Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố, đèn LED trong hệ thống thủy canh in vitro đến quá trình nhân nhanh cây lan Kim Tuyến (Anoechilus sectacus.), một loài dược liệu quý

ĐỒN THANH NIÊN CỘNG SẢN HỒ CHÍ MINH BAN CHẤP HÀNH TP HỒ CHÍ MINH CƠNG TRÌNH DỰ THI GIẢI THƯỞNG SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC EURÉKA LẦN THỨ XX NĂM 2018 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ, ĐÈN LED TRONG HỆ THỐNG THỦY CANH IN VITRO ĐẾN QUÁ TRÌNH NHÂN GIỐNG LAN KIM TUYẾN (Anoectochilus setaceus Blume.) MỘT LOÀI DƯỢC LIỆU QUÝ HIẾM LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU: CÔNG NGHỆ SINH – Y SINH CHUN NGÀNH: SINH HỌC Mã số cơng trình: …………………………… i MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC BIỂU ĐỒ xi DANH MỤC HÌNH ẢNH xiv TÓM TẮT MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài 2 Mục tiêu đề tài Đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu 5 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài 5.1 Ý nghĩa khoa học đề tài 5.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài PHẦN 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Thủy canh 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Các yêu cầu hệ thống thuỷ canh 1.1.3 Dung dịch dinh dưỡng thủy canh 1.2 Hệ thống thủy canh in vitro 10 1.3 Tình hình nghiên cứu phương pháp thủy canh in vitro 11 1.4 Giới thiệu lan Kim Tuyến (Anoetochilus setaceus Blume.) 12 1.4.1 Giới thiệu chung lan Kim Tuyến 12 1.4.2 Đặc điểm hình thái 15 1.4.2.1 Thân rễ 15 1.4.2.2 Thân khí sinh 15 1.4.2.3 Rễ 15 1.4.2.4 Lá 16 ii 1.4.2.5 Hoa, 16 1.4.3 Nhân giống Lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) 17 1.4.3.1 Nhân giống hạt 17 1.4.3.2 Nhân giống 18 1.4.3.3 Phương pháp giâm 18 1.4.3.4 Nhân giống in vitro 18 1.5 Tình hình nghiên cứu lan Kim Tuyến 19 1.5.1 Tình hình nghiên cứu giới 19 1.5.2 Tình hình nghiên cứu nước 19 1.6 Ảnh hưởng điều kiện môi trường lên sinh trưởng phát triển lan Kim Tuyến 20 1.6.1 Thành phần thể tích mơi trường 20 1.6.2 Giá thể 20 1.6.2.1 Định nghĩa 20 1.6.2.2 Agar 21 1.6.2.3 Xơ dừa 21 1.6.2.4 Vỏ trấu 22 1.6.2.5 Bã mía 22 1.6.2.6 Bơng gòn 23 1.6.2.7 Giá thể film nylon 24 1.7 Các loại muối kim loại 25 1.7.1 Bạc nitrate 25 1.7.2 Đồng sulfate 26 1.8 Các dung dịch nano 29 1.8.1 Nano bạc 29 1.8.1.2 Hiệu kháng vi sinh vật nano bạc 29 1.8.1.3 Hiệu hạt nano lên sinh trưởng phát triển thực vật 30 1.8.1.4 Hiệu hạt nano lên trình quang hợp 32 1.8.1.5 Tính an tồn nano bạc 33 1.8.2 Nano chitosan 33 1.8.2.1 Ứng dụng nano chitosan 34 iii 1.8.3 Nano đồng 35 1.8.3.1 Hoạt động kháng khuẩn nano đồng 35 1.8.3.2 Cơ chế kháng khuẩn nano đồng 37 1.8.3.3 Ảnh hưởng nông học nano đồng 38 1.9 Chitosan 39 1.9.1.Công thức cấu tạo 39 1.9.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng chitosan 40 1.9.2.1 Trong công nghiệp 40 1.9.2.2 Trong y dược học 40 1.9.2.3 Trong Nông nghiệp 41 1.10 Hệ thống chiếu sáng đơn sắc 44 1.10.1 Hệ thống chiếu sáng đơn sắc nhân giống vơ tính thực vật 44 1.10.2 Vai trò ánh sáng đơn sắc nghiên cứu tái sinh, sinh trưởng phát triển thực vật 45 PHẦN 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 48 2.1 Vật liệu phương pháp 48 2.1.1 Đố i tươ ̣ng nghiên cứu 48 2.1.2 Hóa chất sử dụng 48 2.1.3 Môi trường nuôi cấy 48 2.1.4 Thiết bị dụng cụ 48 2.1.5 Điề u kiê ̣n nuôi cấ y 49 2.1.6 Mẫu cấy 49 2.1.7 Nội dung nghiên cứu 50 2.1.8 Giá thể film nylon PE 50 2.1.9 Hệ thống nuôi cấy 51 2.1.10 Hệ thống chiếu sáng 52 2.1.10.1 Hê ̣ thố ng chiế u sáng LED đơn sắc 54 2.1.10.2 Hê ̣ thố ng chiế u sáng đèn LED hỗn hợp 55 2.2 Phương pháp nghiên cứu 57 2.2.1 Thiết lập hệ thống thủy canh in vitro 57 2.2.2 Phương pháp nghiên cứu 57 iv 2.2.3 Bố trí thí nghiệm 57 2.2.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng bạc nitrate (AgNO3) đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 57 2.2.