PHÕNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO…TRƢỜNG THCS…
BÁO CÁO NGHIÊN CỨU
TÊN ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNHNHÂN GIỐNG PHONG LAN PHI ĐIỆP TÍMBẰNG CÔNG NGHỆ IN VITROLĩnh vực: 19 – Khoa học thực vật
NHÓM THỰC HIỆN:1. …….
– Lớp 9D
Nhóm trƣởng
2. …….
Thành viên
NGƢỜI HƢỚNG DẪN:
….., tháng … năm ….
i
MỤC LỤCMỞ ĐẦU………………………………………………………………………………………………………. 31. Lí do chọn đề tài…………………………………………………………………………………………..32. Mục tiêu của đề tài………………………………………………………………………………………..33. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn……………………………………………………………..43.1. Ý nghĩa khoa học……………………………………………………………………………………….43.2. Ý nghĩa thực tiễn………………………………………………………………………………………..4CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU……………………………………..51.1. Đặc điểm phong lan Phi điệp tím (Dendrobium anosmum)………………………………51.2. Công nghệ nuôi cấy mô và tế bào thực vật…………………………………………………….61.2.1. Cơ sở khoa học của nuôi cấy mô – tế bào thực vật……………………………………….61.2.2. Các giai đoạn nuôi cấy mô tế bào………………………………………………………………61.2.3. Các điều kiện nuôi cấy in vitro………………………………………………………………….71.2.4. Môi trường nuôi cấy in vitro……………………………………………………………………..71.3. Các nghiên cứu nhân giống phong lan bằng công nghệ nuôi cấy mô tế bào………..91.3.1. Trên thế giới……………………………………………………………………………………………91.3.2. Trong nước…………………………………………………………………………………………… 10CHƢƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU……………………112.1. Nội dung nghiên cứu………………………………………………………………………………… 112.2. Phương pháp nghiên cứu………………………………………………………………………….. 112.2.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm……………………………………………………………….. 112.2.2. Nghiên cứu khử trùng mẫu……………………………………………………………………… 112.2.3. Nghiên cứu môi trường tạo protocorm và phát sinh chồi in vitro………………….122.2.4. Nghiên cứu môi trường để nhân nhanh chồi……………………………………………… 122.2.5. Nghiên cứu môi trường thích hợp cho ra rễ………………………………………………. 132.2.6. Nghiên cứu huấn luyện cây con giai đoạn ra ngôi:…………………………………….. 13CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU………………………………………………………. 153.1. Tạo mẫu sạch………………………………………………………………………………………….. 153.2. Môi trường tạo protocorm và phát sinh chồi in vitro…………………………………….. 15
3.2.1. Môi trường tạo protocorm……………………………………………………………………… 153.2.2. Môi trường tạo chồi………………………………………………………………………………. 173.3. Môi trường nhân nhanh chồi……………………………………………………………………… 183.4. Môi trường ra rễ………………………………………………………………………………………. 203.4. Ra ngôi…………………………………………………………………………………………………… 213.4.1. Ảnh hưởng của chế độ huấn luyện cây đến tỷ lệ sống của cây lan con…………..213.4.2. Ảnh hưởng của loại giá thể trồng lên tỷ lệ sống của cây lan con…………………..213.4.3. Ảnh hưởng của chế độ che sáng đến sinh trưởng của cây lan con…………………223.5. Quy trình nhân giống phong lan Phi điệp tím bằng công nghệ in vitro……………..23KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………………………………………………….. 251. Kết luận……………………………………………………………………………………………………. 252. Kiến nghị………………………………………………………………………………………………….. 25TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………………………………. 26
1
LỜI CẢM ƠNNhóm nghiên cứu đề tài: “NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH NHÂNGIỐNG PHONG LAN PHI ĐIỆP TÍM BẰNG CÔNG NGHỆ IN VITRO”
2
MỞ ĐẦU1. Lí do chọn đề tàiPhi điệp tím (Dendrobium anosmum) là loài lan có thân thòng, lá mọc hai hàngtheo thân. Hoa biến thiên từ màu trắng đến tím đậm, lưỡi mở hình tim, phủ lông mịnnhư nhung, có ánh kim. Lan Phi điệp tím có hoa đẹp, độ bền bông cao, là một loài câyrất thích hợp để trồng trong nhà, dễ ra hoa. Loài lan rất được ưa chuộng trên thịtrường, tuy nhiên số lượng loài này trong tự nhiên đang có nguy cơ sụt giảm nghiêmtrọng do nạn khai thác quá mức.Phương pháp nhân giống lan Phi điệp tím hiện nay là nhân giống bằng hạt vànhân giống bằng cách tách chồi non mọc từ mắt ngủ [5,8]. Cả hai phương pháp nhângiống này đều có nhiều hạn chế. Nhân giống bằng hạt có tỉ lệ nhân giống rất thấp do tỉlệ nảy mầm của hạt lan rất thấp, cần có sự cộng sinh của một số loại nấm. Nhân giốngbằng chồi non có hệ số thấp vì số lượng chồi mọc ra từ thân không nhiều, các chồi cókhả năng sinh trưởng không đồng đều. Chính vì vậy cả hai phương pháp nhân giốngnày đều không thể cung cấp được số lượng cây giống lớn, đáp ứng được nhu cầu ngàycàng nhiều của con người đối với loài hoa lan đẹp này.Ngày nay, công nghệ sinh học được ứng dụng ngày càng rộng rãi trong nhângiống cây trồng. Công nghệ nuôi cấy mô tế bào (in vitro) đã được chứng minh có rấtnhiều ưu điểm như tạo được tạo ra với số lượng lớn cây con, chất lượng đảm bảo, sạchbệnh, giá thành phù hợp và không phụ thuộc vào yếu tố thời tiết. Chính vì vậy phươngpháp này ngày càng được sử dụng nhiều trong nhân giống cây trồng, trong đó có nhângiống nhiều loài lan ở Việt Nam cũng như trên thế giới [9].Từ đó, câu hỏi được đặt ra là có thể sử dụng công nghệ nuôi cấy mô tế bào đểnhân giống loài lan Phi điệp tím không? Môi trường thích hợp cho nhân giống lan Phiđiệp tím gồm những thành phần nào? Quy trình nhân giống lan Phi điệp tím bằng côngnghệ nuôi cấy mô tế bào như thế nào?Để trả lời các câu hỏi trên, đề tài “Nghiên cứu xây dựng quy trình nhân giốngphong lan Phi điệp tím bằng công nghệ in vitro” đã được đề xuất thực hiện. Kết quảnghiên cứu có thể góp phần tạo ra nguồn cây giống phong lan Phi điệp tím chất lượngtốt với số lượng nhiều, đáp ứng được nhu cầu ngày càng lớn của thị trường, góp phầngiảm nguy cơ biến mất của loài lan này trong tự nhiên.2. Mục tiêu của đề tàiNghiên cứu xây dựng được quy trình nhân giống in vitro cho loài lan Phi điệp tím(Dendrobium anosmum).
3
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn3.1. Ý nghĩa khoa họcKết quả nghiên cứu của chuyên đề sẽ cung cấp các dẫn liệu khoa học về các điềukiện nuôi cấy mô và tế bào loài lan Phi điệp tím.3.2. Ý nghĩa thực tiễnQuy trình nuôi cấy mô và tế bào lan Phi điệp tím có thể được sử dụng để nhângiống loài lan này với số lượng lớn, nhanh chóng tạo ra nguồn cây giống chất lượngcung cấp cho xã hội, đem lại hiệu quả kinh tế cao cho người sản xuất. Đồng thời, gópphần tích cực vào công tác bào tồn loài lan quý này.
