Hoàn thiện quy trình nhân giống in vitro một số giống hoa cẩm chướng cắt cành (dianthus caryophyllus l ) (2017)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA SINH – KTNN - - NGUYỄN THỊ THANH HỒN THIỆN QUY TRÌNH NHÂN GIỐNG IN VITRO MỘT SỐ GIỐNG HOA CẨM CHƯỚNG CẮT CÀNH (Dianthus caryophyllus L.) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh lí học thực vật HÀ NỘI – 2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA SINH – KTNN - - NGUYỄN THỊ THANH HỒN THIỆN QUY TRÌNH NHÂN GIỐNG IN VITRO MỘT SỐ GIỐNG HOA CẨM CHƯỚNG CẮT CÀNH (Dianthus caryophyllus L.) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Sinh lí học thực vật Người hướng dẫn khoa học: TS La Việt Hồng HÀ NỘI – 2017 LỜI CẢM ƠN Trước hết xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành sâu sắc đến TS La Việt Hồng tận tình hướng dẫn, bảo tạo điều kiện giúp đỡ suốt q trình thực đề tài Tơi xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, Ban Chủ nhiệm khoa Sinh – KTNN, Phòng thí nghiệm sinh lý học thực vật, khoa Sinh – KTNN, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện suốt q trình tơi thực đề tài Trong thời gian thực đề tài nhận giúp đỡ tận tình Mai Thị Hồng – Phòng thí nghiệm Sinh lý học thực vật giúp đỡ, đóng góp ý kiến để tơi hồn thành khóa luận này, nhân tơi xin chân thành cảm ơn Cuối tơi xin cảm ơn gia đình bạn bè động viên, tạo điều kiện giúp đỡ suốt thời gian học tập hồn thành khóa luận Mặc dù cố gắng điều kiện thời gian trình độ chun mơn nhiều hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót, tơi mong nhận góp ý q thầy để khóa luận tơi hồn thiện Tơi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Thị Thanh LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu đề tài: ― Hồn thiện quy trình nhân giống in vitro số giống hoa cẩm chướng cắt cành (Dianthus caryophyllus L)‖ kết nghiên cứu riêng TS La Việt Hồng hướng dẫn Các số liệu, kết nghiên cứu trung thực không trùng lặp với kết nghiên cứu người khác Hà Nội, tháng năm 2017 Sinh viên thực Nguyễn Thị Thanh DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BAP : 6-Benzyl amino purin NAA : Napthalene acetic acid CT : Công thức Agar : Thạch Nxb : Nhà xuất MS : Murashige Skoog, 1962 ĐC : Đối chứng K : Kinetin MỤC LỤC MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined .Lý chọn đề tài Error! Bookmark not defined 2.Mục đích nghiên cứu Error! Bookmark not defined 3.Nhiệm vụ nghiên cứu Error! Bookmark not defined 4.Phạm vi nghiên cứu Error! Bookmark not defined Ý nghĩa lý luận thực tiễn Error! Bookmark not defined NỘI DUNG Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU Error! Bookmark not defined 1.1 Giới thiệu họ Cẩm chướng (Caryophyllaceae) Error! Bookmark not defined 1.1.1 Phân loại phân bố Error! Bookmark not defined 1.1.2 Tính