Nuôi Cấy Túi Phấn Của Cây Lai F1 Giữa Giống Lúa Thơm Jasmine 85 Và Các Giống Lúa Cao Sản

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ VIỆN NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC NUÔI CẤY TÚI PHẤN CỦA CÂY LAI F1 GIỮA GIỐNG LÚA THƠM JASMINE 85 VÀ CÁC GIỐNG LÚA CAO SẢN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ThS NGUYỄN THỊ PHA SINH VIÊN THỰC HIỆN NGUYỄN THỊ HỒNG NGỌC MSSV: 3064465 LỚP: CNSH K32 Cần Thơ, Tháng 5/2010 Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 32 - 2010 Trường ĐHCT CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề Cây lúa có vị trí đặc biệt quan trọng đời sống người dân Đơng Nam Á nói chung Việt Nam nói riêng Nền văn minh lúa nước xuất cách khoảng 10.000 năm vùng Đông Nam Á cho thấy giá trị lúa thay Ở Đồng sông Cửu Long (ĐBSCL) lúa xem lương thực mang tính chiến lược chủ lực Theo số liệu thống kê năm 2008 diện tích trồng lúa ĐBSCL 3858,9 nghìn (cả nước 7414,3 nghìn ha) đóng góp 50% sản lượng lúa nước (20681,6 nghìn 388725,1 nghìn nước) Lượng gạo xuất vùng chiếm 80% tổng lượng gạo xuất nước (Nguồn niên giám thống kê Việt Nam, 2008) Công tác chọn tạo giống lúa cho Đồng sông Cửu Long năm gần có thành tựu nghiên cứu góp phần đáng kể vào ngân hàng giống Ngày nhiều giống lúa đạt chất lượng hạt, có khả chống chịu sâu bệnh tốt, kháng phèn, kháng mặn đồng thời có suất cao Sự thành cơng cơng tác chọn giống góp phần gia tăng sản lượng lúa gạo chất lượng gạo xuất nước Thương hiệu gạo Việt Nam ngày giới biết đến ưa chuộng Bên cạnh phương pháp chọn tạo giống cổ điển phương pháp chọn giống đại, kỹ thuật ni cấy mơ mà phổ biến nuôi cấy túi phấn ứng dụng để hỗ trợ cho công tác chọn giống lúa Nuôi cấy túi phấn coi công cụ đắc lực để rút ngắn thời gian chọn lọc dòng đồng hợp, giúp tạo giống có độ cao thời gian ngắn Đề tài “Nuôi cấy túi phấn lai F1 giống Jasmine 85 giống lúa cao sản” thực nhằm góp phần vào cơng tác chọn giống nhân nhanh giống lúa có phẩm chất tốt suất cao 1.2 Mục tiêu đề tài Khảo sát mơi trường thích hợp để tạo mô sẹo (callus) tái sinh thành hồn chỉnh Chun ngành Cơng nghệ Sinh học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 32 - 2010 Trường ĐHCT CHƯƠNG LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu sơ lược giống lúa Theo tài liệu khoa học cho biết giới có khoảng từ 13.000 đến 15.000 giống lúa, thực tế có khoảng 20 loài lúa dại hai loài lúa canh tác Ngày nay, hai lúa canh tác rộng rãi giới loài Oryza sativa L châu Á có suất cao lồi lúa Oryza glaberrima Steud, suất thấp canh tác Tây châu Phi Loài Oryza sativa thuộc chi Oryza, họ Poaceae, Poales, lớp Liliopsida, ngành Streptophyta Về phương diện sinh thái địa lý, lúa Oryza sativa phân làm ba nhóm: - Lúa Indica: trồng vùng nhiệt đới bán nhiệt đới, gạo có nhiều tinh bột Năng suất lúa Japonica - Lúa Japonica: trồng vùng ơn đới nơi có độ cao 1000m Gạo dẻo, cho suất cao - Lúa Javanica (bulu) trồng Indonesia, có đặc tính hai loại lúa Indica Japonica (Trần Văn Đạt, 2002) Dưới giống lúa sử dụng làm giống cha mẹ cho giống lúa lai thực đề tài: 2.1.1 Jasmine 85 Giống lúa Jasmine 85 giống lúa thơm có nguồn gốc từ giống IR841 Viện Lúa Quốc tế Bộ Nông nghiệp Mỹ chọn lọc lại với dòng Jasmine 85 Giống du nhập vào Việt Nam năm đầu thập niên 1990, trồng nhiều tỉnh Đồng Tháp, An Giang, Long An, số vùng khác Diện tích trồng rộng tỉnh An Giang Giống Jasmine có thời gian sinh trưởng 105-120 ngày (cùng quang kỳ) Chiều cao 110-115 cm độ dài 26,2 cm Số hạt chắc/bông 