- 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
4.3.2. Nghiên cứu sử dụng manitol trong môi tr−ờng nuôi cấy đến khả năng làm chậm sinh tr−ởng cây khoai tây in vitro
Qua kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học cho biết manitol là chất hoàn toàn trung tính không xâm nhập vào tế bào nh−ng có tác dụng làm tăng áp suất thẩm thấu của môi tr−ờng nuôi cấy (Lê Trần Bình, Hồ Hữu Nhị, Lê Thị Muội)[2]. Do vậy khi bổ sung manitol vào môi tr−ờng nuôi cấy sẽ có tác dụng làm giảm khả năng hút n−ớc, hút khoáng của bộ rễ cây từ đó tác động làm giảm tốc độ phân chia của tế bào thực vật. Vì thế manitol là chất có ý nghĩa rất lớn đối với hoạt động duy trì quỹ gene thực vật qua ph−ơng thức bảo quản sinh tr−ởng chậm. Tuy nhiên với mỗi loại cây trồng khác nhau cần nghiên cứu nồng độ manitol thích hợp.
Để xác định đ−ợc nồng độ manitol thích hợp nhất cho kỹ thuật bảo quản nguồn giống khoai tây bằng kỹ thuật duy trì sinh tr−ởng chậm cây invitro của các giống khoai tây nghiên cứu, chúng tôi đã tiến hành nuôi cấy các đốt thân khoai tây trên môi tr−ờng nuôi cấy MS có bổ sung manitol với các nồng độ khác nhau: 2%, 3% và 4%.
Kết quả theo dõi các chỉ tiêu về sinh tr−ởng phát triển của cây khoai tây in vitro sau cấy 20 tuần nuôi cấy đ−ợc trình bày trên các bảng 4.9, 4.10 và hình 5.
Từ kết quả thu đ−ợc chúng tôi có nhận xét rằng ở tất cả các công thức có bổ sung manitol đều có tác dụng làm chậm sinh tr−ởng của cây khoai tây in vitro. Nồng độ manitol trong môi tr−ờng nuôi cấy càng cao thời gian mọc mầm của cây càng kéo dài và tốc độ tăng tr−ởng về các chỉ tiêu chiều cao cây, số lá/cây và số chồi trên cây càng giảm.
lxvii
Bảng 4.9. Thời gian mọc mầm, số chồi và trạng thái chồi của cây khoai tây in vitro trong môi tr−ờng có bổ sung manitol
Nồng độ manitol (%) Tên
giống Các chỉ tiêu theo dõi ĐC(0) 2 3 4
LSD 5% 5%
CV % %
Thời gian mọc mầm (ngày) 3,28 6,92 7,36 7,92 0,25 2,9
Số chồi/cây (chồi) 1,46 1,12 1,06 1,00
Mar
Trạng thái chồi *** *** *** **
Thời gian mọc mầm (ngày) 3,12 6,92 7,44 8,20 0,30 3,5
Số chồi/cây (chồi) 1,36 1,10 1,10 1,08
Dia
Trạng thái chồi *** *** *** **
Thời gian mọc mầm (ngày) 3,16 6,04 6,72 7,72 0,29 3,7
Số chồi/cây (chồi) 1,40 1,14 1,14 1,04
Sol
Trạng thái chồi *** *** *** **
Ghi chú: *** : trạng thái chồi tốt, thân mập, lá xanh đậm, bản lá to ** : trạng thái chồi trung bình
0 0.5 1 1.5 2 2.5
Mar Dia Sol
Giống T ố c đ ộ tă n g tr − ởng chi ề u c a o c â y (c m /tu ầ n ) ĐC 2% 3% 4%
Hình 5. Tốc độ tăng tr−ởng chiều cao cây khoai tây in vitro trong môi tr−ờng có bổ sung manitol
lxviii
Bảng 4.10. Chiều cao, số lá cây khoai tây in vitro trong môi tr−ờng nuôi cấy có bổ sung manitol (sau cấy 20 tuần )
Nồng độ manitol (%) Tên
Giống Các chỉ tiêu theo dõi 2 3 4
LSD 5% 5% CV % (cm) 4,64 3,66 3,04 0,26 2,8 Tốc độ tăng tr−ởng (cm/tuần) 0,23 0,18 0,15 Chiều cao
cây % so với đối chứng 11,33 8,87 7,40
(lá/cây) 15,96 14,08 13,68 0,34 4,7 Tốc độ tăng tr−ởng (lá/tuần) 0,80 0,70 0,68 Mar Số lá % so với đối chứng 39,80 34,83 33,83 (cm) 4,54 3,60 2,84 0,26 2,8 Tốc độ tăng tr−ởng (cm/tuần) 0,23 0,18 0,14 Chiều cao cây % so với đối chứng 11,00 8,61 6,70 (lá/cây) 17,40 15,92 15,68 0,38 4,8 Tốc độ tăng tr−ởng (lá/tuần) 0,87 0,80 0,78 Dia Số lá % so với đối chứng 41,43 38,09 37,14 (cm) 6,34 4,84 3,92 0,37 3,5 Tốc độ tăng tr−ởng (cm/tuần) 0,32 0,24 0,20 Chiều cao cây % so với đối chứng 14,81 11,11 9,26 (lá/cây) 19,92 18,32 17,44 0,64 2,5 Tốc độ tăng tr−ởng (lá/tuần) 0,97 0,92 0,87 Sol Số lá % so với đối chứng 43,30 41,07 38,83
lxix
Trong môi tr−ờng có bổ sung manitol, tốc độ tăng tr−ởng của cây khoai tây là rất chậm, sau nuôi cấy 20 tuần các chỉ tiêu sinh tr−ởng về chiều cao, số lá của cây đều rất thấp.