4
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU1.1. Đặc điểm phong lan Phi điệp tím (Dendrobium anosmum)1.1.1. Nguồn gốc, phân bố lan Phi điệp tímLan Phi điệp tím (Dendrobium anosmum) thuộc:Ngành: AngiospermatophytaLớp: LiliopsidaLớp phụ: LiliidaeBộ: OrchhidalesHọ: OrchidaceaeChi: DendrobiumLoài: Phi điệp tím (Dendrobium anosmum)Loài lan Phi điệp tím thường mọc ở các quốc gia thuộc vùng Đông Nam Ánhưng nay được con người trồng ở nhiều nơi trên thế giới [3].1.1.2. Đặc điểm lan Phi điệp tímĐây là loài lan đa thân, thân cứng, thân dài tới 1,20 m buông rũ xuống. Lá mọcso le, đối cách dài 8-12 cm, rộng từ 4-7 cm, lá dày. Hoa to tới 10 cm mọc từ 1-3 chiếcở các đốt đã rụng lá, nở vào mùa xuân, xuân hè. Dendrobium anosmum có hai mầu sắcchính: Tím, tím hồng và trắng. Tuy nhiên có khá nhiều biến dạng từ màu trắng đến tímđậm hay hồng nhạt, hồng thẫm hoặc cánh trắng lưỡi tím tuỳ theo sự phân bố (miềnNam hay Bắc Việt Nam)… Lưỡi hoa mở hình tim, phủ lông mịn như nhung, có ánhkim, hoa có kích thước lớn 5-8 cm [3].Hoa D. anosmum hầu hết đều lâu tàn trong 3-4 tuần lễ và rất thơm. Một cây nếumạnh khỏe có thể ra tới 50-70 hoa.
Hình 1.1. Lan Phi điệp tímLan Phi điệp tím cần nhiều ánh sáng khoảng từ 4000-4500 ánh nến, nghĩa là trồng ởngoài nắng với lưới che. Nhiệt độ từ 60°F (15.6°C) vào ban đêm và 95°F (35°C) vào banngày. Khi cây non mọc mạnh tưới thật nhiều nước và bón phân. Ẩm độ lý tưởng là 605
70%. Vào mùa thu, khi cây ngừng tăng trưởng, ban đêm cần lạnh xuống dưới 60°F(15°C) thời gian này rất cần trong vòng 4-5 tuần lễ để cây ra nụ, cây bắt đầu rụng lá.1.2. Công nghệ nuôi cấy mô và tế bào thực vật1.2.1. Cơ sở khoa học của nuôi cấy mô – tế bào thực vật1.2.1.1. Tính toàn năng của tế bàoMỗi tế bào bất kì của một cơ thể sinh vật đa bào đều có khả năng tiềm tàng đểphát triển thành một cá thể hoàn chỉnh. Mỗi tế bào riêng rẽ đã phân hóa đều mang toànbộ lượng thông tin di truyền cần thiết và đủ của cả cơ thể sinh vật đó. Khi gặp điềukiện thích hợp, mỗi tế bào đều có thể phát triển thành một cá thể hoàn chỉnh. Đặc điểmnày chính là tính toàn năng của tế bào [9]. Tính toàn năng của tế bào chính là cơ sở lýluận của phương pháp nuôi cấy mô và tế bào thực vật.1.2.1.2. Sự phân hóa và phản phân hóa tế bàoCơ thể thực vật trưởng thành là một chỉnh thể thống nhất bao gồm nhiều cơ quanchức năng khác nhau, trong đó có nhiều loại tế bào khác nhau thực hiện các chức năngcụ thể khác nhau. Tuy nhiên tất cả các loại tế bào đó đều bắt nguồn từ tế bào phôi sinh.“Sự phân hoá tế bào là sự chuyển các tế bào phôi sinh thành các tế bào của môchuyên hoá, đảm nhận các chức năng khác nhau trong cơ thể”[9]. Tuy nhiên, khi tế bàođã phân hoá thành mô chức năng chúng không hoàn toàn mất khả năng phân chia củamình. Trong trường hợp cần thiết, điều kiện thích hợp, chúng lại có thể trở về dạng tếbào phôi sinh và lại phân chia mạnh mẽ. Quá trình đó gọi là sự phản phân hoá tế bào,ngược lại với sự phân hoá tế bào.Quá trình phát sinh hình thái trong nuôi cấy mô – tế bào thực vật thực chất là kếtquả của quá trình phân hóa và phản phân hóa tế bào. Kĩ thuật nuôi cấy mô – tế bào xétcho đến cùng là kĩ thuật điều khiển sự phát sinh hình thái của tế bào thực vật (khi nuôicấy tách rời trong điều kiện nhân tạo, vô trùng) một cách định hướng dựa và sự phânhóa và phản phân hóa của tế bào trên cơ sở tính toàn năng của tế bào thực vật.Để điều khiển sự phát sinh hình thái của mô nuôi cấy, người ta thường bổ sungvào trong môi trường nuôi cấy hai nhóm chất điều tiết sinh trưởng thực vật đó là auxinvà cytokinin. Tỷ lệ hai nhóm chất này trong môi trường sẽ kéo theo sự phát sinh hìnhthái khác nhau của thực vật [9].1.2.2. Các giai đoạn nuôi cấy mô tế bàoTùy thuộc vào đối tượng khác nhau, quá trình nuôi cấy mô tế bào thực vật có thểcó các giai đoạn khác nhau. Tuy nhiên, nhìn chung quá trình này gồm các giai đoạnvào mẫu, nhân nhanh (ở một số loài hay với một số mẫu có thể có giai đoạn tạo chồivà nhân nhanh chồi) [9].2.2.2.1. Giai đoạn vào mẫu (giai đoạn nuôi cấy khởi động)6
Là giai đoạn khử trùng và đưa mẫu vào nuôi cấy in vitro. Khi đã có nguồn nguyênliệu nuôi cấy, tiến hành lấy mẫu và xử lý mẫu cấy trong những điều kiện vô trùng. Khi lấymẫu cần chọn loại mẫu cấy phù hợp: đúng loại mô, đúng giai đoạn phát triển: người tathường lấy chồi đỉnh, chồi nách, phôi non để nuôi cấy in vitro. Ngoài ra cũng có thể sửdụng đoạn thân, mảnh lá, … để tiến hành nuôi cấy. Người ta thường sử dụng một số loại0
hoá chất như: HgCl2 0,1 %, cồn 70 , H2O2, Ca(OCl)2… để khử trùng mẫu cấy. Mẫu saukhi được khử trùng được cấy vào môi trường nuôi cấy khởi động [9].
