5. Tính mới của đề tài
3.4. Đánh giá chỉ tiêu hình thái khí khổng của cây Oải hương sinh trưởng
trên hệ thống vi thủy canh
Hình thái của khí khổng ảnh hưởng không nhỏ đến hiệu quả nhân giống. Trong điều kiện nuôi cấy trong bình thủy tinh và hệ thống vi thủy canh (hộp nhựa PE trong suốt, giá thể bọt biển và trên bao phủ bởi màng PE bọc thực phẩm), độ ẩm của môi trường là khác nhau. Độ ẩm trong các bình nuôi cấy thường được ghi nhận tương đối cao (> 90%) làm cho khí khổng không hoạt động. Điều này giải thích cho tỷ lệ sống sót thấp của cây mô khi chuyển sang điều kiện ex vitro.
Kết quả phân tích SEM của chúng tôi cho thấy khí khổng của cây in vitro hầu như luôn ở trạng thái mở rộng trong khi đó, đối với hệ thống vi thủy canh một số khí khổng có sự đóng mở (hình 3.4 a,b). Ngoài ra số lượng khí khổng ở mặt dưới của lá thủy canh cũng nhiều hơn lá cây in vitro (hình 3.4 c,d).
24
Hình 3.4. Ảnh chụp SEM của khí khổng cây in vitro và cây vi thủy canh sau 2 tuần nuôi cấy
A,B. Khí khổng cây Oải hương in vitro vàcây Oải hương vi thủy canh với độ phóng đại x1000; C, D. Khí khổng mặt dưới lá Oải hương in vitro và cây Oải hương vi thủy canh với độ phóng đại x250.
Để thấy được rõ hơn sự biến đổi hình thái của khí khổng trong hai hệ thống nuôi cấy mô in vitro và phương pháp vi thủy canh, chúng tôi phân tích ảnh chụp SEM khí khổng mặt dưới lá tại các thời điểm khác nhau sau 5, 6 và 7 ngày nuôi cấy (hình 3.5). Kết quả cho thấy, khí khổng trong hệ thống vi thủy canh hoạt động và có sự biến đổi đóng mở tại các thời điểm khác nhau. Bên cạnh đó, cây phát triển trong hệ thống vi nhân giống với độ thoáng khí kém, khí khổng hoạt động không bình thường. Ở các thời điểm khác nhau các khí khổng luôn trong tình trạng trương nước. Ngoài ra, môi trường in vitro có độ ẩm cao vì vậy khí khổng của cây phải mở để duy trì áp suất cân bằng với áp suất xung quanh. Khi chuyển ra cây ra vườn ươm độ ẩm giảm, khí khổng vẫn mở trong điều kiện ex vitro, do vậy cần phải duy trì độ ẩm cao để giảm
25
lượng nước mất qua khí khổng cho đến khi cây hồi phục khả năng quang hợp. Điều này làm cho tỷ lệ sống sót cây sau rèn luyện thấp.
Hình 3.5. Ảnh chụp SEM hình thái của khí khổng cây vi thủy canh và cây
in vitro sau 5, 6 và 7 ngày nuôi cấy
a, b, c: hình thái khí khổng của cây vi thủy canh sau 5, 6, 7 ngày nuôi cấy; d,e,f: hình thái khí khổng của cây in vitro sau 5,6,7 ngày nuôi cấy
26
Hệ thống vi thủy canh đáp ứng được yêu cầu về một hệ nuôi cấy kín nhưng vẫn đảm bảo điều kiện thoáng khí. Ưu điểm lớn nhất của hệ thống vi thủy canh là có điều kiện nuôi cấy gần với điều kiện tự nhiên làm cho khí khổng hoạt động, điều chỉnh sự đóng mở từ đó làm tăng cường độ quang hợp. Khi chuyển ra vườn ươm, cây đã quen với sự điều chỉnh đóng mở khí khẩu nên thích nghi nhanh và cho sự tăng trưởng tốt. Tỷ lệ sống sót sau rèn luyện của chồi Oải hương vi thủy canh cũng được cải thiện rất nhiều (92%) so với các báo cáo trước đây 87%, 65% và 50 - 55% [10, 1, 13].