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng nano bạc đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 58 2.2.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng chitosan đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 60 _Toc524046979 2.2.3.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng nano chitosan đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 61 2.2.3.5 Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng CuSO4 đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 62 2.2.3.6 Thí nghiệm 6: Khảo sát ảnh hưởng nano đồng đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 63 2.2.3.7 Thí nghiệm 7: Khảo sát ảnh hưởng nguồn chiếu sáng LED đơn sắc đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyế n (A setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 64 2.2.3.8 Thí nghiệm 8: Khảo sát ảnh hưởng nguồn chiếu sáng LED hỗn hợp đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 65 2.2.3.9 Thí nghiệm 9: Khảo sát ảnh hưởng giá thể đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 66 v 2.2.3.10 Thí nghiệm 10: Khảo sát ảnh hưởng giá thể đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro bổ sung thêm nano chitosan 67 2.2.4 Giai đoạn 68 PHẦN 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 69 3.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng bạc nitrate (AgNO3) đến tăng trưởng tạo hoàn cỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 69 3.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng nano bạc đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 76 3.3 Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng chitosan đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 83 3.4 Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng nano chitosan đến khả tăng trưởng lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 90 3.5 Thí nghiệm 5: Ảnh hưởng CuSO4 đến khả tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 97 3.6 Thí nghiệm 6: Ảnh hưởng nano đồng đến tăng trưởng lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 104 3.7 Thí nghiệm 7: Ảnh hưởng nguồn chiếu sáng LED đơn sắc đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyế n (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro.111 3.8 Thí nghiệm 8: Ảnh hưởng nguồn chiếu sáng LED hỗn hợp đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 118 vi 3.9 Thí nghiệm 9: Ảnh hưởng giá thể đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 125 3.10 Thí nghiệm 10: Ảnh hưởng giá thể đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro bổ sung thêm nano chitosan 132 PHẦN 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 139 4.1 Kết luận .139 4.2 Kiến nghị .139 TÀI LIỆU THAM KHẢO 141 PHỤ LỤC vii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT AC Alternating Current ACC Synthetaza1-aminocycloptopane aminocyclopropane-1-carboxylic acid BAP - Benzyl Amino Purin DNA Deoxyribonucleic Acid HBV Hepatitis B virus HIV Human Immunodeficiency Virus LED Light emitting diode MS Murashige Skoog (1962) NAA Sodium α-naphthaleneaceticd PE Polyethylene PLB Protocorm-like body SAM Synthetaza S-adenosyl methionine SARS-Cov SARS coronavirus UV Ultraviolet viii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần bã mía sau ép đường 23 Bảng 2.1 Khảo sát ảnh hưởng bạc nitrate (AgNO3) đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 58 Bảng 2.2 Khảo sát ảnh hưởng nano bạc đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 59 Bảng 2.3 Khảo sát ảnh hưởng chitosan đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 61 Bảng 2.4 Khảo sát ảnh hưởng nano chitosan đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 62 Bảng 2.5 Khảo sát ảnh hưởng CuSO4 đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 63 Bảng 2.6 Khảo sát