2.2.2.3. Giai đoạn nhân nhanhMột trong những ưu thế lớn nhất của phương pháp nhân giống in vitro so với cácphương pháp nhân giống truyền thống là có hệ số nhân cao. Vì vậy giai đoạn nhânnhanh được coi là giai đoạn then chốt của toàn bộ quá trình nhân giống. Giai đoạn nàysẽ kích thích mô nuôi cấy phát sinh hình thái và tăng nhanh số lượng thông qua cáccon đường: Hoạt hóa chồi nách, tạo chồi bất định và tạo phôi vô tính [9].2.2.2.4. Giai đoạn tạo cây hoàn chỉnhĐây là giai đoạn các chồi đã đạt kích thước nhất định và được chuyển từ môi trườngở công đoạn 3 sang môi trường nuôi cấy tạo rễ để hình thành cây hoàn chỉnh. Ở giai đoạnnày môi trường cần giảm lượng cytokinin và tăng lượng auxin để rễ phát triển. Các chấtNAA, IBA, IAA thường được sử dụng ở nồng độ 1 – 5 mg/l để tạo rễ cho hầu hết các loàicây trồng. Từ những chồi riêng lẻ này sẽ xuất hiện rễ và trở thành cây hoàn chỉnh [9].
2.2.2.5. Giai đoạn đưa cây mô ra ngoài vườn ươmĐây là giai đoạn chuyển dần cây con từ ống nghiệm ra nhà kính rồi ra ngoài trời đểtạo điều kiện cho cây con tự dưỡng hoàn toàn và thích nghi dần với môi trường tự nhiên.
1.2.3. Các điều kiện nuôi cấy in vitro1.2.3.1. Điều kiện vô trùngĐây là điều kiện tiên quyết đối với thành công của quá trình nuôi cấy mô – tế bào.Nếu không mẫu bị nhiễm nấm, khuẩn sẽ thối và chết. Do đó, các dụng cụ nuôi cấy,môi trường và mẫu cấy phải được vô trùng. Thao tác cấy đều phải được thực hiệntrong buồng cấy (box) vô trùng [9].1.2.3.2. Ánh sáng và nhiệt độCác mẫu nuôi cấy thường được đặt trong những phòng nuôi ổn định về ánh sángvà nhiệt độ. Tất cả các trường hợp nuôi cấy đều cần có ánh sáng trừ một số trường hợpnuôi cấy tạo mô sẹo, nhưng quá trình nhân giống của chúng cũng cần có ánh sáng.0
Nhiệt độ của các phòng nuôi cây thường được duy trì từ 25-28 C nhờ các máy điềuhoà nhiệt độ [9].1.2.4. Môi trường nuôi cấy in vitro1.2.4.1. Thành phần hóa học của môi trường7
Thành phần môi trường nuôi cấy mô- tế bào thay đổi tuỳ theo loài thực vật, loạitế bào, mô và cơ quan nuôi cấy. Đối với cùng một loại mô, cơ quan nhưng mục đíchnuôi cấy khác nhau thì môi trường nuôi cấy khác nhau cũng khá cơ bản. Môi trườngnuôi cấy còn thay đổi theo giai đoạn sinh trưởng và phát triển của mẫu cấy [9].Mặc dù có sự đa dạng về thành phần các chất nhưng môi trường nuôi cấy đềugồm các thành phần sau:– Thành phần vô cơ: Bao gồm các muối khoáng (đa lượng và vi lượng) được bổsung vào môi trường nuôi cấy.+ Muối khoáng đa lượng các nguyên tố cần phải cung cấp là nitơ, photpho, kali.+ Muối khoáng vi lượng được sử dụng ở nồng độ < 30 ppm. Các nguyên tố vilượng như Fe, Cu, Zn, Bo, Co, Iot… đóng vai trò quan trọng.– Thành phần hữu cơ:+ Vitamin, aminoaxit, amit, myo-inositol: Các vitamin hay được sử dụng là cácvitamin nhóm B (B1, B3, B6), ngoài ra môi trường nuôi cấy còn sử dụng một sốvitamin khác như vitamin H, vitamin M, vitamin B 2, vitamin C, vitamin E… với cácnồng độ khác nhau (Vitamin B1: 0,1- 5,0 mg/l; Vitamin B6: 0,1- 1,0 mg/l ; Vitamin H:0,01- 1,0 mg/l…). Myo-inositol có tác dụng thúc đẩy sinh trưởng và phát triển giốngnhư các vitamin và trong nhiều trường hợp có vai trò như nguồn cacbon của môitrường nuôi cấy. Hàm lượng sử dụng là 100 mg/l môi trường.+ Thành phần hữu cơ phức hợp: được dùng trong môi trường nuôi cấy để cungcấp thêm nitơ hữu cơ, aminoaxit, vitamin và các khoáng chất…Chúng được sử dụngkhi môi trường khoáng xác định không đạt kết quả mong muốn về sinh trưởng và pháttriển của mẫu nghiên cứu.– Các chất điều hoà sinh trưởng:Các chất điều hoà sinh trưởng là thành phần không thể thiếu được trong môitrường nuôi cấy, có vai trò quan trọng trong phát sinh hình thái thực vật in vitro. Hiệuquả tác động của chất điều hoà sinh trưởng phụ thuộc vào loại và nồng độ chất điềuhoà sinh trưởng sử dụng trong nuôi cấy.+ Nhóm Auxin: Được đưa vào môi trường nuôi cấy nhằm thúc đẩy sự sinhtrưởng và giãn nở tế bào, tăng cường các quá trình sinh tổng hợp và trao đổi chất, kíchthích sự hình thành rễ và tham gia cảm ứng phát sinh phôi vô tính. Các loại auxinthường sử dụng cho nuôi cấy: IAA (Indole acetic acid), IBA (Indole butyric acid),NAA (Naphthaleneacetic acid), 2.4 D (2.4 diclorophenolxy acetic acid)…+ Nhóm Cytokinin: Kích thích sự phân chia tế bào, sự hình thành và sinh trưởng củachồi in vitro. Các cytokinin có biểu hiện ức chế sự tạo rễ và sinh trưởng của mô sẹo nhưngcó ảnh hưởng dương tính rõ rệt đến sự phát sinh phôi vô tính của mẫu nuôi cấy. Các loạicytokinin thường dùng trong nuôi cấy mô là: Zeatin (6-[4-hydroxy-3-metyl-but8
2-enylamino] purine), Kinetin (6-furfurylamino purine), BAP (Bezylamino purine),TDZ (Thidiazuzon).– Nguồn cacbon:Các mẫu nuôi cấy thực vật nói chung không thể quang hợp hoặc quang hợpnhưng ở cường độ rất thấp. Vì vậy phải đưa thêm những hợp chất hydratcacbon vàothành phần môi trường nuôi cấy. Loại hydratcacbon được sử dụng phổ biến là đườngsucrose với hàm lượng từ 2 – 6%. Những loại đường khác như fructose, glucose,maltose, sorbitol,… rất ít dùng.– Các thành phần khác:+ Tác nhân tạo gel: quyết định trạng thái vật lý của môi trường nuôi cấy. Chất tạogen được sử dụng phổ biến là agar.+ Than hoạt tính: được dùng để hấp thụ các chất màu, các hợp chất phenol, cácsản phẩm trao đổi chất thứ cấp… Trong trường hợp những chất đó có tác dụng gây ứcchế sinh trưởng của mẫu nghiên cứu. Mặt khác, khi bổ sung vào môi trường, than hoạttính làm cho môi trường trở nên sẫm vì vậy có thể kích thích quá trình tạo rễ hoặc cótác dụng thúc đẩy phát sinh phôi vô tính [9].1.2.4.2. pH của môi trườngpH của đa số các môi trường nuôi cấy được điều chỉnh trong phạm vi 5,5-6,0. pHdưới 5,5 làm agar khó chuyển sang trạng thái gel, còn pH lớn hơn 6,0 agar có thể rất cứng.
1.3. Các nghiên cứu nhân giống phong lan bằng công nghệ nuôi cấy mô tế bào1.3.1. Trên thế giớiNăm 1931, White và Gautheret đã tìm ra môi trường nuôi cấy Phong lan. Trênmôi trường của White và Gautheret hạt lan có thể nảy mầm không cần sự có mặt củanấm Rhiroctonia. Từ đó, khá nhiều công trình nhân giống phong lan bằng công nghệnuôi cấy mô tế bào đã được thực hiện, trong đó có các loài phong lan thuộc chi Hoàngthảo (Dendrobium).Năm 1997, Nayka và cộng sự đã đánh giá ảnh hưởng trong nhân nhanh chồi khikết hợp cytokinin và auxin trên hai đối tượng Dendrobium aphyllum và Dendrobiummoschatum, đã cho kết quả tần số tái sinh chồi đạt tối ưu ở nồng độ 44µM BA (9,91mg/l BA) [11]. Năm 2011, Kaewduangta và Reamkatog đã báo cáo trong công trìnhnghiên cứu nhân giống in vitro lan Dendrobium parishii khi đánh giá ảnh hưởng củamôi trường cải biến lên sự sinh trưởng và phát triển loài lan này. Kết quả chỉ ra môitrường nhân chồi phù hợp nhất đối với loài lan Dendrobium parishii là: VW + thanhoạt tính( 2g/l) + nước dừa( 150ml/l) + chuối nghiền( 50g/l) + bột nhộng (5g/l) + gạonâu( 5g/l) cho kết quả sau 6 tuần nuôi cấy chồi có chiều cao là 0,98cm/chồi và có 7,83lá/chồi [10]. Tuhuteru và cộng sự (2012) đã tiến hành đánh giá về sự sinh trưởng và9
phát triển của loài lan Dendrobium anosmum trong nuôi cấy in vitro với môi trường cóbổ sung thêm nước dừa đã cho kết quả số lượng chồi và chiều cao chồi đạt hiệu quảcao nhất trong môi trường có bổ sung 100 ml/l nước dừa [12].1.3.2. Trong nướcỞ Việt Nam, nuôi cấy mô hoa lan cũng đã được phát triển từ khá lâu và đến nayđã thu được một số kết quả. Nguyễn Quang Thạch và cs (2005) đã tiến hành nghiêncứu xây dựng quy trình kỹ thuật sau in vitro cho cây Địa Lan (Cymbidium) [7]. TrầnQuang Hoàng (2005) đã tiến hành nghiên nuôi cấy in vitro của hai giống lanendrobium và Cymbidium”[2]. Nguyễn Thị Mỹ Duyên (2009) đã tiến hành triển khaiđề tài nhân giống lan Dendrobium mini bằng phương pháp nhân giống in vitro trên môitrường MS có bổ sung 1 mg/l NAA hoặc MS có bổ sung 1mg/l BA và 0,2 mg/l NAAcho tỉ lệ nảy chồi từ hạt đạt được là ≥ 85% [1]. Vũ Thanh Sắc và cs (2012) đã nghiêncứu nhân giống in vitro Dendrobium anosmum đã tìm ra môi trường nhân nhanh chồithích hợp nhất là: 1/2MS + đường sucrose (20g/l) + agar (10g/l) + chuối xanh nghiền(120g/l) + nước dừa (10%) + kinetin (1,5mg/l) + than hoạt tính (1g/l) trong môi trườngcó pH=5,8 [6]. Vũ Ngọc Lan và Nguyễn Thị Lý Anh (2013) đãnghiên cứu nhân giống in vitro loài lan bản địa Dendrobium nobile Lindl [4].
10
CHƢƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1. Nội dung nghiên cứu– Nghiên cứu khử trùng mẫu– Nghiên cứu môi trường tạo protocorm và phát sinh chồi in vitro– Nghiên cứu môi trường thích hợp để nhân nhanh chồi– Nghiên cứu môi trường thích hợp cho ra rễ.– Nghiên cứu phương pháp huấn luyện cây phù hợp.2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu2.2.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm– Các nhân tố chỉ tiêu nghiên cứu: phải chia thành các công thức khác nhau.– Các nhân tố không phải chỉ tiêu nghiên cứu: Phải bảo đảm tính đồng nhất giữacác công thức thí nghiệm.– Số mẫu của mỗi công thức thí nghiệm phải đủ lớn (≥ 30).– Phải tuân thủ nguyên tắc lặp lại (số lần lặp lại ≥ 3).2.2.2. Nghiên cứu tạo mẫu sạch– Vật liệu vào mẫu: Đối tượng Lan Phi điệp tím: quả chín sinh lí (Quả lan bắt đầuchuyển từ màu xanh sang xanh hơi vàng, bóp quả thấy cứng).Mẫu trước tiên được rửa qua vòi nước chảy, sau đó được khử trùng thô (ở ngoàibox) bằng dung dịch xà phòng loãng. Rửa sạch lại bằng nước và cuối cùng mẫu đượctráng lại bằng nước cất 3 – 4 lần. Tiếp đó, mẫu được đưa vào trong box cấy và khửtrùng theo các công thức nghiên cứu sau:Công thứcKT1KT2KT3KT4
Hóa chất, nồng độNaOCl 2,5%NaOCl 2,5%NaOCl 2,5%NaOCl 2,5%
Quả được khử trùng theo các công thức thí nghiệm sau đó được tách ra thu lấyphôi hạt, phôi hạt lấy ra được cấy vào môi trường nuôi cấy khởi đầu.– Chỉ tiêu đánh giá: Tỷ lệ mẫu nhiễm, tỷ lệ mẫu sống, tỷ lệ mẫu chết, tỷ lệ mẫu tái sinh.Tỷ lệ mẫu nhiễm (%) =
Σ số mẫu nhiễm
x 100
Σ số mẫu cấy vàoΣ số mẫu sạch sống
Tỷ lệ mẫu sạch sống (%) =
Tỷ lệ mẫu sạch chết (%) =
Σ số mẫu cấy vàoΣ số mẫu sạch chếtΣ số mẫu cấy vào11
x 100
x 100
Σ Số mẫu sạch tái sinh
Tỷ lệ mẫu sạch tái sinh (%) =
Σ số mẫu ban đầu
x 100
2.2.3. Nghiên cứu môi trường tạo protocorm và phát sinh chồi in vitroVật liệu được tạo ra ở thí nghiệm trên được sử dụng để nghiên cứu khả năng phátsinh thể chồi và chồi theo các công thức thí nghiệm sau:Thí nghiệm tạo protocorm và phát sinh chồi in vitro được bố trí trên các môitrường cơ bản: Knudson cải tiến (K*) có bổ sung chất điều hòa sinh trưởng theo cáccông thức sau:Công thứcTC0TC1TC2TC3TC4TC5TC6
Môi trƣờngK*K* + 0,1 mg/l NAA + 0,1 mg/l BAPK* + 0,1 mg/l NAA + 0,3 mg/l BAPK* + 0,1 mg/l NAA + 0,5 mg/l BAPK* + 0,1 mg/l NAA + 0,1 mg/l KiK* + 0,1 mg/l NAA + 0,3 mg/l KiK* + 0,1 mg/l NAA + 0,5 mg/l Ki
Các công thức môi trường đều được bổ sung thêm 100ml/l ND + 100g/l KT +30g/l sucrose + 7g/l agar.– Chỉ tiêu đánh giá: tỷ lệ tạo protocorm, đặc điểm protocorm, tỷ lệ tái sinh chồi,đặc điểm chồi tái sinh.Tỷ lệ tạo protocorm (%) =Tỷ lệ tái sinh chồi (%) =
Số mẫu tạo protocormTổng số mẫu ban đầuSố mẫu tái sinh chồiTổng số mẫu ban đầu
2.2.4. Nghiên cứu môi trường để nhân nhanh chồi– Vật liệu sử dụng: chồi in vitro– Công thức thí nghiệm: Chồi được tạo ra ở thí nghiệm trên được cấy sang môitrường mới nhằm nhân tạo số lượng lớn chồi để cung cấp cho giai đoạn ra rễ tạo câyhoàn chỉnh. Thí nghiệm được bố trí trên môi trường cơ bản: K* có bổ sung chất điềuhòa sinh trưởng theo các công thức sau:Công thứcNN0NN1NN2NN3NN4NN5NN6
Môi trƣờngK*K* + 0,2 mg/l NAA + 0,1 mg/l BAPK* + 0,2 mg/l NAA + 0,3 mg/l BAPK* + 0,2 mg/l NAA + 0,5 mg/l BAPK* + 0,2 mg/l NAA + 0,1 mg/l KiK* + 0,2 mg/l NAA + 0,3 mg/l KiK* + 0,2 mg/l NAA + 0,5 mg/l Ki12
Các công thức môi trường đều được bổ sung thêm 100ml/l ND + 100g/l KT +30g/l sucrose + 7g/l agar.
