CÔNG NGHỆ NUÔI cấy mô tế bào THỰC vật CHỦ đề cảm ỨNG RA HOA IN VITRO TRÊN cây HOA HỒNG

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC -CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO THỰC VẬT CHỦ ĐỀ CẢM ỨNG RA HOA IN VITRO TRÊN CÂY HOA HỒNG Giảng viên hướng dẫn: Nơng Thị Huệ Nhóm thực hiện: Nhóm 03 DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHĨM STT Họ & Tên Mã sinh viên Lớp Phạm Thành Đức 637215 K63CNSHC Nguyễn Hương Giang 637218 K63CNSHC Vũ Hương Giang 637217 K63CNSHC Nguyễn Thu Hiền 637220 K63CNSHC Nguyễn Văn Hịa 637225 K63CNSHC Đào Đình Hồng 637224 K63CNSHC Tài liệu tham khảo 2 Nuôi Nuôi cấy cấy mô mô thực thực vật vật Ứng dụng Chất khoáng vi lượng Chất điều tiết sinh trưởng thực vật Đặt vấn đề Cảm ứng hoa in vitro Lịch sử hình thành Cơ sở kỹ thuật Đặt vấn đề Trong lĩnh vực hoa cảnh, nuôi cấy in vitro khẳng định vai trị khơng thể thay đem lại hiệu kinh tế to lớn Rất nhiều lồi hoa cảnh ni cấy in vitro thành công hầu hết nghiên cứu dừng lại mức vi nhân giống mà chưa khai thác khía cạnh điều khiển hoa in vitro Trong nghiên cứu sinh lý thực vật xem quan trọng với mục đích tìm ngun lý, chế tự nhiên để có lựa chọn phù hợp tác động lên thực vật với mục tiêu xác định “ Cơ chế nở hoa thực vật” xem xét góc độ in vitro nhà nghiên cứu tìm nhiều phát sinh hình thái thực vật, tránh tác động chất sản sinh in vivo từ rễ Đặt vấn đề Để phục vụ nhu cầu thưởng thức, thưởng ngoạn hoa đa dạng, ngày nay, phương thức trồng hoa giá thể truyền thống đất phương thức trồng hoa mơi trường nhân tạo quan tâm Hiện Việt Nam có hiểu biết bước đầu chế hình thành hoa in vitro Tuy nhiên, vai trị yếu tố tham gia điều khiển trình hoa in vitro trồng quang chu kỳ, nhiệt độ, chất điều hòa sinh trưởng thành phần đa, vi lượng môi trường nuôi cấy cần tiếp tục nghiên cứu làm rõ Đặt vần đề Hoa hồng loài hoa phổ biến giới màu sắc đa dạng, hình dáng đẹp hương thơm quyến rũ Hoa hồng trồng khắp nơi làm hoa cắt hoa trồng chậu đem lại giá trị kinh tế cao Nghiên cứu thực nhằm xác định ảnh hưởng chất điều tiết sinh trưởng yếu tố vi lượng đến trình hoa số giống hoa hồng thương mại, tạo sở cho việc phát triển quy trình kỹ thuật chủ động điều khiển hoa in vitro hoa hồng Nuôi cấy mô thực vật Nuôi cấy mô, tế bào thực vật phạm trù khái niệm chung cho tất loại nuôi cấy nguyên liệu thực vật hoàn toàn vi sinh vật, môi trường dinh dưỡng nhân tạo, điều kiện vô trùng Bao gồm: Nuôi cấy non trưởng thành Nuôi cấy quan: rễ, thân, lá, hoa, quả, bao phấn, nỗn chưa thụ tinh Ni phơi: phôi non phôi trưởng thành Nuôi cấy mô sẹo (callus) Nuôi cấy