thẩm mỹ giá trị kinh tế Error! Bookmark not defined 1.1.3 Đặc điểm sinh học Error! Bookmark not defined 1.1.4 Tình hình nghiên cứu nước Error! Bookmark not defined 1.1.5 Tình hình nghiên cứu ngồi nước Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Error! Bookmark not defined 2.1 Vật liệu nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.2 Dụng cụ thiết bị thí nghiệm Error! Bookmark not defined 2.3 Môi trường nuôi cấy Error! Bookmark not defined 2.4 Điều kiện nuôi cấy: Error! Bookmark not defined 2.5 Phương pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.5.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm Error! Bookmark not defined 2.5.2 Phương pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 2.5.3 Phương pháp phân tích thống kê số liệu Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .Error! Bookmark not defined 3.1 Hoàn thiện giai đoạn tạo vật liệu khởi đầu ba giống cẩm chướng Error! Bookmark not defined 3.1.1 Giống cẩm chướng Trắng viền đỏ Error! Bookmark not defined 3.1.2 Giống cẩm chướng Trắng cút Error! Bookmark not defined 3.1.3 Giống cẩm chướng Hồng cánh sen Error! Bookmark not defined 3.2 Hoàn thiện giai đoạn tái sinh nhân nhanh chồi in vitro ba giống cẩm chướng Error! Bookmark not defined 3.2.1 Giống cẩm chướng Trắng viền đỏ Error! Bookmark not defined 3.2.2 Giống cẩm chướng Trắng cút Error! Bookmark not defined 3.2.3 Giống cẩm chướng Hồng cánh sen Error! Bookmark not defined 3.3 Hoàn thiện giai đoạn rễ - tạo in vitro hoàn chỉnh chồi cẩm chướng Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined Kết luận Error! Bookmark not defined Kiến nghị Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO Error! Bookmark not defined Tài liệu nước Error! Bookmark not defined Tài liệu nước Error! Bookmark not defined Tài liệu từ website Error! Bookmark not defined PHỤ LỤC Error! Bookmark not defined DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1.1: Tỷ lệ mẫu nhiễm, tỷ lệ mẫu sống hiệu khử trùng cẩm chướng Trắng viền đỏ 19 Bảng 3.1.2: Tỷ lệ mẫu nhiễm, tỷ lệ mẫu sống hiệu khử trùng cẩm chướng Trắng cút 20 Bảng 3.1.3: Tỷ lệ mẫu nhiễm, tỷ lệ mẫu sống hiệu khử trùng cẩm chướng Hồng cánh sen 22 Bảng 3.2.1 Ảnh hưởng BAP, Kinetin đến tái sinh nhân nhanh chồi giống cẩm chướng Trắng viền đỏ 24 Bảng 3.2.2 Ảnh hưởng BAP, Kinetin đến tái sinh nhân nhanh chồi giống cẩm chướng Trắng cút 27 Bảng 3.2.1 Ảnh hưởng BAP, Kinetin đến tái sinh nhân nhanh chồi giống cẩm chướng Hồng cánh sen 29 Bảng 3.1.1 Ảnh hưởng NAA đến rễ ba giống cẩm chướng 31 DANH MỤC HÌNH Hình 3.1.1 Cẩm chướng Trắng viền đỏ 20 Hình 3.1.2 Cẩm chướng Trắng cút 21 Hình 3.1.3 Cẩm chướng Hồng cánh sen 23 Hình 3.2.1 Cẩm chướng trắng viền đỏ .26 Hình 3.2.2 Cẩm chướng trắng cút 28 Hình 3.2.3 Cẩm chướng hồng cánh sen 30 Hình 3.3.1 