4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
3.1.4Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hƣởng của casein hydrolysate lên khả
lên khả năng hình thành vi củ sâm Ngọc Linh
Sau tám tuần theo dõi, nhận thấy mẫu phôi sâm cấy vào các môi trƣờng với các nồng độ casein hydrolysate khác nhau bắt đầu có sự thay đổi. Các chỉ tiêu theo dõi sau tám tuần nuôi cấy đƣợc quan sát và thể hiện qua bảng 3.4.
58
Bảng 3.4 : Ảnh hƣởng của casein hydrolysate lên sự hình thành vi củ từ mẫu phôi soma sâm Ngọc Linh
Nồng độ (g/l) Số vi củ Đƣờng kính vi củ (cm) Khối lƣợng tƣơi vi củ (g) Hình thái vi củ 0 0,27d 0,18b 0,02c Củ hình chóp nhọn, nhỏ, xanh 0,5 0,87bc 0,26b 0,04bc Củ hình chóp nhọn, nhỏ, xanh 1 1,80a 0,37a 0,06a Củ hình chóp nhọn, to, xanh, chắc 1,5 1,13b 0,28b 0,05ab Củ hình chóp nhọn, nhỏ, hơi vàng 2 0,73c 0,20b 0,03bc Củ hình chóp nhọn, rất nhỏ, hơi vàng Ftính 51,29** 13,88** 17,75** CV (%) 14,23 13,35 15,06
Ghi chú: Những chữ cái khác nhau (a, b, …) trong cùng một cột biểu diễn sự khác biệt có ý nghĩa với α = 0,01 bằng phép thử Duncan’s test.
ns: không khác biệt; *: Sự khác biệt rất có ý nghĩa ở mức α = 0,05; **: Sự khác biệt rất có ý nghĩa ở mức α = 0,01.
59
Hình 3.4: Ảnh hƣởng của casein hydrolysate lên sự hình thành vi củ sâm Ngọc Linh
a: 0 mg/l b: 0,5 mg/l c: 1 mg/l d: 1,5 mg/l e: 2 mg/l.
Theo kết quả thu đƣợc ở bảng 3.4 cho thấy, sau tám tuần nuôi cấy mẫu, tất cả các nghiệm thức đều hình thành vi củ. Kết quả thống kê ở tất cả các nghiệm thức sau tám tuần cho thấy sự khác biệt về chỉ tiêu số vi củ hình thành. Nghiệm thức đối chứng casein hydrolysate 0 g/l có số vi củ thấp nhất (0,27 vi củ/mẫu) sau đó tăng lên khi môi trƣờng nuôi cấy có bổ sung 0,5 g/l casein hydrolysate (0,87 vi củ/mẫu). Nghiệm thức có số vi củ hình thành cao nhất là ở nồng casein hydrolysate 1 g/l (1,80 vi củ/mẫu), khi tiếp tục tăng nồng casein hydrolysate lên thì số vi củ hình thành giảm (1,5 g/l casein hydrolysate có 1,13 vi củ/mẫu, 2 g/l casein hydrolysate với 0,73 vi củ/mẫu). Hàm lƣợng casein hydrolysate ở các nồng độ khác nhau đều có sự thay đổi về
d e
60
số lƣợng vi củ so với môi trƣờng đối chứng. Kết quả này tƣơng tự nghiên cứu của Saklani (2015) cho thấy việc bổ sung casein hydrolysate 100 mg/l vào môi trƣờng nuôi cấy đã làm tăng số lƣợng chồi của cây Elaeocarpus sphaericus [65].
Theo nhƣ bảng 3.4 cho thấy các nghiệm thức có sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê. Đƣờng kính vi củ ở nghiệm thức có nồng độ casein hydrolysate 1 g/l cho kết quả đƣờng kính cao nhất là 0,37 cm, khác biệt có ý nghĩa so với các nghiệm thức còn lại. Nghiệm thức ở các nồng độ khác (0 g/l, 0,5 g/l, 1,5 g/l và 2 g/l) cho đƣờng kính lần lƣợt là 0,18 cm, 0,26 cm, 0,28 cm và 0,20 cm, giữa các nghiệm thức này không có sự khác biệt về mặt thống kê. Bên cạnh đó, nghiệm thức cho khối lƣợng tƣơi vi củ cao là ở các nồng độ 1 g/l casein hydrolysate với khối lƣợng tƣơi 0,06 g, khác biệt không quá rõ ràng so với nghiệm thức bổ sung 1,5 g/l casein hydrolysate (0,05 g) và khác biệt có ý nghĩa so với 3 nghiệm thức còn lại. Khối lƣợng tƣơi ở các nghiệm thức đối chứng, 0,5 g/l và 2 g/l casein hydrolysate cho kết quả lần lƣợt là 0,02 g, 0,04 g và 0,03 g, thấp nhất là nghiệm thức đối chứng.