Hệ số nhân nhanh chồi (lần) =– Chỉ tiêu đánh giá: hệ số nhân nhanh chồi, đặc điểm của chồi.
Tổng số chồiSố chồi cấy ban đầu2.2.5. Nghiên cứu môi trường thích hợp cho ra rễ– Vật liệu nghiên cứu: chồi in vitro cao 2 – 3 cm, có từ 2 – 3 lá được tạo thành từgiai đoạn trên.– Công thức thí nghiệm: Thí nghiệm Nghiên cứu môi trường thích hợp cho ra rễđược bổ sung chất điều hòa sinh trưởng theo các công thức thí nghiệm sau:Công thứcR0R1R2R3R4R5R6
Các công thức môi trường đều được bổ sung thêm 100ml/l ND + 100g/l KT +30g/l sucrose + 7g/l agar.– Chỉ tiêu đánh giá: tỷ lệ mẫu ra rễ, số rễ/cây.Tỷ lệ mẫu ra rễ (%)Số mẫu ra rễx 100= Tổng số mẫu ban đầu2.2.6. Nghiên cứu huấn luyện cây con giai đoạn ra ngôi:* Ảnh hưởng của chế độ huấn luyện cây trong ống nghiệm– Vật liệu nghiên cứu: bình cây đã hoàn thành giai đoạn ra rễ– Công thức thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí trên các công thức:H1: bình cây để nguyên không mở nắp đặt ở nhà lưới 2 tuần.H2: bình cây để nguyên không mở nắp đặt nhà lưới 1 tuần, tuần 2 mở nắp bìnhH3: bình cây mở nắp đặt ở trong nhà lưới 1 tuần,H4: chuyển cây ra nhà lưới, phun ẩm 5 lần/ngày trong nhà lưới 7 ngày.– Chỉ tiêu đánh giá: Tỷ lệ cây sống (%)* Ảnh hưởng của loại giá thể trồng đến tỷ lệ sống của cây lan conNghiên cứu ảnh hưởng của giá thể trồng cây (dớn, xơ dừa, than củi) đến tỷ lệsống và sinh trưởng của lan Phi điệp tím con mô sau khi trồng ngoài nhà lưới.
– Cây con mô được bố trí thí nghiệm trên các công thức như sau:G1: 100 % Dớn cọng13
G2: 100% RêuG3: 50% Dớn cọng + 50% RêuGiá thể sử dụng ở các công thức được xử lí sơ bộ với thuốc diệt nấm theo nồng độthích hợp (1/2 nồng độ ghi trên bao bì). Vớt lên, để ráo nước rồi mới đem trồng.– Chỉ tiêu đánh giá : Tỷ lệ cây sống, số rễ, chiều dài rễ, số lá, chiều dài lá.* Ảnh hưởng của chế độ che sáng đến sự sinh trưởng của cây lan conThí nghiệm đánh giá ảnh hưởng của chế độ che sáng (25%, 50%) so với ánh sángtự nhiên lên cây lan con đến sự sinh trưởng của cây lan mô con sau khi trồng ngoài nhàlưới. Thí nghiệm được bố trí trên các công thức:CT1: Che 25% ánh sáng tự nhiên (che bằng lưới đen một lớp phía trên và 2 bên)CT2: Che 50% ánh sáng tự nhiên (che bằng lưới đen một lớp bên trên và 4 xung quanh).
– Chỉ tiêu thu thập: Tỷ lệ cây con sống, kích thước lá, chiều dài rễ (động thái ralá, động thái ra rễ)+ Động thái ra lá = Số lá mới hình thành – Số lá ban đầu+ Động thái ra rễ = Số rễ mới hình thành – Số rễ ban đầu– Thời điểm thu thập: sau 1, 2, 3 tháng tuổi.Số cây sống
Tỷ lệ cây sống (%) =ban đầu
Tổng số cây trồng
x 100
Tổng số rễSố rễ/mẫu (rễ) = Số mẫu ban đầuTổng số láSố lá/mẫu (lá) = Số mẫu ban đầuTổng chiều dài lá (rễ)
Chiều dài lá (rễ) =
Tổng số lá (rễ) ban đầu
14
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU3.1. Tạo mẫu sạchTrong đề tài, để tạo mẫu sạch chúng tôi tiến hành khử trùng với Natri hypochlorit(NaOCl) nồng độ 2,5%. Quả lan sau khi được khử trùng sẽ được cắt bỏ 2 đầu và tiếnhành tách lớp vỏ theo chiều dọc. Phôi hạt được lấy ra và cấy vào các bình môi trườngnuôi cấy. Kết quả khử trùng mẫu sau 4 tuần nuôi cấy được thể hiện trong Bảng 3.1.Bảng 3.1. Kết quả khử trùng mẫu trên các công thức sau 4 tuần nuôi cấyCông thứcTỷ lệ mẫu Tỷ lệ mẫu sạch Tỷ lệ mẫu sạch tái Tỷ lệ mẫu sạchnhiễm (%)sống (%)sinh (%)chết (%)KT1KT2KT3KT4
a
BcdHình 3.1. Hình thái mẫu sau khửtrùnga. Mẫu nhiễm, b. mẫu sạch sồng, c. mẫu sạch tái sinh, d. mẫu sạch chết.Kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ mẫu nhiễm giảm dần khi thời gian khử trùngtăng. Khi khử trùng trong thời gian 10 phút với NaClO 2,5%, tỷ lệ mẫu bị nhiễm lêntới 88,89%. Trong khi đó, tỷ lệ mẫu bị nhiễm giảm rõ rệt khi khử trùng với thời gian20 phút, chỉ còn 3,33% mẫu bị nhiễm. Tỷ lệ này giảm xuống còn chỉ 1,11% khi thờigian khử trùng là 25 phút. Tuy nhiên, khi khử trùng với thời gian 25 phút, tỷ lệ mẫuchết tăng lên tới 43,33% trong khi tỷ lệ mẫu tái sinh chỉ đạt mức 24,44%. Tỷ lệ mẫu táisinh đạt cao nhất ở công thức thí nghiệm với thời gian khử trùng 20 phút, bằng95,56%. Như vậy, thời gian khử trùng tốt nhất sử dụng NaClO 2,5% đối với mẫu phiđiệp tím là 20 phút.3.2. Môi trƣờng tạo protocorm và phát sinh chồi in vitro3.2.1. Môi trường tạo protocormTrong nuôi cấy in vitro của cây lan và một số loài cây một lá mầm (chuối, dứa,hoa loa kèn,…) có một giai đoạn đặc trưng gọi là giai đoạn protocorm (hay giai đoạngiẻ hành). Do vậy, việc tìm ra môi trường tạo protocorm là việc cần làm tiếp ngay sau15
giai đoạn khử trùng vào mẫu, tạo mẫu sạch; để cung cấp vật liệu cho quá trình tái sinhchồi. Trong khi đó, hạt lan không có nội nhũ vì vậy tỷ lệ tái sinh của hạt lan trong tự nhiênrất thấp [14]. Các chất kích thích sinh trưởng thuộc nhóm cytokinin và auxin có ảnhhưởng tích cực đến khả năng tái sinh in vitro của hạt lan. Dựa trên kết quả nghiên cứunhân giống in vitro trên một vài đối tượng thuộc chi Dendrobium, chúng tôi đã tiến hànhkhảo sát khả năng tạo protocorm của hạt lan trên môi trường Knudson cải tiến (K*) có bổsung NAA, BAP và Kinetin ở các nồng độ khác nhau. Kết quả được trình bày ở Bảng 3.2.