Rễ cẩm chướng sau 15 ngày ni cấy 32 MỞ ĐẦU .Lý chọn đề tài Cây hoa cẩm chướng (Dianthus caryophyllus L) loại hoa cắt cành phổ biến cho suất giá trị kinh tế cao [18] Cây hoa cẩm chướng ngày người tiêu dùng biết đến đa dạng màu sắc, hoa bền, thuận lợi cho việc bảo quản vận chuyển xa [14] Hiện nay, loại hoa cắt c n h trồng, cẩm chướng bốn loại hoa cắt cành có giá trị thương mại lớn Với ưu điểm: màu sắc đẹp, đa dạng, phong phú, sản lượng cao, dễ vận chuyển, bảo quản,…cẩm chướng trở thành loài hoa cắt cành trồng phổ biến giới, chiếm khoảng 17% tổng sản lượng hoa cắt cành [4] Ở Việt Nam cẩm chướng đánh giá loại hoa có nhiều triển vọng sản xuất xuất nước ta Trong tháng đầu năm 2009 cẩm chướng loại hoa đứng thứ kim ngạch xuất (sau hoa cúc) với kim ngạch xuất đạt 1,5 triệu USD chiếm 27% tổng kim ngạch xuất hoa nước [35] Ở đồng Bắc bộ, hoa cẩm chướng trồng vụ năm, đó, việc giữ giống qua mùa hè điều kiện khí hậu khơng thuận lợi nhân giống cho vụ sau khó thực Về kỹ thuật nhân giống, sản xuất nhân giống chủ yếu phương pháp giâm cành qua nhiều hệ, chất lượng kém, hệ số nhân thấp [14] Khi xã hội ngày phát triển, thu nhập nhu cầu thẩm mỹ người dân nâng cao đời sống tinh thần ngày coi trọng thú chơi hoa có vai trò đặc biệt quan trọng sống Sản xuất hoa trở thành ngành thương mại có giá trị kinh tế cao, mang lại lợi ích lớn khoảng 4,92 – 5,73 cm, nhiên công thức này, chồi gầy (Bảng 3.2.3) Thí nghiệm 2: Các môi trường bổ sung Kinetin cho nhiều chồi, chồi mập xanh: số chồi/mẫu dao động khoảng 1,5 – chồi/mẫu; chiều cao chồi từ 3,73 – 5,71 cm Công thức K 0,3 mg/l cho kết tốt với số chồi từ 4,86 – 6; chiều cao chồi khoảng 5,21 – 5,71 cm (Bảng 3.2.3) b a c d Hình 3.2.3 Cẩm chướng hồng cánh sen a, BAP 0,3 mg/l b, BAP 0,1 mg/l c, BAP 0,2 mg/l d, K 0,3 mg/l 3.3 Hoàn thiện giai đoạn rễ - tạo in vitro hoàn chỉnh chồi cẩm chướng Sau hoàn thành việc nhân nhanh chồi hoa cẩm chướng in vitro, tếp tục giai đoạn kích thích chồi rễ tạo hồn chỉnh để chúng sống độc lập, phát triển tốt chuyển trồng vào bầu đất vào vườn ươm α-NAA auxin hay sử dụng nông nghiệp nhân giống thực vật in vitro lẽ α-NAA có độ bền vững hóa học cao, có tác sụng kích thích sinh trưởng mạnh, kích thích hình thành rễ đặc biệt rễ bất định cành giâm, cành chiết mô nuôi cấy α-NAA nồng độ 0,1 – mg/l dung phổ biến việc tạo rễ chồi in vitro đa số loài thực vật [15], [17], [21] Bảng 3.1.1 Ảnh hưởng NAA đến rễ ba giống cẩm chướng Giống Trắng viền đỏ Trắng cút Chiều dài rễ Công thức % mẫu rễ Số rễ/mẫu CT1 (ĐC) 100% 3±1 CT2 100% 3,67±0,57 CT3 100% 6,67±0,57 CT4 100% 3,33±1 CT1 (ĐC) 100% 3,33±0,57 a 3,03±0,15 CT2 100% 3,67±0,57 a 3,33±0,21 CT3 100% 4±1 a a (cm) 3,23±0,15 a 3,93±0,25 b 4,8±0,1 c 3,3±0,2 a a a b a ab 3,63±0,25 b CT4 100% 5,67±1,15 b 4,9±0,2 c Hồng cánh sen ab 2,97±0,21 a 3,53±0,11 