Luận án Nghiên cứu quá trình phát sinh phôi vô tính sâm ngọc linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) phục vụ công tác nhân giống

Trang 1

Trang 2

Trang 3

Trang 4

Trang 5

Trang 6

Trang 7

Trang 8

Trang 9

Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Luận án Nghiên cứu quá trình phát sinh phôi vô tính sâm ngọc linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) phục vụ công tác nhân giống", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Luận án Nghiên cứu quá trình phát sinh phôi vô tính sâm ngọc linh (Panax vietnamensis Ha et Grushv.) phục vụ công tác nhân giống

cảm ứng tạo phôi tốt hơn thông qua các chỉ tiêu tỉ lệ phát 73 sinh phôi và số lƣợng phôi/mẫu. Phôi ở các nghiệm thức này có đủ các dạng hình thái nhƣ hình cầu, hình tim, hình thủy lôi và hai lá mầm. Tuy nhiên phôi ở các nghiệm thức này có màu vàng nâu, một số phôi tạo thành chồi (Hình 3.3). Hình 3.3. Sự phát sinh phôi vô tính từ mô sẹo sâm Ngọc Linh trên môi trƣờng MS bổ sung 1,0 mg/l 2,4-D kết hợp với NAA ở các nồng độ 0,1 mg/l (a, a1); 0,2 mg/l (b, b1); 0,5 mg/l (c, c1); 1,0 mg/l (d, d1) Hình 3.4. Sự phát sinh phôi vô tính từ mô sẹo sâm Ngọc Linh trên môi trƣờng MS bổ sung 1,0 mg/l 2,4-D kết hợp với kinetin ở các nồng độ 0,1 mg/l (a, a1); 0,2 mg/l (b, b1); 0,5 mg/l (c, c1); 1,0 mg/l (d, d1) Trong các nghiên cứu về cảm ứng phát sinh phôi vô tính ở nhiều loài thực vật thì auxin, đặc biệt là 2,4-D thƣờng đƣợc sử dụng nhiều nhất [203]. 74 Điều này đƣợc chứng minh bởi những thí nghiệm ở cà rốt [52], F. sellowiana [69], Populus spp. [144], cacao [58], Paspalum scrobilatum [40]. Nồng độ auxin trong môi trƣờng tạo phôi đƣợc sử dụng khác nhau và thay đổi tùy theo từng loài cũng nhƣ từng loại kiểu gen của thực vật. Do đó, 2,4-D ở nồng độ 1,0 mg/l đƣợc sử dụng cho tất cả các thí nghiệm (đây là nồng độ thích hợp trên đối tƣợng sâm Ngọc Linh đã đƣợc nghiên cứu trƣớc đây). Tuy nhiên, nếu chỉ bổ sung 2,4-D riêng rẽ mà không có sự hỗ trợ của các chất điều hòa sinh trƣởng khác thuộc nhóm auxin hay cytokinin thì không thu nhận đƣợc phôi. Trong thí nghiệm này, 2,4-D đƣợc sử dụng kết hợp với một auxin khác là NAA, đây là chất có khả năng cảm ứng phát sinh phôi vô tính ở một số loài. NAA đã đƣợc chứng minh là rất hiệu quả trong việc tạo phôi vô tính ở cây đậu tƣơng và cây cà rốt khi sử dụng với nồng độ 1,0 mg/l [52]. Trong khi đó ở thí nghiệm này, tỉ lệ phát sinh phôi cao nhất (đạt 60%) khi sử dụng 0,5 mg/l NAA kết hợp với 1,0 mg/l 2,4-D với số phôi trung bình khoảng 17,3 phôi/mẫu cấy (Bảng 3.3). Kết quả này phù hợp với nghiên cứu phát sinh phôi ở Momordica charantia L. [31], Panax ginseng [184]. Cytokinin có tác dụng kích