Nghiên cứu hệ thống tái sinh cây đậu xanh

1. Mở đầu 2. Vật liệu và phương pháp 3. Kết quả nghiên cứu 4. Kết luận và đề nghị

HOÀNG THỊ THÚY

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TÁI SINH CÂY

ĐẬU XANH (VIGNA RADIATA (L.) WILCZEK)

PHỤC VỤ CHO CHUYỂN GENE

Luận văn Thạc sĩ sinh họcMã số: 60 42 30

Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Xuân Đắc

Hà Nội, 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

NỘI DUNG BÁO CÁO

1 Mở đầu

2 Vật liệu và phương pháp3 Kết quả nghiên cứu

1 Më §ÇU

* Cây đậu xanh Vigna radiata (L.) Wilczek là cây họ đậu ngắn

ngày có giá trị kinh tế và dinh dưỡng cao Tuy nhiên, năng suất đậu xanh của nước ta còn thấp, do bộ giống đậu xanh còn nghèo nàn.

* Chính vì vậy những nghiên cứu chọn tạo giống đậu xanh có năng suất cao, kháng bệnh, chống chịu tốt với các điều kiện bất lợi, thời gian chín tập trung… là những vấn đề có ý nghĩa thực tiễn rất quan trọng

* Hiện nay, một trong các kỹ thuật được quan tâm ứng dụng vào chọn tạo giống đậu xanh là sử dụng các kĩ thuật sinh học hiện đại để tạo ra giống đậu xanh mới có nhiều ưu việt.

* Trên cơ sở lý luận và thực tiễn của hướng nghiên cứu này,

chúng tôi tiến hành đề tài:“Nghiên cứu hệ thống tái sinh cây

đậu xanh (Vigna radiata (L.) Wilczek) phục vụ cho chuyển

gene”.

2 Mục đích nghiên cứu

- Xây dựng hệ thống tái sinh cây đậu xanh phục vụ cho chuyển gene.

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu điều kiện khử trùng hạt đậu xanh.

- Nghiên cứu hệ thống tái sinh cây đậu xanh thông qua mô sẹo.

- Nghiên cứu ảnh hưởng của chất kích thích sinh trưởng (KTST) tới khả năng tạo đa chồi từ nốt lá mầm, chồi ngọn, đốt thân, khả năng kéo dài chồi.

- Xác định ảnh hưởng của IBA và NAA tới khả năng ra rễ của chồi đậu xanh.

- Xác định giá thể phù hợp cho sinh trưởng phát triển của đậu xanh nuôi cấy mô trong giai đoạn vườn ươm.

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Hai giống đậu xanh ĐX11 và V123

- Phạm vi nghiên cứu: Nghiên cứu hệ thống tái sinh

cây đậu xanh (Vigna radiata (L.) Wilczek) phục vụ cho

chuyển gene.

5 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật

6 Giả thuyết khoa học

Xây dựng được quy trình nuôi cấy in vitro cây đậu

xanh phục vụ chuyển gene và những nghiên cứu khác.

2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP2.1 Nguyên liệu

- 2 giống đậu xanh ĐX11 và V123 do Trung tâm Tài nguyên di truyền thực vật thuộc Viện khoa học Nông

nghiệp Việt Nam cung cấp.

- Nghiên cứu này được tiến hành tại phòng Công nghệ tế bào thực vật và Trại Thực nghiệm sinh học,

thuộc Viện Công nghệ sinh học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

- Thời gian thực hiện: từ tháng 7/2009 - 9/2010.

2.2 Phương pháp.

Hình 2.1 Sơ đồ thí nghiệm tổng quát

Tái sinh cây

Hạt đậu xanh

Khử trùng hạt

Tạo cây con nuôi cây in vitro

Tạo mô sẹoTạo đa chồi

Tạo cây hoàn chỉnh

Trồng cây in vitro trong bầu

2.2.1 Môi trường tạo mô sẹo

2.2.3 Môi trường tạo đa chồi

T1-T9: MS + (BAP (1-3mg/l) hoặc BAP (1-3mg/l và 10% nước dừa) hoặc Kin (1-3mg/l).

2.2.4 Môi trường kéo dài chồi

K1- K5: MS + GA3(0,5-3 mg/l)

2.2.5 Môi trường tạo cây hoàn chỉnh

R1- R6: MS + ( IBA (0,1-0,3 mg/l) hoặc NAA (0,1 – 0,3mg/l).

+ Nuôi cấy trong bình tam giác 250 ml.

+ Áng sáng đèn neon có cường độ 2.500lux.+ Thời gian chiếu sáng 14 giờ/ngày.

Hoặc nuôi trong buồng tối.

2.2.6 Điều kiện nuôi cấy in vitro

3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

3.1 Tạo mẫu đậu xanh sạch in vitro

Bảng 1: Tạo mẫu đậu xanh sạch in vitro sau 4 ngày nuôi cấy

CTKT Thời

gian khử trùng (phút)

Số mẫu

Tổng số mẫu nảy mầm

Mẫu

CT1Javen

Bảng 1: Kết quả mẫu đậu xanh sạch in vitro sau 4 ngày nuôi cấy

gian khử trùng (phút)

Số mẫu

Tổng số mẫu nảy mầm

Mẫu

CT2Javen

Bảng 1: Kết quả mẫu đậu xanh sạch in vitro sau 4 ngày nuôi cấy

gian khử trùng (phút)