106 hạt Trọng lượng 1000 hạt 26g thuộc nhóm hạt to, chiều dài hạt 6,9 cm tỉ lệ dài/rộng 3,05 Tán đứng, đòng thẳng, đẻ nhánh trung bình; mùi thơm nhẹ cấp 1, mềm cơm, ngon cơm, không bạc bụng Hàm lượng amylose 18-22% Năng suất 4-6 tấn/ha Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 32 - 2010 Trường ĐHCT Tuy nhiên Jasmine 85 nhiễm nặng với loại sâu hại ĐBSCL rầy nâu, bệnh bạc lá, bệnh đạo ôn, số bệnh siêu vi trùng lúa cỏ, lùn xoắn (Nguyễn Thị Lang Bùi Chí Bửu, 2008) 2.1.2 OM 5199 Giống lúa OM 5199-1 dòng lai chọn từ tổ hợp lai Khang Dân/OM 2512 thực vụ Hè Thu 2003, chọn lọc theo phương pháp phả hệ từ quần thể F2 (vụ Hè Thu 2004) đến quần thể F6 (vụ Hè Thu 2006) Được cơng nhận giống thức năm 2009 theo Quyết định số 198 QĐ/BNN-KHCN ngày 18/06/2009 Bộ Nơng Nghiệp & PTNT (www.giongnongnghiep.com) Giống có thời gian sinh truởng 105-115 ngày, chiều cao 95cm, dạng hình đẹp, thân thẳng, cứng cây, cờ thẳng đứng xanh bơng lúa chín Bơng thuộc loại bơng chùm, nhiều nhánh, đóng hạt khít, lép, hạt nhỏ ngắn, trọng lượng 1000 hạt 20,8g Giống có hàm lượng amylose cao (31,73%) hàm lượng sắt gạo trắng cao gấp đôi giống lúa gieo trồng ĐBSCL, tỉ lệ gạo nguyên cao Nhược điểm giống hạt gạo nhỏ, bạc bụng, cơm khô cứng để nguội Giống cho suất cao hai vụ Đông xuân Hè thu Giống có tính kháng ngang rầy nâu, bệnh vàng lùn lùn xoắn lá, chịu điều kiện đất phèn mặn tốt (Long An, Bến Tre, Kiên Giang, Sóc Trăng ) chống chịu với điều kiện bất lợi tốt Trái lại, giống dễ nhiễm bệnh cháy (www.omonrice.org) 2.1.3 OM 4900 Giống lúa OM 4900 Viện Lúa ĐBSCL chọn từ tổ hợp lai C53/Jasmine 85//Jasmine 85 (marker RG28) Được cơng nhận giống thức năm 2009 theo Quyết định số 198 QĐ/BNN-KHCN ngày 18/06/2009 Bộ Nông Nghiệp & PTNT Giống chấp nhận cao tỉnh An Giang, Đồng Tháp, Kiên Giang, nhiều địa phương khác ĐBSCL Giống phát huy tốt vùng đất phù sa sản xuất giống lúa chất lượng cao cho xuất (www.giongnongnghiep.com) Thời gian sinh trưởng giống OM 4900 100 ngày Chiều cao 105 cm, thân rạ cứng, khả đẻ nhánh khỏe, số hạt 250 hạt, tỉ lệ hạt lép 13,2% Trọng lượng 1000 hạt 28,5g, độ bạc bụng cấp 1, hàm lượng amylose 16%, Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 32 - 2010 Trường ĐHCT chiều dài hạt gạo 7,5 mm, tỉ lệ dài/rộng 3,1 (Nguyễn Thị Lang Bùi Chí Bửu, 2008) Gạo đẹp, cơm dẻo, thơm…(www.giongnongnghiep.com) Khả kháng rầy nâu từ cấp 1-3, khả kháng đạo ôn cấp 1-3, kháng vàng lùn, lùn xoắn Chỉ số sau thu hoạch (HI) 0.59 %, suất 6-7 tấn/ha (Nguyễn Thị Lang Bùi Chí Bửu, 2008) 2.1.4 OM 1490 Giống lúa OM 1490 Viện Lúa Đồng Sông Cửu Long lai tạo từ cặp lai OM06/IR44592-62-1-1-3 Giống OM 606 có nguồn gốc từ IR42/Trân châu lùn, có dạng hạt đẹp Giống OM 1490 cơng nhận giống quốc gia từ tháng 7/1999 Giống lúa OM 1490 có thời gian sinh trưởng thuộc nhóm Ao 85-90 ngày (nếu canh tác lúa sạ) 90-95 ngày (nếu canh tác lúa cấy) Chiều cao thấp 90 cm, tán trung bình, đẻ nhánh khá, chiều dài 24,3cm Số hạt 78,3 hạt, tỉ lệ hạt lép 14,2% vụ Đông xuân 17-18% vụ Hè thu Trọng lượng 1000 hạt 27,2g Chiều dài hạt giống OM 1490 7,10 mm, Dài/rộng 3,40 Hạt gạo suốt, bạc bụng Độ trở hồ biến động từ cấp đến Độ bền gel 58.50 mm thuộc nhóm trung bình Hàm lượng amylose 22.51% thuộc nhóm cơm mềm Hàm lượng protein 8.2% Năng suất trung bình khảo nghiệm qua 15 điểm ba tỉnh An Giang, Cần Thơ Đồng Tháp vụ Đơng Xn 98-99 6,69 tấn/ha, có nơi đạt suất 8.62 tấn/ha Long Mỹ (Cần Thơ) Giống OM 1490 chịu điều kiện khắc nghiệt phèn tương đối OM 1490 có khả chống