Nghiên cứu qui trình nhân giống in vitro cây Xương rồng lê gai Opuntia ficus indica (L.) Mill.

Trong nghiên cứu này, khi nuôi cấy khúc cắt mang mô phân sinh ngọn chồi cây Opuntia ficusindica trên môi trường Murashige và Skoog (MS) có sự phối hợp bổ sung 6-Benzylaminopurine (BA) 5mg/l, vị trí mang mô phân sinh ngọn chồi ở mặt chính diện thuộc phần ngọn của nhánh cho hiệu quả tạo chồi cao nhất.

Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ Số 63 Nghiên cứu qui trình nhân giống in vitro Xương rồng lê gai Opuntia ficus indica (L.) Mill Nguyễn Thị Cẩm Duyên1,*, Bùi Trang Việt2, Trần Thanh Hương2 Khoa Dược, Đại học Nguyễn Tất Thành Khoa Sinh học - Công nghệ Sinh học, Đại Học Khoa học Tự nhiên Tp.Hồ Chí Minh * ntcduyen@ntt.edu.vn Tóm tắt Trong nghiên cứu này, nuôi cấy khúc cắt mang mô phân sinh chồi Opuntia ficusindica môi trường Murashige Skoog (MS) có phối hợp bổ sung 6-Benzylaminopurine (BA) 5mg/l, vị trí mang mơ phân sinh chồi mặt diện thuộc phần nhánh cho hiệu tạo chồi cao Sự phát sinh chồi đạt cao mơi trường MS có phối hợp bổ sung BA 5mg/l 1-naphtalene acetic acid (NAA) 0,5mg/l Việc hủy mô phân sinh chồi đỉnh cách cắt bỏ bề mặt cho số chồi tạo thành cao Mơi trường MS có bổ sung indol butyric acid (IBA) 0,5mg/l kích thích tạo rễ từ chồi in vitro rõ Mối liên hệ vị trí mẫu cấy, phát sinh chồi rễ thảo luận ® 2018 Journal of Science and Technology - NTTU Giới thiệu Xương rồng lê gai Opuntia ficus-indica biết đến đa chức năng, sử dụng làm cảnh thuốc, cành dùng làm thức ăn cho người gia súc Cây trồng làm hàng rào, giúp chống xâm lấn cát khu vực hoang mạc bán hoang mạc[1] Thành phần nhánh Opuntia ficus-indica nước (80-85%), carbohydrate (3-7%), chất xơ (1-2%), protein (0,5-1%) Ngoài xương rồng chứa lượng lớn chất nhầy với liên kết (1-4)- β-D-acid galacturonic R(1-2)-L-rhamnose Bên cạnh đó, Opuntia ficus-indica cịn có nhiều hợp chất có hoạt tính sinh học Hàm lượng hợp chất hóa thực vật khác lồi Opuntia Ví dụ, xương rồng màu đỏ chứa lượng taurine (7,711,2mg/100g tươi) giống Sicily, hàm lượng taurine thấp giống châu Mỹ châu Phi Hàm lượng phenol polyphenol tổng (dạng tự hay liên kết) 80-90mg/100g khô, bao gồm aromadendrin, taxifolin hay dihydroquercetin, isorhamnetin, vitexin, kaempferol, quercetin, betalain, betacyanin, rutin, isorhamnetin dẫn xuất myricetin, orientin, vài dẫn xuất pyrone[2] Nhận 04.10.2018 Được duyệt 28.11.2018 Cơng bố 25.12.2018 Từ khóa Opuntia ficus-indica, xương rồng, cụm chồi, mô phân sinh, in vitro Opuntia ficus-indica chứa lượng lớn acid ascorbic, vitamin E, carotenoid, chất xơ, amino acid hợp chất chống oxy hóa (phenol, flavonoid, betaxanthin betacyanin) Đây chất có lợi cho sức khỏe, thể khả làm hạ đường huyết, hạ lipid máu đặc tính chống oxy hóa Xương rồng dồi vitamin khoáng chất, đáng kể chứa nhiều chất dinh dưỡng chất chống viêm loét dày, chống oxy hóa, chống ung thư, bảo vệ thần kinh, bảo vệ gan chống khối u Hoa Opuntia ficus-indica chứa nhiều loại flavonoid kaempferol quercetin Vỏ hạt dùng để sản xuất dầu, lipid vỏ làm giàu thêm acid béo chất chống oxy hóa béo hòa tan Cành chứa vitamin, chất chống oxy hóa nhiều loại flavonoid, đặc biệt quercetin 3-methyl ether, chất chống gốc tự hiệu Chất chiết từ cành làm hạ cholesterol truyền tín hiệu chống viêm loét dày chống viêm Dịch chiết nước cải thiện khả làm lành vết thương [3] Opuntia ficus-indica nhập từ Mexico trồng thử nghiệm vùng sa mạc Ninh Thuận Bình Thuận, Việt Nam Đây lồi sinh trưởng nhanh thích hợp với điều kiện đất khơ hạn, dinh dưỡng, lại có độ che phủ cao, góp phần cải tạo đất, chống xói mịn [3] Tuy nhiên, phương pháp nhân giống Xương rồng lê gai thông thường chiếm nhiều diện tích hiệu suất nhân Đại học Nguyễn Tất Thành Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ Số 64 giống khơng cao Chính vậy, vi nhân giống nhằm tạo số lượng lớn giống có chất lượng (sạch bệnh, suất cao, phẩm chất tốt, …) [4] Trong nghiên cứu này, tiến hành tìm hiểu vật liệu ni cấy mơi trường thích hợp cho tạo chồi từ khúc cắt mang mô phân sinh chồi Opuntia ficus-indica đồng thời bước đầu khảo sát môi trường tạo rễ phù hợp để tạo hoàn chỉnh Vật liệu phương pháp 2.1 Vật liệu Nhánh O ficus-indica giống không gai, năm tuổi cung cấp Trung tâm Ứng dụng Tiến Khoa học Công nghệ tỉnh Ninh Thuận Sau tháng trồng vườn thực nghiệm, nhánh non phát triển từ chồi vùng đỉnh nhánh này, có chiều cao 20 ± 5cm sử dụng làm vật liệu thí nghiệm 2.2 Phương pháp 2.2.1 Khảo sát ảnh hưởng vị trí mẫu cấy lên khả tạo chồi Nhánh mang mô phân sinh chồi vườn rửa với nước xà phòng (10 phút), sau lắc với cồn 70% (1 phút), dung dịch HgCl2 0,1% (5 phút) rửa với nước cất vô trùng Nhánh mang mô phân sinh chồi Xương rồng lê gai O ficus-indica chia làm phần, phần mặt hông phần mặt diện Các khúc cắt mang mơ phân sinh chồi lập từ nhánh, có kích thước 1x1cm cấy vào Erlen 100ml chứa 25ml môi trường MS có bổ sung BA 5mg/l Thí nghiệm bố trí theo kiểu hồn tồn ngẫu nhiên với bốn nghiệm thức khúc cắt mang mô phân sinh chồi vị trí 1.1; 1.2; 2.1; 2.2 Mỗi nghiệm thức lặp lại lần Erlen, Erlen gồm mẫu cấy Sự phát sinh chồi từ khúc cắt mang mô phân sinh chồi theo dõi theo thời gian Tỉ lệ mẫu cấy có chồi phát triển (chồi có chiều cao ≥ 1mm) chiều cao chồi xác định sau tuần nuôi cấy 2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng phối hợp cytokinin auxin lên phát triển chồi in vitro Các chồi in vitro tuần tuổi có chiều cao 5mm, bề rộng 23mm tăng trưởng môi trường MS có bổ sung BA 5mg/l có nguồn gốc từ khúc cắt mang mô phân sinh chồi vị trí 2.2 cấy chuyền vào mơi trường MS có bổ sung BA 5mg/l NAA (0,5; 1,5mg/l) IAA (0,5 1mg/l) Các mẫu cấy đặt nuôi nhiệt độ 27 ± 2oC, độ ẩm 55 ± 10%, ánh sáng 2000 ± 100lux (12/24 giờ) Mỗi nghiệm