Xác định phương pháp tối ưu trong nghiên cứu tái sinh và nhân giống cây lan hài (paphiopedilum sp )

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT ***** VŨ QUỐC LUẬN XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU TRONG NGHIÊN CỨU TÁI SINH VÀ NHÂN GIỐNG CÂY LAN HÀI (Paphiopedilum sp.) LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT ***** VŨ QUỐC LUẬN XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU TRONG NGHIÊN CỨU TÁI SINH VÀ NHÂN GIỐNG CÂY LAN HÀI (Paphiopedilum sp.) Chuyên ngành Mã số : Khoa học trồng : 62.62.01.10 LUẬN ÁN TIẾN SĨ NÔNG NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Dương Tấn Nhựt TS Đỗ Khắc Thịnh 2017 i LỜI CAM ĐOAN Các số liệu luận án kết nghiên cứu tơi nhóm tác giả nghiên cứu từ năm 2010 đề tài dự án phòng Sinh học phân tử Chọn tạo giống trồng - Viện Nghiên cứu Khoa học Tây Nguyên: (1) Đề tài cấp sở chọn lọc, thực năm 2011-2012: Bước đầu nghiên cứu tái sinh lan hài (Paphiopedilum sp.), theo định số 26, ngày 14 tháng 03 năm 2011 Viện Sinh Học Tây Nguyên (2) Đề tài cấp sở, thực năm 2013-2014: Nghiên cứu ảnh hưởng số chất điều hòa sinh trưởng ánh sáng đơn sắc lên trình sinh trưởng phát triển in vitro ex vitro lan hài (Paphiopedilum sp.), theo định số 19, ngày 25 tháng 02 năm 2013 Viện Nghiên cứu Khoa học Tây Nguyên (3) Đề tài cấp Quốc gia: Hệ thống chiếu sáng đơn sắc – nguồn sáng nhân tạo cho nghiên cứu tái sinh nhân giống số loại trồng nuôi cấy in vitro, mã số: 106.16-2012.32, Quỹ Khoa học Công nghệ Quốc Gia (NAFOSTED) thuộc Khoa học Công nghệ quản lý (4) Dự án sản xuất cấp Viện Hàn Lâm Khoa học Công Nghệ Việt Nam: Hồn thiện quy trình nhân giống Sâm Ngọc Linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) với số lượng lớn hệ thống chiếu sáng đơn sắc (LED) phục vụ nhu cầu tỉnh Quảng Nam; nên phép sử dụng để báo cáo với kết tơi thực Tồn số liệu kết nghiên cứu luận án trung thực chưa sử dụng để công bố cơng trình nghiên cứu để nhận học vị, thơng tin trích dẫn luận án rõ nguồn gốc Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm cam đoan Đà Lạt, ngày 22 tháng 02 năm 2017 Người cam đoan Vũ Quốc Luận ii LỜI CẢM ƠN Trong sống người, phải có ước mơ, hồi bão, lý tưởng cho riêng Nhưng điều thực hay khơng tâm thân, giúp đỡ tận tình mặt vật chất tinh thần người xung quanh Từ ngày chập chững tìm hiểu nghiên cứu khoa học 14 năm, quãng thời gian khơng dài, đủ em hiểu “công việc người làm nghiên cứu khoa học ln đầy dãy khó khăn thách thức” Để thực ước mơ khám phá điều lạ, cần phải có quãng thời gian đủ dài với lòng say mê làm việc cách nghiêm túc Cảm ơn Thầy Dương Tấn Nhựt giúp em bay cao hơn, xa thực ước mơ, hoài bão, lý tưởng Thầy truyền cho em niềm say mê làm việc, say mê nghiên cứu khoa học, làm việc u thích niềm hạnh phúc vô lớn Cảm ơn Thầy Đỗ Khắc Thịnh (Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam), tận tình hướng dẫn giúp đỡ suốt thời gian thực luận án Cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Nghiên cứu Khoa học Tây Nguyên Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam tạo điều kiện thuận lợi cho tơi suốt q trình học tập trình thực đề tài Cảm ơn