ở nồng độ manitol 2% quá trình sinh tr−ởng phát triển của cây khoai tây là tốt hơn cả so với các nồng độ manitol 3% và 4% nh−ng hiệu quả làm chậm sinh tr−ởng là rất tốt.
+ Thời gian mọc mầm của các giống kéo dài từ 6,04 - 6,92 ngày, chậm hơn so với đối chứng từ 2,92 - 3,80 ngày.
+ Tốc độ tăng tr−ởng chiều cao trung bình từ 0,23 - 0,32 cm/tuần, cao hơn ở nồng độ manitol 3% và 4% từ 0,05 - 0,08 cm/tuần và 0,07 - 0,12 cm/tuần, giảm chỉ còn 11,0 14,81% so với tốc độ tăng tr−ởng chiều cao trong điều kiện cấy nhân thông th−ờng.
+ Tốc độ tăng tr−ởng về số lá cao hơn so với sự tăng tr−ởng về chiều cao nh−ng vẫn ở mức thấp, trung bình từ 0,8 - 0,97 lá/tuần cao hơn so với các nồng độ 3% và 4% t−ơng ứng từ 0,05 - 0,1 và 0.1 - 0,12 lá/tuần, giảm bằng 39,8 - 43,3% đối chứng.
+ Về số chồi và trạng thái chồi đều rất tốt: trong môi tr−ờng có bổ sung manitol, cây khoai tây hầu nh− không phân chồi, sau 20 tuần nuôi cấy số chồi/cây chỉ đạt từ 1,10 - 1,14 chồi thấp hơn ở điều kiện cấy nhân 0,3 chồi. Trạng thái cây của các giống đều mập, lá xanh và cây khoẻ.
Nồng độ manitol 3% là nồng độ thích hợp nhất đối với sự sinh tr−ởng chậm của cây khoai tây và đây cũng là nồng độ có hiệu quả bảo quản sinh tr−ởng chậm tốt nhất thể hiện qua các chỉ tiêu sau:
+ Tốc độ tăng tr−ởng chiều cao cây trung bình 0,18 - 0,24 cm/tuần, chỉ nhanh hơn so với nồng độ manitol 3% là 0,03 - 0,04 cm/tuần giảm còn 8,61 - 11,11% tốc độ tăng tr−ởng chiều cao ở công thức đối chứng.
lxx
+ Tốc độ tăng tr−ởng số lá/cây trung bình 0,7 - 0,92 lá/tuần giảm bằng 34,83 - 41,07% đối chứng. Điều này chứng tỏ tác dụng hạn chế sinh tr−ởng chiều cao của manitol là làm cho các đốt thân ngắn lại vì vậy số lá/cây rất cao đảm bảo hệ số nhân cao sau thời gian bảo quản.
+ Về số chồi/cây, nhìn chung cây chỉ phát triển thân chính mà hầu nh− không có khả năng đẻ nhánh. Tuy vậy trạng thái sinh tr−ởng chồi của các giống nghiên cứu đều tốt, đảm bảo cây mập, lá xanh bản lá to.
ở nồng độ manitol 4% cây khoai tây sinh tr−ởng phát triển chậm nhất. Tốc độ tăng tr−ởng chiều cao và số lá rất thấp, trung bình chỉ đạt từ 0,14 - 0,20 cm/tuần và 0,68 - 0,87 lá/tuần, giảm chỉ bằng 6,7 - 9,26% và 33,83 - 38,83% tốc độ tăng tr−ởng chiều cao, số lá t−ơng ứng ở công thức đối chứng. Cây sinh tr−ởng cằn cỗi, lá nhỏ có mầu xanh vàng, khả năng sinh chồi cũng rất thấp. Nh− vậy, nồng độ manitol 4% tuy có tác dụng hạn chế sinh tr−ởng của cây khoai tây mạnh nhất nh−ng không phải là nồng độ thích hợp nhất đối với mục đích bảo quản sinh tr−ởng chậm.
Tóm lại: việc bổ sung manitol vào môi tr−ờng nuôi cấy rất có hiệu quả trong vấn đề duy trì sinh tr−ởng chậm cây khoai tây in vitro. Trong đó nồng độ manitol 3% là thích hợp nhất vừa đảm bảo đ−ợc sự hạn chế tăng tr−ởng về chiều cao vừa đảm bảo trạng thái chồi tốt với số lá/cây cao rất thích hợp cho việc nhân nhanh khi cần thiết.
4.3.3. Nghiên cứu sử dụng sorbitol trong môi tr−ờng nuôi cấy đến khả năng làm chậm sinh tr−ởng cây khoai tây in vitro