b 4,33±0,15 c 5,43±0,15 CT1 (ĐC) 100% 3,67±0,57 CT2 100% 3,33±0,57 CT3 100% 4,67±0,57 CT4 100% 6,33±1,15 a b c d với thí nghiệm, cột, kí tự theo sau khác a, b, c…thể sai khác có ý nghĩa thống kê với α=0,05 Qua kết bảng 3.1.1 cho thấy việc bổ sung α-NAA vào mơi trường có tác động tốt cho hình thành rễ từ chồi in vitro, Sau 10 ngày nuôi cấy bắt đầu xuất rễ Cụ thể môi trường công thức CT3 (MS + 0,2 mg/l NAA) tốt cho hình thành rễ giống Trắng viền đỏ, với số rễ trung bình đạt 6,67 chiều dài rễ 4,8 cm (Bảng 3.1.1) Công thức CT4 (MS + 0,3 mg/l NAA) tốt cho hình thành rễ giống Trắng cút Hồng cánh sen với số rễ trung bình 5,67 6,33, chiều dài rễ 4,9 cm 5,43 cm (Bảng 3.1.1) Hình 3.3.1 Rễ cẩm chướng sau 15 ngày ni cấy Với môi trường bổ sung NAA 0,3 mg/l 0,2 mg/l kết thu tương đương với kết cơng trình ‗Nghiên cứu quy trình nhân giống hoa cẩm chướng SP1 (Diathus Caryophyllus Topaz) phương pháp nuôi cấy mô tế bào‖ Lê Đức Thảo Nguyễn Thị Kim Lý (Viện di truyền nơng nghiệp) có kết sau: Giai đoạn tạo hoàn chỉnh: ½ MS + 6,5 g/l agar + 2% đường + 0,2 mg/l NAA, tỷ lệ rễ: 93,11% Sự chênh lệch tỷ lệ rễ đề tài không đáng kể khoảng từ – % [14] KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận a Tạo vật liệu khỏi đầu Nồng độ khử trùng thích hợp cho giai đoạn tạo vật liệu khởi đầu ba giống cẩm chướng là: Xử lý sơ + Gia ven 10% 15 phút cho hiệu khử trùng cao 93,2% giống Trắng cút, 92,3% giống Trắng viền đỏ, 89,6% giống Hồng cánh sen b Tái sinh nhân nhanh Môi trường MS + 30 g/l đường sacharose + g/l agar bổ sung BAP 0,2 mg/l thích hợp cho tái sinh nhân nhanh hai giống cẩm chướng Trắng cút Hồng cánh sen Môi trường bổ sung BAP 0,1 mg/l thích hợp cho tái sinh nhân nhanh giống Trắng viền đỏ c Ra rễ - tạo hồn chỉnh Mơi trường MS + 30 g/l dường sacharose + g/l agar bổ sung NAA 0,3 mg/l thích hợp để rễ hai giống Trắng cút Hồng cánh sen; môi trường bổ sung NAA 0,2 mg/l tốt cho việc rễ giống Trắng viền đỏ Cây in vitro hồn chỉnh có chiều cao – cm, chiều dài rễ – cm thích hợp để rèn luyện ngồi tự nhiên Cây nhân quy trình sinh trưởng phát triển tốt Kiến nghị Tiếp tục nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng chất điều hòa sinh trưởng khác đến q trình nhân giống in vitro ba giống cẩm chướng: Trắng viền đỏ, Trắng cút, Hồng cánh sen, hồn thiện mơi trường nhân giống in vitro đạt hiệu cao Tiếp tục nghiên cứu để tm giá thể phù hợp cho tỷ lệ sống cao Đưa vào sản xuất đại trà số lượng lớn cẩm chướng in vitro sạch, nâng cao chất lượng, số lượng giống thị trường nước 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu nước Nguyễn Thị Lý Anh, Nguyễn Thị Hân, Nguyễn Quang Thạch (2010), ― N g h i ê n cứu nhân giống hoa cẩm c h n g ( D i a n t h u s caryophyllus L.) kỹ thuật khí canh‖, Tạp chí Nơng nghiệp phát triển nơng thôn, Kỳ 