thức lặp lại 15 lần Erlen, Erlen gồm mẫu cấy Quan sát biến đổi hình thái chồi theo thời gian Số chồi mẫu cấy (chồi có chiều cao ≥ 1mm) chiều cao chồi xác định sau tuần nuôi cấy Đại học Nguyễn Tất Thành 2.2.3 Khảo sát ảnh hưởng hủy mô phân sinh chồi phát sinh chồi in vitro Chồi in vitro tuần tuổi có chiều cao 5mm ni cấy mơi trường MS có bổ sung BA 5mg/l NAA 0,5mg/l có nguồn gốc từ khúc cắt mang mơ phân sinh chồi vị trí 2.2 sử dụng làm vật liệu thí nghiệm Dưới kính hiển vi soi nổi, tác động lên mô phân sinh chồi thực theo hai cách sau: Dùng kim có đường kính mũi 200µm đâm vào vùng trung tâm chồi với độ sâu khoảng 2mm Dùng dao cắt bỏ phần bề mặt của mô phân sinh chồi với bề dày 1mm Chồi sau đặt ni mơi trường MS có bổ sung BA 5mg/l NAA 0,5mg/l Các mẫu cấy đặt nuôi nhiệt độ 27 ± 2oC, độ ẩm 55 ± 10%, ánh sáng 2000 ± 100lux (12/24 giờ) Thí nghiệm bố trí theo kiểu hồn tồn ngẫu nhiên với ba nghiệm thức đối chứng (không hủy mô phân sinh chồi), hủy mô phân sinh kim cắt bỏ bề mặt mô phân sinh chồi Mỗi nghiệm thức lặp lại 15 lần Erlen, Erlen gồm mẫu cấy Quan sát biến đổi hình thái chồi theo thời gian Số chồi mẫu cấy (chồi có chiều cao ≥ 1mm) chiều cao chồi xác định sau tuần nuôi cấy 2.2.4 Khảo sát tạo rễ từ chồi in vitro Những chồi in vitro tuần tuổi có chiều cao khoảng 3cm có nguồn gốc từ nuôi cấy chồi môi trường MS có bổ sung BA 5mg/l NAA 0,5mg/l tách khỏi cụm chồi chuyển sang môi trường MS có bổ sung IAA IBA nồng độ 0,5mg/l Các mẫu cấy đặt nuôi nhiệt độ 27 ± 2oC, độ ẩm 55 ± 10%, ánh sáng 2000 ± 100lux (12/24 giờ) Thí nghiệm bố trí theo kiểu hịan tồn ngẫu nhiên với ba nghiệm thức đối chứng (môi trường MS), môi trường MS có bổ sung IAA 0,5mg/l mơi trường MS có bổ sung IBA 0,5mg/l Mỗi nghiệm thức lặp lại lần Erlen Erlen gồm mẫu cấy Quan sát biến đổi hình thái chồi theo thời gian Số rễ chiều dài rễ trung bình mẫu cấy xác định sau tuần ni cấy 2.2.5 Xử lí thống kê Số liệu bảng kết phân tích thống kê phần mềm Statistical Package Social Sciences (SPSS) phiên 20.0 cho Windows Các số trung bình cột với ký tự khác kèm theo khác biệt có ý nghĩa mức P ≤ 0,05 Kết 3.1 Ảnh hưởng vị trí mẫu cấy lên khả tạo chồi Sau tuần nuôi cấy, mẫu cấy lấy từ mặt diện nhánh (vị trí 1.2 2.2) có tỉ lệ mẫu tạo chồi cao so với mẫu cấy mặt hơng (vị trí 1.1 2.1) cho Tạp chí Khoa học & Công nghệ Số 65 dù mẫu cấy cô lập từ phần hay phần gốc nhánh Ở mặt diện, mẫu cấy nhánh có tỉ lệ mẫu tạo chồi cao mẫu cấy gốc nhánh Sau tuần ni cấy, tất mẫu cấy có khả tạo chồi Chiều cao chồi đạt cao mẫu cấy vị trí mặt diện thuộc phần nhánh (Bảng 1) Bảng Ảnh hưởng vị trí mẫu cấy lên hình thành chồi O ficus-indica Vị trí mẫu cấy Ngọn Gốc Chính diện Hơng Chính diện Hơng Ký hiệu 2.2 2.1 1.2 1.1 Tỉ lệ mẫu tạo chồi (%) Tuần 66,67 ± 0,71a 0d 33,33 ± 0,71b 13,33 ± 0,55 c Tuần 100 100 100 100 Chiều cao chồi sau tuần (mm) 7,30 ± 0,47a 2,10 ± 0,68d 