chịu khơ hạn đầu vụ hè thu, chống chịu tương mặn (EC = 2-4dS/m) Phản ứng sâu bệnh cho thấy giống lúa OM 1490 có khả kháng bệnh đạo ơn (cấp 1) chống chịu trung bình rầy nâu (cấp 5) Khuyết điểm giống trổ không đồng loạt, dễ bị ngộ nhận lẫn giống (Nguyễn Thị Lang Bùi Chí Bửu, 2008) 2.1.5 OMCS 2000 OMCS 2000 có tên gốc OM 2509 phát triển từ tổ hợp lai OM1723/MRC19399, Viện Lúa ĐBSCL lai theo phương pháp cổ truyền từ năm 1996, chọn lọc theo phương pháp phả hệ đưa vào khảo nghiệm quốc gia từ năm Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 32 - 2010 Trường ĐHCT 1999 Giống Hội đồng Khoa học Bộ NN PTNT cho phép khu vực hóa năm 2000 giống quốc gia năm 2002 Thời gian sinh trưởng 93 ngày (Đông xuân 93 ngày, Hè thu 99 ngày) Nó thuộc dạng hình thâm canh trung bình Chiều cao 108cm, thân rạ cứng trung bình, đẻ nhánh (www.giongnongnghiep.com) Chiều dài 24cm, số hạt chắc/bông 7090 hạt Màu sắc vỏ trấu: vàng Tỉ lệ hạt lép 15-19% Trọng lượng 1000 hạt: 25-26g Tỉ lệ dài/rộng 3,3 Độ bạc bụng cấp Chất lượng gạo tốt: tỉ lệ gạo nguyên 52,4%, tỉ lệ amylose 25,6%, cơm mềm đậm Năng suất cao đạt tấn/ha, trung bình 5,4 tấn/ha, thấp 3,6 tấn/ha Thị hiếu tiêu dùng đánh giá cao thị trường nội địa Đây giống chủ lực chương trình triệu lúa xuất ĐBSCL Khả chống chịu rầy nâu cấp đạo ơn cấp Thích nghi rộng, đặc biệt vùng đất phèn Diện tích gieo trồng ln ln đứng 20 nhóm 10 giống xếp hàng đầu Nam Bộ (Nguyễn Thị Lang Bùi Chí Bửu, 2008) Hình 1: Hột lúa gạo giống Jasmine 85 (Nguồn: http://www.giongnongnghiep.com/giong-lua/111-ging-lua-jasmine-85.html) Hình 2: Hột lúa gạo giống OM 4900 (Nguồn: http://www.giongnongnghiep.com/images/stories/hinh_giong_lua/hinh%20om%204900.jpg) Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 32 - 2010 Trường ĐHCT Hình 3: Hột lúa gạo giống OM 5199 (Nguồn: http://www.sieuthihangchatluong.com/uploads/1211966513_1.jpg) Hình 4: Hột lúa gạo giống OM 1490 (Nguồn: http://www.vaas.org.vn/download/caylua/img/08_om14901.jpg) Hình 5: Hột lúa gạo giống OMCS 2000 (Nguồn: http://www.vaas.org.vn/download/caylua/img/08_omcs20001.jpg) Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 32 - 2010 Trường ĐHCT 2.2 Tái sinh phương pháp nuôi cấy túi phấn Nuôi cấy túi phấn nuôi cấy túi phấn có chứa tiểu bào tử phấn hoa non Mục tiêu phương pháp thường để thu đơn bội hình thành phôi soma cách trực tiếp từ phấn hoa, phát sinh quan qua mô sẹo Việc tái sinh từ bao phấn thuốc số họ cà khác tương đối dễ, chí tái sinh môi trường tạo mô sẹo tạo phôi Đối với số loài khác mầm (lúa, ngơ, lúa mì) mơi trường ni cấy ban đầu chứa chất sinh trưởng đường cao tái sinh cây, muốn tái sinh phải chuyển sang mơi trường khơng có chất điều hịa sinh trưởng Một số trường hợp phải dùng zeatin nước dừa tái sinh (Nguyễn Đức Thành, 2000) 2.2.1 Môi trường nuôi cấy túi phấn Môi trường ni cấy túi phấn gồm khống đa lượng, khống vi lượng, carbohydrate, vitamin, chất điều hòa sinh trưởng,… Hiện ni cấy túi phấn khơng có cơng thức nuôi cấy vạn Hầu tác giả sử dụng thành phần hỗn hợp khống vitamin riêng (Ong Tài Thuận, 2001) 2.2.1.1 Nước Phẩm chất nước điều kiện quan trọng nuôi cấy Nước sử dụng nuôi cấy mô thường nước cất lần Trong số trường hợp người ta sử dụng nước cất hai lần nước khử khoáng Nước khử khoáng nước cất hai lần qua cột khử khoáng cột trao đổi ion (Nguyễn Bảo Toàn, 2004) 2.2.1.2 Khống vitamin Các mơi trường thường sử dụng nuôi cấy túi phấn Murashige Skoog (MS-1962), White (W-1963), Guha Maheshwari (GM-1966), Blaydes (B-1966), Linsmaier Skoog (LS-1965), Chu Chih Ching (N6-1976) Các môi trường ni cấy có chứa ngun tố đa vi lượng, đường, vitamin acid amin, với pH từ 5,4 đến Bên cạnh môi trường tổng hợp có thành phần xác định trên, mơi trường có bổ sung thêm dịch trích từ khoai tây, nước dừa Ở lúa hiệu suất tạo mô sẹo từ túi phấn phụ thuộc nhiều vào hợp chất chứa nitrogen Theo Chu Chih Ching Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 32 - 2010 Trường ĐHCT (1975) thi nồng độ NH4+ cao kìm hãm trình hình thành mơ sẹo từ túi phấn lúa, nồng độ NO3- cao thuận lợi cho trình tạo mơ sẹo tái sinh Các ngun tố khoáng đa lượng Nitrgen (N) Nitrogen thành phần cấu tạo nhiều hợp chất hữu chứa N protein, amino acid, chlorophyll… Nitrogen sử dụng môi trường nuôi cấy mô thường hai dạng nitrogen vô (NO3-, NH4+) nitrogen hữu (các amino acid, polyamine) Lân (P) Lân thành phần cấu tạo thành phần quan trọng acid nhân, màng tế bào, ATP, NADPH… Mô hấp thu lân hình thức khác H2PO4-, HPO42-, PO43- Potassium (K) Potassium thành phần xúc tác nhiều enzyme Người ta thấy có 50 enzyme xúc tác K Vai trò potassium liên quan nhiều đến q trình tổng hợp carbohydrate Mơ hấp thu potassium dạng ion K+ Magnesium (Mg) Magnesium thành phần chlorophyll Ngồi ra, magnesium cịn thành phần nhiều enzyme cần thiết cho trình biến dưỡng lượng tổng hợp ATP Cây hấp thu Mg dạng Mg2+ Calcium Calcium thành phần vách tế bào, màng tế bào hoạt tính số enzyme Mơ hấp thu calcium dạng Ca2+ Lưu huỳnh (S) Lưu huỳnh thành phần số amino acid cystein, methionin vài vitamine Mô hấp thu lưu huỳnh dạng SO42- Sodium (Na) Ion Na+ hấp thu vào cây, nhiên chức Na trồng thực chưa rõ Người ta cho Na có chức ổn định thẩm thấu sống vùng mặn Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 32 - 2010 Trường ĐHCT Chloride (Cl) Chloride có vai trị quang hợp chủ yếu hệ thống quang II trình quang phân ly nước Ngồi ion Cl cịn điều hịa đóng mở khí Mơ cấy hấp thu chloride dạng Cl- Các nguyên tố khoáng vi lượng Iodine (I) Iodine không công nhận số nguyên tố dinh dưỡng cho thực vật bậc cao, cần thiết cho số tảo lượng nhỏ thực vật bậc cao Bo (B) Vai trò Bo chưa thực rõ Người ta thấy Bo có liên quan đến điều hịa hoạt động enzyme phenolase, biến dưỡng acid phenolic tổng hợp lignin Mangan (Mn) Mangan nguyên tố vi lượng quan trọng môi trường nuôi cấy, thành phần quan trọng quang phân ly nước thành phần hoạt hóa cho nhiều enzyme Mơ hấp thu mangan dạng Mn2+ Kẽm (Zn) Vai trò kẽm liên quan đến phản ứng tổng hợp Indol-3-acetic acid (IAA) Kẽm thành phần hoạt hóa số enzyme Mơ hấp thu kẽm dạng Zn2+ (Nguyễn Bảo Toàn, 2004) Molybden (Mo) Là tác nhân hoạt hóa khơng đặc thù hàng loạt enzyme Mo thành phần enzyme nitrate reductase xúc tác trình khử nitrate Mo tham gia trình tổng hợp acid amine tổng hợp protein (baigiang.violet.vn) Mô hấp thu molybden dạng ion molybdate (MoO42-) Đồng (Cu) Đồng nguyên tố vi lượng tham gia vào hoạt hóa enzyme cytocrome oxydase hơ hấp, chất vận chuyển điện tử plastocyanin Đồng thành phần ascorbic acid oxydase Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 32 - 2010 Trường ĐHCT mm mm Hình 14: Mơ sẹo bốn tổ hợp lúa lai môi trường N6_3 (1: Jasmine 85/ OM 5199; 2: Jasmine 85/ OM 4900; 3: Jasmine 85/ OMCS 2000; 4: Jasmine 85/ OM 1490) Tương tự môi trường N6_2, cấu trúc mô sẹo tổ hợp lúa lai mơi trường N6_3 (hình 14) hầu hết có cấu trúc hình cầu liên kết chặt chẽ tạo nên khối đồng Các cấu trúc mô sẹo (1) (4) đa số mô sẹo rời rạc, số mơ sẹo (1) có rễ dài nhiều