Qua biểu đồ 3.2 cho thấy nồng độ casein hydrolysate tối ƣu để hình thành vi củ là 1 g/l. Khi nồng độ casein hydrolysate tăng trong môi trƣờng, sự phát triển của mô nhƣ khối lƣợng tƣơi và tốc độ tăng trƣởng đều tăng lên casein thủy phân đƣợc xem nhƣ một nguồn amino acid độc quyền. Các amino acid đại diện cho một nguồn nitơ có sẵn, có thể đƣợc hấp thụ nhanh hơn các nguồn nitơ vô cơ, do đó kích thích sự tăng trƣởng và phát triển tế bào nhanh hơn [66]. Các kết quả tƣơng tự về tác động tích cực của casein hydrolysate đối với sự phát triển của mô sẹo đã đƣợc báo cáo bởi đã đƣợc báo cáo bởi Mok và cộng sự (1985) trên đậu, Murashige và Skoog (1962) trên thuốc lá [67];[68].
Khi tiếp tục tăng nồng độ casein hydrolysate lên cao thì số vi củ hình thành giảm xuống một cách rõ rệt. Nguyên nhân có thể là do casein hydrolysate cung cấp cho các tế bào thực vật một nguồn nitơ sẵn có [69], khi nồng độ chất quá cao, tác dụng quá mạnh sẽ xảy ra hiện tƣợng ức chế ngƣợc trở lại, lúc này nó sẽ trở thành chất ức chế, không những gây ức chế trong
81
Luan, 2015, Light - emitting Diodes and Their Potential in Callus Growth, Plantlet Development and Saponin Accumulation During Somatic Embryogenesis of Panax vietnamensis Ha et Grushv., Biotechnology & Biotechnological Equipment, 29(2), pp. 299 - 308.
22. K. Claire, Le Gal N., Monteiro M., Dommes J., Gaspar T., 2000, Somatic embryogenesis of panax ginseng in liquid cultures: a role for polyamines and their metabolic pathways, Plant Growth Regulation, 31(3), pp. 209 - 214.
23. Palazón J., Mallol A., Eibl R., Lettenbauer C., Cusidó R.M., Piñol M.T., 2003, Growth and ginsenoside production in hairy root cultures of Panax ginseng using a novel bioreactor, Planta medica, 69(04), pp. 344 - 349.
24. Wu J.Y., Wong K., Ho K., Zhou L., 2005, Enhancement of saponin production in Panax giseng cell cutures by osmotic stress and nutrient feeding, Enzyme and Microbial Technology, 36, pp. 133 - 138.
25. Marsik P., Langhansova L., Dvorakova M., Digler P., Hruby M., Vanek T., 2014, Increased ginsenosides production by elicitation of in vitro
cultivated Panax ginseng adventitious roots, Med Aromat Plants, 3, pp. 1 - 5. 26. Vasyutkina E.A., Adrianova I.Y., Reunova G.D., Nguyen T.P.T., Zhuravlev Y.N., 2018, A Comparative Analysis of Genetic Variability and Differentiation in Panax vietnamensis Ha et Grushv., P. ginseng CA Meyer Using ISSR Markers, Russian Journal of Genetics, 54(2), pp. 262 - 265.
27. Majerowicz N., Peres L.E.P., 2008, Fotomorfogenese em plantas. In: Kerbauy G.B. (ed), Fisiologia vegetal, Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 28. Faravani M., Bakar B.B., 2007, Effects of light on seed germination, growth pattern of traits Rhododendron (Melastoma malabathricum L.), Journal of Agricultural and Biological Science, 2(3), pp. 1 - 5.
29. Lee S.H., Tewari R.K., Hahn E.J., Paek K.Y., 2007, Photon flux and light quality induce changes in growth, stomatal development, photosynthesis and transpiration of Withania somnifera (L.) Dunal, Plantlets, Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 90(2), pp. 141 -151.
30. Montagnoli G., 2008, Biological effects of light on proteins: Enzyme activity modulation, Photochemistry and Photobiology, 26(6), pp. 679 - 683.
82
31. Ma L., Li J., Qu J., Hager J., Chen Z., Zhao H., Deng X.W., 2001, Light control of Arabidopsis development entails coordinated regulation of genome expression and cellular pathways, Plant Cell, 13(12), pp. 2589 - 2607.
32. Rout G.R., Samantaray S., Das P., 1995, Somatic embryogen-esis and plant regeneration from callus culture of Acacia catechu: a multipurpose leguminous tree, Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 42(3), pp. 283 - 285. 33. Zhong J.J., Yoshida T., 1993, Effects of temperature on cell growth and anthocyanin production by suspension cul-tures of Perilla frutescenscells,
Journal of fermentation and bioengineering, 76(6), pp. 530 - 531. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
34. Verbruggen N., Hermans C., 2008, Proline accumulation in plants: a review, Amino Acids, 35(4), pp. 753 - 759.
35. Pawar B., Prashant K., Bahurupe J., Jadhav A., Anil K., Pawar S., 2015, Proline and glutamine improve in vitro callus induction and subsequent shooting in rice, Rice Science, 22(6), pp. 283 - 289.
36. Đỗ Đăng Giáp, Phạm Ngọc Vinh, Trần Trọng Tuấn, Nguyễn Thị Huyền Trang, Phạm Ngô Ánh Thƣ, Thái Xuân Du, 2012, Tăng hệ số nhân nhanh chồi chuối Laba (musa sp.) nuôi cấy in vitro bằng cách sử dụng ánh sáng, myo-inositol và adenin sulphate, Tạp chí sinh học, 34(3), tr. 180 - 187. 37. Saha M., Phatak A., Chandra N., 2004, In vitro culture studies in four dioecious varieties of Carica papaya L. using axillary buds from field-grown plants, Journal of Tissue Research, 4(2), pp. 211 - 214.
38. Đỗ Đăng Giáp, Nguyễn Thị Kim Loan, Trần Trọng Tuấn, Lê Thanh Tuấn, Huỳnh Lê Thiên Tứ, Thái Xuân Du, Nguyễn Đình Lâm, Dƣơng Tấn Nhựt, 2013, Ảnh hƣởng của một số acid amine và spemindin lên sự hình thành phôi vô tính cây cọc rào (jatropha curcas L.), Tạp chí sinh học, 35(3), tr 136 - 144.
39. Cote G.G., Crain R.C., 1993, Biochemistry of phosphoinositides,
Annual Review of Plant Physiology, 44(1), pp. 333 - 356.
40. Loewus F., 1990, Structure and occurrence of inositols in plants,
Inositol Metabolism in Plants, pp. 1 - 11.
83
environmental stresses, The Plant Cell, 7(7), pp. 1099 - 1111.
42. Bandurski R.S., 1979, Chemistry and physiology of myo-inositol esters of indole 3-acetic acid, Cyclitols and phosphoinositides, Academic Press, pp. 35 - 54.
43. Kowalczyk S., Bandurski R., 1991, Enzymatic synthesis of 1-O-(indol- 3-ylacetyl)-beta-D-glucose: purification of the enzyme from Zea mays, and preparation of antibodies to the enzyme, Biochemistry Journal, 279(2), pp. 509 - 514.
44. Lee S.W., 2003, Micropropagation of Cavendish banana in Taiwan,
Taiwan Banana Research Institute.
45. Kaul K., Sabharwal P.S., 1975, Effect of inositol on growth and differentiation, American Journal of Botany, 62, pp. 655 – 659.
46. Ertola R.J., Hours R., 1998, Role of yeast extract components in microbial cultures not associated with amino acid, vitamins and minerals a review, Applied Biological Sciences, 4, pp. 1 - 15.
47. Georg E.F., Hall M.A., De Klerk G.J., 2008, Plant propagation by tissue culture, Volume 1, Dordrecht: The Background, Springer.
48. George E.F., Hall M.A., De Klerk G.J., 2008, The components of plant tissue culture media II: organic additions, osmotic and pH effects, and support systems, In Plant propagation by tissue culture, Springer, Dordrecht, pp. 115 - 173.
49. Robbin W.J., Bartley M.A., 1937, Vitamin B and the growth of excised tomato roots, Science, 85, pp. 246 - 247.
50. Thom M., Maretzki A., Komor E., Sakai W.S., 1981, Nutrient uptake and accumulation by sugarcane cell cultures in relation to the growth cycle,
Plant Cell Tissue Organ Culture, 1(1), pp. 3 - 14.