Số mẫu

Tổng số mẫu nảy mầm

Mẫu

CT3Javen

CTMT2,4 D

tạo mô sẹo

vàng Xốp, nhiều rễ 100 Trắng, vàng Xốp, nhiều rễH4 4,0100TrắngĐặc, nhiều rễ100TrắngĐặc, nhiều rễH55,0100TrắngĐặc, nhiều rễ100TrắngĐặc, nhiều rễH66,0100TrắngĐặc, nhiều rễ100TrắngĐặc, nhiều rễ

Bảng 2: Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến khả năng tạo mô sẹo từ mảnh lá sau 4 tuần nuôi cấy

3.2 Tạo mô sẹo từ mảnh lá

3.2 Tạo mô sẹo từ mảnh lá

CTMT2,4 D

Tỷ lệ % tạo mô

28,5TrắngĐặc, nhiều rễ

12,9TrắngĐặc, nhiều rễ

H10 10,0 0,0 0-

-H11 11,0 0,0 0-

-Bảng 2: Ảnh hưởng của môi trường nuôi cấy đến khả năng tạo mô sẹo từ mảnh lá sau 4 tuần nuôi cấy

Hình 1: Tạo mô sẹo từ mảnh lá trên môi trường H3

3.3 Tạo mô sẹo từ thân

Tỷ lệ ( %)

Nồng độ 2,4 D ( mg/l)Tỷ lệ tạo mô sẹo

Hình 2: Mô sẹo từ thân mầmtrên môi trường H3

Hình 3: Ảnh hưởng của 2,4D

đến khả năng tạo mô sẹo từ thân cây

Hình 4: Mô sẹo từ mảnh látrên môi trường tái sinh 4 tuần

Hình 5: Mô sẹo từ thân câytrên môi trường tái sinh 4 tuần

3.4 Tạo đa chồi từ nốt lá mầm

Số chồi/ 1 lá mầm

ĐC T2 T4 T6 T8

Công thức MT

Hình 6: Tạo đa chồi từ nốt lá mầm

3.5 Tạo đa chồi từ chồi ngọn

Hình 8: Ảnh hưởng của chất KTST đến khả năng tạo đa chồi từ chồi ngọn

Hình 9: Tạo đa chồitrên môi trường T5

3.6 Tạo đa chồi từ đốt thân

Số chồi / 1 thân

MS T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9

Công thức MT

Hình 10: Tạo đa chồi từđốt thân trên môi trường T5

Hình 11: Hệ số tạo chồi từ đốt thân

3.7 Môi trường kéo dài chồi

Chiều dài chồi ( cm)

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3

Nồng độ GA3 ( mg/l)

tới khả năng kéo dài chồi

Hình 13: Kéo dài chồi đậu xanh từ nốt lá mầm trên môi trường K2

3.8 Nghiên cứu ảnh hưởng của IBA và NAA tới khả năng ra rễ

số rễ/câyChiều dài

rễ Tỷ lệ ra rễ(%) số rễ/cây Chiều dài rễ Tỷ lệ ra rễ(%)

Hình 14: Tạo rễ trên môi trường R1

Hình 15: Tạo cây hoàn chỉnh

Hình 16: Tạo rễ trên môi trường R4 (17 ngày)

Hình 17: Tạo rễ trênmôi trường R4 (17 ngày)

3.9 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian ra rễ tới sức sống của cây

Tỷ lệ cây sống (%)

12 ngày 17 ngày 20 ngày

Thời gian TN

Hình 18: Ảnh hưởng của thời gian ra

rễ tới sức sống của câyHình 19: Cây đậu xanh tái sinh trồng trên trấu hun

3.10 Nghiên cứu ảnh hưởng của giá thể tới sức sống của cây

Hình 20: Cây tái sinh

trồng trên cát Hình 21: Cây tái sinh trồng trên cát + trấu hun Hình 22: Cây tái sinh trồng trên trấu hun

Hình 23: Cây đậu xanh tái sinh ra hoa và kết quả

Phôi hạt chínCây mầm

( MS+20g/l sucrose+9g/l agar)

Môi trường kéo dài chồi

Môi trường tạo cây hoàn chỉnh

MS+20g/l sucrose+9g/l agar+0,1mg/l IBAHuận luyện, chăm sóc cây

4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ

4.1 Kết luận

1 Bước đầu đã xây dựng được hệ thống nuôi cấy in vitro của cây đậu xanh

phục vụ mục đích chuyển gene thông qua tạo đa chồi từ nốt lá mầm, đốt thân và chồi ngọn Môi trường tạo đa chồi là T2 (2mg/l BAP + 10% nước dừa) Hệ số tạo chồi từ đốt thân là 3,4; từ nốt lá mầm là 3,8 và từ chồi ngọn là 6,5.

2 Đã xác định được môi trường kéo dài chồi đậu xanh là MS cơ bản có bổ sung 1mg/l GA3

3 Đã xác đinh được môi trường tạo cây hoàn chỉnh là MS cơ bản có bổ sung 0,1mg/l IBA trong thời gian nuôi cấy là 12 ngày.

4 Đã xác định được giá thể phù hợp là cát + trấu hun tỷ lệ 1:1 để trồng cây in

vitro, với tỷ lệ cây sống là 100% Cây đậu xanh nuôi cấy in vitro sinh trưởng

và phát triển bình thường ở điều kiện tự nhiên.

4.2 Đề nghị

Tiếp tục ứng dụng hệ thống nuôi cấy in vitro này để chuyển các gene có giá trị kinh tế vào cây đậu xanh

XIN CH N ÂN