Bảng 3.2. Tạo protocorm trên các môi trường sau 8 tuần nuôi cấyCông thứcTỷ lệ tạo protocorm (%) Đặc điểmTC050+TC1100++TC2100+++TC3100+TC4100++TC5100++TC6100+Ghi chú: +++: protocorm màu xanh đậm; ++: protocorm màu xanhnhạt; +: protocorm màu vàng/nâuTrên các môi trường sau 8 tuần nuôi cấy, protocorm đều được tạo ra ở các môitrường nuôi cấy. Công thức TC0 có tỷ lệ tạo protocorm chỉ đạt 50% trong khi các côngthức còn lại (từ TC1 đến TC6) có tỷ lệ tạo protocorm đều đạt 100%; Do môi trườngtrong công thức TC0 chỉ có khoáng cơ bản, không bổ sung chất điều hòa sinh trưởng có tác dụng kích thích hình thành thể chồi do vậy protocorm có được tạo ra nhưng tỷ lệđạt được sau 8 tuần nuôi cấy thấp.Hình thái protocorm tạo ra lại có sự khác biệt nhau khi quan sát trên các môi trường.Hình thái protocorm phát sinh trên đối tượng này ở công thức TC2 có màu xanh đậm đặctrưng – đây là loại protocorm thích hợp nhất cho phát sinh chồi. Trong khi ở các công thứccòn lại: protocorm tạo ra đều có màu xanh nhạt (TC1, TC4), thậm chí là màu vàng/nâu ởcông thức (TC3, TC6). Protocorm có hình thái như vậy không thuận lợi cho tái sinh. Cóthể là do hàm lượng BAP/Kinetin bổ sung vào môi trường nuôi cấy
ở mức quá thấp (0,1 mg/l) do vậy dẫn đến tình trạng chưa đủ tác dụng kích thích/hoặcquá cao gây hiện tượng ức chế (0,5 mg/l) quá trình tạo protocorm của Phi điệp tím.Đồng thời qua kết quả khảo sát ở trên, bước đầu cũng thấy rằng: trong hai loạiCytokinin sử dụng: BAP và Kinetin thì BAP là thích hợp cho tạo protocorm trên Phiđiệp tím, hình thái protocorm tạo ra thuận lợi cho tái sinh hơn.Như vậy, đối với đối tượng Phi điệp tím là môi trường có bổ sung 0,1 mg/l NAAvà 0,3 mg/l BAP là thích hợp cho quá trình tạo protocorm trong quá trình nuôi cấy.
16
TC1TC2TC3Hình 3.2. Hình thái protocorm trên một số môi trườngCác protocorm xanh đậm sẽ hình thành từng cụm trên bề mặt và trong môitrường. Các protocorm này sẽ được sử dụng để làm nguyên liệu cho quá trình phátsinh chồi – cung cấp vật liệu cho các giai đoạn nuôi cấy tiếp theo.3.2.2. Môi trường tạo chồiBảng 3.3. Tạo chồi trên các môi trường sau 8 tuần nuôi cấyCông thức
Tỷ lệ tạo chồi (%)
Đặc điểm
TC6
93,33
++
Ghi chú: +++: chồi màu xanh đậm, cân đối; ++: chồi màu xanhnhạt, cân đối ; +: chồi màu vàng, một số phát sinh mô sẹoĐể thu được cây in vitro hoàn chỉnh đồng thời cung cấp nguyên liệu cho quátrình nhân nhanh chồi thì từ các protocorm thu được ở bước 1 cần kích thích chúngphát sinh hình thái mà cụ thể là theo hướng phát sinh chồi. Trong nghiên cứu này đểtạo chồi, chúng tôi lại tiếp tục nghiên cứu cho 7 loại môi trường trên. Các protocormthu được ở thí nghiệm trên được chọn và cấy vào mỗi bình 03 cụm protocorm, mỗicụm có đường kính 5mm.Môi trường tạo chồi không những cần cho tỷ lệ phát sinh chồi cao mà đồng thờichồi tạo ra cũng phải đảm bảo chất lượng (chồi xanh, cân đối) để thuận lợi cho sự pháttriển của cây ở giai đoạn tiếp theo. Kết quả thử nghiệm tạo chồi từ protocorm trên cáccông thức môi trường sau 8 tuần nuôi cấy được thể hiện trong bảng 3.3.Qua bảng số liệu, ta thấy có sự khác biệt về tỷ lệ tạo chồi ở các nghiệm thức. Ở 3công thức TC1, TC2, TC3: BAP được bổ sung ở mức 0,1 – 0,5 mg/l cho tỷ lệ tạo chồikhá cao: thấp nhất là 63,33% – ở TC1 (BAP 0,1 mg/l), nhưng khi tăng lượng BAP lênmức 0,3; 0,5 mg/l thì tất cả các mẫu đều tạo chồi. Điều đó chứng tỏ BAP thích hợp để17
kích thích tạo chồi, đặc biệt ở hàm lượng 0,3 ; 0,5 mg/l môi trường. Ở 3 công thức tiếp(TC4 -T C6): Kinetin cũng được bổ sung vào môi trường ở các mức từ 0,1 – 0,5 mg/lmôi trường. Ở các công thức này: lượng Kinetin thích hợp nhất cho sự phát sinh chồilà 0,3 mg/l – tỷ lệ tạo chồi đạt 96,67%; nhưng nếu tăng hàm lượng Kinetin bổ sung vàomôi trường lên mức 0,5 mg/l thì tỷ lệ này lại giảm xuống chỉ còn 93,33%.
