1. Tính cấp thiết của đềtài
Việc du nhập ngày càng nhiều các giống hoa cắt cành là một xu hương cần thiết
đề đáp ứng nhu cầu thưởng thức hoa của người dân cũng như đểxuất khNu. Tuy nhiên
song song với việc chạy đua thay đổi vềgiống trên thịtrường sản xuất hiện nay thì
đồng thời cũng có rất nhiều giống dần dần bịlãng quên, không phải vì các giống hoa
này không đảm bảo chất lượng mà là do thịhiếu của người tiêu dùng. Việc nghiên
cứu các biện pháp công nghệtrong lĩnh vực nhân giống các loài hoa cắt cành có giá
trịkinh tếcủa địa phương nhằm mục đích bảo tồn nguồn gen trong tập đoàn hoa cắt
cành là một biện pháp cần thiết cho xu hướng phát triển đa dạng vềhoa cắt cành trong
tương lai và tránh lãng phí một sốlớn các giống hoa mà bản thân đất nước chúng ta
hiện nay chưa thểlai tạo được.
2. Mục tiêu đềtài
Đềtài thực hiện nhằm những mục đích sau:
- Điều tra tình hình sản xuất hoa cắt cành hiện có tại Đà lạt.
- Sưu tập và bảo tồn các nguồn gen quí vềhoa cúc, hoa lan cắt cành, v.v.có giá
trịtại tình Lâm Đồng bằng kỹthuật nuôi cấy in vitro.
- Nghiên cứu các điều kiện môi trường sinh trưởng thích hợp của các giống cây
con bảo tồn trong điều kiện in vitro.
- Nghiên cứu các điều kiện môi trường giá thểsinh trưởng thích hợp của các
giống cây con vườn ươm.
- Tạo môi trường thực tập và nghiên cứu cho giáo viên và sinh viên.
3. Phạm vi và giới hạn của đềtài
Đềtài chỉthực hiện nghiên cứu bảo tồn các giống cúc và các giống hoa lan cắt cành
hiện còn tồn tại và đang sản xuất tại Thành phố Đà Lạt.
89 trang |
Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 2734 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Điều tra và nghiên cứu bảo tồn nguồn gen các giống hoa Cúc và hoa Lan cắt cành hiện đang sản xuất tại Đà Lạt, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
Trường Đại học Đà Lạt
-----------o0o------------
ĐIỀU TRA VÀ NGHIÊN CỨU BẢO TỒN NGUỒN GEN
CÁC GIỐNG HOA CÚC VÀ HOA LAN CẮT CÀNH
HIỆN ĐANG SẢN XUẤT TẠI ĐÀ LẠT
ĐỀ TÀI CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM
MÃ SỐ: B2005-29-41-TĐ
Cơ quan quản lý: Bộ Giáo dục và Đào tạo
Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Đà Lạt
Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Văn Kết
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
Trường Đại học Đà Lạt
-----------o0o------------
ĐIỀU TRA VÀ NGHIÊN CỨU BẢO TỒN NGUỒN GEN CÁC GIỐNG HOA
CÚC VÀ HOA LAN CẮT CÀNH HIỆN ĐANG SẢN XUẤT TẠI ĐÀ LẠT
ĐỀ TÀI CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM
MÃ SỐ: B2005-29-41-TD
Cơ quan quản lý: Bộ Giáo dục và Đào tạo
Cơ quan chủ trì: Trường Đại học Đà Lạt
Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Văn Kết
NHÓM THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
Cán bộ tham gia thực hiện đề tài:
