Khảo Sát Hiệu Quả Tái Sinh Của Cà Chua (Lycopersicum Esculentum Miller) In Vitro

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VIỆN NGHIÊN CỨU & PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC KHẢO SÁT HIỆU QUẢ TÁI SINH CỦA CÀ CHUA (Lycopersicum esculentum Miller) IN VITRO CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN TRẦN THỊ XUÂN MAI DANH XUYÊN MSSV: 3064496 LỚP: CNSH K32 Cần Thơ, Tháng 5/2010 LỜI CẢM TẠ Kính dâng Cha, Mẹ hết lịng ni dưỡng dạy dỗ cho ngày hôm nay, anh chị em gia đình khuyến khích tinh thần q trình học tập Xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến Cô Trần Thị Xuân Mai người tận tình giúp đỡ, ân cần hướng dẫn, gợi ý cho lời khuyên bổ ích việc nghiên cứu hồn thành luận văn Cô Nguyễn Thị Pha Cô Nguyễn Thị Liên tận tình giúp đỡ suốt q trình làm việc phịng thí nghiệm Xin chân thành cảm ơn Bạn Minh Luân, Lý Tiến, Hữu Thông, Hoàng Nhung, Hồng Ngọc, Hoàng Yến, Quỳnh Trang nhiệt tình giúp đỡ tơi suốt thời gian thực thí nghiệm Thân gởi Tập thể lớp Cơng Nghệ Sinh Học Khóa 32 lời chúc sức khỏe, hạnh phúc thành đạt tương lai Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 32 năm 2010 Trường ĐHCT TÓM TẮT Đề tài: “ Khảo sát khả tái sinh cà chua (Lycopersicum esculentum Miller) in vitro” thực nhằm mục đích xác định hiệu chất điều hòa sinh trưởng BAP, NAA, IAA, GA3 lên tạo mô sẹo tái sinh chồi; từ tạo nên hồn chỉnh điều kiện in vitro, làm sở cho công tác nhân nhanh cải thiện giống, góp phần cung cấp nguồn giống có suất chất lượng tốt cho người trồng cà chua Kết thí nghiệm cho thấy: Quả cà chua tách lấy hạt đem cấy lên môi trường 1/2MS + MS vitamin + 2mg/l BAP để điều kiện (16 sáng /8 tối) phòng thí nghiệm có tỷ lệ nảy mầm cao (98.06%) cà sau nảy mầm phát triển tốt Trên môi trường MS + MS vitamin + 2mg/l BAP+ 0,5mg/l IAA+2mg/l GA3 mẫu cấy thân cà chua có tỷ lệ tạo mơ sẹo cao (96.97%) Mẫu cấy từ cà chua tạo mô sẹo tốt (85.53%) môi trường MS + MS vitamin + 2mg/l BAP + 0,5mg/l IAA Tỷ lệ tái sinh chồi từ mô sẹo cao (38.07%) mẫu cấy cà chua môi trường MS + MS vitamin + 2mg/l BAP + 0,5mg/l IAA sau tuần chuyển chồi sang mơi trường tạo rể Mẫu cấy thân cà chua có tỷ lệ tạo mơ sẹo cao tỷ lệ tái sinh chồi thấp Chồi hình thành từ mơ sẹo tạo rể hình thành hồn chỉnh mơi trường MS + MS vitamin + 0,1mg/l NAA với tỷ lệ (40%) sau tuần i Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 32 năm 2010 Trường ĐHCT MỤC LỤC Trang PHẦN KÝ DUYỆT LỜI CẢM TẠ ………………………………………………………………………………i TÓM TẮT ……………………………………………………………………………… ii MỤC LỤC …………………………………………………………… …………………iii DANH SÁCH HÌNH …………………………………………………… ………………vii CÁC TỪ VIẾT TẮT ……………………………………………….……………………viii DANH SÁCH BẢNG ………………………….…………………………………………ix CHƯƠNG I GIỚI THIỆU …………………………………………………….……… CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ……………………………………….