2.4.3.1. Tạo hạt giống nhân tạo trên cây địa lan
Tiến sĩ Dương Tấn Nhựt - Phân Viện Sinh học Đà Lạt đã tiến hành nhiều thí nghiệm tạo hạt nhân tạo trên nhiều đối tượng cây trồng khác nhau bằng cơng nghệ sinh học.
Hạt nhân tạo là một dạng mơ phỏng hạt tự nhiên. Hạt nhân tạo chứa phơi vơ tính được bọc trong lớp alginate cĩ chứa chất dinh dưỡng. Sau đĩ, các phơi vơ tính cĩ thể nảy mầm thành cây con hồn chỉnh. Việc sử dụng natri alginate làm vỏ bọc đã đạt được một số kết quả khả quan trên các đối tượng như : cần tây, hoa cẩm chướng, rau mùi, cây hồng. Tại Việt Nam, năm 1992, Viện Sinh học nhiệt đới cũng đã thực hiện việc sản xuất hạt nhân tạo trên đối tượng cây cà phê.
Hạt nhân tạo của cây địa lan Cymbidium spp. cũng được bọc bằng dung dịch natri alginate với nhiều nồng độ khác nhau. Tỷ lệ hạt sống sĩt của các hạt nhân tạo trong điều kiện in vitro là 100% và khả năng tái sinh cũng khá cao. Hạt nhân tạo khơng bị giảm khả năng sống sĩt sau khi được bảo quản một năm trong
32
mơi trường lỏng khơng chứa đường. Cây con được tạo ra từ những hạt nhân tạo này đều sống tốt sau 6 tháng ngồi nhà kính.
Hình 2.18: Hạt giống nhân tạo cây địa lan[8].
Kết quả cho thấy: Việc khảo sát ảnh hưởng của các nồng độ alginate trong vỏ hạt, mơi trường nuơi cấy và giá thể khác nhau nên sự tái sinh cây in vitro của hạt nhân tạo từ nhiều nguồn nguyên liệu của cây địa lan cho thấy: phơi là nguồn nguyên liệu tốt nhất để tạo hạt nhân tạo. Nồng độ alginate 30g/l trong dung dịch tạo vỏ hạt là nồng độ tối ưu giúp hạt cĩ tỷ lệ nảy mầm cao. Đồng thời, việc nuơi cấy hạt trên giá thể giúp mơi trường lỏng khuếch tán dinh dưỡng tốt (bơng gịn) tạo điều kiện thuận lợi cho sự tái sinh cây in vitro của hạt hơn là các giá thể rắn khác và mơi trường nuơi cấy cĩ nồng độ carbohydrate thấp phù hợp hơn cho sự tái sinh này. Ngồi ra, mơi trường lỏng bảo quản hạt cũng khơng cần lượng carbohydrate cao và nồng độ dinh dưỡng cũng cĩ thể được giảm cịn khoảng 1/2 - 1/5 so với mơi trường nuơi cấy.
2.4.3.2. Thủy phân saccharose bằng invertase cố định trên hạt canxi alginate [4]
Nghiên cứu đã cố định enzyme invertase trên alginate, sau đĩ so sánh tính chất của enzyme cố định và enzyme tự do.
Kết quả:
Ảnh hưởng nồng độ alginate lên hoạt tính của enzyme cố định:
Điều kiện thí nghiệm: nồng độ saccharose 5%, pH = 4.5 và nhiệt độ 550 C. Với nồng độ alginate 3.5% hiệu suất cố định protein-enzyme cao nhất.
33
Bảng 2.7: Ảnh hưởng nồng độ alginate lên hiệu suất cố định [4].
Nồng độ alginate 3.0 3.5 4.0 4.5 Hiệu suất cố định protein – enzyme (%) 55.27 64.27 55.36 53.35
Hoạt tính riêng (UI/mg protein enzyme)
2.18 3.51 3.25 1.49 2.06 3.72 3.27 1.64 2.03 3.64 3.34 1.24
Hoạt tính riêng trung binh
(UI/mg protein enzyme) 2.09 3.62 3.29 1.46 Hiệu suất hoạt tính riêng cố định (%) 22.59 39.14 35.57 15.78
Bảng 2.8: Ảnh hưởng của nồng độ saccharose lên hiệu suất cố định [4].
Nồng độ saccharose (%) 4 5 6 7 8 9 Hoạt tính riêng
(UI/mg protein enzyme)
3.60 4.36 5.68 5.75 5.23 4.60 3.95 4.29 5.65 5.78 5.28 4.62 3.67 4.30 5.73 5.87 5.29 4.56
Hoạt tính riêng trung bình
(UI/mg protein enzyme) 3.74 4.32 5.69 5.80 5.27 4.59 Hiệu suất cố định (%) 32.92 38.03 50.09 51.06 46.39 40.40
Ảnh hưởng của cơ chất lên hoạt tính của enzyme cố định:
Điều kiện thí nghiệm: nồng độ saccharose 7%. pH = 4.5 và nhiệt độ 550C. Hiệu suất cố định hoạt tính riêng là enzyme cố định 3.5% đạt cao nhất 51.06% so với enzyme tự do cùng điều kiện thí nghiệm.
Khả năng tái sử dụng của enzyme cố định:
Điều kiện thí nghiệm: nồng độ saccharose 7%, pH = 4,5 và nhiệt độ 550 C.
Hình 2.19: Đồ thị sự thay đổi hoạt tính enzyme cố định theo số lần tái sử dụng [4]. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
34
Khả năng thủy phân saccharose:
Hạt – Inver 3.5% được thí nghiệm với các điều kiện sau: 5g hạt, 8ml saccharose 7%, nhiệt độ 450
C, thời gian phân hủy là 12h/lần.
Hình 2.20: Mối quan hệ giữa lượng đường khử và số lần sử dụng [4].
Hiệu suất cố định protein enzyme đạt 64.27%, hiệu suất hoạt tính riêng cố định đạt 39.14% so sánh cũng điều kiện thí nghiệm với Inver tự do. Số lần tái sử dụng là 20 lần.
35
CHƯƠNG 3:
NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU