- Thời gian bật mầm đ−ợc tính từ khi cấy vào môi tr−ờng cho đến khi mầm xuất hiện (ngày)
4. Kết quả và thảo luận
4.1.1. Nghiên cứu ảnh h−ởng của các loại môi tr−ờng dinh d−ỡng khác nhau đến khả năng làm chậm sinh tr−ởng cây khoai tây in vitro
Môi tr−ờng dinh d−ỡng sử dụng trong nuôi cấy mô tế bào thực vật có nhiều loại khác nhau theo thành phần và hàm l−ợng các chất dinh d−ỡng có mặt trong môi tr−ờng. Tuỳ thuộc vào đối t−ợng nghiên cứu, mục đích nghiên cứu mà sử dụng các môi tr−ờng dinh d−ỡng khác nhau. Môi tr−ờng MS (Murashige- Skoog, 1962) đ−ợc đánh giá là môi tr−ờng giàu dinh d−ỡng và thích hợp cho sự sinh tr−ởng phát triển của nhiều loại đối t−ợng cây trồng
xlvii
khác nhau. Các môi tr−ờng Gamborg và môi tr−ờng Knop là các môi tr−ờng dinh d−ỡng có hàm l−ợng dinh d−ỡng thấp và chỉ ứng dụng trong nuôi cấy một số lĩnh vực đặc biệt nh− nuôi cấy tế bào trần, phong lan, địa lan...
Đối với cây khoai tây in vitro nhiều nghiên cứu đã cho biết trong điều kiện cấy nhân thông th−ờng bằng môi tr−ờng dinh d−ỡng MS cây sinh tr−ởng rất nhanh. Sau khi cấy từ 3 - 4 tuần cây có chiều cao trung bình từ 8 - 10 cm, số lá khoảng từ 6 - 8 lá cần phải cấy chuyển môi tr−ờng. Do đó trong những tr−ờng hợp chỉ cần l−u giữ giống mà không cần thiết phải nhân lên với số l−ợng lớn thì việc cấy nhân liên tục sẽ rất tốn kém đồng thời còn làm cho cây nhanh chóng già hoá sinh lý.
Vì vậy, với mục đích duy trì sinh tr−ởng chậm chúng tôi tiến hành nghiên cứu sử dụng môi tr−ờng B5, và Knop, là các môi tr−ờng có hàm l−ợng dinh d−ỡng thấp (phụ lục). Kết quả theo dõi sự sinh tr−ởng phát triển của các giống khoai tây nghiên cứu trên 3 môi tr−ờng dinh d−ỡng đ−ợc ghi trên bảng 4.1, 4.2 và hình 1 nh− sau: 0 0.5 1 1.5 2 2.5
Mar Dia Sol
Giống Tố c đ ộ t ăn g t r − ởng chiều cao cây (cm /tuần) MS B5 Knop
Hình 1. ảnh h−ởng của các loại môi tr−ờng dinh d−ỡng khác nhau đến tốc độ tăng tr−ởng chiều cao cây khoai tây in vitro
xlviii
Bảng 4.1. Thời gian mọc mầm, số chồi và trạng thái chồi của cây khoai tây in vitro trong các môi tr−ờng dinh d−ỡng khác nhau
Môi tr−ờng dinh d−ỡng Tên
giống Các chỉ tiêu theo dõi ĐC(MS) B5 Knop
LSD5% 5%
CV%
Thời gian mọc mầm (ngày) 3,32 4,44 4,92 0,21 3,8
Số chồi/cây (chồi) 1,46 1,25 1,20 0,11 6,2
Mar
Trạng thái chồi *** ** **
Thời gian mọc mầm (ngày) 3,26 4,76 4,96 0,26 4,5
Số chồi/cây (chồi) 1,38 1,16 1,08 0,14 5,2
Dia
Trạng thái chồi *** ** *
Thời gian mọc mầm (ngày) 3,34 4,48 4,84 0,21 3,8
Số chồi/cây (chồi) 1,40 1,18 1,14 0,10 6,3
Sol
Trạng thái chồi *** ** **
Ghi chú:
*: chồi sinh tr−ởng yếu thân gầy mảnh, lá nhỏ kém xanh. **: thân lá phát triển ở mức trung bình.