1. TS. Nguyễn Văn Kết
2. Th.S. Cao Thị Làn
3. Th.S. Nguyễn Thành Sum
4. NCV. Đỗ Phương Mai
5. NCV. Trương Thị Lan Anh
Các đề tài sinh viên đã báo cáo
1. Khảo sát hiệu quả ức chế virus của ribazole trên năm giống cúc nuôi cấy in vitro.
Đinh Thị Hạnh. Sinh viên Nông học khóa 27
2. Tác động của ribazole lên sự sinh trưởng của cúc (Farm traéng, Farm tím, Nöõ
hoaøng tím, Thoï ñoû, Thoï vaøng chanh) in vitro. Nguyễn Thị Thắm. Sinh viên Tại
chức Sinh học khóa 13
3. Tác động của ribazole lên sự sinh trưởng của cúc (Chrysanthemum sp.) in vitro.
Phạm Thị Hằng Hương. Sinh viên Sinh học khóa 27
4. Phục tráng giống hoa cúc (Farm hồng, Pingpong vàng, Nút vàng, Nút tìm, Tia
muỗng vàng) bằng ribazole. Cao Viết Tuấn. Sinh viên Nông Học Khóa 27
5. Khảo sát ảnh hưởng của biện pháp bổ trợ ribazole trong việc làm sạch virus lên sự
sinh trưởng và phát triển của ba giống địa lan (Đỏ Bà Mai, Tím hột, Vàng Ba
Râu) tại Đà Lạt. Vũ Thị Phương Thanh. Sinh viên Nông học khóa 27
6. Khảo sát về tình hình sản xuất các giống cúc tại Đà Lạt hiện nay. Nguyễn Thị
Như Quỳnh. Sinh viên Nông học khóa 28.
1
TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
Tóm tắt
Qua điều tra thực tế các loại cúc và lan cắt cành tại Thành phố Đà Lạt cho thấy
hiện nay có khoảng 38 giống lan đang trồng với mục đích cắt cành, trong đó có
khoảng 14 giống có giá trị và được nhiều người tiêu dùng ưa chuộng. Các giống cúc
cắt cành nhập vào Đà Lạt có trên 72 giống, tuy nhiên nhiều giống đã bị lãng quên, chỉ
còn lại khoảng 54 giống còn có thể phục hồi. Nhằm bảo tồn các giống hoa này, chúng
tôi đã tiến hành các biện pháp kiểm tra hiện trạng lây nhiễm các loại virus, và đã phục
tráng thành công 14 giống địa lan, 54 giống cúc in vitro.
Abstrast
Lam Dong Province of Vietnam has an exceptional diversity of cutting flower of
Cymbidium and Chrysanthemum with approximately 38 and 72 varieties respectively.
Plant tissue culture and micropropagation techniques play an important role in
conservation programme and management of botanical collection.
Chrysanthemum and Cymbidium plants collected from farmers were identified the
highest virus infection rate among of these species. The results obtained by
observation samples of 54 varieties Chrysanthemum and 14 varieties Cymbidium.
Using meristem culture and treated with Virazol in vitro suggest that the possibility
could be obtained virus free plants through cultures.
2
Mở đầu
1. Tính cấp thiết của đề tài
Việc du nhập ngày càng nhiều các giống hoa cắt cành là một xu hương cần thiết
đề đáp ứng nhu cầu thưởng thức hoa của người dân cũng như để xuất khNu. Tuy nhiên
song song với việc chạy đua thay đổi về giống trên thị trường sản xuất hiện nay thì
đồng thời cũng có rất nhiều giống dần dần bị lãng quên, không phải vì các giống hoa
này không đảm bảo chất lượng mà là do thị hiếu của người tiêu dùng. Việc nghiên
cứu các biện pháp công nghệ trong lĩnh vực nhân giống các loài hoa cắt cành có giá
trị kinh tế của địa phương nhằm mục đích bảo tồn nguồn gen trong tập đoàn hoa cắt
cành là một biện pháp cần thiết cho xu hướng phát triển đa dạng về hoa cắt cành trong
tương lai và tránh lãng phí một số lớn các giống hoa mà bản thân đất nước chúng ta
hiện nay chưa thể lai tạo được.
2. Mục tiêu đề tài
Đề tài thực hiện nhằm những mục đích sau:
- Điều tra tình hình sản xuất hoa cắt cành hiện có tại Đà lạt.
- Sưu tập và bảo tồn các nguồn gen quí về hoa cúc, hoa lan cắt cành, v.v...có giá
trị tại tình Lâm Đồng bằng kỹ thuật nuôi cấy in vitro.
- Nghiên cứu các điều kiện môi trường sinh trưởng thích hợp của các giống cây
con bảo tồn trong điều kiện in vitro.
- Nghiên cứu các điều kiện môi trường giá thể sinh trưởng thích hợp của các
giống cây con vườn ươm.