5,80 ± 0,35b 3,90 ± 0,45c (*) Các số trung bình cột có khác biệt có ý nghĩa thống kê mức P ≤ 0,05 (T-test) 3.2 Ảnh hưởng phối hợp cytokinin auxin lên phát triển chồi in vitro Tất xử lí tạo chồi (mơi trường có bổ sung BA IAA hay NAA nồng độ khác nhau) làm tăng chiều cao chồi so với đối chứng Nếu cố định nồng độ BA 5mg/l đồng thời gia tăng nồng độ IAA (0,5; 1mg/l) số chồi tăng lên so với mơi trường chứa BA 5mg/l, nhiên khơng có khác biệt số chồi tạo thành chiều cao chồi hai nồng độ IAA khảo sát 0,5 1mg/l (Bảng 2) Mặt khác, cố định nồng độ BA 5mg/l đồng thời tăng nồng độ NAA (0,5; 1; 1,5mg/l) số chồi chiều cao chồi tăng so với môi trường chứa BA 5mg/l, nhiên tăng nồng độ NAA, số chồi chiều cao chồi giảm (Bảng 2) Như vậy, môi trường MS có bổ sung BA 5mg/l NAA 0,5mg/l thích hợp để cảm ứng tạo chồi Bảng Sự phát triển chồi từ chồi in vitro tuần tuổi sau tuần ni cấy mơi trường MS có bổ sung BA mg/L IAA NAA nồng độ khác Nghiệm thức Đối chứng (MS có bổ sung BA mg/l) 0,5 IAA (mg/l) 0,5 NAA (mg/l) 1,5 Số chồi/Mẫu cấy 1,58 ± 0,25d 3,09 ± 0,27c 3,25 ± 0,25c 6,27 ± 0,29a 5,15 ± 0,26b 3,86 ± 0,34c Chiều cao trung bình chồi (mm) 6,30 ± 0,26c 7,80 ± 0,18b 6,90 ± 0,28bc 9,10 ± 0,33a 6,70 ± 0,37c 7,10 ± 0,17bc (*) Các số trung bình cột có khác biệt có ý nghĩa thống kê mức P ≤ 0,05 (T-test) Hình 3.1 Sự hình thành cụm chồi từ chồi in vitro tuần tuổi sau tuần nuôi cấy mơi trường MS có bổ sung BA 5mg/l NAA nồng độ khác Thanh ngang 2mm (A) NAA 0mg/l, (B) NAA 0,5mg/l, (C) NAA 1mg/l, (D) NAA 1,5mg/l Đại học Nguyễn Tất Thành Tạp chí Khoa học & Công nghệ Số 66 3.3 Ảnh hưởng hủy mơ phân sinh chồi phát sinh chồi in vitro Tất xử lí tác động lên mô phân sinh chồi thực giúp gia tăng số lượng chồi hình thành Số chồi hình thành cao mẫu cấy cắt bỏ phần bề mặt mô phân sinh chồi đỉnh (2,90 ± 0,35 chồi/mẫu cấy), thấp mẫu cấy hủy mô phân sinh chồi đỉnh kim (2,20 ± 0,32 chồi/mẫu cấy) Sự khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng: 1,50 ± 0,21 chồi/mẫu cấy (Bảng 3) Tương tự đối chứng (Hình 3.2 A), trường hợp dùng kim hủy mô phân sinh chồi đỉnh, số chồi hình thành vị trí chồi nách (Hình 3.2 B) Khi cắt bỏ phần bề mặt mô phân sinh chồi đỉnh, hình thành chồi xảy vùng gốc vết cắt vị trí chồi nách (Hình 3.2 C) Bảng Sự phát sinh chồi từ mẫu cấy chịu ảnh hưởng hủy mô phân sinh chồi sau tuần nuôi cấy môi trường MS có bổ sung BA 5mg/l NAA 0,5mg/l Nghiệm thức Đối chứng (không tác động lên mô phân sinh ngọn) Dùng kim hủy mô phân sinh chồi đỉnh Cắt bỏ phần bề mặt mô phân sinh chồi đỉnh Số chồi/mẫu cấy 1,50 ± 0,21c 2,20 ± 0,32 b 2,90 ± 0,35 a (*) Các số trung bình cột có khác biệt có ý nghĩa thống kê mức P ≤ 0,05 (T-test) A C B Hình 3.2 Sự phát sinh chồi từ mẫu cấy chịu ảnh hưởng kiểu tác động khác lên mô phân sinh chồi từ chồi in vitro tuần tuổi sau tuần nuôi cấy môi trường MS có bổ sung BA 5mg/l NAA 0,5mg/l Thanh