ảnh hưởng nano đồng đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 64 Bảng 2.7 Khảo sát ảnh hưởng ánh sáng LED đơn sắc đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan kim Tuyế n (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống nuôi cấy thủy canh in vitro 65 Bảng 2.8 Khảo sát ảnh hưởng nguồn chiếu sáng LED hỗn hợp đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 66 Bảng 2.9 Khảo sát ảnh hưởng giá thể đến tăng trưởng tạo hoàn chỉnh lan Kim Tuyến (Anoectochilus setaceus Blume.) hệ thống thủy canh in vitro 66 50 B A 2.3333 9 B B C 2.0667 C C 1.8667 CHIỀU RỘNG LÁ The ANOVA Procedure Class Level Information Class Kq 17 Levels Values NT 12345 B 01234 0.6 0.7 0.8 0.9 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.1 2.2 2.5 Number of observations 45 The ANOVA Procedure Dependent Variable: Kq Sum of Source DF Model Squares Mean Square F Value Pr > F 6.82044444 0.85255556 9.81 F NT 3.41022222 0.85255556 9.81 F 36 1.208574 1.051 1.105 1.140 1.165 Means with the same letter are not significantly different Duncan Grouping A Mean 2.8467 N NT A B A 2.1356 B B A 2.1222 B B A 9 9 A A 2.0111 B B 1.0433 TRONG LƯỢNG TƯƠI The ANOVA Procedure Class Level Information Class Kq Levels Values NT 12345 B 01234 11 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3 1.4 1.7 Number of observations 45 The ANOVA Procedure Dependent Variable: Kq Sum of Source DF Model Squares Mean Square F Value Pr > F 2.62666667 0.32833333 13.57 F 9.98 F 45.91111111 11.47777778 9.98 F 44.75555556 11.18888889 5.34 0.0018 44.75555556 11.18888889 5.34 0.0018 Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom Error Mean Square Number of Means Critical Range 1.384 36 2.096296 1.455 1.501 1.535 Means with the same letter are not significantly different Duncan Grouping A Mean 4.8889 N NT A B A 4.0000 B B A C 3.5556 B B C 9 A C 2.5556 C C 2.1111 CHIỀU CAO CÂY The ANOVA Procedure Class Level Information Class Kq 28 Levels Values NT 12345 B 01234 2.5 3.6 4.2 4.3 4.5 5.4 5.5 5.7 5.9 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.8 6.9 7.1 7.3 7.5 7.6 7.8 7.9 8.2 8.4 Number of observations 45 The ANOVA Procedure Dependent Variable: Kq Sum of Source DF Model Squares Mean Square 39.95555556 Error 36 50.18222222 Corrected Total F Value 4.99444444 44 3.58 1.39395062 90.13777778 R-Square Coeff Var Root MSE Kq Mean 0.443272 19.11135 1.180657 6.177778 Source DF NT B Anova SS Mean Square F Value 19.97777778 4.99444444 3.58 0.0147 19.97777778 4.99444444 3.58 0.0147 Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom Error Mean Square Number of Means Critical Range Pr > F 0.0037 1.129 36 1.393951 1.187 1.224 1.252 Means with the same letter are not significantly different Duncan Grouping Mean N NT Pr > F 55 A 6.9222 9 A A 6.7000 A 6.3111 A A B A 5.9222 9 B B 5.0333 CHIỀU DÀI LÁ The ANOVA Procedure Class Level Information Class Kq 19 Levels Values NT 12345 B 01234 0.5 1.3 1.4 1.5 1.7 1.8 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.2 3.5 4.8 Number of observations 45 The ANOVA Procedure Dependent Variable: Kq Sum of Source DF Model Squares Mean Square 39.21911111 Error 36 0.00000000 Corrected Total R-Square 44 Coeff Var 1.000000 Source DF NT B F Value Pr > F Infty F Model 1.59553462 0.19944183 2.42 0.0331 Error 36 2.96273758 Corrected Total 44 0.08229827 4.55827220 R-Square Coeff Var Root MSE Kq Mean 0.350031 47.28478 0.286877 0.606700 Source NT B DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F 4 0.79776731 0.79776731 0.19944183 0.19944183 2.42 2.42 0.0659 0.0659 The ANOVA Procedure Duncan's Multiple Range Test for Kq NOTE: This test controls the Type I comparisonwise error rate, not the experimentwise error rate Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom 36 Error Mean Square 0.082298 Number