- 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
4.4. Nghiên cứu ảnh h−ởng của nhịêt độ thấp đến khả năng làm chậm sinh tr−ởng cây khoai tây in vitro
Điều kiện ngoại cảnh là yếu tố ảnh h−ởng rất lớn đến các quá trình sinh lý, sinh hoá diễn ra trong quá trình sinh tr−ởng, phát triển của thực vật nói chung và cây khoai tây trong điều kiện in vitro nói riêng. Nhiệt độ là một trong những yếu tố ngoại cảnh ảnh h−ởng lớn nhất đến quá trình hút n−ớc, hút khoáng của thực vật, từ đó tác động đến quá trình phân chia của tế bào gây ảnh h−ởng đến tốc độ sinh tr−ởng của cây. Mặt khác mỗi phản ứng sinh hoá diễn ra trong quá trình sinh tr−ởng phát triển của cây thì đều đ−ợc điều khiển bởi enzym. Mỗi enzym lại có nhiệt độ tối −u cho hoạt tính xúc tác của mình và đa số các enzym đều bị giảm hoạt tính ở nhiệt độ thấp. Vì vậy nhiệt độ thấp chính là yếu tố hạn chế khả năng sinh tr−ởng phát triển của cây. Nh−ng ng−ỡng nhiệt độ thấp là bao nhiêu thì phù hợp với khả năng duy trì sinh tr−ởng chậm cây khoai tây in vitro là vấn đề đặt ra cần phải nghiên cứu.
Trong thí nghiệm này chúng tôi tiến hành nghiên cứu xác định ng−ỡng nhiệt độ thấp nhằm duy trì sinh tr−ởng tối thiểu cây khoai tây in vitro để kéo
lxxvi
dài thời gian giữa hai lần cấy chuyển của cây khoai tây in vitro trên cả 3 giống khoai tây nghiên cứu.
Thí nghiệm tiến hành theo dõi sự sinh tr−ởng phát triển của cây khoai tây in vitro trong các điều kiện nhiệt độ thấp khác nhau và so sánh với công thức đối chứng (nhiệt độ phòng nuôi 25 ± 2oC) .
Các số liệu theo dõi sự sinh tr−ởng phát triển của cây khoai tây in vitro sau cấy 20 tuần đ−ợc trình bày ở bảng 4.13, 4.14 và hình 7.
Từ số liệu thu đ−ợc cho thấy trong điều kện nhiệt độ thấp cây khoai tây in vitro đã bị hạn chế sinh tr−ởng. Nhiệt độ càng thấp thì thời gian mọc mầm của cây càng dài và sự sinh tr−ởng của cây càng bị hạn chế:
Bảng 4.13. ảnh h−ởng của nhiệt độ thấp đến thời gian mọc mầm, số chồi và trạng thái chồi của cây khoai tây in vitro
Công thức thí nghiệm Tên
giống Các chỉ tiêu theo dõi ĐC 15oC 10oC 5oC
LSD
5% CV CV
%
Thời gian mọc mầm (ngày) 3,28 8,16 9,76 13,72 0,35 3,0
Số chồi/cây (chồi) 1,32 1,06 1,00 1,00
Mar
Trạng thái chồi *** *** *** ***
Thời gian mọc mầm (ngày) 3,12 8,92 10,16 13,96 0,75 6,7
Số chồi/cây (chồi) 1,40 1,12 1,02 1,00
Dia
Trạng thái chồi *** *** *** ***
Thời gian mọc mầm (ngày) 3,26 8,18 10,02 13,88 0,29 2,5
Số chồi/cây (chồi) 1,36 1,08 1,00 1,00
Sol
Trạng thái chồi *** *** *** ***
Ghi chú : ĐC : nhiệt độ phòng nuôi 25 ± 2oC
lxxvii
Bảng 4.14. ảnh h−ởng của nhiệt độ thấp đến sự sinh tr−ởng chiều cao, số lá cây khoai tây in vitro (sau cấy 20 tuần)
Công thức thí nghiệm Tên
Giốn g
Các chỉ tiêu theo dõi 15oC 10oC 5oC
LSD 5% 5% CV % (cm) 7,87 4,80 2,94 0,31 2,9 Tốc độ tăng tr−ởng (cm/tuần) 0,39 0,24 0,15 Chiều cao
cây % so với đối chứng 19,21 11,82 7,39
(Lá/cây) 9,84 6,96 4,56 0,28 3,3 Tốc độ tăng tr−ởng (lá/tuần) 0,49 0,35 0,23 Mar Số lá % so với đối chứng 24,38 17,41 11,34 (cm) 8,13 4,94 2,79 0,35 2,3 Tốc độ tăng tr−ởng (cm/tuần) 0,41 0,25 0,14 Chiều cao
cây % so với đối chứng 19,62 11,96 6,67
(Lá/cây) 9,96 7,32 4,92 0,50 3,9 Tốc độ tăng tr−ởng (lá/tuần) 0,50 0,37 0,25 Dia Số lá % so với đối chứng 23,81 17,62 11,90 (cm) 8,62 5,78 3,64 0,23 4,0 Tốc độ tăng tr−ởng (cm/tuần) 0,43 0,29 0,18 Chiều cao cây % so với đối chứng 19,91 13,26 8,43 (Lá/cây) 11,00 7,68 5,72 0,33 2,8 Tốc độ tăng tr−ởng (lá/tuần) 0,55 0,38 0,29 Sol Số lá % so với đối chứng 24,55 16,96 12,76
lxxviii 0 0.5 1 1.5 2 2.5
Mar Dia Sol
Giống T ố c độ tă ng t r − ởng c h iề u c a o c â y (c m /t u ầ n ) ĐC 15 C 10 C 5 C
Hình 7. ảnh h−ởng của nhịêt độ thấp đến tốc độ tăng tr−ởng chiều cao cây khoai tây in vitro
Khi nuôi cấy trong điều kiện nhiệt độ thấp, quá trình sinh tr−ởng phát triển của cây khoai tây chậm hơn rất nhiều ở điều kiện nhiệt độ phòng thí nghiệm.