ngang 2mm Đối chứng, (B) Dùng kim hủy mô phân sinh ngọn, (C) Cắt bỏ phần bề mặt mô phân sinh 3.4 Sự tạo rễ từ chồi in vitro Chồi mơi trường có hay khơng bổ sung auxin có tăng trưởng chiều ngang chiều cao, khơng có hình thành mơ sẹo gốc khúc cắt, có rễ hình thành kéo dài (Hình 3) Ở nồng độ xử lí (0,5mg/l), sau tuần nuôi cấy, số rễ chồi đạt cao mẫu cấy tăng trưởng môi trường có bổ sung IBA (7,57 ± 1,29 rễ/chồi), thấp mơi trường có bổ sung IAA (5,67 ± 1,43 rễ/chồi) Sự khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng: 4,33 ± 1,67 rễ/chồi (Bảng 4) Sau tuần ni cấy, rễ hình thành với chiều dài khơng có khác biệt mơi trường bổ sung auxin nồng độ giống (Bảng 4) Bảng Sự tạo rễ từ chồi in vitro tuần tuổi sau tuần ni cấy mơi trường MS có bổ sung IAA 0,5mg/l IBA 0,5mg/l Nghiệm thức Đối chứng IAA 0,5mg/l IBA 0,5mg/l Số rễ/chồi 4,33 ± 1,67 c 5,67 ± 1,43 b 7,57 ± 1,29 a Chiều dài rễ 1,81 ± 0,92 a 1,74 ± 0,58 a 1,68 ± 0,46 a (*) Các số trung bình cột có khác biệt có ý nghĩa thống kê mức P ≤ 0,05 (T-test) Đại học Nguyễn Tất Thành Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ Số 67 a b c Hình 3.3 Sự hình thành rễ từ chồi in vitro tuần tuổi sau tuần nuôi cấy mơi trường có bổ sung auxin Thanh ngang 5mm Đối chứng, (B) IAA 0,5 mg/l (C) IBA 0,5mg/l Thảo luận Vị trí 2.2 cho tỉ lệ mẫu tạo chồi sau tuần nuôi cấy môi trường MS có bổ sung BA 5mg/l cao (66,67%) so với vị trí 2.1; 1.1; 1.2 (lần lượt 0; 13,33 33,33%) Tương tự sau tuần ni cấy, vị trí 2.2 có chiều cao chồi cao (7,30mm) so với vị trí 2.1; 1.1; 1.2 (lần lượt 2,1; 3,9; 5,8 mm) Trong nghiên cứu này, nuôi cấy in vitro môi trường MS có bổ sung BA 5mg/l, khúc cắt mang mơ phân sinh phần (vị trí 2.2) nhìn chung tạo sơ khởi chồi sớm có chiều cao chồi lớn so với phần gốc có vị trí 1.2 (Bảng 3) Kết phù hợp với nghiên cứu Stambouli-Essassi cộng (2015) khảo sát tạo rễ in situ nhánh xương rồng Opuntia ficus-indica Tunisia: cành giâm cho chồi vùng cho rễ vị trí gốc Trong thân, auxin di chuyển hữu cực từ đến gốc [9] Nhánh non phát triển từ chồi nách mà khởi sự biệt hóa mơ phân sinh chồi vị trí nách Mơ phân sinh (có thể chồi rễ) diện loài thuộc chi Opuntia vị trí núm bảo vệ túm lông [14] Tất nồng độ IAA (0,5; 1mg/l) NAA (0,5; 1; 1,5mg/l) kết hợp với BA mg/l thúc đẩy tạo chồi gia tăng chiều cao chồi Tuy nhiên sau tuần, môi trường có bổ sung BA 5mg/l NAA 0,5mg/l cho hiệu tăng sinh chồi cao (Bảng 6) Như vậy, nghiên cứu này, NAA 0,5mg/l có tác động mạnh IAA 0,5mg/l kết hợp với BA 5mg/l tăng sinh chồi Các nghiên cứu trước chứng minh auxin tác động tạo chồi phối hợp với cytokinin tác dụng phụ thuộc vào chất nồng độ auxin [7] Escobar cộng (2002) ghi nhận phá vỡ trạng thái ngủ nụ nách nhiều loài thuộc chi Opuntia thông qua việc sử dụng cytokinin riêng lẻ hay phối hợp với nhân tố khác Nhiều loại cytokinin thích hợp để khởi phát tăng sinh chồi Xương