- Tạo môi trường thực tập và nghiên cứu cho giáo viên và sinh viên.
3. Phạm vi và giới hạn của đề tài
Đề tài chỉ thực hiện nghiên cứu bảo tồn các giống cúc và các giống hoa lan cắt cành
hiện còn tồn tại và đang sản xuất tại Thành phố Đà Lạt.
3
CÁC TỪ VIẾT TẮT
BAP 6-benzyl-aminopurine
dSm-1 deciSiemen per meter – Đơn vị biểu thị độ dẫn điện của dung dịch
EC Độ dẫn điện (Electrical conductivity)
IAA Indol-3-acetic acid
IBA Indolbutyride acid
KC Knudson (1946)
Kin Kinetin (6-furfuryl-aminopurine)
LM Lindemann(1970)
MS Murashige and Skoog (1962)
NAA -naphthalene acetic acid
NCV Nghiên cứu viên
PLB Protocorm like body
TDZ Thidiazuron (N-phenyl-N,-1,2,3-thiadiazol-5-ylurea)
VW Vacin and Went (1949)
2,4-D 2,4-dichlorophenoxyacetic acid.
LSD 0.5: Sai khác tối thiểu có ý nghĩa ở P = 0.5
CV% Hệ số sai dị
FrW: Trọng lượng tươi
NTL: Đường Nguyên Tử Lực – Đà Lạt
4
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1. Sơ lược về cấy mô trong công tác nhân giống cây trồng
1.1 Tính toàn năng của tế bào thực vật trong nuôi cấy mô
Nuôi cấy mô thực vật (hay còn gọi là nuôi cấy thực vật in vitro) là quá trình
nhân giống vô tính thực vật trong ống nghiệm. Nuôi cấy mô thực vật là phạm trù khái
niệm chung cho tất cả các kỹ thuật nuôi cấy các bộ phận khác nhau (tế bào, mô, cơ
quan) thực vật trong môi trường nhân tạo dưới điều kiện vô trùng (15, 22, 29)..
Kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật dựa trên cơ sở lý luận khoa học về tính
toàn năng và khả năng phân hóa, phản phân hóa của tế bào thực vật. Cuối thế kỷ 19,
nhà bác học người Đức Haberlangt (1902) là người đầu tiên đề xuất phương pháp
nuôi cấy mô tế bào thực vật để chứng minh tính toàn năng của tế bào. Theo ông, mỗi
tế bào của bất kỳ cơ thể sinh vật nào đều mang toàn bộ lượng thông tin di truyền của
cả sinh vật đó, vì vậy khi gặp điều kiện thích hợp mỗi tế bào đều có thể phát triển
thành cơ thể hoàn chỉnh (15, 22).
Năm 1934, bắt đầu giai đoạn thứ hai trong lịch sử nuôi cấy mô thực vật, khi
White, người Mỹ, nuôi cấy thành công đầu rễ cà chua (Lycopersicum esculentum) với
một môi trường lỏng chứa muối khoáng, glucose và nước chiết nấm men. Sau đó
White chứng minh rằng có thể thay thế nước chiết nấm men bằng hỗn hợp ba loại
vitamin nhóm B: Thiamin (B1), Pyridoxin (B6) và Nicotinic axit. Từ đó việc nuôi cấy
đầu rễ đã được tiến hành trên nhiều loại cây khác nhau.
Năm 1958, tính toàn năng của tế bào đã được khẳng định bằng công trình
nghiên cứu của Stewart và cs. (1958) trên mô rễ cây cà rốt. Các tác giả này đã nuôi
cấy mô rễ cà rốt trên môi trường đặc có nước dừa và đã thu nhận được khối mô sẹo
gồm các tế bào nhu mô. Khi chuyển mô sẹo này sang môi trường lỏng có cùng thành
phần và nuôi lắc thì nhận được huyền phù gồm các tế bào riêng lẽ và các nhóm tế bào.
Tiếp tục nuôi cấy trên môi trường lỏng, không cấy chuyển thì thấy hình thành rễ.