2, Tháng 7/2010, Tr 14 – 18 Nguyễn Tiến Bân (chủ biên), (2005), Danh lục loài thực vật Việt Nam, tập III, Nxb Nông nghiệp Hà Nội Đặng Văn Đông - Dự án hợp tác quốc tế với IDRC Canada: “ Nuôi cấy sản xuất hoa thương mại miền Bắc Việt Nam” 1994-1996 - Trường Đại học Nông nghiệp I - Hà Nội Đặng Văn Đông (2009), ―Thực trạng định hướng phát triển hoa cảnh Việt Nam‖, Báo cáo Hội nghị tổng kết khoa học công nghệ, Viện nghiên cứu rau Hà Nội ngày 19 – 20 tháng 3/2009 Đặng Văn Đông, Đinh Thế Lộc (2005), Công nghệ trồng hoa cho thu nhập cao, Quyển 5, NXB Lao động – Xã hội, Hà Nội Phạm Mỹ Linh (1998), ―Kết bước đầu nghiên cứu đặc điểm hoa Cẩm chướng (Diathus Caryophyllus L.)‖ báo cáo khoa học Nguyễn Xuân Linh CTV (1998), ―Điều tra khả phát triển hoa khu vực miền Bắc Việt Nam‘‘, Tạp chí Nơng nghiệp – Cơng nghiệp thực phẩm, số 2/1998 Nguyễn Xuân Linh (1998), ―Kỹ thuật trồng hoa‖ Nhà xuất nông nghiệp, Hà Nội 36 Nguyễn Thị Kim Lý, Nguyễn Xuân Linh (2005), Ứng dụng công nghệ sản xuất hoa, NXB Lao động, Hà Nội 10.Nguyễn Văn Mã, La Việt Hồng, Ong Xuân Phong (2013), Phương pháp nghiên cứu sinh lý học thực vật, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội 11.Nguyễn Thị Ngân (2007), Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật thủy canh khí canh nhân giống hoa cẩm chướng, Luận văn thạc sỹ nông nghiệp, Đại học Nơng nghiệp Hà Nội 12.Hồng Minh Tấn, Nguyễn Quang Thạch Trần Văn Phẩm (2000), Giáo trình Sinh lý thực vật, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 13.Lê Đức Thảo (2003), “Nghiên cứu, tuyển chọn giống hoa Cẩm chướng (Dianthus Cariophylus L.) phương pháp nhân giống giâm cành”, Luận văn thạc sĩ nông nghiệp, Đại học Nông nghiệp I, Hà Nội 14.Lê Đức Thảo, Nguyễn Thị Kim Lý, Hoàng Ngọc Thuận “Nghiên cứu quy trình nhân giống hoa Cẩm chướng SP1(Diathus Caryophyllus.Topaz.) phương pháp nuôi cấy mô tế bào”, Luận văn thạc sĩ nông nghiệp, Đại học Nông nghiệp I, Hà Nội 15.Vũ Văn Vụ (1999), Sinh lý thực vật ứng dụng, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội 16.Hoàng Thị Thế (2012), Nghiên cứu nhân giống phương pháp nuôi cấy mô sản xuất hoa cẩm chướng (Dianthus caryophyllus L) Quảng Ninh, Luận văn thạc sỹ Nông nghiệp, Trung tâm Khoa học sản xuất Lâm Nông nghiệp, sở NN PTNN tỉnh Quảng Ninh 17.Hồng Minh Tấn, Nguyễn Quang Thạch (2002), Chất điều hòa sinh trưởng trồng, Nxb Nông nghiệp 37 18.Nguyễn Mạnh Hùng (2009), Bước đầu nghiên cứu xử lý đợt biến thực nghiệm cẩm chướng tia Gammar, Luận văn thạc sỹ Nông nghiệp, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội 19.Vũ Văn Vụ, Vũ Thanh Tâm, Hoàng Minh Tấn (2005), Sinh lý học thực vật, Nxb Giáo dục Việt Nam 20.Dương Công Kiên (2003), Nuôi cấy mô thực vật II, Nxb Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh 21.Nguyễn Như Khanh (1996), Sinh lý học sinh trưởng phát triển thực vật, Nxb giáo dục Tài liệu nước 22.Donnan RS.