rồng lê gai, đó, BA có hiệu kinetin 2iP [4] Trong tăng sinh chồi Xương rồng lê gai Opuntia ficus-indica, auxin ảnh hưởng khác lên tăng sinh chồi BA 5mg/l riêng lẻ cho hiệu tạo chồi tốt [4], phối hợp BA NAA khơng có hiệu rõ rệt tăng sinh chồi [13] Đến 2013, El Finti cộng ghi nhận, thêm BA vào môi trường nuôi cấy làm tăng số chồi, có khác biệt giống xương rồng Maroc khác Tuy nhiên, Ghaffari cộng (2013) [14] chứng minh có khác biệt số chồi tạo môi trường bổ sung chất điều hòa tăng trưởng thực vật khác nhau: Trong giai đoạn phát triển chồi, phối hợp IAA 0,5mg/l với BA 5mg/l cho hiệu nhân chồi cao nhất, phối hợp NAA 0,25mg/l với BA 5mg/l cho chiều cao chồi lớn Từ tác giả kết luận biệt hóa chồi q trình tương tác auxin cytokinin Do đó, tùy thuộc vào giống điều kiện sinh lí mẫu cấy mà có phối hợp chất điều hòa tăng trưởng thực vật khác để tăng sinh chồi [7] Sự phối hợp với BA 5mg/l với IAA hai nồng độ 0,5 1mg/l làm tăng số chồi chiều cao trung bình chồi so với mơi trường chứa BA 5mg/l (Bảng 6) Bởi IAA auxin nội sinh có tác động yếu NAA – auxin tổng hợp Vì vậy, với hai nồng độ IAA sử dụng (0,5 1mg/l) phối hợp với BA 5mg/l không làm thay đổi đáng kể số chồi chiều cao chồi Việc xử lí auxin có tác dụng kích thích tăng trưởng nồng độ tối hảo thường gặp thể thực vật, nồng độ cao trái lại ức chế tăng trưởng trở thành độc tố [7] Do đó, auxin (NAA 0,5; 1; 1,5mg/l) diện, phối hợp hoạt động cytokinin tổng hợp (BA 5mg/l) có hiệu tăng sinh chồi lẫn kéo dài chồi Tuy nhiên, gia tăng nồng độ NAA, số chồi chiều cao chồi giảm rõ rệt (Bảng 6) Tất xử lí tác động lên mô phân sinh chồi thực giúp gia tăng số lượng chồi hình thành Số chồi hình thành cao mẫu cấy cắt bỏ phần bề mặt mô phân sinh chồi đỉnh (2,90 ± 0,35 chồi/mẫu cấy), thấp mẫu cấy hủy mô phân sinh chồi đỉnh kim (2,20 ± 0,32 chồi/mẫu cấy) Sự khác biệt có ý nghĩa so với đối chứng: 1,50 ± 0,21 chồi/mẫu cấy (Bảng 7) Bình thường, nhu cầu đường cao chồi hạn chế đường chuyển vị tới nụ (nụ nách), đó, cản nụ nách tăng vượt Khi cắt ngọn, nụ bắt đầu ưu tính trước Đại học Nguyễn Tất Thành Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ Số 68 lượng auxin thay đổi thân cạnh nụ, đường nhanh chóng phân phối lại tích tụ nụ Như vậy, đường liên quan bắt đầu ưu tính ngọn, auxin tăng trưởng nụ sau Sau cắt ngọn, cạn kiệt auxin dọc theo thân không theo thời gian không gian, nên nụ phần thân thoát hiệu ứng auxin trước nụ phần [7] Khi gia tăng mức độ tổn thương, số chồi nách giảm giới hạn mô phân sinh chồi nách Trong đó, số chồi bất định (thường cảm ứng vết thương) tăng lên [15] Do đó, dùng kim hủy mơ phân sinh chồi, hình thành chồi vị trí chồi nách, thay cho mô phân sinh chồi bị phá hủy, cắt bỏ bề mặt mô phân sinh chồi, chồi hình thành vị trí gốc vết cắt vị trí chồi nách Khi cấy chồi vào mơi trường có hay khơng có auxin, 100% mẫu cấy tạo rễ (Bảng 4) Sự hình