TC1
TC2
TC3
TC4TC5TC6Hình 3.3. Kết quả tạo chồi trên một số môi trườngHình thái chồi tạo ra trên các môi trường cũng có sự khác biệt: trong khi ở cáccông thức TC2, TC3, TC5, TC6 chồi tạo ra có hình thái bình thường, cân đối có màuxanh đậm/ xanh nhạt thuận lợi cho tái sinh chồi thì ở một số công thức như TC1, TC4chồi tạo ra có màu vàng hơn nữa một số còn phát sinh mô sẹo. Những dạng chồi cókèm mô sẹo này rất khó tái sinh tiếp khi thực hiện quá trình nhân nhanh hoặc có nhânnhanh nhưng cây tạo ra không cân đối. Do vậy, một trong những yêu cầu hình thái đốivới chồi tạo ra sau quá trình nhân nhanh là phải xanh, cân đối, không phát sinh thêmmô sẹo. Từ những kết quả trên nhận thấy môi trường tạo chồi thích hợp nhất cho PhiĐiệp tím là môi trường có bổ sung 0,1 mg/l NAA + 0,3 mg/l BAP. Trên môi trườngnày vừa cho tỷ lệ phát sinh chồi cao, vừa cho hình thái chồi tạo ra thuận lợi.3.3. Môi trƣờng nhân nhanh chồiNhân giống cây trồng in vitro có ưu điểm hơn hẳn các phương pháp nhân giốngkhác đó là cho hệ số nhân giống cao và cây con tạo ra sạch bệnh. Do vậy, giai đoạnnhân nhanh được coi là giai đoạn then chốt của quá trình nhân giống nhằm tìm ra môitrường cho hệ số nhân là cao nhất, chồi nhân tạo ra mập, khỏe.Với thí nghiệm nhân nhanh chồi, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu trên 7 côngthức môi trường. Cụm chồi gồm từ 3 – 5 chồi đẹp, cân đối được cấy chuyển sang môitrường nhân nhanh chồi, 4 cụm chồi/bình.18
Kết quả thu được từ Hình 3.4. cho thấy: Hệ số nhân thu được trên các môi trườngkhác nhau là khác nhau và đều cao hơn so với đối chứng. Trên các công thức môitrường có bổ sung BAP: Hệ số nhân chồi thu được trên môi trường có bổ sung 0,2mg/l NAA và 0,3 mg/l BAP là cao nhất – 3,57 lần; hệ số này giảm dần theo các môitrường: NN3 (2,35 lần), NN1 (2,07 lần). Trong khi trên các môi trường có bổ sungKinetin thì hệ số nhân thu được cao nhất cũng chỉ là 3,07 lần và giảm dần ở các côngthức NN6 (2,3 lần), NN4 (1,9 lần).Tuy nhiên để quá trình nhân nhanh đạt được hiệu quả thì những chồi tạo ra nàycòn phải đảm bảo sinh trưởng tốt trong môi trường nuôi cấy, do vậy để tìm ra môitrường nhân nhanh chồi chúng tôi còn đánh giá căn cứ cả trên hai chỉ tiêu là chiềucao/chồi và số lá/chồi.Khi đánh giá về chỉ tiêu chiều cao/chồi thì nhận thấy rằng chiều cao/chồi ở côngthức NN3 là cao hơn cả (0,74 cm), xấp xỉ là công thức NN2, NN6 (0,64 cm), trong khiở NN1 thì giá trị này chỉ còn 0,55 cm và N6 – 0,56 cm. Sở dĩ như vậy có thể là dotrong NN3, NN6: hàm lượng BAP/ Kinetin được bổ sung cao nhất nên tác dụng kíchthích theo hướng kéo dài chồi được phát huy là lớn nhất, hiệu lực kéo dài chồi cũnggiảm lần lượt theo sự giảm của hàm lượng BAP/ Kinetin bổ sung vào môi trường.4.00
Hệ số nhân (lần)
Chiều cao chồi/chồi (cm)
Số lá/chồi (lá)
Công thức
NN1
NN2
NN3
NN4
NN5
NN6
Biểu đồ 3.4. Kết quả nhân chồi trên các môi trường
NN1
NN2NN3Hình 3.5. Kết quả nhân chồi trên một số môitrườngVề chỉ tiêu số lá/chồi: khi xét đến chỉ tiêu này thì chúng tôi thấy công thức ưu trộihơn lại là NN2 (giống với khi xét cho hệ số nhân) với 3,05 lá; trong khi NN3, NN4 lại có19
số lá là thấp hơn, kế đến là NN1 và NN6. Như vậy khi hàm lượng BAP/ Kinetin bổsung vào môi trường cao thì ưu tiên phát triển kéo dài chồi chứ số lá/chồi không cao.Từ kết quả trên chúng tôi thấy rằng môi trường thích hợp nhất cho nhân nhanhchồi lan Phi điệp tím là môi trường có bổ sung 0,2 mg/l NAA + 0,3mg/l BAP. Trênmôi trường này, hệ số nhân chồi là cao nhất, chồi tạo ra có sinh trưởng về chiều cao sốlá khá tốt.3.4. Môi trƣờng ra rễKích thích tạo rễ là khâu cuối cùng của giai đoạn nghiên cứu trong phòng thínghiệm. Các chất kích thích sinh trưởng thuộc nhóm auxin đóng vai trò quan trọngtrong sự phân chia tế bào và hình thành rễ.Chồi cây được tạo ra từ bước nhân, sau đó tiến hành chọn những chồi đạt từ 2 – 3lá có chiều cao 2 – 3cm đem cấy sang môi trường có bổ sung auxin để tìm ra môitrường ra rễ thích hợp nhất.Trong thí nghiệm này chúng tôi sử dụng hai loại auxin chính là NAA , IAA để bổsung vào môi trường nuôi cấy. Mỗi loại Auxin này chúng tôi thử nghiệm ở 3 mức hàmlượng 0,1; 0,2 và 0,3 mg/l. Sau 8 tuần nuôi cấy thu được kết quả như sau:Bảng 3.4 Ra rễ trên các môi trường sau 8 tuần nuôi cấyCông thứcR0R1R2R3R4R5R6
Hình 3.6. Kết quả ra rễ trên một số môi trường– Số liệu thu được từ bảng 3.4. cho thấy: Hiệu quả ra rễ của NAA hơn hẳn so vớiIAA thể hiện ở tỷ lệ ra rễ cao hơn, số rễ/ chồi và chiều dài rễ/chồi vượt trội hơn.20