Cịn (2) (3) khơng khác nhiều so với hai loại mơi trường phía trên, đa số mô sẹo dạng cứng Mô sẹo (1) (3) cịn có kiểu mơ sẹo tiết nhiều chất đường 4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng mơi trường thành phần chất điều hòa sinh trưởng đến việc tái tạo Khi đường kính mơ sẹo đạt kích thước 2-4 mm tiến hành cấy chuyển sang mơi trường tái sinh Thí nghiệm sử dụng mơi trường tái sinh khác nồng độ chất điều hịa sinh trưởng mơi trường N6 Chu Chih Ching el al (1975) (phụ lục 1, bảng 7) Do chưa đủ thời gian ni cấy nên thí nghiệm chưa hồn thành đầy đủ để phân tích số liệu Dưới số hình ảnh kết thu sau 15 ngày cấy chuyển sang môi trường tái sinh: Chuyên ngành Công nghệ Sinh học 29 Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 32 - 2010 Trường ĐHCT 2 24 Hình 15: Một số chồi tái sinh (ảnh có độ phóng đại 20 lần) Mơ sẹo dần chuyển sang giai đoạn q trình biến đổi cấu trúc mơ, mơ sẹo bắt đầu có màu xanh, xuất phân sinh mơ chồi vùng rễ Hình (1) (2) mơ chưa hình thành nên chồi rõ ràng, bắt đầu hình thành diệp tiêu, chồi vảy Hình (3) (4), mơ có số vị trí hình thành chồi, đầu chồi có cấu trúc Hình 16: Ảnh phóng đại phần bắt đầu hình thành chồi Chun ngành Công nghệ Sinh học 30 Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 32 - 2010 Trường ĐHCT CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 5.1 Kết luận Qua kết thí nghiệm cho thấy: Thời gian hình thành mơ sẹo tổ hợp lúa lai giống Jasmine 85 giống cao sản trung bình khoảng 45 ngày sau cấy Tuy nhiên, thời gian hình thành mơ sẹo tổ hợp lúa lai khác biệt khơng có ý nghĩa mặt thống kê Mơi trường thích hợp cho nuôi cấy túi phấn lúa môi trường N6_3, với nồng độ 60g/l sucrose Sự khác biệt môi trường N6_3 với hai mơi trường cịn lại khác biệt có ý nghĩa mức 5% Tổ hợp Jasmine 85/ OM 5199 (L1) cho tỉ lệ tạo mô sẹo cao tổ hợp khác khác biệt có ý nghĩa mức 5% 5.2 Đề nghị Tiếp tục khảo sát môi trường tái sinh để so sánh chọn mơi trường tái sinh thích hợp tổ hợp Thuần dưỡng trồng để quan sát có độ hay khơng Chun ngành Cơng nghệ Sinh học 31 Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 32 - 2010 Trường ĐHCT TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bùi Bá Bổng et al 1999 Ứng dụng nuôi cấy mô chọn tạo giống lúa Kết nghiên cứu khoa học 1999, Viện Lúa ĐBSCL Đoàn Thị Ái Thuyền, Phạm Xuân Thành Lê Đình Hùng, 1984 Ứng dụng phương pháp ni cấy túi phấn công tác chọn giống lúa Trong: Nguyễn Văn Uyển et al., Nuôi cấy mô thực vật phục vụ công tác chọn giống trồng, NXB TP Hồ Chí Minh, trang 42-64 Ngơ Hữu Tình et al 1997 Cây ngô, nguồn gốc, đa dạng di truyền trình phát triển, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội Nguyễn Thị Lang Bùi Chí Bửu 2008 Giống lúa & sản xuất hạt giống lúa tốt, NXB Nông Nghiệp, TP Hồ Chí Minh, trang 17-26 Nguyễn Bảo Tồn 2004 Giáo trình Nuôi cấy mô tế bào thực vật, Khoa Nông Nghiệp, Đại học Cần Thơ, trang 25-70 Nguyễn Đức Thành 2000 Nuôi cấy mô tế bào thực vật-Nghiên cứu ứng dụng, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, trang 28-60 Ong Tài Thuận 2001 Chọn dòng lúa thơm nuối cấy túi phấn, Luận án thạc sĩ khoa học Công nghệ sinh học, Viện Nghiên cứu Phát triển Công nghệ sinh học, Đại học Cần Thơ, trang 6-14, 34-47 Trần Đình Giỏi 2003 Ni cấy túi phấn tổ hợp lai giống lúa IR64 giống lúa dạng hình mới, Luận án thạc sĩ khoa học Cơng nghệ sinh học, Viện Nghiên cứu Phát triển Công nghệ sinh học, Đại học Cần Thơ Trần Văn Đạt 2002 Tiến trình phát triển sản xuất lúa gạo