thành rễ tùy thuộc vào kiểu gen, chất nồng độ chất điều hòa tăng trưởng thực vật môi trường nuôi cấy [5] Trong nghiên cứu này, nồng độ IBA cho hiệu tạo rễ cao IAA Kết phù hợp với nghiên cứu Elfinti cộng (2011), IBA 0,5mg/l cho số rễ tạo nhiều so với IAA 0,5mg/l đối chứng MS Shehu cộng (2016) xử lí nhánh Opuntia ficus-indica ngồi tự nhiên với loại auxin ghi nhận IBA cho hiệu tốt[6] IBA chất kích thích tạo rễ nhiều loài so với IAA NAA Khi xử lí với IAA IBA nồng độ 0,5mg/l, số rễ tạo nhiều so với đối chứng auxin Auxin kích thích phân hóa rễ phát triển rễ nhánh[7] IBA có tác động mạnh IAA tạo rễ Tương tự tạo chồi, chất auxin ảnh hưởng đến hiệu tạo rễ [8] Tuy nhiên, IAA IBA nồng độ 0,5mg/l khơng kích thích kéo dài rễ so với đối chứng nồng độ định, auxin kích thích tạo sơ khởi rễ ngăn cản kéo dài rễ [7] Mặt khác, chiều dài trung bình rễ xử lí auxin khơng có khác biệt so với đối chứng Đó xử lí auxin tạo nhiều sơ khởi chưa kéo dài sau tuần nuôi cấy Thông thường rễ bất định phát triển theo hai giai đoạn chính: (1) Tạo sơ khởi rễ từ tế bào tầng sinh mạch hay gần tầng sinh mạch (2) Tăng trưởng (kéo dài) sơ khởi rễ kích thích auxin nồng độ thấp Như vậy, nồng độ cao, auxin kích thích tạo sơ khởi rễ cản tăng trưởng sơ khởi rễ Kéo dài rễ cần auxin nồng độ thấp Yếu tố giúp giai đoạn cản giai đoạn hai, ngược lại[7] Kết luận Vị trí mang mơ phân sinh chồi mặt diện thuộc phần nhánh cho hiệu tạo chồi cao Mơi trường MS có bổ sung BA 5mg/l NAA 0,5mg/l kích thích mạnh tạo cụm chồi Việc hủy mơ phân sinh chồi đỉnh cách cắt bỏ bề mặt cho số chồi tạo thành cao Môi trường MS có bổ sung indol butyric acid (IBA) 0,5mg/l kích thích tạo rễ từ chồi in vitro rõ Tài liệu tham khảo A El Finti, R El Boullani, F El Ayadi, N Ait Aabd, A El Mousadik, Micropropagation in vitro of Opuntia ficus-indica in south of Morocco, IJCBS (2012) 6–10 U Osuna-Martínez, J Reyes-Esparza, L Rodríguez-Fragoso, Cactus (Opuntia ficus-indica): a review on its antioxidants properties and potential pharmacological use in chronic diseases, Nat Prod Chem Res (2014) T T O Yến, Nghiên cứu tính đa dạng di truyền chi Opuntia Hylocereus ứng dụng thị phân tử chọn tạo giống Hylocereus có hàm lượng Betalain cao, Đại học Khoa học Tự nhiên Tp.HCM, 2014 M.O.F CACTUS, C DESERTIFICATION, List of papers: V2 I4 September (Fast Track)-2007, Int J Sust Crp Prodn (2006) E.C.P de Arruda, G.F Melo-De-Pinna, Areolar structure in some Opuntioideae: occurrence of mucilage cells in the leafglochid transition forms in Opuntia microdasys (Lhem.) Pfeiff., Adansonia 38 (2016) 267–274 P.A García-Saucedo, M Valdez-Morales, M.E Valverde, A Cruz-Hernandez, O Paredes-Lopez, Plant regeneration of three Opuntia genotypes used as human food, Plant Cell Tissue Organ Cult 80 (2005) 215–219 B T Việt, Sinh lí Thực vật đại cương, NXB Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2016 G Litwack, Plant hormones, Gulf Professional Publishing, 2005 I Bohn-Courseau, Auxin: a major regulator of organogenesis, C R Biol 333 (2010) 290–296 10 E.F George, M.A Hall, G.