây hông (Paulownia fortunei (Seem.) Hemsl.) Trọng lợng tơi chiều cao hông hộp lỗ thoáng khí cao so với hộp không thoáng khí (bảng 1) Cây hông hộp không thoáng khí có nhỏ, không xòe rộng có đờng kính thân nhỏ; đó, hộp thoáng khí có to, xòe rộng, đờng kính thân lớn Cây hoa cúc (Chrysanthemum sp.) Bảng cho thấy trọng lợng tơi chiều cao hộp lỗ thoáng khí cao rõ so với đợc cấy hộp không thoáng khí Cây hoa cúc hộp không thoáng khí có nhỏ, có tợng vàng lá; đó, hộp thoáng khí, hoa cúc có to hơn, màu xanh đậm rõ rệt Bảng ảnh hởng môi trờng nuôi cấy thoáng khí không thoáng khí lên sinh trởng phát triển chồi hông hộp nhựa tròn Hệ thống nuôi cấy Hộp nhựa tròn (không lỗ) Hộp nhựa tròn (1 lỗ thoáng khí) Trọng lợng tơi (mg) 257,2 466,4 Chiều cao (cm) 4,3 4,9 Bảng ảnh hởng môi trờng nuôi cấy thoáng khí không thoáng khí lên sinh trởng phát triển chồi cúc hộp nhựa tròn Hệ thống nuôi cấy Hộp nhựa tròn (không lỗ) Hộp nhựa tròn (1 lỗ thoáng khí) Trọng lợng tơi (mg) 171 224 III Kết luận Việc nuôi cấy thoáng khí có nhiều u điểm so với nuôi cấy truyền thống Dùng hệ thống có trao đổi khí đ cải thiện đợc chất lợng Những đợc nuôi cấy hệ thống có khả quang hợp cao, hệ rễ phát triển mạnh giai đoạn in vitro; có tỷ lệ sống cao, sinh trởng phát triển tốt vờn ơm TàI LIƯU THAM KH¶O T Kozai and B R Jeong, 1993: Environmental control for autotrophic micropropagation Environmental Control in Micropropagation, 2: 467-480 Chieri Kubota (ed) ChiÒu cao (cm) 6,2 6,5 T Kozai, 1991: Micropropagation under photoautotrophic conditions Micropropagation-Technology and Application: 447469 P C Debergh and R H Zimmerman (ed) Kluwer Academic Pulishers, The Netherlands B R Jeong, C S Yang and J C Park, 1996: Acta Horticulturae, 440: 510-514 Duong Tan Nhut et al., 2000: The effect of various blue to red ratios for LED irradiation system on the in vitro growth of Phalaenopsis plantlets Suppl J Japan Soc Hort Sci pp 218 Duong Tan Nhut et al., 2001: Acta Horticulturea, 575: 117-124 T Murashige and F Skoog, 1962: Physiol Plant, 15: 473-496 93 ¶nh hởng môi trờng nuôi cấy thoáng khí không thoáng khí lên sinh trởng phát triển chồi hông hoa cúc a1, a2 a3 Cây hông nuôi cấy hộp nhựa tròn thoáng khí; a1, a2 a3 Cây hông nuôi cấy hộp nhựa tròn không thoáng khí; b Cây hoa cúc nuôi cấy hộp nhựa tròn thoáng khí; b Cây hoa cúc nuôi cấy hộp nhựa tròn không tho¸ng khÝ 91 94 PLANTLET QUALITY IMPROVEMENT OF PAULOWNIA FORTUNEI (SEEM.) HEMSL AND CHRYSANTHEMUM sp IN VITRO VIA AERATED MICROPROPAGATION duong tan nhut, nguyen quoc thien, vu quoc luan SUMMARY The transplant production using micropropagation techniques has more benefits than that using the seed or the vegetative propagation in terms of genetic uniformity, virus-free or pathogen-free propagules and scheduled production However, the conventional micropropagation has become costly due to the biological contamination, the morphological disorders and the low photosynthetic capacity of in vitro plantlets This results in low percent of the survivals ex vitro and requires the acclimatization prior to the ex vitro stage To overcome this problem, we tried to carry out a new method called aerated micropropagation The aerated micropropagation of plants using the circular self-adhesive gas permeable membrane (Milliseal) was more advantaged than the conventional micropropagation in some culture systems on the growth of Paulownia fortunei (Seem.) Hemsl and Chrysanthemum sp We have demonstrated some results presented as below: Jam Vessel (JV) without aeration cap: the fresh weight and plant height of the plantlets in this culture system were smaller than those of plantlets in the JV with aeration cap (one hole) They did not expand their leaves The plantlets were vitrified because of the high air humidity in the vessels JV with aeration cap (one hole): the plantlets expanded their leaves widely Their leaves were so green and large The growth of the plantlets in these vessels was remarkably greater than that of the plantlets in the closed vessels The aerated vessels could be used to reduce the air humidity in the vessels It was a good way to overcome the vitrification in the plantlets cultured in the closed vessels The aerated micropropagation could be applied as a new useful tool for the micropropagation of Paulownia and Chrysanthemum Ngµy nhËn bµi: 25-3-2004 92 95 ... nuôi cấy thoáng khí không thoáng khí lên sinh trởng phát triển chồi hông hoa cúc a1, a2 a3 Cây hông nuôi cấy hộp nhựa tròn thoáng khí; a1, a2 a3 Cây hông nuôi cấy hộp nhựa tròn không thoáng khí; ... thân lớn Cây hoa cúc (Chrysanthemum sp.) Bảng cho thấy trọng lợng tơi chiều cao hộp lỗ thoáng khí cao rõ so với đợc cấy hộp không thoáng khí Cây hoa cúc hộp không thoáng khí có nhỏ, có tợng vàng... Trọng lợng tơi chiều cao hông hộp lỗ thoáng khí cao so với hộp không thoáng khí (bảng 1) Cây hông hộp không thoáng khí có nhỏ, không xòe rộng có đờng kính thân nhỏ; đó, hộp thoáng khí có to, xòe rộng,