Đến những năm 60, khi đồng thời Stewart (1963), Wetherell và Halperin
(1963) cùng thông báo rằng tế bào cà rốt tự do khi nuôi cấy trên môi trường thạch đã
tạo thành hàng ngàn phôi, các phôi này phát triển qua các giai đoạn giống như quá
trình tạo phôi bình thường ở cà rốt, lúc này tính toàn năng của tế bào càng được
khẳng định.
Từ những khám phá trên, hàng loạt các báo cáo về tính toàn năng của tế bào đã
được thông báo, hầu như tất cả các cơ quan đều có thể phát triển phôi. Phôi soma đã
được ghi nhận ở nhiều giống như Atrapoda, Begonia, Citrus, Coffea, Cymbidium,
Hordeum, Kalanchoe, Nicotiana, Panax, Ranumculus, Solanum, Oryza...
Ngày nay bằng kỹ thuật nuôi cấy đỉnh sinh trưởng, người ta đã nhân giống và
phục tráng hàng loạt các cây trồng có giá trị như khoai tây, lan, thuốc lá, dứa, các cây
lương thực, cây ăn quả.... Việc nhân giống này đã trở thành công nghệ và đã được áp
dụng ở nhiều nước trên thế giới (10, 11, 15. 22, 30).
5
1.2 Công nghệ sinh học thực vật trong nhân giống cây trồng
Công nghệ sinh học thực vật hình thành do áp lực tự nhiên của xã hội theo hai
khuynh hướng: áp lực gia tăng năng suất và áp lực giảm năng suất mùa màng. Trước
những xu hướng đó, đòi hỏi ngày càng phải đưa nhanh kỹ thuật mới vào công tác lựa
chọn, nhân giống cây trồng.
Sự phát triển của công nghệ sinh học thực vật theo thời gian có thể được tóm
tắt như sau: từ những năm 1920 bắt đầu là lai chéo, năm 1960 là kỹ thuật gây đột biến,
năm 1970 là sự phát triển kỹ thuật cấy mô, đến năm 1980 là kỹ thuật dung hợp tế bào
trần và từ những năm 1990 đến nay là sự phát triển của kỹ thuật gen (10, 12, 15. 22,
30).
Nhờ sự kết hợp giữa nuôi cấy mô thực vật và công nghệ gen, người ta đã tạo ra
được những thuộc tính mới cho cây trồng một cách có định hướng và hiệu quả. Nhờ
thuộc tính totipotent của thực vật, người ta có thể hoàn toàn tái tạo nên một loạt các
cây mới hoàn chỉnh từ một tế bào mang đặc tính mới chỉ trong một thời gian ngắn.
Nhờ sự kết hợp này đã giúp cho công nghệ sinh học thực vật nói chung và nuôi
cấy mô nói riêng có những bước tiến mang lại hiệu quả kinh tế rất lớn. Có thể nói một
cách khái quát những ưu điểm của công nghệ này là:
- Chọn lọc nhanh những tính trạng mong muốn, nuôi cấy mô là con đường
nhanh nhất giúp chọn lọc và biểu hiện tính trạng.
- Nuôi cấy mô tạo nguồn nguyên liệu thực vật tuyệt vời cho quá trình chuyển
gen ở thực vật.
- Nuôi cấy mô kết hợp với kỹ thuật dung hợp tế bào trần và đột biến có thể tạo
ra các dòng lai khác loài.
- Giúp nhân giống vô tính với tốc độ và số lượng lớn.
- Giúp tạo được cây sạch bệnh.
- Thực vật nuôi cấy mô là nguồn nguyên liệu tốt để sản xuất các chất quý hiếm,
đặc biệt là các dược chất.
- Các cây mô là đối tượng tốt và hiệu quả của những nghiên cứu về sinh lý,
sinh hóa, di truyền, bệnh lý, sinh học phân tử.
- Các cây mô giúp trao đổi quốc tế nguồn giống thực vật rất dễ dàng.
- Các cây mô có thể cung cấp quanh năm.
1.3 Vai trò của chất điều tiết sinh trưởng trong nuôi cấy mô
Chất điều tiết sinh trưởng hay còn gọi là chất kích thích sinh trưởng thực vật là
các yếu tố hóa học cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của thực vật. Chất điều
tiết sinh trưởng thực vật có thể là những chất tự nhiên được sản sinh với một hàm
lượng rất nhỏ trong một bộ phận nào đó của cá thể thực vật hoặc là những chất được
tổng hợp nhân tạo. Những chất điều tiết sinh trưởng này được vận chuyển đến các bộ
phận khác của cơ thể gây nên những tác động điều tiết của cây.
6
Vai trò điều hòa của chất điều tiết sinh trưởng thực vật là khởi động cho sự
hình thành các phản ứng cá biệt hay các quá trình sinh lý nhất định hoặc trì hoãn quá
trình đó.
Các chất điều tiết sinh trưởng thực vật gồm hai nhóm chính là auxin và
cytokinin, ngoài ra gibberelin và ethylen cũng có vai trò quan trọng đối với sinh
trưởng, phát triển và trao đổi chất ở thực vật.
1.3.1 Các auxin
Chất auxin tự nhiên được tìm thấy nhiều ở thực vật là indol axetic axit (IAA).
IAA có tác dụng kích thích sinh trưởng kéo dài tế bào, điều khiển sự hình thành rễ.
Ngoài IAA, còn có những dẫn xuất khác là naphtyl axetic axit (NAA) và 2,4 –
diclophenoxyl axetic axit (2,4-D). Các chất này cũng đóng vai trò quan trọng trong sự
phân chia mô và trong quá trình tạo rễ (10, 12, 40, 41).
NAA, IBA, 2,4-D là những auxin tổng hợp, có hoạt tính mạnh hơn auxin tự
nhiên IAA. Chúng có vai trò quan trọng đối với phân chia tế bào và tạo rễ.
Đối với rễ, về cơ bản auxin ức chế sự phát triển của rễ, chỉ ở nồng độ cực thấp
(10-9 -10-12g/ml) thì mới có tác dụng kích thích sinh trưởng của rễ, vượt qua ngưỡng
này (10-8mg/l) thì lại thể hiện tác dụng ức chế.
IAA kích thích sự ra rễ và kìm hãm sự phát triển callus. Ngược lại, 2,4-D kích
thích sự hình thành callus và kìm hãm sự hình thành rễ trong môi trường nuôi cấy.
Mặc dù cùng nhóm chất auxin nhưng hai chất này lại có tính chất đối kháng..
NAA được Went và Thimann (1937) tìm ra. Chất này có tác dụng làm tăng hô
hấp của tế bào và mô nuôi cấy, tăng hoạt tính enzim và ảnh hưởng mạnh đến trao đổi
chất của nitơ, tăng khả năng tiếp nhận và sử dụng đường trong môi trường nuôi cấy
(10, 12, 40, 41).
1.3.2 Cytokinin
Cytokinin là chất điều tiết sinh trưởng có tác dụng làm tăng sự phân chia tế bào.
Các cytokinin thường gặp là 6-benzyl aminopurin (BAP), Kinetin.
Kinetin được Shoog phát hiện ngẫu nhiên trong khi chiết xuất axit nucleic.
Kinetin là dẫn xuất của base nitơ adenin. BAP là cytokinin tổng hợp nhân tạo nhưng
có hoạt tính mạnh hơn kinetin.
Kinetin và BAP cùng có tác dụng kích thích phân chia tế bào, kéo dài thời gian
hoạt động của tế bào phân sinh và làm hạn chế sự hóa già của tế bào. Ngoài ra các
chất này có tác dụng lên quá trình trao đổi chất, quá trình tổng hợp ADN, tổng hợp
protein và tăng cường hoạt động của một số enzim (10, 40, 41).
Benjamin và cs. (1987) đã cho rằng nồng độ BA cao (1-5ppm) kích thích sự
phát triển của chồi đỉnh và đầu rễ của cây Atropa belladona. Lat và cs. (1988) cho
rằng khi sử dụng kinetin để nhân nhanh cây Picrohiza kurroa phải dùng nồng độ từ 1-
5mg/l.
Những nghiên cứu của Miller và Skoog (1963) đã cho thấy không phải các
chất điều tiết sinh trưởng ngoại sinh tác dụng độc lập với các chất điều tiết sinh
7
trưởng nội sinh. Tác động phối hợp của auxin và cytokinin có tác dụng quyết định
đến sự phát triển và phát sinh hình thái của tế bào và mô.