51. Franek F., Hohenwarter O., Katinger H., 2000, Plant protein hydrolysates: preparation of defined peptide fractions promoting growth and production in animal cells cultures, Biotechnology progress, 16(5), pp. 688 - 692.
52. Chen J.T., Chang W.C., 2002, Effects of tissue culture conditions and explants characteristics on direct somatic embryogenesis in Oncidium „Gower
84
Ramsey‟, Plant cell, tissue and organ culture, 69(1), pp. 41 - 44.
53. Sivakumar G., Yu K.W., Hahn E.J., Paek K.Y., 2005, Optimization of organic nutrients for ginseng hairy roots production in large˗scale bioreactors,
Curr.Sci., 89(4), pp. 641 - 649.
54. Seyring M., 2005, Einfluss von peptone auf die differenzierung und keimung somatischer embryonen von Cyclamen persicum Mill, BHGL - Schriftenreihe, 23, S119.
55. Schenk RU., Hildebrandt A.C., 1972, Medium and techniques for induction and growth of monocotyledonous and dicotyledonous plant cell cultures, Canadian Journal of Botany, 50(1), pp. 199 - 204.
56. Sepahvand S., Ebadi A., Kamali K., Ghaemmaghami S.A., 2012, Effects of myo-inositol and thiamine on micropropagation of GF677 (peach× almond hybrid), Journal of Agricultural Science, 4(2), pp. 275. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
57. Mazri M.A., Meziani R.E., Fadile J., Ezzinbi A.E., 2016, Optimization of medium composition for in vitro shoot proliferation and growth of date palm cv Mejhoul, Biotech, 6(1), pp. 111.
58. https://vi.wikipedia.org/wiki/Auxin
59. Van Staden J., Zazimalova E., George E.F., 2008, Plant growth regulators II: Cytokinins, their analogues and antagonist, Plant Propagation by Tissue Culture, Springer, The Netherlands, pp. 205 - 226.
60. Shrivastava S., Banerjee M., 2008, In vitro clonal propagation of physic nut (Jatropha curcas L.): Influence of additives, International Journal of Integrative Biology, 3(1), pp. 73 - 79.
61. Premkumar G., Sankaranarayanan R., Jeeva S., Rajarathinam K., 2011, Cytokinin induced shoot regeneration and flowering of Scoparia dulcis L. (Scrophulariaceae) an ethnomedicinal herb, Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, 1(3), pp. 169 - 172.
62. Kumar S.P., Kumari B.R., 2010, Effect of amino acids and growth regulators on indirect organogenesis in Artemisia vulgaris L., Asian Journal of Biotechnology, 2, pp. 37 - 45.
63. Hamasaki R.M., Purgatto E., Mercier H., 2005, Glutamine enhances competence for organogenesis in pineapple leaves cultivated in vitro,
85
Brazilian Journal of Plant Physiology, 17(4), pp. 383 - 389.
64. Grewal D., Gill R., Gosal S.S., 2006, Role of cysteine in enhancing androgenesis and regeneration of indica rice (Oryza sativa L.), Plant growth regulation,, 49(1), pp. 43 - 47.
65. Saklani K., Singh S., Purohit V.K., Prasad P., Nautiyal A.R., 2015, In vitro propagation of Rudraksha (Elaeocarpus sphaericus (Gaertn.) K. Schum): a biotechnological approach for conservation, Physiology and Molecular Biology of Plants, 21(4), pp. 611 - 615.
66. Sarker K.K., Kabir A.H., Sharmin S.A., Nasrin Z.A.M.F., Alam M.F., 2007, Improved somatic embryogenesis using l-asparagine in wheat (Triticum aestivum L.), Sjemenarstvo, 24(3-4), pp. 187 - 196.
67. Mok M.C., Mok W.S., 1977, Genotype responses to auxins in tissue culture of Phaseolus vulgaris, Physiologia Plantarum, 40, pp. 260 - 264. 68. Murashige T., Skoog F., 1962, A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue culture, Physiologia Plantarum, pp. 15(3), pp. 473 - 497.
69. Thom M., Maretzki A., Komor E., Sakai W.S., 1981, Nutrient uptake and accumulation by sugarcane cell cultures in relation to the growth cycle,
Plant CellTissue and Organ Culture, 1(1), pp. 3 - 14.
70. Filner P., 1966, Regulation of nitrate reductase in cultured tobacco cells, Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Enzymology and Biological Oxidation, 118(2), pp. 299 - 310.