of Means Critical Range 2743 2883 2975 3041 Means with the same letter are not significantly different Duncan Grouping A B A B A B Mean 0.8489 A 0.6222 B A 0.5915 B 0.4928 N NT 9 58 B 0.4781 B TRỌNG LƯỢNG KHÔ The ANOVA Procedure Class Level Information Class Kq Levels Values NT 12345 B 01234 14 0.0261 0.0286 0.032833333 0.036133333 0.039866667 0.044133333 0.0468 0.0472 0.047866667 0.0553 0.0605 0.069833333 0.0734 0.0794 Number of observations 45 The ANOVA Procedure Dependent Variable: Kq Sum of Source DF Model Squares Mean Square 0.01093371 Error 36 0.00000000 Corrected Total R-Square 44 Coeff Var 1.000000 Source NT B Pr > F Infty F 61 Number of Means Critical Range 7103 7467 7705 7876 Means with the same letter are not significantly different Duncan Grouping Mean A 7.7444 A 7.7111 N 9 NT A A A 7.5556 A B A 7.3778 9 B B 6.7000 CHIỀU DÀI LÁ The ANOVA Procedure Class Level Information Class Kq 21 Levels Values NT 12345 B 01234 1.3 1.5 1.9 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 4.8 Number of observations 45 The ANOVA Procedure Dependent Variable: Kq Sum of Source DF Model Squares 10.91822222 Error 36 Mean Square F Value Pr > F 1.36477778 6.99 F NT 5.45911111 1.36477778 6.99 0.0003 B 5.45911111 1.36477778 6.99 0.0003 Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom Error Mean Square Number of Means Critical Range 4225 36 0.195272 4441 4583 4684 Means with the same letter are not significantly different Duncan Grouping A Mean 3.0556 N NT A B A 2.7000 B B A 9 A 2.6444 B B 2.5889 C 1.9778 9 Chiều rộng The ANOVA Procedure Class Level Information Class Kq 15 Levels Values NT 12345 B 01234 0.5 0.8 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.1 2.3 2.5 Number of observations 45 62 The ANOVA Procedure Dependent Variable: Kq Sum of Source DF Model Squares Mean Square F Value Pr > F 0.33588889 2.93 0.0125 2.68711111 Error 36 4.12533333 Corrected Total 44 0.11459259 6.81244444 R-Square Coeff Var Root MSE Kq Mean 0.394442 21.54623 0.338515 1.571111 Source DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F NT 1.34355556 0.33588889 2.93 0.0339 B 1.34355556 0.33588889 2.93 0.0339 Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom Error Mean Square Number of Means Critical Range 3236 36 0.114593 3402 3511 3588 Means with the same letter are not significantly different Duncan Grouping A Mean 1.8444 N NT A B A 1.6111 B B A B A 9 9 A 1.5889 B A 1.5000 B B 1.3111 Chiều dài rễ The ANOVA Procedure Class Level Information Class Kq 21 Levels Values NT 12345 B 01234 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.7 0.9 1.1 1.2 1.3 1.4 1.8 1.9 2.3 2.5 3.5 Number of observations 45 The ANOVA Procedure Dependent Variable: Kq Sum of Source DF Model Squares 27.22933333 Error 36 F Value Pr > F 3.40366667 3.99 0.0018 30.68311111 Corrected Total Source Mean Square 44 0.85230864 57.91244444 R-Square Coeff Var Root MSE Kq Mean 0.470181 59.60438 0.923206 1.548889 DF Anova SS Mean Square F Value Pr > F NT 13.61466667 3.40366667 3.99 0.0088 B 13.61466667 3.40366667 3.99 0.0088 Alpha 0.05 Error Degrees of Freedom Error Mean Square Number of Means Critical Range 8826 36 0.852309 9279 9574 9786 Means with the same letter are not significantly different Duncan Grouping A 2.5556 Mean N NT 63 B 1.6333 9 9 B B 1.4333 B 1.1000 B B B 1.0222 Trong lượng tươi The ANOVA Procedure Class Level Information Class Levels NT B Kq 11 Values 12345 01234 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.1 1.2 1.3 Number of observations 45 The ANOVA Procedure Dependent Variable: Kq Sum of Source DF Model Squares Mean Square 2.16444444 0.27055556 Error 36 1.14666667 Corrected Total Source 44 F Value 8.49 0.03185185 3.31111111 R-Square Coeff Var Root MSE Kq Mean 0.653691 23.62114 0.178471 0.755556 DF NT B Anova SS Pr > F