27
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận
Từ kết quả nghiên cứu của đề tài chúng tôi rút ra một số kết luận sau: - Hệ thống vi thủy canh được thiết kế gồm hộp PE (chiều cao 6 cm x đường kính miệng 6 cm × đường kính đáy 5 cm), giá thể là bọt biển (đường kính 5 cm, dày 2 cm), bao phủ bằng màng PE bọc thực phẩm và tạo lỗ thoáng khí sau 15 ngày cho tỷ lệ sống sót cao đạt 88%.
- Môi trường chứa 20 ml dung dịch dinh dưỡng MS 10% bổ sung trực tiếp NAA 0,25 mg/L cho tỷ lệ ra rễ cao đạt 88,3%, số rễ/chồi đạt 7,50 rễ, chiều dài rễ đạt 0,52 cm sau 2 tuần nuôi cấy. Rễ phát triển nhanh, đặc biệt là hệ thống lông hút.
- Cây Oải hương được chuyển từ hệ thống vi thủy canh (10 ngày tuổi) ra giá thể đất + xơ dừa (1:1) cho tỷ lệ sống cao đạt 92%. Cây Oải hương nuôi cấy trong hệ thống vi thủy canh có hình thái của rễ và lá phù hợp với thích nghi điều kiện môi trường và tỷ lệ sống sót sau rèn luyện cao hơn cây in vitro.
Kiến nghị:
Áp dụng phương pháp vi thủy canh cây Oải hương lá xẻ ( Lavandula dentata L.) trên quy mô lớn để sản xuất cây giống.
28
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Việt Nam
[1]. Phạm Thị Liên (2018), Nhân giống in vitro cây hoa Oải hương lá xẻ (Lavandula dentata L.) bằng kỹ thuật nuôi cấy mô, Luận văn tốt nghiệp đại học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2.
[2]. Nguyễn Văn Mã, La Việt Hồng, Ong Xuân Phong (2013), Phương pháp nghiên cứu sinh lý học thực vật. NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
[3]. Trần Văn Minh. (2015), Công nghệ sinh học thực vật, Giáo trình cao học - nghiên cứu sinh Trường Đại học Nông Lâm TPHCM, 751 trang.
[4]. Nguyễn Xuân Nguyên, Tô Đăng Hải, Nguyễn Kim Anh, Nguyễn Văn Đàm, Phạm Thị Thúy Hằng (2004), Kỹ thuật thủy canh và sản xuất rau sạch, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 200 trang.
[5]. Dương Tấn Nhựt, Phan Xuân Huyên, Nguyễn Thị Xuân Nguyên (2005), Nhân nhanh in vitro cây hoa chuông bằng phương pháp nuôi cấy đốt và xử lý ra rễ ex vitro, Tạp chí Sinh học, 27(4), 66 - 69.
[6]. Dương Tấn Nhựt, Phan Xuân Huyên, Nguyễn Hồng Việt, Nguyễn Văn Bình, Vũ Quốc Luận, Nguyễn Đuốc Huệ, Bùi Văn Lệ, Nguyễn Hồng Vũ, Nguyễn Văn Phác, Hồng Ngọc Trâm, Ôn Kim Nguyên (2005), Phương pháp thủy canh trong việc nâng cao chất lượng cây hoa african violet phục vụ người trồng hoa, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 43(2), 52 - 56.
[7]. Hoàng Thanh Tùng (2017), Hoàn thiện hệ thống nhân giống vi thủy canh cây hoa cúc trắng (chrysanthemum morifolium), Luận án tiến sĩ sinh lý thực vật, Trường Đại học Khoa học Huế.
[8]. Vinh DT, Hoa MTP, Ngoc LB, Minh TV (2016), Micropropagation of Lavender (Lavandula angustifolia), Journal of Science 11(3), 42 - 49. Tài liệu nước ngoài
[9]. Adaszyńska M, Swarcewicz M, Dobrowolska A (2011), Skład chemiczny i mineralny różnych odmian lawendy wąskolistnej (Lavandula augustifolia), Prog Plant Prot, 51(1), 15-20.
