Auxin (trong đó có IBA) ở nồng độ cao kích thích sự tạo sơ khởi rễ (phát thể non của rễ), nhưng cũng cản trở sự tăng trưởng của các sơ khởi này. Sự hình thành rễ phụ có thể chia làm 3 giai đoạn: giai đoạn đầu là phản phân hoá tế bào trước tầng phát sinh, tiếp theo là xuất hiện mầm rễ và cuối cùng mầm rễ sinh trưởng thành rễ phụ chọc thủng vỏ và ra ngoài. Giai đoạn đầu cần hàm lượng auxin cao, giai đoạn rễ sinh trưởng cần ít auxin và có khi không cần có auxin.
Các chồi hình thành trong quá trình nuôi cấy có thể phát rễ tự sinh, nhưng thông thường các chồi này phải được cấy chuyển sang một môi trường khác để kích thích tạo rễ. Sau khi nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độαNAA đến khả năng tạo rễ cho chồi Bạch truật, ở thí nghiệm tiếp theo chúng tôi tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ IBA đến khả năng tạo rễ.
Trong thí nghiệm này, chúng tôi bổ sung IBA vào môi trường nuôi cấy với các dải nồng độ lần lượt là 0,1 mg/l, 0,3 mg/l và 0,5 mg/l. Kết quả sau 4 tuần nuôi cấy được thể hiện ở bảng 4.8.
Bảng 4.8 Ảnh hưởng của IBA đến khả năng tạo rễ cho chồi Bạch Truật (sau 4 tuần) Công thức IBA (mg/l) Tỷ lệ ra rễ (%) Số rễ TB (rễ/chồi) Chiều dài rễ TB (cm) CT1 (ĐC) 0 23,81 3,4 3,73 CT2 0,1 57,14 4,17 4,33 CT3 0,3 76,19 4,62 5,47 CT4 0,5 85,71 5,17 6,07 CV% LSD5% 2,1 6,3 5,9 2,48 0,44 0,49
Cũng tương tự nhưở thí nghiệm trên, sau 4 tuần nuôi cấy qua bảng kết quả ta thấy tại tất cả các công thức chồi Bạch truật đều có sự hình thành rễ, sự hình thành rễ khi bổ sung nồng độ IBA còn cao hơn so với nồng độ αNAA. Ở CT1 (ĐC) không bổ sung IBA thì tỷ lệ ra rễ, số rễ và chiều dài rễ thấp hơn rõ rệt so với các công thức
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 46
có bổ sung nồng độ IBA. Tại các công thức thí nghiệm, khi bổ sung nồng độ IBA với các dải nồng độ khác nhau (từ 0 - 0,5) thì kết quả thu được cũng khác nhau về các chỉ tiêu theo dõi.
Tại các công thức thí nghiệm, ta thấy ở CT4 khi bổ sung 0,5 mg/l IBA cho kết quả tối ưu nhất với tỷ lệ ra rễđạt 85,71%, số rễ trung bình là 5,17 rễ/chồi, chiều dài rễ trung bình là 6,07 cm cao hơn cả so với các công thức thí nghiệm còn lại.
Kết quả nghiên cứu này cũng gần tương đồng với kết quả nghiên cứu của (Zhu YQ và cs, 2006) môi trường tối ưu nhất cho sự hình thành rễ là ½ MS + IBA 0,1 - 0,5 mg/l với tỷ lệ hình thành rễ 90%.
Như vậy, môi trường thích hợp để tạo rễ cho chồi Bạch truật ở thí nghiệm này là MS + 0,5 mg/l IBA.
CT ĐC: MS CT3: MS + 0,5 mg/l IBA Hình 4.8. Ảnh hưởng của IBA đến khả năng tạo rễ cho chồi Bạch Truật
0 1 2 3 4 5 6 7
Sau 5 ngày Sau 10 ngày Sau 15 ngày Sau 20 ngày Sau 25 ngày Sau 30 ngày
CT1(ĐC) CT2 CT3 CT4
Hình 4.9. Động thái tăng trưởng chiều dài rễ của chồi Bạch truật trên môi trường có bổ sung IBA
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 47
Bảng 4.9. So sánh sự tạo rễ của 2 công thức tối ưu nhất trong thí nghiệm tạo rễ
Tên công thức thí nghiệm Số rễ TB (rễ/chồi)
Chiều dài rễ TB (cm)
MTN + 0,3 mg/l αNAA 4,93 4,98
MTN + 0,5 mg/l IBA 5,17 6,07
Ghi chú: MTN (Môi trường nền): MS + 30g/l đường Saccarose + 5,8 g/l agar
Kết luận:
Qua bảng 4.9 So sánh sự tạo rễ của 2 công thức tối ưu nhất ở thí nghiệm tạo rễ ta thấy công thức MTN + 0,5 mg/l IBA cho số rễ trung bình, chiều dài rễ trung bình là cao hơn so với công thức MTN + 0,3 mg/l αNAA.
Như vậy môi trường tạo rễ tốt nhất là bổ sung 0,5 mg/l IBA.
4.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại đèn chiếu sáng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của chồi Bạch truật
Trong phòng thí nghiệm nuôi cấy mô việc chiếu sáng cho cây sinh trưởng phát triển là một yêu cầu rất cần thiết và gần như không thể thiếu được. Tại Viện Công nghệ sinh học Nông nghiệp hiện nay đã và đang áp dụng hệ thống chiếu sáng chuyên dụng cho các loại cây trồng khác nhau áp dụng trong nuôi cấy mô, nhà lưới, nhà kính,... Việc sử dụng nguồn sáng thích hợp giúp cho cây trồng tăng khả năng sinh trưởng, phát triển, tăng hệ số nhân chồi và giảm điện năng tiêu thụ.