thích sự hình thành phôi vô tính từ nuôi cấy mô sẹo không có khả năng phát sinh phôi đƣợc báo cáo trên các loài cây đậu nhƣ Phaseolus [136], Trifolium [135], cây đậu phụng [92]. Các loại cytokinin nhƣ kinetin đƣợc chứng minh là có tác dụng tốt trong nuôi cấy ban đầu để hình thành phôi vô tính ở một số loài thân gỗ [74]. Tuy nhiên, nồng độ của kinetin đƣợc sử dụng cũng khác nhau tùy theo loài thực vật. Kết quả đƣợc chỉ ra trong thí nghiệm này cho thấy sự kết hợp giữa 2,4-D và kinetin không đạt hiệu quả cảm ứng phát sinh phôi tốt nhƣ sự kết hợp giữa 2,4-D và NAA. Ở nghiệm thức bổ sung 1,0 mg/l 2,4-D và 0,1 mg/l kinetin không thấy có dấu hiệu phát sinh phôi, chỉ là khối mô sẹo rắn chắc, màu vàng kem, một số vị trí có màu tím. Ở nghiệm thức sử dụng kinetin ở nồng độ cao hơn (0,2 mg/l) kết 75 hợp với 2,4-D bắt đầu cho thấy có sự xuất hiện phôi, tuy không nhiều nhƣng phôi hình thành có màu trắng sáng, tƣơng đối đồng nhất và phôi lớn hơn so với ở các nghiệm thức kết hợp giữa 2,4-D và NAA (Hình 3.4). Chính vì vậy, hai chất điều hòa này đƣợc sử dụng kết hợp trong thí nghiệm tiếp theo để đánh giá khả năng cảm ứng phát sinh phôi trên đối tƣợng sâm Ngọc Linh. Bảng 3.4. Ảnh hƣởng của 2,4-D kết hợp với NAA và kinetin lên khả năng phát sinh phôi vô tính sâm Ngọc Linh Nồng độ chất điều hòa sinh trƣởng (mg/l) Tỉ lệ mẫu tạo phôi (%) Số phôi/ mẫu Khối lƣợng tƣơi (mg) Đặc điểm hình thái 2,4-D NAA kinetin 1,0 0,1 0,2 33,3 11,7 d 21,8 b Phôi hình cầu, hình tim 1,0 0,2 0,2 53,3 22,7 c 20,5 b Phôi hình cầu, hình tim, hình thủy lôi 1,0 0,5 0,2 80,0 39,1 a 25,8 a Phôi hình cầu, hình tim, lá mầm 1,0 1,0 0,2 60,0 32,1 b 21,5 b Phôi hình cầu, hình tim, lá mầm CV% 10,9 6,8 LSD0,05 4,47 1,69 Ghi chú: * Các kí tự khác nhau a, b, c,... trên cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở mức = 0,05 theo phép thử LSD Multiple Range Test. Khi kết hợp 1,0 mg/l 2,4-D với 0,2 mg/l kinetin và NAA ở các nồng độ khác nhau cho thấy kết quả thu đƣợc tƣơng đối tốt và đồng đều ở tất cả các nghiệm thức. Cụ thể ở nghiệm thức sử dụng 1,0 mg/l 2,4-D và 0,2 mg/l kinetin kết hợp bổ sung 0,1 mg/l NAA đạt tỉ lệ tạo phôi là 33,3%, nghiệm thức bổ sung 0,2 mg/l NAA đạt 53,3%, nghiệm thức bổ sung 0,5 mg/l NAA đạt tỉ lệ tạo phôi cao nhất là 80% và đến nghiệm thức bổ sung 1,0 mg/l NAA giảm xuống còn 60% (Bảng 3.4). Số phôi tạo thành trên mẫu cũng tƣơng đối cao so với thí nghiệm chỉ kết hợp 2,4-D với NAA hoặc kinetin và đạt cao nhất ở nghiệm thức bổ sung 1,0 mg/l 2,4-D kết hợp với 0,2 mg/l kinetin và 0,5 76 mg/l NAA (39,1 phôi/mẫu). Phôi có các dạng hình cầu, hình tim, hình thủy lôi, hình hai lá mầm (Hình 3.5). Hình 3.5. Sự phát sinh phôi vô tính từ mô