Tỷ lệ auxin/cytokinin cao thích hợp cho sự hình thành rễ, tỷ lệ này thấp sẽ kích
thích quá trình phát sinh chồi, nếu tỷ lệ này cân bằng thì thuận lợi cho sự phát triển
mô sẹo. Barna và Wakhlu (1998) chỉ ra rằng tốc độ tái sinh chồi của cây Plantago
ovata tăng cao khi trên môi trường sử dụng KIN 4-6 µM phối hợp với NAA 0,05µM.
Das (1958) và Nitsch (1968) khẳng định rằng chỉ khi tác động đồng thời của
auxin và cytokinin thì mới kích thích mạnh mẽ sự tổng hợp ADN, dẫn đến quá trình
mitos và cảm ứng cho sự phân chia tế bào.
Skoog và Miller (1957) đã khẳng định vai trò của cytokinin trong quá trình
phân chia tế bào, cụ thể là cytokinin điều khiển quá trình chuyển pha mitos và giữ cho
quá trình này diễn ra một cách bình thường (10, 12, 40, 41).
1.3.3 Các nhóm chất khác
Ngoài những nhóm chất điều tiết sinh trưởng kể trên, trong nuôi cấy in vitro
còn sử dụng một số nhóm chất khác như Abscicis acid, ethylen, các amino acid...
Abscisis acid sử dụng ở nồng độ cao là chất ức chế sinh trưởng và trạng thái
nghỉ bắt buộc. Ethylen được sinh ra trong quá trình nuôi cấy thực vật. Ethylen có thể
kìm hãm sự sinh trưởng tế bào và đNy nhanh sự lão hóa trong quá trình nuôi cấy mô.
Silver nitrat có thể được sử dụng để ngăn chặn ethylen hình thành trong quá trình
nuôi cấy mô (40, 41).
Amino acid có thể nâng cao sự tăng trưởng của tế bào và sự tái sinh cây. L.
Glutamine có thể được xem như là nguồn nitơ. Enzim hydrolyzed protein N-Z amin
Type A như casein hydrolyzate có thể được sử dụng hiệu quả đến 2g/l. Thêm vào đó
malate, citrate, pyruvate và acid vô cơ tương tự có thể có hiệu quả trong môi trường
nuôi cấy protoplast và có thể làm giảm bớt độc hại của muối amonium (Gamborg &
Shyluk, 1970; Gamborg, 1986).
Ngoài ra, các chất chiết của cây như coconut milk của cây quả hạch xanh có
thể rất hiệu quả trong việc cung cấp phức hợp chất dinh dưỡng vô cơ không xác định
và các nhân tố sinh trưởng.
1.4 Kỹ thuật vi nhân giống (micropropagation)
Trong 5 thập kỷ qua đã có nhiều báo cáo về kỹ thuật vi nhân giống (Arditi và
Krikorian, 1996; Chakrabarty và cs., 2001; Rasai và cs., 1995; Rout và cs., 2000). Vi
nhân giống là sự nhân giống vô tính với số lượng của cây trồng thông qua nuôi cấy
mô in vitro. Kỹ thuật nuôi cấy này đã được ứng dụng rộng rãi trong việc nhân giống
các loài cây cảnh và những loài khác trên toàn thế giới (Chu 1992; Huetteman và
Preece 1993; Mantell và cs., 1985; Prerik, 1987).
Một trong những dạng thú vị và quan trọng của kỹ thuật nuôi cấy mô in vitro là
khả năng tái sinh và sinh sản của cây từ nuôi cấy tế bào và mô. Dạng đơn giản nhất
của tái sinh cây in vitro là kích thích sự phát triển của chồi. Kỹ thuật này tận dụng sự
phát triển cá thể cho sự phát triển chồi bằng đỉnh sinh trưởng hoặc chồi bên. Trạng
thái ngủ của những chồi này bị phá hũy và sự phát triển của các chồi non được kích
8
thích bằng tổ hợp các chất điều tiết sinh trưởng (thường sử dụng cytokinin) để tái sinh
ra chồi con. Các chồi con này sau đó được tách ra cho phát triển rễ để tái sinh cây con.