toàn thể anh chị em Viện Nghiên cứu Khoa học Tây Nguyên nơi thực nội dung đề tài luận án, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành luận án Cuối xin gởi lời cảm ơn thiêng liêng đến gia đình, vợ, ln nguồn động viên, an ủi, giúp đỡ suốt trình làm luận án Đà Lạt, ngày 22 tháng 02 năm 2017 Tác giả luận án Vũ Quốc Luận xiv DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Các nhóm lan hài Việt Nam xếp theo thứ hạng bảo tồn IUCN 13 Bảng 2.1 Các trị số lượng photon 26 Bảng 3.1 Ảnh hưởng mơi trường khống khác đến sinh trưởng chồi lan Vân hài sau 90 ngày nuôi cấy 68 Bảng 3.2 Ảnh hưởng mơi trường khống khác đến sinh trưởng chồi lan hài Hồng sau 90 ngày nuôi cấy 69 Bảng 3.3 Ảnh hưởng mơi trường khống khác đến sinh trưởng chồi lan hài Tam Đảo sau 90 ngày nuôi cấy 69 Bảng 3.4 Ảnh hưởng điều kiện chiếu sáng khác đến kéo dài lóng thân ngồi vườn ươm giống lan Vân hài 75 Bảng 3.5 Ảnh hưởng điều kiện chiếu sáng khác đến kéo dài lóng thân ngồi vườn ươm giống lan hài Hồng 76 ả Ảnh hưởng điều kiện chiếu sáng khác đến kéo dài lóng thân vườn ươm giống lan hài Tam Đảo 76 Bảng 3.7 Ảnh hưởng điều kiện chiếu sáng đến khả kéo dài chồi lan Vân hài in vitro 86 Bảng 3.8 Ảnh hưởng điều kiện chiếu sáng đến khả kéo dài chồi lan hài Hồng in vitro 88 ả Ảnh hưởng điều kiện chiếu sáng đến khả kéo dài chồi lan hài Tam Đảo in vitro 88 Bảng 3.10 Ảnh hưởng GA3 đến khả kéo dài chồi lan Vân hài in vitro 91 Bảng 3.11 Ảnh hưởng GA3 đến khả kéo dài chồi lan hài Hồng in vitro 91 Bảng 3.12 Ảnh hưởng GA3 đến khả kéo dài chồi lan hài Tam Đảo in vitro 92 Bảng 3.13 Ảnh hưởng điều kiện che tối đến kéo dài chồi in vitro lan Vân hài 96 xv Bảng 3.14 Ảnh hưởng điều kiện che tối đến kéo dài chồi in vitro lan hài Hồng 97 Bảng 3.15 Ảnh hưởng điều kiện che tối đến kéo dài chồi in vitro lan hài Tam Đảo 97 Bảng 3.16 Ảnh hưởng vị trí đốt thân đến khả sống sót phát triển ngồi vườn ươm sau 12 tháng 98 Bảng 3.17 Ảnh hưởng cảm ứng tạo callus từ mẫu chồi non vườn ươm kéo dài điều kiện tối ngắt quãng loài lan hài sau 75 ngày nuôi cấy 100 Bảng 3.18 Ảnh hưởng kết hợp auxin cytokinin đến q trình tái sinh chồi từ mơ sẹo giống lan Vân hài 103 Bảng 3.19 Ảnh hưởng kết hợp mg/L 2,4-D với TDZ, BA, KIN đến trình nhân nhanh PLB loài lan hài 107 Bảng 3.20 Ảnh hưởng TDZ BA kết hợp với phương pháp gây vết thương kích thích tạo chồi bên lan Vân hài mơi trường lỏng với giá thể bơng gịn 114 Bảng 3.21 Ảnh hưởng TDZ BA kết hợp với phương pháp gây vết thương kích thích tạo chồi bên lan hài Hồng môi trường lỏng với giá thể bơng gịn 114 Bảng 3.22 Ảnh hưởng TDZ BA kết hợp với phương pháp gây vết thương kích thích tạo chồi bên lan hài Tam Đảo môi trường lỏng với giá thể bơng gịn 115 Bảng 3.23 Ảnh hưởng nước dừa non đến trình sinh trưởng in vitro chồi lan Vân hài 116 Bảng 3.24 Ảnh hưởng bột khoai tây đến trình sinh trưởng in vitro chồi lan Vân hài 117 Bảng 3.25 Ảnh hưởng peptone đến trình sinh trưởng in vitro chồi lan Vân hài 119 xvi Bảng 3.26 Ảnh hưởng bột chuối đến trình sinh trưởng in vitro chồi lan Vân hài 120 Bảng 3.27 Ảnh hưởng giá thể đến khả sống sót, sinh trưởng phát triển lan Vân hài vườn ươm sau 24 tháng 123 