sẹo sâm Ngọc Linh trên môi trƣờng bổ sung 1,0 mg/l 2,4-D kết hợp với 0,2 mg/l kinetin và NAA ở các nồng độ 0,1 mg/l (a, a1); 0,2 mg/l (b, b1); 0,5 mg/l (c, c1); 1,0 mg/l (d, d1) Trong nuôi cấy mô tế bào thực vật, sự phát sinh hình thái bị ảnh hƣởng bởi các thành phần khác nhau trong môi trƣờng nuôi cấy, đặc biệt là nồng độ các chất điều hòa sinh trƣởng thực vật nên việc đánh giá ảnh hƣởng của chúng lên sự tái sinh cây là rất quan trọng. Sự phát sinh phôi vô tính từ nuôi cấy mô sẹo trong môi trƣờng có chứa cytokinin kết hợp với auxin đƣợc báo cáo ở các loài ngũ cốc [48], các loài thuộc chi Trifolium bao gồm cỏ ba lá đỏ (T. pratense L.), và gần đây báo cáo của Haliloglu đã cho thấy khả năng phát sinh phôi vô tính từ nuôi cấy mẫu lá khoai mì trong môi trƣờng có sự kết hợp của auxin và cytokinin [100]. Nhƣ vậy, sự kết hợp 2,4-D hay NAA với một loại cytokinin đƣợc cho là rất cần thiết để kích thích phát sinh phôi vô tính ở một số thực vật. Mặc dù phần lớn sự phát sinh phôi vô tính đƣợc kích thích bởi việc sử dụng auxin và cytokinin riêng lẻ hoặc kết hợp trong môi trƣờng nhƣng không phải sự kết hợp nào của cytokinin và auxin đều dẫn đến sự hình thành phôi vô tính. 77 Trong thí nghiệm này, chúng tôi sử dụng 2,4-D và NAA kết hợp với kinetin cho hiệu quả tỉ lệ phát sinh phôi rất cao và cao nhất ở nghiệm thức bổ sung 1,0 mg/l 2,4-D kết hợp với 0,2 mg/l kinetin và 0,5 mg/l NAA. Vì vậy chúng tôi sử dụng môi trƣờng này làm cơ sở để tiếp tục khảo sát ảnh hƣởng của các yếu tố khác đến khả năng nâng cao tỉ lệ phát sinh phôi vô tính từ mô sẹo sâm Ngọc Linh. Hình 3.6. Phôi vô tính đƣợc hình thành từ mô sẹo nuôi cấy trên môi trƣờng MS bổ sung 1,0 mg/l 2,4-D, 0,5 mg/l NAA và 0,2 mg/l kinetin ở các thời điểm 0 tuần (a), 4 tuần (b), 8 tuần (c) và 12 tuần (d) 3.4. Ảnh hƣởng của nguồn carbohydrate lên khả năng cảm ứng phát sinh phôi vô tính từ mô sẹo sâm Ngọc Linh 3.4.1. Ảnh hưởng của đường sucrose lên sự phát sinh phôi vô tính từ mô sẹo sâm Ngọc Linh Các mẫu mô sẹo có nguồn gốc từ lá sâm Ngọc Linh in vitro đƣợc cắt thành từng mảnh có kích thƣớc 0,5 x 0,5 cm và cấy vào các môi trƣờng có bổ sung sucrose ở các nồng độ khác nhau (10, 20, 30, 40, 50, 60 g/l), sau 12 tuần nuôi cấy nhận thấy có sự hình thành phôi trên các mẫu mô sẹo tùy từng nghiệm thức. Các chỉ tiêu về tỉ lệ tạo phôi, số lƣợng phôi/mẫu và khối lƣợng tƣơi của mẫu đƣợc trình bày trong Bảng 3.5. Sau 4 tuần, các mẫu cấy mô sẹo ban đầu có sự gia tăng về kích thƣớc, trên bề mặt khối mô sẹo có dấu hiệu xuất hiện phôi, dần dần xuất hiện các chớm nhỏ. Sau 8 tuần nuôi cấy, các cụm phôi màu vàng kem xuất hiện trên bề 78 mặt mô sẹo, đến tuần thứ 12, số lƣợng phôi tạo ra ngày càng