Việt Nam - Từ thời nguyên thủy đến đại, NXB Nơng nghiệp, TP Hồ Chí Minh, trang 11-18 Tiếng Anh Bajai, Y.P.S Reirnert, J., Heberle, E 1977 Factors enhancin in vitro production of haploid plants in anthers isolated microspores, pp 47-58 Bagheri N., N Babaeian-Jelodar and A Ghanbari 2009 Evaluation of Effective Factors in Anther Culture of Iranian Rice (Oryza sativa L.) Cultivars Chuyên ngành Công nghệ Sinh học 32 Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 32 - 2010 Trường ĐHCT Department of Biotechnology and Plant Breeding, College of Agriculture, University of Mazandaran, Babulsar, Mazandaran, Iran Chaleff R.S and A Stolarz 1982 The development of anther culture as a system for in vitro mutant selection In: Rice tissue culture planning conference International Rice Research Institute Los Banos, Laguna, Philippines P.O Box, Manila, Philippines, pp: 63-74 Chu Chih Ching, C.C Wang, C.S Sun, C Hsu, C.Y Chu, and F.Y Bi 1975 Establishment of an efficient medium for anther culture of rice, through comparative experiments on the nitrogen sources, Scientic Sinic 18: 659-668 Croughan T.P 1995 Anther culture for Double Haploid Production, In: Gamborg, O.L and Phillips, G.c (eds), Plant cell, Tissue and Organ Culture Fundamental Methods, Narosa, India, pp 143-154 Linsmaier EM and F Skoog 1965 Organic growth factor requirements of tobacco tissue cultures Plant Physiology, Lancaster 18: 100-127 Murashige T and F Skoog 1962 A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures, Physiol, Plant, 15:473-97 Niizeki H and K Oono 1968 Induction of haploid rice plant from anther culture Proc Jpn Acad., Japan 44:554-557 Nishi T., Y Yamada and E Takahashi 1968 Organ differentiation and plant resytoration in rice callus Nature 219: 508-509 Yamaguchi, M., Yomoda, A., Hinata K 1990 Varietals differences in the response to low temperature treatment for callus formation in anther culture of rice Japan Journal Breeding 40: 193-198 Yoshida, T 1995 Relationship between callus size and plant regeneration in rice (Oryza sativa L.) anther culture JARQ, Japan Agricultural Research Quarterly 29: 143-147 Trang web http://baigiang.violet.vn/present/showprint/entry_id/258546/cat_id/2258 (ngày 01/05/2010) http://www.giongnongnghiep.com/giong-lua/111-ging-lua-jasmine-85.html (ngày 18/12/2009) Chuyên ngành Công nghệ Sinh học 33 Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 32 - 2010 Trường ĐHCT http://www.giongnongnghiep.com/giong-lua/127-ging-lua-om-5199-1.html (ngày 19/12/2009) http://www.giongnongnghiep.com/giong-lua/139-ging-lua-omcs-2000.html (ngày 19/12/2009) http://www.giongnongnghiep.com/giong-lua/126-ging-lua-om-4900.html (ngày 19/12/2009) http://www.giongnongnghiep.com/images/stories/hinh_giong_lua/hinh%20om%20490 0.jpg (ngày 01/05/2010) http://www.nig.ac.jp/labs/ExpFarm/eweb/eres1/image_res1/MSP1_webfig.jpg (ngày 02/02/2010) http://www.omonrice.org/index.php/ging-lua-2009/62-cac-ging-cong-nhn-chinh-thcnm-2009.html (ngày 19/12/2009) http://www.sieuthihangchatluong.com/uploads/1211966513_1.jpg (ngày 05/05/2010) http://www.vaas.org.vn/download/caylua/img/08_om14901.jpg (ngày 08/05/2010) http://www.vaas.org.vn/download/caylua/img/08_omcs20001.jpg (ngày 08/05/2010) Chuyên ngành Công nghệ Sinh học 34 Viện NC&PT Công nghệ Sinh học Luận văn tốt nghiệp Đại học Khóa 32 - 2010 Trường ĐHCT PHỤ LỤC Bảng phân tích ANOVA Thí nghiệm Bảng 8: Trung bình số ngày tạo mô sẹo Nguồn biến động Độ tự TBP