…… …3 2.1 Sơ lược cà chua ……………………………………………………………… 2.1.1 Nguồn gốc phân bố ……………………………………………………………3 2.1.2 Phân loại…………………………………………………………………………… 2.1.3 Đặc tính thực vật ………………………………………………………………… a Rể ……………………………………………………………………………… b Thân …………………………………………………………………………… c Lá…………………………………………………………………………………5 d Hoa ………………………………………………………………………………5 e Trái ………………………………………………………………………………5 f Hạt ……………………………………………………………………………….6 2.1.4 Sản lượng giá trị dinh dưỡng …………………………………………………….7 2.2 Sơ lược nuôi cấy mô ……………………………………………………………….8 2.2.1 Định nghĩa ………………………………………………………………………… 2.2.2 Lịch sử phát triển……………………………………………………………………8 2.2.3 Các loại cấy mô …………………………………………………………………….9 2.2.4 Các ứng dụng nuôi cấy mô………………………………………………………9 2.3 Môi trường nuôi cấy mô …………………………………………………………… 10 ii Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 32 năm 2010 Trường ĐHCT 2.3.1 Nước ……………………………………………………………………………… 10 2.3.2 Các nguyên tố khoáng …………………………………………………………… 10 a/ Các nguyên tố khoáng đa lượng ……………………………………………… 10 b/ Các nguyên tố khoáng vi lượng ……………………………………………… 12 2.3.3 Nguồn carbon hydrate, đường sucrose …………………………………………….12 2.3.4 Vitamine acid amin …………………………………………………………… 13 2.3.5 Chất tạo gel ……………………………………………………………………… 13 2.3.6 Chất điều hòa sinh trưởng ………………………………………………………….14 2.3.6.1 Định nghĩa ……………………………………………………………………… 14 a Auxin tự nhiên ……………………………………………………………… 14 b Auxin tổng hợp ……………………………………………………………… 14 c Cytokinin …………………………………………………………………… 15 d Tương tác auxin/cytokinin ……………………………………………………15 e Gibberellin …………………………………………………………………….15 f Abscisic acid (ABA) ………………………………………………………… 16 2.3.7 pH mơi trường …………………………………………………………………16 2.3.8 Than hoạt tính (activated charcoal)……………………………………………….16 2.4 Sự tạo mô sẹo tái sinh thực vật in vitro…………………….……………….17 2.4.1 Sự hình thành mô sẹo thực vật ……………………………… ……………… 17 a Định nghĩa mô sẹo ……………………………………………… …………….17 b Tầm quan trọng mô sẹo ……………………………………………….… 17 c Nguồn gốc mô sẹo …………………………………………………,,…… 17 d Sự tạo mô sẹo ……………………………………………………… …………17 e Các yếu tố ảnh hưởng đến tạo mô sẹo ……………………… …………… 18 f Sự chun hóa mơ sẹo ……………………………………………………….…20 g Cấy truyền mô sẹo (callus subculture) ……………….……………………….20 2.4.2 Sự tái sinh thực vật …………………………………………………………….20 a Khả biệt hóa phản biệt hóa tế bào ………………………….…….20 b Quá trình phát sinh quan yếu tố ảnh hưởng …………………….… 21 iii Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 32 năm 2010 Trường ĐHCT c Sự phân hóa hình thành quan mơ tế bào in vitro………………22 d Sự tạo chồi bất định từ mẫu cấy …………….………………………………….23 CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP …………………………………25 3.1 Phương tiện……………………………………………………………………………25 3.1.1 Vật liệu …………………………………………………………………………… 25 3.1.2 Thiết bị dụng cụ………………………………………………………………….25 3.1.3 Mơi trường hóa chất …………………………………………………………….25 3.2 Phương pháp ………………………………………………………………………….25 3.2.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát môi trường điều kiện cho hạt cà chua nảy mầm in vitro………………………….……………… ……………………25 a Chuẩn bị môi trường gieo hạt cà chua…………………………………………… 25 b Cách thực hiện…………………………………………………………………… 25 c Bố trí thí nghiệm……………………………………………………………………26 3.2.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát khả tạo mô sẹo thân cà chua… …… 27 a Chuẩn bị môi trường tạo mô sẹo…………………………………… …………… 27 b Cách thực hiện…………………………………………………………………… 27 c Bố trí thí nghiệm……………………………………………………………………27 3.2.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát khả tái sinh chồi từ mô sẹo cà chua….…… 28 3.2.