tế bào đơn (huyền phù tế bào) Nuôi cấy Protoplast: nuôi cấy phần bên tế bào thực vật sau tách vỏ, gọi nuôi cấy tế bào trần Nuôi cấy mô thực vật Các nghiên cứu nở hoa ống nghiệm thường tiến hành theo ba hướng sau Bao gồm: Ni cấy thực vật hồn chỉnh (Cây in vitro có đầy đủ rễ, thân, lá) Ni cấy mô dạng chồi cụm chồi Nuôi cấy phận thực vật chưa có đỉnh sinh trưởng (Mô sẹo, mô lá, rễ, quan hoa, tế bào trần ) 1938 1939 Lịch sử hình thành 1902 1922 1934 1941 1948 1955 1957 Năm 1922, nhà khoa họchọc Mỹđược lặp lại thí Nhà khoa học Haberlandt Học lầnthuyết đầuKotte tiên hiệnđưa đại tế bào công Skoog Miller công bố kết Nhà khoa học phát vai trò nghiệm Haberland với đỉnhScleiden sinh trưởng tách thuyết bố hai nhà Schwann khoa học M.J (nhà Nămgiả 1934, giaiSkoog đoạnScleiden thứ hai lịch sử nuôi cấy mô thực vật.của Steward xác nhận tác dụng nghiên cứu ảnh hưởng tỷ lệ thực hợp nghiệm chất có táctừdụng kích thích phân đầu rễ lồi họ hồ Trong môi trường vào nghiên cứu thực vật) vàthảo T Schwann (nhà nước dừa mô sẹo cà rốt Sau Năm 1941, nhà khoa học Overbeck kinetin/auxin hình thành mơ Gautheret tiến hành nghiên cứu thành công nuôi cấy mô bào, đặt tên Kinetin Sau này, nhà White nhà khoa học Mỹ, ni cấy thành cơng lỏng có chứa dinh dưỡng khống đường Haberlandt cho rằng: cónghiên thể tạocứu cá động thể hồn vật) đề thích xuất:“Mọi thểsinh nhiều chất kích thích chứng minh tác dụng kích sẹo thuốc Khi giảm thấpnhận tỷ lệ phânhọc sinh (tượng tầng) số thân gỗ Gautheret xác khoa nghiên cứu tỉ mỉ vai trò cà chua với môi trường lỏng chứa dinh Went & Thimann phát chất điều rễ sinh trưởng mạnh thành chỉnh từ việc nuôi cấyglucose, tế sinh bào vậtđầu phức tạp gồm nhiều đơn tạo vịauxin nhỏ trưởng nhân tạo thuộc nhóm sinh trưởng nước dừa kinetin/auxin, mơnấm sẹo có xu hướng tác dụng chất kíchtrưởng thích sinh trưởng mơ sẹo IAA vàtạo Kinetin vàdưỡng xếp vào nhóm cytokinin Đây khống, đường dịch chiết men hoà sinh (hormon) hệ rễ bao gồm rễ phụ Tuy vậy,hợp sinh Tuy nhiên, Haberlandt tế bào không hợp thành thành Các tế bào phân hóa nghiên cứu tổng nuôi cấy phôi từ mẫu họ cà rễ.khởi Ngược lại men tỷ lệ hỗn kinetin/auxin nhómtiền vitamin White xưởng Cùng với Nobercourt đề kỹ thuật lập môi thể thay nước chiết nấm acid-B-indolacetic (1AA) trưởng củaxác mẫu tồn thời sau cơng trongcóviệc ni cấy đềutếcho mang bào thực thơng vật tin có tếgian, bào đầu thành công tăng lên, mô (1939), Gautheret thành công việcsẹo duyphát trì sinh chồi trưởng trường ni cấy cho nhiều loài thực vật hợp ba loại vitamin nhóm B chậm dần ngừng lại, táccógiả hạn chế phương