Trong các công thức thí nghiệm trên, công thức môi trường R2 có bổ sung NAAở hàm lượng 0,2 mg/l là cho kết quả tốt nhất. Trên môi trường này: Phi điệp tím cho tỷlệ ra rễ đạt 95,56%, số rễ/ chồi là 4,04 rễ, chiều dài rễ đạt 2,09 cm. Như vậy, đây làcông thức thích hợp nhất sử dụng cho ra rễ, cây mọc trên môi trường này sinh trưởngtốt hơn, thuận lợi cho giai đoạn vườn ươm.3.4. Ra ngôiRa ngôi là bước đầu tiên khi đưa cây từ trong ống nghiệm ra ngoài môi trường.Khi ở trong phòng thí nghiệm, các yếu tố như ánh sáng, độ ẩm, nhiệt độ luôn đượcđảm bảo cho cây con sinh trưởng tối ưu, đặc biệt không có bệnh tật gì gây hại cho câycon. Nhưng khi đưa ra ngoài môi trường tự nhiên thì các nhân tố đó không thể ổn địnhmà luôn có sự thay đổi, ảnh hưởng đến tỷ lệ sống và khả năng sinh trưởng, phát triểncủa cây. Vì vậy huấn luyện cây con có thể thích ứng được với môi trường sống ngoàitự nhiên, trước mắt là thích nghi được với môi trường nhà lưới là rất cần thiết.3.4.1. Ảnh hưởng của chế độ huấn luyện cây đến tỷ lệ sống của cây lan conBảng 3.5. Ảnh hưởng của chế độ huấn luyện cây đến tỷ lệ sống
Chế độ huấn luyện H2 là phù hợp cho lan Phi điệp tím. Công thức huấn luyệnnày cho tỷ lệ cây sống 88,89%. Do vậy đây là công thức huấn luyện được khuyến cáođối với với cây lan Phi điệp tím mô trước khi đem trồng ngoài vườn.Cây sau khi huấn luyện, đạt tiêu chuẩn ra cây sẽ được rửa sạch thạch, xử lí thuốcdiệt nấm rồi trồng lên giá thể. Tiêu chuẩn của cây lan Phi điệp tím mô để đưa từ ốngnghiệm ra trồng như sau: Chiều cao cây: 3 cm; số lá: 3 -4 lá; số rễ: 3 – 4 rễ; chiều dàirễ: 2,0 – 2,5 cm, rễ mập khỏe.3.4.2. Ảnh hưởng của loại giá thể trồng lên tỷ lệ sống của cây lan conGiá thể đóng vai trò là điểm tựa, đồng thời cũng là nơi cung cấp nước và một phầnchất dinh dưỡng cho cây. Hiện nay có rất nhiều loại giá thể được sử dụng để trồng lan nhưrễ dương xỉ, xơ dừa, dớn cọng, dớn trắng, rễ bèo tây, than củi, gạch ngói, thân cây… Mộtsố loại phong lan không cần đến giá thể, có thể treo lơ lửng hoặc để trong chậu không màvẫn sinh trưởng phát triển tốt nếu được cung cấp đầy đủ nước và chất dinh dưỡng. Tuynhiên dùng giá thể trồng lan vẫn là tối ưu nhất vì tiết kiệm được thời gian chăm sóc và giữcho cây luôn sinh trưởng phát triển ổn định, nhất là với lan còn nhỏ.21
Giá thể khác nhau thì khả năng giữ ẩm và tạo độ thông thoáng cũng khác nhau, vìthế mà tỷ lệ sống và tốc độ sinh trưởng của cây lan con không giống nhau.Bảng 3.6. Ảnh hưởng của giá thể trồng đến tỷ lệ sống của cây lan conCông thứcTỷ lệ sống (%)G150,00G261,11G376,67Cả 3 loại giá thể đều cho tỷ lệ cây sống khá cao thể hiện ở giá trị đều từ 50% trở lên.Trong đó công thức giá thể G3 (50% rêu + 50% dớn cọng) là phù hợp hơn cả, tỷ lệ câysống thu được trên môi trường này là cao nhất – 76,67% trong khi tỷ lệ này ở công thức100% rêu hay 100% dớn chỉ là 50,00% và 61,11%. Sở dĩ như vậy vì cây con Phi điệp tímtrồng trên công thức G 3 vừa được cung cấp độ ẩm phù hợp lại vừa thông thoáng; do vậytránh được hiện tượng thối nhũn rất thường gặp trong giai đoạn đầu hậu cấy mô. Còn ởcông thức G2, do giá thể sử dụng 100% là dớn nên không đáp ứng đủ nước, độ ẩm choPhi điệp tím vì vậy thân lá bị khô, héo thậm chí dẫn đến chết cây. Nhưng nếu sử dụng100% rêu cho Phi điệp tím thì cây con cũng có thể bị chết do thừa nước và các bệnh liênquan đến thối, nhũn. Như vậy, trong khoảng 2 tháng đầu sau khi đưa cây ra nhà lưới thìcông thức giá thể phù hợp để trồng lan Phi điệp tím là 50% rêu + 50% dớn cọng.
3.4. 3. Ảnh hưởng của chế độ che sáng đến sinh trưởng của cây lan conBảng 3.7. Ảnh hưởng của chế độ che sáng tới sự sinh trưởng của lan conChỉ tiêu theoChe 50% ánh sáng tự nhiênChe 25% ánh sáng tự nhiênSau 1Sau 2Sau 3Sau 1Sau 2Sau 3dõithángthángthángthángthángthángSố lá mới hình00,070,2000,090,62thành TB/câyChiều dài lá TB3,434,404,500,354,204,43(cm)XanhLá vươn dài, mỏng, XanhLá dầy, chiềuHình thái láđậmchiều ngang hẹpnhạtngang rộngSố rễ mới hình00,080,3300,090,66thành TB/câyChiều dài rễ TB2,202,503,020,152,573,53RễHình thái rễRễ mậpRễ mảnhRễ mậpmảnhThời gian TB rễ5 -7 ngày8 – 10 ngàybám vào giá thểÁnh sáng là yếu tố vô cùng quan trọng ảnh hưởng đến sự sinh trưởng phát triểncủa cây trồng đặc biệt đối với những cây còn non. Nếu thiếu ánh sáng cây trồng khôngthể quang hợp như vậy cây trồng bị chết hoặc nếu sống thì cây trồng còi cọc không cókhả năng kháng bệnh. Nếu thừa ánh sáng, do cây còn non lá vẫn chưa phát triển nên22
khi tiếp xúc nhiều với ánh sáng sẽ làm cho lá cây bị héo và mất nước, ảnh hưởng đếnsinh trưởng phát triển của cây con.Trong tháng đầu khi đưa cây từ trong ống nghiệm ra trồng: Kết quả thử nghiệmcho thấy công thức che sáng 50 % ánh sáng tự nhiên cho hiệu quả tốt hơn so với côngthức che sáng 25%. Với công thức che sáng 50% số lá mới, chiều dài lá tăng cao hơn ởcông thức che sáng 25%. Chiều dài rễ ở công thức che sáng 50% cao hơn hẳn côngthức che sáng 25%; thời gian rễ bám vào giá thể là 5 -7 ngày ngắn hơn ở công thức chesáng 25% là 8 – 10 ngày. Tháng thứ hai và tháng thứ 3: Số lá mới hình thành ở côngthức chiếu sáng 25 % là cao hơn hẳn, trong khi chiều dài lá lại thấp hơn ở công thứcchiếu sáng 50%. Nguyên nhân có thể là do công thức chiếu sáng 50% làm cho lượngánh sáng không đủ, lá cây vươn dài nhưng lá mỏng và chiều ngang hẹp; còn ở côngthức che sáng 25% đủ ánh sáng cho cây quang hợp nên lá sinh trưởng tốt, cân đối.Ngược lại ở công thức che sáng 25% chiều dài rễ trung bình lại cao hơn.3.5. Quy trình nhân giống phong lan Phi điệp tím bằng công nghệ in vitroTạo mẫu sạch(1)
23