***: chồi sinh tr−ởng tốt, thân mập, lá xanh đậm, bản lá to. Từ kết quả thu đ−ợc ở bảng 4.1 và bảng 4.2 chúng tôi thấy rằng khi nuôi cấy trên các môi tr−ờng có hàm l−ợng dinh d−ỡng thấp (B5, knop) thì sự sinh tr−ởng của cây khoai tây in vitro trên tất cả các giống đều kém hơn so với môi tr−ờng MS. Cụ thể nh− sau:
-Về thời gian mọc mầm, nhìn chung khi cấy trên các môi tr−ờng có hàm l−ợng các chất dinh d−ỡng thấp (B5, Knop) cây khoai tây in vitro của tất cả các giống nghiên cứu đều mọc mầm chậm hơn so với các cây đ−ợc cấy trên môi tr−ờng MS.
xlix
Bảng 4.2. Chiều cao, số lá của cây khoai tây in vitro trong các môi tr−ờng dinh d−ỡng khác nhau (sau cấy 8 tuần)
Môi tr−ờng dinh d−ỡng Tên
Giống Các chỉ tiêu theo dõi MS B5 knop
LSD 5% 5% CV % (cm) 16,22 10,96 10,24 0,50 2,9 Tốc độ tăng tr−ởng (cm/tuần) 2,03 1,37 1,28 Chiều cao
cây % so với đối chứng 100,00 67,48 63,05
(lá/cây) 15,84 11,34 10,76 0,31 4,1 Tốc độ tăng tr−ởng (lá/tuần) 1,98 1,42 1,35 Mar Số lá % so với đối chứng 100,00 71,59 67,93 (cm) 16,62 12,28 9,74 0,56 3,2 Tốc độ tăng tr−ởng (cm/tuần) 2,08 1,54 1,22 Chiều cao cây % so với đối chứng 100,00 74,04 58,65 (lá/cây) 16,72 12,12 11,36 0,42 3,4 Tốc độ tăng tr−ởng (lá/tuần) 2,09 1,52 1,42 Dia Số lá % so với đối chứng 100,00 72,73 67,94 (cm) 17,22 12,50 11,36 0,54 2,9 Tốc độ tăng tr−ởng (cm/tuần) 2,15 1,56 1,42 Chiều cao cây % so với đối chứng 100,00 72,56 66,05 (lá/cây) 17,96 13,16 11,68 0,58 3,0 Tốc độ tăng tr−ởng (lá/tuần) 2,25 1,65 1,46 Sol Số lá % so với đối chứng 100,00 73,33 64,89
l
Trong đó thời gian mọc mầm của các đốt thân khoai tây khi cấy trên môi tr−ờng Knop là chậm nhất, sau đó là các đốt thân đ−ợc cấy trên môi tr−ờng B5. Trên môi tr−ờng MS, mầm nách của các đốt thân trên tất cả giống nghiên cứu đều bật mầm sớm nhất, dao động từ 3,26 ngày (giống Mariella) đến 3,34 ngày (giống Sollara). Trên môi tr−ờng B5 các giống có thời gian mọc mầm trung bình từ 4,48 đến 4,76 ngày chậm hơn đối chứng từ 1,12 -1,5 ngày tuỳ theo từng giống. Trên môi tr−ờng Knop các giống có thời gian mọc mầm t−ơng tự nh− trên môi tr−ờng B5, chậm hơn đối chứng từ 1,5 - 1,7 ngày. Tuy nhiên sự chênh lệch về thời gian mọc mầm là không đáng kể giữa các công thức thí nghiệm của tất cả các giống khoai tây nghiên cứu (chỉ chênh lệch nhau trong khoảng 1- 2 ngày).
