CHƢƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.2 NỘI DUNG 2: NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN
3.2.2 Thí nghiệm 8: Khảo sát ảnh hƣởng của điều kiện thoáng khí lên
lên khả năng hình thành vi củ sâm Ngọc Linh
Trong thí nghiệm này, tiếp tục nghiên cứu sự ảnh hƣởng của điều kiện thoáng khí lên sự hình thành vi củ từ mẫu phôi soma sâm Ngọc Linh. Kết quả ghi nhận sau tám tuần nuôi cấy thể hiện ở bảng 3.8.
Bảng 3.8: Ảnh hƣởng của điều kiện thoáng khí lên sự hình thành vi củ từ mẫu phôi soma sâm Ngọc Linh
Điều kiện Số vi củ Đƣờng kính vi củ (cm) Khối lƣợng tƣơi vi củ (g) Hình thái vi củ CNB 1,67a 0,32a 0,06a Củ hình chóp nhọn, to, xanh, chắc CTK 1,27b 0,28ab 0,05ab Củ hình chóp nhọn, to, xanh BTK 0,87c 0,22bc 0,04bc Củ hình chóp nhọn, nhỏ, xanh BKTK 0,40d 0,19c 0,03c Củ hình chóp bầu, rất nhỏ, xanh Ftính 44,17** 17,26** 15,47** CV (%) 13,47 9,53 14,90
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.
Chú thích: CNB: chai nút bông, CTK: chai sử dụng nút bằng giấy thoáng khí, BTK: bịch có lỗ thoáng khí, BKTK: bịch không có lỗ thoáng khí.
Hình 3.8: Ảnh hƣởng của điều kiện thoáng khí lên sự hình thành vi củ sâm Ngọc Linh
a: Chai nút bông b: Chai dùng giấy thoáng khí
c: Bịch thoáng khí d: Bịch không thoáng khí.
Theo kết quả thống kê sau tám tuần nuôi cấy ở bảng 3.8 cho thấy ảnh hƣởng của điều kiện thoáng khí đến số vi củ hình thành có sự khác biệt giữa các nghiệm thức. Nghiệm thức chai nút bông cao nhất là 1,67 vi củ/mẫu, khác biệt có ý nghĩa so với các nghiệm thức còn lại. Nghiệm thức chai thoáng khí, bịch thoáng khí và bịch không thoáng khí cho số vi củ lần lƣợt là 1,27 vi củ/mẫu, 0,87 vi củ/mẫu và 0,40 vi củ/mẫu, giữa các nghiệm thức này có sự khác về mặt thống kê. Nghiệm thức bịch không thoáng khí là nghiệm thức có
c d
b a
số vi củ thấp nhất. Điều này cho thấy tuỳ loại bình nuôi cấy và điều kiện nuôi cấy thoáng khí đã ảnh hƣởng tới quá trình sinh trƣởng và phát triển của một loại cây trồng trong nuôi cấy in vitro. Theo nghiên cứu của Mackay và Kitto (1988) thì ảnh hƣởng của loại bình nuôi cấy đã làm thay đổi về chiều cao chồi, tỷ lệ nhân chồi và khối lƣợng tƣơi của cây con in vitro [88]. Ngoài ra, việc truyền và phân bổ ánh sáng của bình nuôi cấy với các đáy tròn là đồng đều hơn so với các bình với đáy hình chữ nhật. Theo Huang và Chen (2005) bức xạ quang phổ đã bị ảnh hƣởng đáng kể bởi đặc tính vật liệu của bình nuôi cấy [89].
Đƣờng kính vi củ ở nghiệm thức chai nút bông cho giá trị cao nhất 0,32 cm, khác biệt có ý nghĩa so với nghiệm thức bịch không thoáng khí và cũng là nghiệm thức cho đƣờng kính vi củ thấp nhất 0,19 cm. Tuy nhiên nghiệm thức chai nút bông lại có sự khác biệt về mặt thống kê không quá rõ ràng so với nghiệm thức chai thoáng khí (0,28 cm). Mặt khác, nghiệm thức bịch thoáng khí (0,22 cm) và bịch không thoáng khí cũng cho kết quả có sự khác biệt về mặt thống kê nhƣng không r ràng. Bên cạnh đó, sự thoáng khí cũng ảnh hƣởng đáng kể đến khối lƣợng tƣơi vi củ. Ở nghiệm thức bịch không thoáng khí có khối lƣợng tƣơi thấp nhất là 0,03 g khác biệt có ý nghĩa so với 2 nghiệm thức chai nút bông (0,06 g) và chai thoáng khí (0,05 g). Nghiệm thức chai nút bông là nghiệm thức cho khối lƣợng tƣơi vi củ cao nhất, khác biệt có ý nghĩa so với 2 nghiệm thức bịch thoáng khí (0,04 g) và nghiệm thức bịch không thoáng khí, nhƣng lại khác biệt không quá rõ ràng so với nghiệm thức chai thoáng khí.
Kết quả thu đƣợc cho thấy sự phát sinh hình thái thực vật bị ảnh hƣởng bởi các nhân tố của môi trƣờng nhƣ nhiệt độ, thoáng khí, nồng độ O2, CO2, chất dinh dƣỡng,… Quá trình nuôi cấy thoáng khí tác động đến môi trƣờng, sự trao đổi khí, hoạt động của nƣớc và sự cân bằng hormone trong các bình nuôi cấy [90].
Qua kết quả thu đƣợc cho thấy, ở 2 nghiệm thức bình nút bông và bình thoáng khí cho số lƣợng vi củ nhiều nên tiến hành chạy bài toán tối ƣu ở 2 nghiệm thức này.