29
[10]. Echeverrigaray S, Basso R, Andrade LB (2005), Micropropagation of
Lavandula dentata from axillary buds of field-grown adult plants.
Biologia Plantarum, 49(3), 439 - 442.
[11]. Fila G, Ghashghaie J, Hoarau J, Cornic G (1998), Photosynthesis, leaf conductance and water relations of in vitro cultured grapevine rootstock in relation to acclimatisation, Physiologia Plantarum, 102(3), 411-418. [12]. Goncalves S, Romano A (2013) Micropropagation of Lavandula spp.
,Methods Mol Biol, 11013: 189-198.
[13]. Jordan AM, Calvo MC, Segura J (1998), Micropropagation of adult
Lavandula dentata plants, The Journal of Horticultural Science and Biotechnology, 73(1), 93-96.
[14]. Fujiwara K., Kozai T., Watanabe I (1987), Measurements of carbon dioxide gas concentration in closed vessels containing tissue cultured plantlets and estimates of net photosynthetic rates of the plantlets,
Journal Agricultural and Forest Meteorology, 43, pp. 21-30.
[15]. Kozai T. (1991), Micropropagation under photoautotropic conditions, In: Debergh P.C., Zimmerman, R.H. (Eds.), Micropropagation,
Technology and Application, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, the Netherlands, pp. 447-469.
[16]. Mathur A, Mathur AK, Verma P, Darokar M (2008), Biological hardening and genetic fidelity testing of micro-cloned progeny of
Chlorophytum borivilianum, Afr J Biotechnol, 7: 1046–1053
[17]. Murashige T, Skoog F (1962), A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture, Plant Physiol, 15: 473-497.
[18]. Nhut DT, Huong N.T.D., Khiem D.V (2004), Direct microtuber formation and enhanced growth in the acclimatization of in vitro plantlets of taro (Colocasia esculenta spp.) using hydroponics, Scientia Horticulturae, 101(12), pp. 207-212.
[19]. Pospišilova J, Ticha I, Kadleček P, Haisel D, Plzakova Š (1999), Acclimatization of micropropagated plants to ex vitro conditions, Bio Plant, 42: 481-497.
30
[20]. S, X., L, K., & F, N. (2017), Effects of diffirent hydroponic substrate combinations and watering regimes on physiological and anti- fungal properties of siphonochilus aethiopicus, African Journal of Traditional, Complementary and Alternative Medicines, 14(3), 89–104.
[21]. Sebai, H., Selmi, S., Rtibi, K., Souli, A., Gharbi, N., & Sakly, M. (2013), Lavender (Lavandula stoechas L.) essential oils attenuate hyperglycemia and protect against oxidative stress in alloxan-induced diabetic rats, Lipids in Health and Disease, 12: 189, 1 – 9. doi:10.1186/1476-511x-12-189.
[22]. Soltani, R., Soheilipour, S., Hajhashemi, V., Asghari, G., Bagheri, M., & Molavi, M. (2013), Evaluation of the effect of aromatherapy with lavender essential oil on post-tonsillectomy pain in pediatric patients: A randomized controlled trial, International Journal of Pediatric Otorhinolaryngology, 77(9), 1579–1581.
[23]. Tung HT, Nam NB, Huy NP, Luan VQ, Hien VT, Phuong TTB, Le DT, Loc NH, Nhut DT (2018), A system for large scale production of
chrysanthemum using microponics with the supplement of silver nanoparticles under light-emitting diodes, Scientia Horticulturae, 232: 153-161.
[24]. Trejo-Téllez L.I., Gómez-Merino F.C. (2012), Nutrient Solutions for Hydroponic Systems, In: Toshiki A. (Ed.), Hydroponics - A standard methodology for plant biological researches, In Tech Publisher, Rijeka, Croatia, pp. 1-22.
Tài liệu internet
[25]. https://vi.wikipedia.org/wiki/O%E1%BA%A3i_h%C6%B0%C6%A1ng [26]. https://en.wikipedia.org/wiki/Lavandula_dentata