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát mơi trường tạo rể hình thành hồn chỉnh…… 28 a Chuẩn bị môi trường……………………………………………………………… 28 b Cách thực hiện…………………………………………………………………… 28 3.3 Thời gian địa điểm thực …………………………………………………… 28 3.3.1 Thời gian tiến hành đề tài ………………………………………………… 28 3.3.2 Địa điểm ………………………………………………………………………… 28 CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN……………………………………………29 4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát nảy mầm hạt cà chua ……………………………… 29 4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát khả tạo mô sẹo cà chua ………………… … 32 4.3 Thí nghiệm 3: khảo sát khả tái sinh chồi từ mô sẹo cà chua …………… 34 4.4 Thí nghiệm 4: khảo sát mơi trường tạo rể hình thành hồn chỉnh ……………36 iv Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 32 năm 2010 Trường ĐHCT CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………………………………… 38 5.1 Kết luận ………………………………………………………………………… .38 5.2 Kiến nghị …………………………………………………………………………………….38 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………… 39 v Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 32 năm 2010 Trường ĐHCT DANH SÁCH BẢNG Tên bảng Trang Bảng 1: Các nước sản xuất cà chua hàng đầu năm 2007 Bảng 2: Hàm lượng chất dinh dưởng cà chua Bảng 3: Thành phần môi trường nuôi cấy mô (Ingredients) 10 Bảng 4: Các nguyên tố khoáng 11 Bảng 5: Thành phần môi trường nảy mầm hạt chua 25 Bảng 6: Cách bố trí thí nghiệm nảy mầm hạt cà chua 26 Bảng 7: Thành phần môi trường tạo mơ sẹo 27 Bảng 8: Cách bố trí thí nghiệm tạo mô sẹo từ thân cà chua 27 Bảng 9: Thành phần môi trường tạo rể hoàn chỉnh 28 Bảng 10: Tỷ lệ hạt cà chua nảy mầm sau tuần cấy 29 Bảng 11: Tỷ lệ tạo mô sẹo thân cà chua sau tuần 32 Bảng 12: Tỷ lệ tái sinh chồi từ mô sẹo sau tuần 34 Bảng 13: Tỷ lệ chồi tạo rể thành hoàn chỉnh 36 vi Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 32 năm 2010 Trường ĐHCT DANH SÁCH HÌNH Tên hình Trang Hình 1: Các phận cà chua A- rể; B- thân; C- lá; D- hoa; E- trái; F- hạt Hình 2: Biểu đồ thể tỷ lệ hạt cà chua nảy mầm sau tuần cấy 29 Hình 3: cà chua sau tuần cấy 31 Hình 4: cà chua tuần sau cấy 32 Hình 5: Biểu đồ thể tỷ lệ tạo mô sẹo thân cà chua sau tuần 33 Hình 6: mơ sẹo sau tuần cấy 34 Hình 7: Biểu đồ thể tỷ lệ tái sinh chồi từ mô sẹo sau tuần 35 Hình 8: Sự tái sinh chồi từ mơ sẹo sau tuần cấy chuyển (chụp kính nhìn 10x0.65) 35 Hình 9: Sự tái sinh chồi từ mơ sẹo sau tuần cấy 36 Hình 10: chồi tạo rể thành hoàn chỉnh 36 vii Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 32 năm 2010 Trường ĐHCT CÁC TỪ VIẾT TẮT IAA: Indol acetic acid NAA: 1-Napthalene acetic acid BAP: 6-benzylaminopurine GA3: Gibberelic acid FAO: Food & Agriculture Organisation MS: Murashige & Skoog viii Luận văn tốt nghiệp đại học khóa 32 năm 2010 Trường ĐHCT CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Kết thí nghiệm 1: Khảo sát nảy mầm hạt cà chua Bảng 10: Tỷ lệ hạt cà chua nảy mầm sau tuần cấy Nghiệm thức Tỷ lệ số hạt nảy mầm (%) ½ MS + MS vitamin; để sáng (TG2S) 97.44 a ½ MS + MS vitamin; để tối (TG2T) 97.58 a ½ MS + MS vitamin + 2mg/l BAP; để sáng (TG1S) 98.06 a ½ MS + MS vitamin + 2mg/l BAP; để tối (TG1T) 96.52 a P 0.6635 Những số có chữ theo sau giống cột khác biệt khơng có ý nghĩa thống kê; khác biệt có ý nghĩa thống kê mức 5% (p