tiên tiện kỹ thuật, đơn vị độc lập, từ thể Carlos O Miller M.J T Schwann Scleiden Frederick Campion Steward Kotte Haberlandt K Skoog mô sẹo cà rốt môi trương rắn có chứa thạchFolke agar chuyển qua mơi trường kiến thức khoa học thờixây bấydựng lại toàn thể“ • Hoa hồng đỏ phản ứng hoa rõ ràng tác động AgNO₃ • Trong hoa hồng đỏ nuôi cấy môi trường đối chứng khơng hoa tất cơng thức có bổ sung AgNO₃ có chồi hoa với tỷ lệ giao động từ 20-50% • Sau 21-25 ngày ni cấy, hoa hồng đỏ hình thành nụ dao động từ 40-80% Hình 14 Hoa hồng đỏ cơng thức có bổ sung AgNO₃ AgNO₃ Ngày xuất nu hoa Tỷ lệ Tỷ lệ nở hình hoa (%) thành nụ (%) Độ bền hoa (ngày) Màu sắc hoa 10 22 40 20 16 Đỏ nhạt 20 30 40 50 23 21 24 25 60 80 60 45 33,3 50 30 25 15 14 14 13 Đỏ đậm Đỏ đậm Đỏ nhạt Đỏ nhạt Bảng Ảnh hưởng AgNO₃ đến hoa in vitro giống hoa hồng đỏ sau 60 ngày ni cấy Mơi trường MS +30µM AgNO₃ cho tỷ lệ nụ (80%) hoa cao (50%) Hình 15 Hoa hồng đỏ hoa in vitro môi trường chứa AgNO₃ nồng độ khác • AgNO₃ có tác dụng cảm ứng hoa rõ giống hoa hồng vàng • Ngoại trừ môi trường bổ sung nồng độ AgNO₃ cao (50µM), tất mơi trường bổ sung 30µM AgNO₃ cho tỷ lệ hình thành hoa đạt cao 40%, tỷ lệ hình thành hoa thấp bổ sung AgNO₃ nồng độ thấp (10-20µM) cao hn (40àM) ã N hoa xut hin sm nht l sau 20 ngày nuôi cấy môi trường bổ sung 30µM AgNO₃, sau 25 ngày hoa nở AgNO₃ (µM) 10 Ngày Tỷ lệ xuất hình nụ hoa thành nụ (%) 0 18 40 Tỷ lệ nở hoa (%) Độ bền hoa (ngày) 20,0 15 20 20 60 33,3 13 30 23 70 40,0 16 40 24 35 19,7 14 Màu sắc hoa Vàng nhạt Vàng đậm Vàng đậm Vàng nhạt 50 hưởng AgNO₃ đến hình thành Bảng Ảnh hoa giống hoa hồng vàng sau 60 ngày ni cấy Hình 16 Hoa hồng vàng hoa điều kiện in vitro môi trường nuôi cấy chứa AgNO₃ nồng độ khác Hoa hồng trắng có phản ứng hoa tương tự với giống hoa hồng đỏ hoa hồng vàng tác động AgNO₃ Tuy nhiên, phản ứng hoa giống hoa hồng trắng với AgNO₃ không mạnh hai giống hoa hồng đỏ hoa hồng vàng với tỷ lệ hình thành hoa thấp so với giống hoa hồng đỏ hoa hồng vàng Tỷ lệ giống hoa hồng trắng hoa cao (30%) đạt ni cấy mơi trường MS+30µM AgNO₃ Đây công thức cho nụ hoa xuất sớm sau cấy chuyển (20 ngày) Ở nồng độ AgNO₃ thấp (10µM) cao (40-50µM), giống hoa trắng khơng hình thành hoa AgNO₃ (µM) Ngày xuất Tỷ lệ hình nụ thành nụ hoa đầu (%) tiên Tỷ lệ nở hoa (%) Độ bền hoa (ngày) 0 0 10 0 0 20 21 40 20 15 30 20 50 30 18 40 0 0 50 0 0 Bảng Ảnh hưởng AgNO₃ đến hình thành hoa giống hoa hồng trắng sau 60 ngày nuôi cấy Hình 17 Hoa hồng trắng hoa điều kiện ni cấy in vitro mơi trường chứa 20-30µM AgNO₃ • Khi nghiên cứu ảnh hưởng AgNO₃ đến hoa in vitro