- Về thời gian mọc mầm: trong điều kiện nhiệt độ thấp thời gian mọc mầm của cây khoai tây in vitro dài hơn cả so với ảnh h−ởng của môi tr−ờng nghèo dinh d−ỡng và các chất gây áp suất cao trong môi tr−ờng. Nhiệt độ càng giảm thì thời gian mọc mầm của cây khoai tây in vitro càng dài. Thời gian mọc mầm của cây khoai tây kéo dài từ 8,16 - 8,92 ngày (ở 15oC) đến 13,72 - 13,96 ngày (ở 5oC), chậm hơn so với đối chứng từ 4,92 - 5,8 ngày (ở 15oC) đến 10,44 - 10,84 ngày (ở 5oC) tuỳ từng giống nghiên cứu.
- Về số chồi/cây: khi nuôi d−ỡng cây khoai tây in vitro trong điều kiện nhiệt độ thấp, cây chỉ phát triển phát triển một thân chính mà không phân chồi ở các nách lá. Sau 20 tuần nuôi cấy, chỉ ở điều kiện 15oC cây mới phân chồi nh−ng số chồi/cây trung bình rất thấp chỉ có1,06 - 1,12 chồi.
- Về trạng thái chồi: nhìn chung, trong điều kiện nhiệt độ thấp, cây khoai tây in vitro của tất cả các giống đều có trạng thái sinh tr−ởng rất tốt. Cây
lxxix
của tất cả các giống đều mập, lá xanh đậm, bản lá to và giữ đ−ợc trạng thái trẻ sinh lý.
- Về chiều cao cây: sự tăng tr−ởng chiều cao cây khoai tây in vitro trong điều kiện nhiệt độ thấp là rất thấp so với cây sinh tr−ởng trong điều kiện nhiệt độ phòng nuôi. Nhiệt độ bảo quản càng thấp thì tốc độ tăng tr−ởng chiều cao cây càng giảm ở tất cả các giống nghiên cứu.
+ ở nhiệt độ 15oC, tốc độ tăng tr−ởng chiều cao cây trung bình từ 0,39 - 0,43 cm/tuần chỉ bằng 19,21 - 19,91% đối chứng. So với các công thức ở nhiệt độ 10oC và 5oC thì tốc độ tăng tr−ởng chiều cao cây ở 15oC cao hơn t−ơng ứng từ 0,14 - 0,16 và 0,24 - 0,27 cm/tuần.
+ ở nhiệt độ 10oC, tốc độ tăng tr−ởng chiều cao cây trung bình từ 0,24 - 0,29 cm/tuần, giảm bằng 11,28 - 13,26% tốc độ tăng tr−ởng chiều cao cây trong điều kiện cấy nhân. So với cây sinh tr−ởng ở điều kiện 10oC thì tốc độ tăng tr−ởng chiều cao ở 10oC cao hơn 0,09 - 0,11cm/tuần.
+ ở nhiệt độ 5oC là ng−ỡng nhiệt độ có hiệu quả làm chậm sinh tr−ởng tốt nhất. Tốc độ tăng tr−ởng chiều cao cây trung bình từ 0,14 - 0,18 cm/tuần, giảm bằng 6,67 - 8,34% đối chứng.
- Về số lá/cây: t−ơng tự sự tăng tr−ởng chiều cao cây, tốc độ tăng tr−ởng số lá/cây cũng giảm dần khi ng−ỡng nhiệt độ bảo quản đ−ợc hạ thấp dần. Tốc độ tăng tr−ởng số lá cao nhất ở nhiệt độ 15oC là 0,49 - 0,55 lá/tuần giảm bằng 23,81 - 24,55% đối chứng. Tiếp đó là tốc độ tăng tr−ởng số lá ở ng−ỡng nhiệt độ 10oC giảm xuống 0,35 - 0,38 lá/tuần bằng 16,96 - 17,62% đối chứng. Thấp nhất là tốc độ tăng t−ởng số lá ở 5oC, trung bình từ 0,23 - 0,29 lá/tuần, thấp hơn ở công thức 15oC và 10oC t−ơng ứng từ 0,17 - 0,26 lá/tuần và 0,12 - 0,26 lá/tuần, giảm xuống bằng 11,34 - 12,76% tốc độ tăng tr−ởng số lá ở công thức đối chứng.
lxxx
Tóm lại: điều kiện nhiệt độ thấp có tác dụng làm chậm sinh tr−ởng của cây khoai tây in vitro rất tốt đồng thời có tác dụng chống lại sự già hoá cho cây. Trong đó, nhiệt độ 5oC có hiệu quả duy trì tốt nhất cho vấn đề bảo quản nguồn giống. Sau 20 tuần nuôi cấy chiều cao cây trung bình chỉ có 2,79 - 3,64 cm. Nếu so sánh với tốc độ tăng tr−ởng chiều cao cây trong điều kiện cấy nhân thì ta có thể kéo dài chu kỳ bảo quản lên tới 60 tuần.