(1998), ‗‗Carnation cropping in rockwool‘‘, International Society for Soilless Culture, Netherlands, 1998, p 117-134 23.Cox Rj (19970, ―Carnaton producton in Kenya‖, Acta- Horticulture, No.216, p.43 24.D.M.U.B Dhanasekera (1998), Cut flower producton in Srilankan, FAO, Bangkok, Thailand, p 50 – 54 25.Menguc A (1987), ―Carnaton growing and problem in Turkey‖, Acta- Hortculture, No.216, p.23-28 26.Teresita L (1998), Cut flowerproducton in the Philippin, FAO, Bangkok, Thailand, p 42-49 27.Harbaugh D T., Nepokroeff M., Rabeler R K., Mc Neill J., Zimmer E A., & Wagner W L., 2009 A new lineage-based tribal classification of th e family Sci 171(2):185–198 38 Caryophyllaceae Int J Plant 28.Erixon Per & Oxelman Bengt (2008), ―Retculate or tree-like chloroplast DNA evoluton 39 in Sileneae (Caryophyllaceae)?‖ Molecular Phylogenetics and Evolution 48(1), tháng năm 2008: 313–325 29 Smissen R D., Clement J C., Garnock-Jones P J., & Chambers G K (2002), ―Subfamilial relatonships in Caryophyllaceae as inferred from 5' ndhF sequences‖, American J Bot 89(8): 1336-1341 30.Fior S., Karis P O., Casazza G., Minuto L., & Sala F(2006), ―Molecular phylogeny of the Caryophyllaceae (Caryophyllales) inferred from chloroplast matK and nuclear rDNA ITS sequences ‖ American J Bot 93(3): 399-411 31 Rudolph ―Antarctic Lichens and Vascular Plants: Their Significance‖ American Institute of Biological Sciences 15 (4): 285–287 32.Teresita L (1998), Cut flower production in the Philippin, FAO, Bangkok, Thailand, p 42 – 49 33.Yang X, G Liu, L.Zhu (1998), Cut fower production in China, FAO, Bangkok, Thailand, p5 – 13 Tài liệu Internet 34.http://www.clast.ac.vn/AP/tapchitrongnuoc/kcm/2001/tapchi10/ 4/te p46.htm 35.http:// www.rauhoaquavietnam.vn 36.http:// www.dalat.gov.vn 37.http:// www.quantumtuber.com 40 PHỤ LỤC Một số hình ảnh trình làm thí nghiệm Hình a: Hoa cẩm chướng in vitro Hình b: Kiểm tra mẫu ni cấy thao tác box cấy vơ trùng Phòng Sinh lý học thực vật, Khoa Sinh-KTNN, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 41 ... thiện quy trình nhân giống in vitro số giống hoa cẩm chướng cắt cành (Dianthus caryophyllus. L) ” nhằm cải thiện số giai đoạn quy trình nhân giống in vitro l i hoa với mục đích cung cấp nguồn giống. .. HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI KHOA SINH – KTNN - - NGUYỄN THỊ THANH HỒN THIỆN QUY TRÌNH NHÂN GIỐNG IN VITRO MỘT SỐ GIỐNG HOA CẨM CHƯỚNG CẮT CÀNH (Dianthus caryophyllus L. ) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI... cấp nguồn giống hoa cẩm chướng bệnh, có chất l ợng cho thị trường Mục đích nghiên cứu Hồn thiện quy trình nhân in vitro số giống hoa cẩm chướng cắt cành (Dianthus caryophyllus L) , nhằm góp phần