- Về số chồi trên cây: khi cấy trên các môi tr−ờng có hàm l−ợng và thành phần dinh d−ỡng thấp (B5, Knop) thì cây khoai tây in vitro hầu nh− không có khả năng phân chồi mà chỉ phát triển thân chính. Số chồi/ cây trung bình đạt từ 1,08 đến 1,25 chồi. Trong khi đó trên môi tr−ờng MS thông th−ờng số chồi/cây trung bình của các giống đạt từ 1,38 đến 1,46 chồi, cao hơn so với môi tr−ờng B5 và Knop 0,2 chồi.
- Về chiều cao cây, nhìn chung cả hai loại môi tr−ờng dinh d−ỡng B5 và Knop đều có tác dụng hạn chế đáng kể sự tăng tr−ởng về chiều cao cây khoai tây in vitro so với môi tr−ờng MS. Trong đó các cây đ−ợc cấy trên môi tr−ờng Knop có chiều cao thấp nhất, sau 8 tuần nuôi cấy, chiều cao cây của các giống trung bình 9,74 - 11,36 cm. Do đó tốc độ tăng tr−ởng chiều cao cây khi cấy trên môi tr−ờng Knop cũng thấp nhất (từ 1,22 - 1,42 cm/tuần) giảm bằng 58,65 - 66,05% so với đối chứng, sau đó là các cây cấy trên môi tr−ờng B5 có tốc độ tăng tr−ởng trung bình 1,37 - 1,56 cm/tuần, giảm bằng 67,48 - 74,04% so với tốc độ tăng tr−ởng chiều cao cây khi cấy trên môi tr−ờng MS.
- Về số lá/cây, cũng t−ơng tự sự tăng tr−ởng chiều cao cây, tốc độ tăng tr−ởng số lá trên tất cả các giống nghiên cứu khi cấy trên các môi tr−ờng dinh
li
d−ỡng B5 và Knop đều thấp hơn so với môi tr−ờng dinh d−ỡng MS. Tốc độ tăng tr−ởng số lá đạt từ 1,98 - 2,25 lá/tuần khi cấy trên môi tr−ờng MS, từ 1,42 - 1,65 lá/tuần khi cấy trên môi tr−ờng B5 và từ 1,35 - 1,46 lá/tuần. Nh− vậy, khi cấy trên môi tr−ờng B5 tốc độ tăng tr−ởng số lá giảm bằng 71,59 - 73,33% so với đối chứng, khi cấy trên môi tr−ờng Knop có tốc độ tăng tr−ởng số lá thấp nhất, giảm bằng 64,89 - 67,94% so với đối chứng.
- Về trạng thái chồi, cây khoai tây in vitro của tất cả các giống nghiên cứu khi cấy trên môi tr−ờng dinh d−ỡng MS đều có trạng thái sinh tr−ởng tốt (thân mập, lá xanh đậm bản lá to). Khi cấy trên môi tr−ờng dinh d−ỡng B5 thì trạng thái chồi của tất cả các giống nghiên cứu đều ở mức trung bình nh−ng sau 8 tuần nuôi cấy ở đỉnh ngọn có hiện t−ợng chết lụi (ngọn th−ờng bị thui đen). Khi cấy trên môi tr−ờng dinh d−ỡng Knop thì hầu hết các giống nghiên cứu đều có trạng thái sinh tr−ởng của chồi kém (thân gầy, mảnh, lá nhỏ kém xanh).
Tóm lại: các môi tr−ờng dinh d−ỡng B5 và Knop tuy có tác dụng hạn chế một phần sinh tr−ởng phát triển của cây khoai tây in vitro nh−ng đồng thời cũng làm cho trạng thái cây kém đi rõ rệt (cây yếu, lá vàng, chết lụi). Điều này hoàn toàn không phù hợp với mục đích bảo quản sinh tr−ởng chậm cây khoai tây in vitro để kéo dài thời gian giữa các lần cấy chuyển vì trạng thái chồi là yếu tố quyết định đến khả năng tái sinh cây sau chu kỳ bảo quản.
4.1.2. Nghiên cứu ảnh h−ởng của việc giảm hàm l−ợng dinh d−ỡng môi tr−ờng MS đến khả năng làm chậm sinh tr−ởng cây khoai tây in vitro