TBBP Lặp lại 2484,61 1242,30 Môi trường (A) 714,87 Giống (B) AXB Giá trị F P 357,44 1,88 0,17672 465,14 155,05 0,81 0,49968 1456,53 242,75 1,27 0,30897 Sai số 22 4188,98 190,41 Tổng 35 9310,13 Giá trị F P Bảng 9: Tỷ lệ túi phấn tạo mô sẹo Nguồn biến động Độ tự TBP TBBP Lặp lại 3,03 1,51 Môi trường (A) 3,47 1,73 4,42 0,2435 Giống (B) 16,97 5,66 14,43 0,00002 AXB 19,66 3,38 8,36 0,00009 Sai số 22 8,62 0,39 Tổng 35 51,74 Giá trị F P Bảng 10: Phần trăm tạo mô sẹo Nguồn biến động Độ tự TBP TBBP Lặp lại 3,03 1,51 Môi trường (A) 3,47 1,73 4,42 0,2435 Giống (B) 16,97 5,66 14,43 0,00002 AXB 19,66 3,38 8,36 0,00009 Sai số 22 8,62 0,39 Tổng 35 51,74 Chuyên ngành Công nghệ Sinh học Viện NC&PT Công nghệ Sinh học PHẦN KÝ DUYỆT CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN (ký tên) (ký tên) Nguyễn Thị Pha Nguyễn Thị Hồng Ngọc DUYỆT CỦA HỘI ĐỒNG BẢO VỆ LUẬN VĂN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Cần Thơ, ngày tháng năm 2010 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (ký tên) LỜI CẢM TẠ Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp Đại học này, cố gắng thân, tơi cịn nhận hướng dẫn, ủng hộ, giúp đỡ nhiều người Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu trường Đại Học Cần Thơ, Ban Giám Đốc Viện Nghiên cứu Phát triển Công Nghệ Sinh Học-trường Đại Học Cần Thơ tạo điều kiện thuận lợi cho học tập, nghiên cứu thực đề tài Xin chân thành cảm ơn tất quý thầy cô trường Đại Học Cần Thơ nhiệt tình giảng dạy truyền đạt kiến thức chuyên môn cho suốt trình học tập trường Tơi xin chân thành cảm ơn Ths Nguyễn Thị Pha tận tình hướng dẫn, bổ sung kiến thức tạo điều kiện cho suốt thời gian thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn cô Trần Thị Xuân Mai, cố vấn học tập lớp Cơng Nghệ Sinh Học khóa 32, quan tâm, động viên, giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho tơi suốt q trình học thực đề tài Xin gửi lời cảm ơn đến cô Nguyễn Thị Liên, thầy Trần Nguyên Tuấn, thầy Trần Đình Giỏi (Viện lúa đồng sơng Cửu Long) quan tâm, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho thực tốt đề tài Xin cảm ơn ba mẹ quan tâm, động viên, khuyến khích, hỗ trợ cho tơi học tập hồn thành tốt đề tài Cảm ơn tất bạn lớp Cơng Nghệ Sinh Học khóa 32 nhiệt tình động viên, giúp đỡ, trao đổi đóng góp ý kiến cho suốt thời gian qua Tôi xin kính chúc q thầy bạn ln dồi sức khoẻ công tác tốt Tháng 05 năm 2010 NGUYỄN THỊ HỒNG NGỌC TÓM TẮT Bốn tổ hợp lúa lai là: Jasmine 85/ OM 5199; Jasmine 85/ OM 4900; Jasmine 85/ OMCS 2000 Jasmine 85/ OM 1490 sử dụng nghiên cứu để theo dõi điều kiện nuôi cấy kết hợp thành phần môi trường nuôi cấy ảnh hưởng đến khả tạo mô sẹo tái sinh Kết thí nghiệm cho thấy mơ sẹo hình thành trung bình khoảng 45 ngày sau cấy; khả tạo mô sẹo giống Jasmine 85/ OM 5199 cao nhất, mơi trường N6 có nồng độ 60 g/l sucrose (N6_3) cho khả tạo sẹo cao Qua tương tác bốn tổ hợp lúa lai với mơi trường ni cấy hai nghiệm thức Jasmine 85/ OM 5199 N6_3 Jasmine 85/ OM 4900 N6_3 cho tỷ lệ tạo mô sẹo cao Trong thí nghiệm 2, mơ sẹo bắt đầu có màu xanh hình thành số chồi sau 15 ngày chuyển sang mơi trường tái sinh Từ khóa: ni cấy túi phấn, Jasmine 85, mô sẹo, tái sinh thành i MỤC LỤC Trang PHẦN KÝ DUYỆT LỜI CẢM TẠ TÓM TẮT i MỤC LỤC ii DANH SÁCH BẢNG iv DANH SÁCH HÌNH v CÁC TỪ VIẾT TẮT vi CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài CHƯƠNG LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu sơ lược giống lúa 2.1.1 Jasmine 85 2.1.2 OM 5199 .3 2.1.3 