giống Rosa indica L., Pratheesh et al (2012) kết luận môi trường tốt cho hình thành hoa in vitro là: MS + 0,5mg/l IAA+ 1,0 mg/l BA + 50 mg/l AgNO₃ • Trong nghiên cứu này, nồng độ AgNO₃ bổ sung 30µM tốt cho hình thành hoa với tỷ lệ hoa giống hoa hồng trắng, hoa hồng vàng, hoa hồng đỏ 30%, 40%, 50% Hình 18 Báo cáo nghiên cứu ảnh hưởng AgNO₃ đến hoa in vitro Pratheesh et al (2012) 7.3.4 Ảnh hưởng CoCl₂ đến hoa in vitro hoa hồng • CoCl₂ hai chất có khả điều khiển q trình sinh trưởng phát triển chồi thông qua ức chế tổng hợp ethylene • Tuy ảnh hưởng định đến sinh trưởng giống hoa hồng nghiên cứu CoCl₂ lại khơng cảm ứng hình thành hoa hồng điều kiện in vitro, với tỷ lệ hoa tất giống nghiên cứu 0% CoCl₂ (µM) Hoa hồng trắng Hoa hồng vàng Hoa hồng đỏ 0 0 10 0 20 0 30 0 40 0 50 0 Bảng Tỷ lệ chồi hoa loại hoa hồng nghiên cứu • Sharma et al (2008) bổ sung CoCl₂ nồng độ từ 0-50µM vào mơi trường ni cấy kích thích ớt hoa in vitro • Tuy nhiên, đối tượng ba giống hoa hồng nghiên cứu này, CoCL₂ không cảm ứng hoa in vitro Hình 12 Báo cáo nghiên cứu Sharma et al (2008) Tài liệu tham khảo Nguyễn Thị Thủy, Ngô Thị Việt, Nguyễn Thị Phương Thảo, Nguyễn Thị Thùy Linh, Ninh Thị Thảo, Nguyễn Thị Lâm Hải, Nguyễn Thanh Hải (2015).Ảnh hưởng chất điều tiết sinh trưởng thực vật chất khoáng vi lượng đến sinh trưởng hoa in vitro hoa hồng Tạp chí Khoa học Phát triển 8:1488-1496 Sharma A., Kumar V., Parvatam G , Ravishankar G., A (2008) Induction of in vitro flowering in Capsicum frutescens under the influence of silver intrate and cobalt chloride and pollen transformation Vu N H., Anh P H., Nhut D T (2006) The role of sucrose and different cytokinins in the in vitro floral morphogenesis of rose (hybrid tea) cv ‘First Prize’ Plant Cell Tissue and Organ Culture, 87:315-320 Non sơng Việt Nam có trở nên tươi đẹp hay khơng, dân tộc Việt Nam có bước tới đài vinh quang để sánh vai với cường quốc năm châu hay khơng, nhờ phần lớn cơng học tập em Hồ Chí Minh ... thuật chủ động điều khiển hoa in vitro hoa hồng 2 Nuôi cấy mô thực vật Nuôi cấy mô, tế bào thực vật phạm trù khái niệm chung cho tất loại ni cấy ngun liệu thực vật hồn tồn vi sinh vật, môi trường... (callus) Nuôi cấy tế bào đơn (huyền phù tế bào) Nuôi cấy Protoplast: nuôi cấy phần bên tế bào thực vật sau tách vỏ, cịn gọi ni cấy tế bào trần 2 Ni cấy mô thực vật Các nghiên cứu nở hoa ống nghiệm... khảo 2 Nuôi Nuôi cấy cấy mô mô thực thực vật vật Ứng dụng Chất khoáng vi lượng Chất điều tiết sinh trưởng thực vật Đặt vấn đề Cảm ứng hoa in vitro Lịch sử hình thành Cơ sở kỹ thuật Đặt vấn đề Trong