71. Fukunaga Y., King J., 1982, The effect of L-amino acids on the growth of and nitrate reductase activity in cultured cells of Datura innoxia, Plant Science Letters, 24(1), pp. 45 - 54.
72. Chyuam Y.N., Saleh N.M., 2010, In vitro propagation of Paphiopedilum orchid through formation of protocorm-like bodies, Plant Cell Tissue and Organ Culture, 105(2), pp. 193 - 202.
73. Nhut D.T., Thi N.N., Khiet B.L.T., Luan V.Q., 2008, Peptone stimulates in vitro shoot and root regeneration of avocado (Persea americana
Mill.), Scientia Horticulturae, 115(2), pp 124 - 128.
86
stimulants for in vitro multiplication of Cymbidium pendulum, HortScince, 9(1), pp. 47 - 52.
75. Chyuam Y.N., Saleh N.M., Zaman F.Q., 2010, In vitro multiplication of the rare andendangered slipper orchid, Paphiopedilum rothschildianum
(Orchidaceae), African Journal of Biotechnology, 9(14), pp. 2062 - 2068. 76. Seiki S., Manabu H., Sumio I., 1993, Recovering vitrified carnation (Dianthus caryophyllus L.) shoots using Bacto-peptone and its subfractions,
Plant cell reports, 12(7), pp. 370 - 374.
77. Nguyễn Thị Cúc, Nguyễn Văn Kết, Dƣơng Tấn Nhựt, Nguyễn Thị Kim Lý, 2014, Nghiên cứu ảnh hƣởng của một số hợp chất hữu cơ lên quá trình sinh trƣởng và phát triển cây lan hài hồng (Paphiopedilum delenatii) in vitro,
Tạp chí sinh học, 36(1), tr. 250 - 256.
78. Nguyễn Thị Huyền Trang, Đặng Thị Kim Thúy, Đỗ Đức Thăng, Trần Thị Mỹ Trâm, Trần Trọng Tuấn, Đỗ Đăng Giáp, 2019, Ứng dụng các hợp chất hữu cơ thay thế nguồn nitrate vô cơ trong môi trƣờng nuôi cấy sinh khối và thử hoạt tính sinh học của cây lan kim tuyến (Anoectochilus formosanus
Hayata) in vitro, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, 55 (1), tr. 134 - 141.
79. Sanchez-Sampedro M.A., Fernandez-Ta´rrago J., Corchete P., 2005, Yeast extract and methyl jasmonate-induced silymarin production in cell cultures of Silybum marianum (L.) Gaernt, Journal of biotechnology, 119(1), pp. 60 - 69. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
80. Salisbury F.B., Ross C.W., 1994, Fisiologia Vegetal, México, Iberoamérica.
81. Preece J.E., Read P.E., 2001, Environmental management for optimizing micropropagation, In I International Symposium on Acclimatization and Establishment of Micropropagated Plants, 616, pp. 49 - 58.
82. Lâm Ngọc Phƣơng, Nguyễn Bảo Vệ, Đỗ Thị Trang Nhã, 2005, Ảnh hƣởng của cƣờng độ ánh sáng và hàm lƣợng đƣờng sucrose trong môi trƣờng nuôi cấy đến sự phát triển của chồi dƣa hấu tam bội in vitro, Tạp chí Nghiên cứu Khoa học Đại học Cần Thơ, 4, tr. 1- 8.
87
83. Lê Thị Thúy, Trần Thị Anh Thoa, 2017, Ảnh hƣởng của ánh sáng đèn LED lên sinh trƣởng của Dendrobium lituiflorum Lindl. và Dendrobium Shavin White., Tạp chí Khoa học Công nghệ và Thực phẩm, 13(1), tr. 68 - 73. 84. Nguyễn Bá Nam, Nguyễn Đình Lâm, Dƣơng Tuấn Nhựt, 2012, Ảnh hƣởng của loại mẫu cấy và hệ thống chiếu sáng đơn sắc lên khả năng tái sinh chồi cây hoa cúc (Chrysanthemum morifolium ramat. Cv. “jimba”) nuôi cấy
in vitro, Tạp chí Khoa học và Công nghệ, 50(6), tr. 593 - 604
85. Cybularz-Urban T., Hanus-Fajerska E., Swiderski A., 2007, Effect of light wavelength on in vitro organogenesis of a Cattleya hybrid, Acta Biologica Cracoviensia, 49(1), pp. 113 - 118.
86. Dƣơng Tấn Nhựt, Nguyễn Bá Nam, 2009, Ảnh hƣởng của hệ thống