Việc thực hiện thí nghiệm này nhằm đánh giá sự ảnh hưởng của các loại đèn chiếu sáng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của các chồi tái sinh cây Bạch truật.
Công thức nhân nhanh chồi tốt nhất được lấy ở thí nghiệm trên là: MTN + 2 mg/l BA + 1,5 mg/l Kinetin bố trí đặt dưới 4 công thức đèn chiếu sáng chuyên dụng. Kết quả thí nghiệm được lấy sau 4 tuần nuôi cấy.
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 48
Bảng 4.10. Ảnh hưởng của các loại đèn chiếu sáng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của chồi Bạch truật (sau 4 tuần)
Công thức Tỷ lệ mẫu tạo chồi (%) Hệ số nhân chồi (chồi/mẫu) Chiều cao TB chồi (cm) Số lá TB (lá/chồi) Chất lượng chồi T 10 - 40 w (ĐC) 78,62 2,71 3,98 5,85 ++ T 8 - B/R 36 w 96,74 3,38 4,07 7,65 +++ T8 - 36 w Delux 86,43 3,1 4,28 6,68 +++ LED: R/B - I as = 35 µMs (m2) 84,17 2,96 4,12 6,35 +++ CV % LSD 5% 0,5 0,8 0,5 0,24 0,42 0,49 T 10 - 40 w (ĐC) T 8 - B/R 36w T8 - 36w Delux LED: R/B
Hình 4.10. ảnh hưởng của các loại đèn chiếu sáng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của chồi Bạch truật
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 49
Nhận xét:
Qua bảng số liệu ta thấy khi bố trí công thức cho hệ số nhân chồi tốt nhất tìm được tại các thí nghiệm nhân nhanh chồi ở trên dưới các công thức đèn chiếu sáng cho tỷ lệ mẫu chồi là rất cao. Hệ số nhân chồi tại các công thức đèn cũng rất tốt, cho hệ số nhân ở các công thức cao gần tương đương nhau. Số lá trung bình trên chồi sinh ra cũng cho kết quả là rất tốt.
So với các thí nghiệm nhân nhanh chồi ở trên ta có thể thấy ở công thức đèn chiếu sáng cho các chỉ tiêu theo dõi như tỷ lệ mẫu tạo chồi, hệ số nhân chồi, chiều cao trung bình, số lá trung bình là tốt hơn cả.
Tại công thức đèn: T 8 - B/R 36 w cho tỷ lệ mẫu tạo chồi, hệ số nhân chồi và số lá trung bình là cao hơn cả so với các công thức đèn còn lại. Cụ thể tỷ lệ mẫu tạo chồi đạt 96,74 %; Hệ số nhân chồi đạt 3,38 chồi/mẫu; số lá trung bình đạt 7,65 chiếc.
Công thức đèn T 10 - 40 w (ĐC) cho các chỉ tiêu theo dõi (tỷ lệ mẫu tạo chồi, hệ số nhân chồi, chiều cao trung bình, số lá trung bình) là thấp nhất so với các công thức còn lại.
Ta thấy mặc dù tại công thức đèn T10 - 40 w, công suất tiêu thụđiện năng là lớn hơn cả so với các công thức khác nhưng lại cho các chỉ tiêu theo dõi sinh trưởng của cây không tốt bằng các công thức đèn khác. Lý do là vì đèn huỳnh quang, Balast sắt từ thường sử dụng trong các phòng nuôi cấy mô chỉ phù hợp cho mục đích chiếu sáng thông thường (theo mắt người có bước sóng tập trung trong khoảng 500-600nm), đèn T10- 40 w có ánh sáng trắng, vùng ánh sáng đỏ (~660nm) là vùng diệp lục hấp thụ dùng cho quang hợp không nhiều. Các công thức đèn còn lại được tạo ra có được vùng sáng đỏ lớn với những tia sáng phù hợp với phổ hấp thụ của diệp lục làm cho cây quang hợp tốt hơn, vì vậy mà cây sinh trưởng và phát triển tốt.
Kết quả nghiên cứu này cũng trùng hợp với kết quả nghiên cứu của Nguyễn Quang Thạch và cs (2011) "Nghiên cứu xác định hệ thống chiếu sáng thích hợp cho một số loại cây nuôi cấy mô". Nghiên cứu trên 2 giống khoai tây: Atlantic, PO7 và 2 giống chuối: phấn vàng, tiêu hồng cho kết quả: Với giống Atlantic thì chiều cao tăng 7,6%, số lá tăng 14,8%, chỉ số SPAD tăng 19,4% và hiệu suất quang hợp thuần tăng 69,7%; Với giống PO7 chiều cao tăng 22,2 %, số lá tăng 28,7%, chỉ số SPAD tăng 5,4 % và hiệu suất quang hợp thuần tăng 38,7%. Đối với cây chuối,việc sử dụng
Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Nông nghiệp Page 50
loại đèn R/B NN - I tiết kiệm được 33% điện năng tiêu thụ so với đèn huỳnh quang T10 - 40W, Balast sắt từ thường. Đồng thời, với giống chuối PV chiều cao cây tăng 13,5%, số lá tăng 9,1%, chỉ số SPAD tăng 19,1% và hiệu suất quang hợp thuần tăng 166,7%; với giống chuối TH chiều cao tăng 20,8%, số lá tăng 25%, chỉ số SPAD tăng 32,4% và hiệu suất quang hợp thuần tăng 75%.
Như vậy, tại thí nghiệm này công thức đèn cho kết quả tối ưu nhất là: T 8 - B/R 36w.
Việc bố trí thí nghiệm dưới hệ thống chiếu sáng của các loại đèn chuyên dụng trong nông nghiệp rất thích hợp với sự sinh trưởng và phát triển của chồi Bạch truật.