-J De Klerk, The components of plant tissue culture media I: macro-and micro-nutrients, in: Plant Propag by Tissue Cult., Springer, 2008: pp 65–113 11 V T B Mai, Sự phát triển chồi rễ, NXB Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2004 12 T.T Hương, B.T Việt, T.-Y Feng, Vai trò chất điều hịa tăng trưởng thực vật hình thành rễ bất định từ khúc cắt mang chồi vài giống Chuối (Musa sp.), Tạp chí Phát triển Khoa học Công nghệ 12 (n.d.) 23–30 Đại học Nguyễn Tất Thành Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ Số 69 13 A El Finti, R El Boullani, A.I.T Naima, F Msanda, M.A Serghini, A El Mousadik, In Vitro Propagation of Three Moroccan Prickly Pear Cactus Opuntia and Plant Establishment in Soil, Not Sci Biol (2013) 39–44 14 A Ghaffari, T Hasanloo, M.K Nekouei, Micropropagation of tuna (Opuntia ficus–indica) and effect of medium composition on proliferation and rooting, Int J Biosci (2013) 129–139 15 Klimešová, L Malíková, J Rosenthal, P Šmilauer, Potential bud bank responses to apical meristem damage and environmental variables: matching or complementing axillary meristems?, PLoS One (2014) e88093 In vitro propagation of Opuntia ficus indica (L.) Mill Nguyen Thi Cam Duyen1,*, Bui Trang Viet 2, Tran Thanh Huong2 Faculty of Pharmacy, Nguyen Tat Thanh University Faculty of Biology and Biotechnology, Ho Chi Minh University of Science *ntcduyen@ntt.edu.vn Abstract In this study, explants containing one Opuntia ficus-indica apical meristem shoot were cultured on Murashige and Skoog medium (MS) supplemented with 6-Benzylaminopurine (BA) 5mg/l medium The maximum number of shoots per explant were obtained from the main face of the tops of the branches Best multiplication rates were gained on MS medium supplemented with BA 5mg/l and 1-naphthalene acetic acid (NAA) 0.5mg/l Use of indol butyric acid (IBA) 0.5mg/l gave the highest root inducing The correlation of the material, root and shoot formation was discussed Key words Opuntia ficus-indica, cactus, shoot, in vitro Đại học Nguyễn Tất Thành ... với nhân tố khác Nhiều loại cytokinin thích hợp để khởi phát tăng sinh chồi Xương rồng lê gai, đó, BA có hiệu kinetin 2iP [4] Trong tăng sinh chồi Xương rồng lê gai Opuntia ficus- indica, auxin... Mousadik, Micropropagation in vitro of Opuntia ficus- indica in south of Morocco, IJCBS (2012) 6–10 U Osuna-Martínez, J Reyes-Esparza, L Rodríguez-Fragoso, Cactus (Opuntia ficus- indica) : a review on... mang mô phân sinh chồi Opuntia ficus- indica đồng thời bước đầu khảo sát môi trường tạo rễ phù hợp để tạo hoàn chỉnh Vật liệu phương pháp 2.1 Vật liệu Nhánh O ficus- indica giống không gai, năm tuổi