3.2.3 Thí nghiệm 9: Khảo sát ảnh hƣởng của điều kiện nhiệt độ lên khả năng hình thành vi củ sâm Ngọc Linh
Sau tám tuần nuôi cấy nhận thấy mẫu phôi sâm Ngọc Linh cấy vào môi trƣờng dƣới sự ảnh hƣởng ở các điều kiện nhiệt độ khác nhau bắt đầu có sự thay đổi. Các chỉ tiêu theo dõi đƣợc quan sát và ghi nhận ở bảng 3.9.
Bảng 3.9: Ảnh hƣởng của điều kiện nhiệt độ lên sự hình thành vi củ từ mẫu phôi soma sâm Ngọc Linh
Điều kiện Số vi củ Đƣờng kính vi củ (cm) Khối lƣợng tƣơi vi củ (g) Hình thái vi củ NĐ19 1,93a 0,34a 0,05a Củ hình chóp bầu, to, xanh, chắc NĐ21 1,53b 0,32a 0,04a Củ hình chóp bầu, to, xanh NĐ23 1,13c 0,27ab 0,03b Củ hình chóp nhọn, nhỏ, hơi vàng NĐ25 0,73d 0,22b 0,02b Củ hình chóp nhọn, nhỏ, hơi vàng Ftính 60,00** 8,89* 19,89** CV (%) 8,66 11,18 13,95
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.
Hình 3.9: Ảnh hƣởng của nhiệt độ lên sự hình thành vi củ sâm Ngọc Linh a: 19 °C b: 21 °C a: 19 °C b: 21 °C
c: 23 °C d: 25 °C.
Kết quả thể hiện trong bảng 3.9 đã thể hiện rõ số vi củ, đƣờng kính vi củ và khối lƣợng tƣơi vi củ của mẫu phôi soma in vitro. Ở điều kiện nhiệt độ 19 °C cho số vi củ cao nhất 1,93 vi củ/mẫu, sau đó là ở nhiệt độ 21 °C 1,53 vi củ/mẫu, tiếp theo điều kiện nhiệt độ 23 °C cho số vi củ 1,13 vi củ/mẫu và cho số vi củ thấp nhất ( 0,73 vi củ/mẫu) là ở nhiệt độ 25 °C, giữa các nghiệm thức này có sự khác biệt về mặt thống kê.
Mặt khác, đƣờng kính vi củ ở điều kiện nhiệt độ 19 °C cho giá trị cao nhất 0,34 cm, không có sự khác biệt về mặt thống kê so với nghiệm thức ở nhiệt độ 21 °C (0,32 cm) và có sự khác biệt không quá rõ ràng so với nghiệm
a
d b
thức ở nhiệt độ 23 °C (0,27 cm). Ở điều kiện nhiệt độ 25 °C cho đƣờng kính vi củ nhỏ nhất 0,22 cm, có sự khác biệt về mặt thống kê so với 2 nghiệm thức ở điều kiện nhiệt độ 19 °C và 21 °C. Tƣơng tự, khối lƣợng tƣơi vi củ ở điều kiện nhiệt độ 19 °C cho khối lƣợng tƣơi cao nhất với giá trị 0,05 g, không có sự khác biệt so với nghiệm thức ở nhiệt độ 21 °C (0,04 g) nhƣng có sự khác biệt về mặt thống kê so với 2 nghiệm thức ở nhiệt độ 23 °C và 25 °C. Nghiệm thức có khối lƣợng tƣơi vi củ thấp nhất (0,02 g) là nghiệm thức ở điều kiện nhiệt độ 25 °C, không có sự khác biệt về mặt thống kê so với nghiệm thức 21 °C (0,03 g).
Nhiệt độ ảnh hƣởng đến các quá trình sinh lý khác nhau, chẳng hạn nhƣ hô hấp và quang hợp, ngoài ra nó còn ảnh hƣởng sâu sắc đến nuôi cấy mô thực vật và vi nhân giống. Nhiệt độ nuôi cấy phổ biến nhất khoảng từ 20 °C đến 27 °C, nhƣng nhiệt độ tối ƣu rất khác nhau, tùy thuộc vào kiểu gen [81];[91]. Theo kết quả trên, nhiệt độ ảnh hƣởng nhiều đến sự hình thành vi củ sâm Ngọc Linh. Tƣơng tự kết quả nghiên cứu của Lin và cộng sự (2020) cho thấy điều kiện nuôi cấy tối ƣu trong giai đoạn tăng sinh protocorm D. cariniferum là 23 ± 2 °C [92]. Bên cạnh đó, nhiệt độ càng cao thì quá trình hình thành vi củ càng giảm rõ rệt. Sự khác biệt này có thể là do khi thực vật tiếp xúc với nhiệt độ đều bị tổn thƣơng, biểu hiện giảm hoặc ngừng tăng trƣởng [93] và mức độ tổn thƣơng có thể thay đổi theo loài thực vật, giai đoạn phát triển của cây trồng và với các điều kiện xử lý nhƣ chiếu xạ và khoáng chất, dinh dƣỡng [94]. Nhƣ nghiên cứu của Tang và cộng sự (2020) cho thấy nhiệt độ tối ƣu để nhân giống L. davidii var. unicolor là 30 °C [95].
Qua kết quả thu đƣợc ở thí nghiệm trên thì ở 2 nghiệm thức nhiệt độ 19 °C và 21 °C cho số vi củ cao nhất nên tiến hành chạy bài toán tối ƣu ở 2 nghiệm thức này.