Sự tái sinh cây từ nuôi cấy mô có thể được thực hiện bằng cách nuôi cấy từ
đỉnh sinh trưởng, từ callus và từ tế bào, hoặc chồi nách vì chồi nách là tiền thân của
đỉnh sinh trưởng. Ngược lại, sự tái sinh bất định diễn ra tại những vị trí khác như là
các đốt thân, từ lá mầm, vùng kéo dài ra của rễ. Sự tái sinh chồi bất định thường phụ
thuộc vào sự có mặt của gen cấu trúc. Nhưng sự tái sinh cây từ callus và từ tế bào
thường không có mặt của gen cấu trúc.
Sự phát sinh cơ quan là sự hình thành các cơ quan riêng biệt như chồi hoặc rễ.
Sự tái sinh phôi soma là sự hình thành cấu trúc lưỡng cực chứa cả chồi và rễ. Hầu hết
các cây trồng có thể tái sinh cây theo cách phát sinh cơ quan hoặc phôi soma nhưng
rất ít loài có thể được cả hai cách. Một số loài có thể tái sinh một cách dễ dàng từ nuôi
cấy mô và tế bào trong khi một số loài chỉ có thể tái sinh bằng quá trình bất định.
Sự tái sinh cây từ chồi nách hoặc chồi đỉnh được ứng dụng rộng rãi trong vi
nhân giống do có sự biến dị ít nhất. Ngược lại sự phát sinh chồi bất định và sự tái sinh
cây từ callus bởi sự phát sinh cơ quan hoặc bởi phôi soma có biến dị cao như tốc độ
tái sinh của nó.
1.4.1 Các bước thực hiện trong kỹ thuật vi nhân giống
Trong kỹ thuật vi nhân giống có 4 giai đoạn đặc trưng (Murashige 1974,
George và cs. 1984).
Giai đoạn 1: Lựa chọn mẫu cấy và nuôi cấy khởi đầu.
Giai đoạn 2: Nhân nhanh chồi con hoặc chồi mầm từ mẫu ban đầu.
Sự tái sinh chồi bất định là kỹ thuật nhân nhanh được sử dụng thường xuyên
nhất trong vi nhân giống (Chu 1992). Môi trường nuôi cấy và điều kiện sinh trưởng
trong giai đoạn này được cung cấp tối ưu để tỉ lệ nhân nhanh chồi đạt tối đa.
Giai đoạn 3 : là giai đoạn tái sinh rễ từ chồi con để tái sinh cây con. Giai đoạn
này cần môi trường đặc trưng hoặc không, điều này phụ thuộc vào kiểu gen của loài.
Giai đoạn 4: hoàn chỉnh cây con cho thích nghi trên điều kiện trồng trên hỗn
hợp đất trong nhà kính để sau đó chuyển ra đồng ruộng.
1.4.2 Các nhân tố trong môi trường nuôi cấy invitro
Mức độ thành công của bất kỳ một kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào hoặc nuôi cấy
cơ quan đều liên quan đến nhiều nhân tố. Nhân tố quan trọng là lựa chọn thành phần
dinh dưỡng và chất điều tiết sinh trưởng. Trong hai đến ba thập kỷ qua đã có nhiều
báo cáo về thành phần của các môi trường cơ bản (Sheet và Shillito, 1997; Perik
1987; Torres, 1989).
Môi trường nuôi cấy
Có hơn 50 công thức môi trường khác nhau được sử dụng cho nuôi cấy in vitro
nhiều loại cây khác nhau (Gamborg và cộng sự, 1976; Huang và Murashige, 1977).
Trong đó môi trường MS được sử dụng phổ biến nhất, có cải biên bằng sự thay đổi
thành phần các vi lượng (Chand và cs., 1977; Jha và Sen, 1985; Rout và cs., 1999;
Saxena và cs., 1988).
9
Môi trường dinh dưỡng bao gồm các loại muối vô cơ, nguồn cacbon, vitamin
và chất điều tiết sinh trưởng. Một số thành phần khác có thể được bổ sung thêm như
nitơ vô cơ, acid vô cơ và chất chiết cây trồng (Gamborg, 1986).
Các muối kh