OM 4900 .3 2.1.4 OM 1490 .4 2.1.5 OMCS 2000 2.2 Tái sinh phương pháp nuôi cấy túi phấn .7 2.2.1 Môi trường nuôi cấy túi phấn 2.2.1.1 Nước 2.2.1.2 Khoáng vitamin 2.2.1.3 Các chất sinh trưởng 10 2.2.1.4 Đường 11 2.2.1.5 Than hoạt tính 11 2.2.1.6 Chất tạo gel 11 ii 2.2.1.7 Ánh sáng 11 2.2.2 Điều kiện nuôi trồng cho túi phấn 12 2.2.3 Tuổi phát triển hạt phấn 12 2.2.4 Các kiểu mô sẹo (callus) 13 2.3 Tình hình nghiên cứu ngồi nước 13 CHƯƠNG PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 3.1 Phương tiện nghiên cứu .16 3.1.1 Thiết bị dụng cụ 16 3.1.2 Nguyên vật liệu, hóa chất 16 3.2 Phương pháp nghiên cứu .16 3.2.1 Thời gian địa điểm .16 3.2.2 Phương pháp nuôi cấy túi phấn 16 3.2.3 Bố trí thí nghiệm .18 3.2.4 Quy trình ni cấy túi phấn lúa 21 3.2.5 Xử lý số liệu 21 CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 22 4.1 Thí nghiệm 1: Tìm mơi trường thích hợp tạo mô sẹo cho tổ hợp lúa lai hệ F1 22 4.1.1 Ngày xuất mô sẹo 22 4.1.2 Số túi phấn hình thành mơ sẹo 23 4.1.3 Phần trăm túi phấn tạo mô sẹo 25 4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng mơi trường thành phần chất điều hòa sinh trưởng đến việc tái tạo 29 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 31 5.1 Kết luận 31 5.2 Kiến nghị 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 PHỤ LỤC iii DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Thành phần môi trường tạo mô sẹo 19 Bảng 2: Thành phần môi trường tái sinh 20 Bảng 3: Ảnh hưởng bốn tổ hợp lúa lai mơi trường đến số ngày hình thành mô sẹo 22 Bảng 4: Ảnh hưởng bốn tổ hợp lúa lai với mơi trường đến số túi phấn hình thành mơ sẹo 23 Bảng 5: Hiệu tương tác bốn tổ hợp lúa lai với mơi trường đến số túi phấn hình thành mơ sẹo 24 Bảng 6: Ảnh hưởng kiểu gen bốn tổ hợp lai với môi trường ni cấy đến phần trăm mơ sẹo hình thành/đĩa ni cấy 180 túi phấn 25 Bảng 7: Hiệu tương tác kiểu gen môi trường nuôi cấy lên phần trăm mô sẹo hình thành 26 iv DANH SÁCH HÌNH Hình 1: Hột lúa gạo giống Jasmine 85 Hình 2: Hột lúa gạo giống OM 4900 Hình 3: Hột lúa gạo giống OM 5199 Hình 4: Hột lúa gạo giống OM 1490 Hình 5: Hột lúa gạo giống OMCS 2000 Hình 6: Các kiểu mơ sẹo 13 Hình 7: Địng lúa sau thu rửa với nước cất 17 Hình 8: Hột lúa non 18 Hình 9: 180 túi phấn cấy mơi trường dinh dưỡng 18 Hình 10: Sơ đồ nuôi cấy túi phấn 21 Hình 11: Sự xuất mô sẹo 22 Hình 12: Mơ sẹo bốn tổ hợp lúa lai môi trường N6_1 27 Hình 13: Mơ sẹo bốn tổ hợp lúa lai môi trường N6_2 28 Hình 14: Mơ sẹo bốn tổ hợp lúa lai môi trường N6_3 29 Hình 15: Một số chồi tái sinh 30 Hình 16: Ảnh phóng đại phần bắt đầu hình thành chồi 30 v CÁC TỪ VIẾT TẮT EDTA: Ethylene diamine tetraacetic acid NAA: α-Naphthalene acetic acid BAP: 6-benzylaminopurine 2,4-D: 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid L1: Jasmine 85/ OM 5199 L2: Jasmine 85/ OM 4900 L3: Jasmine 85/ OMCS 2000 L5: Jasmine 85/ OM 1490 vi ... tạo giống có độ cao thời gian ngắn Đề tài ? ?Nuôi cấy túi phấn lai F1 giống Jasmine 85 giống lúa cao sản? ?? thực nhằm góp phần vào công tác chọn giống nhân nhanh giống lúa có phẩm chất tốt suất cao. .. phương pháp nuôi cấy túi phấn Nuôi cấy túi phấn ni cấy túi phấn có chứa tiểu bào tử phấn hoa non Mục tiêu phương pháp thường để thu đơn bội hình thành phơi soma cách trực tiếp từ phấn hoa, phát... tổ hợp lúa lai là: Jasmine 85/ OM 5199; Jasmine 85/ OM 4900; Jasmine 85/ OMCS 2000 Jasmine 85/ OM 1490 sử dụng nghiên cứu để theo dõi điều kiện nuôi cấy kết hợp thành phần môi trường nuôi cấy ảnh