Bảng 3.28 Ảnh hưởng giá thể đến khả sống sót, sinh trưởng phát triển lan hài Hồng vườn ươm sau 24 tháng 123 Bảng 3.29 Ảnh hưởng giá thể đến khả sống sót, sinh trưởng phát triển lan hài Tam Đảo vườn ươm sau 24 tháng 124 xii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 100B : 100% ánh sáng LED xanh 100R : 100% LED đỏ 2,4-D : acid 2,4-Dichlorophenoxyacetic 30R:70B : 30% ánh sáng LED đỏ + 70% ánh sáng LED xanh 50R:50B : 50% ánh sáng LED đỏ + 50% ánh sáng LED xanh 70R:30B : 70% ánh sáng LED đỏ + 30% ánh sáng LED xanh 90R:10B : 90% ánh sáng LED đỏ + 10% ánh sáng LED xanh AC : Than hoạt tính B5 : Môi trường Gamborg, 1968 BA : Benzyl adenine BG : Bơng gịn CGL : Cầu giấy lọc CS : Cộng CW : Nước dừa D : Điều kiện tối ĐC : Đối chứng Fr : Ánh sáng đỏ xa (Far-red) có bước sóng 730 nm GA3 : acid gibberellic Gr : LED xanh KIN : Kinetin LED : Light-emitting diode MS : Môi trường Murashige Skoog, 1962 xiii NAA : Acid -napthaleneacetic P : Paphiopedilum PLB : Protocorm-Like Body R : Ánh sáng đỏ (Red) có bước sóng 650 nm SH : Mơi trường Schenk and Hildebrandt, 1972 TDZ : Thidiazuron VW : Môi trường Vacin Went, 1949 W : LED trắng Y : LED vàng xvii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Hình thái hoa lan hài (Paphiopedilum) Hình 1.2 Các lồi lan hài xác định Việt Nam 11 Hình 1.3 Các loài lan hài xác định Việt Nam 12 Hình 2.1 Nguồn mẫu chồi non vườn ươm sử dụng nghiên cứu tái sinh in vitro 44 Hình 2.2 Chồi non lồi lan hài ni điều kiện chiếu sáng khác 45 Hình 3.1 Ảnh hưởng mơi trường khống khác đến nảy mầm hạt loài lan hài sau 90 ngày nuôi cấy 66 Hình 3.2 Tỷ lệ nảy mầm lồi lan hài mơi trường khống khác sau 90 ngày nuôi cấy 66 Hình 3.3 Ảnh hưởng mơi trường khống khác đến sinh trưởng chồi lồi lan hài nuôi cấy in vitro sau 90 ngày nuôi cấy 69 Hình 3.4 Chồi non in vitro lồi lan hài tái sinh mơi trường SH sau 90 ngày nuôi cấy 71 Hình 3.5 Ảnh hưởng thời gian khử trùng mẫu cấy đến khả tái sinh chồi non lan Vân hài sau 90 ngày nuôi cấy 72 Hình 3.6 Ảnh hưởng thời gian khử trùng mẫu cấy đến khả tái sinh chồi non lan hài Hồng sau 90 ngày nuôi cấy 72 Hình 3.7 Ảnh hưởng thời gian khử trùng mẫu cấy đến khả tái sinh chồi non lan hài Tam Đảo sau 90 ngày nuôi cấy 73 Hình 3.8 Chồi lan Vân hài ngồi vườn ươm ni điều kiện chiếu sáng khác sau 120 ngày 75 Hình 3.9 Chồi non ngồi vườn ươm ni điều kiện chiếu sáng khác sau 120 ngày 77 Hình 3.10 Ảnh hưởng nguồn mẫu điều kiện sáng khác giai đoạn ngồi vườn ươm đến q trình tái sinh in vitro lan Vân hài sau 45 ngày nuôi cấy 79 ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT ***** VŨ QUỐC LUẬN XÁC ĐỊNH PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU TRONG NGHIÊN CỨU TÁI SINH VÀ NHÂN GIỐNG CÂY LAN HÀI (Paphiopedilum sp. ) Chuyên ngành Mã số... kết nghiên cứu tái sinh nhân giống đối tượng lan hài đăng tạp chí ngồi nước 33 1.6.2.1 Phương pháp nhân giống truyền thống đối tượng lan hài 33 1.6.2.2 Tái sinh nhân giống phương pháp. .. chuối đến trình sinh trưởng in vitro 31 1.6 M t số nghiên c u tái sinh nh n giống in vitro đối tượng lan hài 31 1.6.1 Các kết nghiên cứu tái sinh nhân giống đối tượng lan hài cơng bố tạp