nhiều, tất cả các phôi tạo thành hoàn toàn bình thƣờng, không có hiện tƣợng biến dị, phôi có dạng hình cầu, hình tim, hình thủy lôi, phôi hai lá mầm, ngoài ra cũng có một số phôi phát triển thành chồi (Hình 3.7). Bảng 3.5. Ảnh hƣởng của đƣờng sucrose lên sự phát sinh phôi vô tính từ mô sẹo sâm Ngọc Linh Nồng độ sucrose (g/l) Tỉ lệ mẫu tạo phôi (%) Số phôi/mẫu Khối lƣợng tƣơi (mg) Đặc điểm hình thái 10 20,0 2,8 f 24,7 d Phôi hình cầu 20 60,0 8,4 e 26,4 d Phôi hình cầu 30 80,0 40,3 c 35,4 c Phôi hình cầu, hình tim, lá mầm 40 80,0 47,7 b 37,6 c Phôi hình cầu, hình tim, lá mầm 50 86,7 55,7 a 45,2 b Phôi hình cầu, hình tim, lá mầm 60 73,3 32,2 d 50,8 a Phôi hình cầu, hình tim CV% 10,3 8,4 LSD0,05 3,59 2,43 Ghi chú: * Các kí tự khác nhau a, b, c,... trên cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở mức = 0,05 theo phép thử LSD Multiple Range Test. Kết quả đƣợc chỉ ra trong Bảng 3.5 cho thấy ở nồng độ đƣờng sucrose thấp thì các chỉ tiêu nhƣ tỉ lệ tạo phôi, số lƣợng phôi/mẫu, khối lƣợng tƣơi của mẫu thấp và các chỉ tiêu này tăng dần khi nồng độ đƣờng tăng dần lên, đạt cao nhất khi nồng độ đƣờng sucrose bổ sung là 50 g/l. Khi tiếp tục tăng nồng độ đƣờng lên 60 g/l thì các chỉ tiêu phát sinh phôi giảm xuống, trong khi khối lƣợng tƣơi của mẫu vẫn cao hơn so với nghiệm thức bổ sung 50 g/l sucrose. Điều này chứng tỏ rằng nồng độ đƣờng càng cao thích hợp cho việc tăng sinh mô sẹo. Nồng độ sucrose 50 g/l thích hợp cho việc tạo phôi với tỉ lệ đạt đƣợc cao nhất (86,7 %). 79 Hình 3.7. Sự phát sinh phôi vô tính từ mô sẹo sâm Ngọc Linh trên môi trƣờng bổ sung sucrose ở các nồng độ 10 g/l (a1); 20 g/l (a2); 30 g/l (a3); 40 g/l (a4); 50 g/l (a5); 60 g/l (a6) Tế bào, mô hay cơ quan nuôi cấy thực vật thông thƣờng đòi hỏi cung cấp một lƣợng carbohydrate để thỏa mãn nhu cầu về năng lƣợng cần thiết. Nó đƣợc biết đến trong nuôi cấy mô thực vật là một lƣợng carbohydrate cần đƣợc cung cấp một cách liên tục, bởi vì hoạt động quang hợp trong nuôi cấy mô in 80 vitro sẽ giảm nếu cƣờng độ ánh sáng thấp, độ ẩm cao và giới hạn sự trao đổi khí. Sucrose đƣợc sử dụng nhƣ là một nguồn carbohydrate rộng rãi nhất trong môi trƣờng nuôi cấy mô thực vật. Trong nuôi cấy mô, carbohydrate hoạt động nhƣ là những tác nhân thẩm thấu và hỗ trợ cho sự phát triển tế bào [88]. Giá trị của đƣờng trong môi trƣờng nuôi cấy đã đƣợc chứng minh là có tác động đến sự phát sinh phôi vô tính ở nhiều loài thực vật [133]. Trong nghiên cứu này, sự gia tăng nồng độ đƣờng nhằm thúc đẩy sự gia tăng các cụm tiền phôi và phôi vô tính, điều này giống với những nghiên cứu đã đƣợc báo cáo trên nhiều đối tƣợng khác [134]. Mô sẹo hay các cơ quan nuôi cấy của thực vật đòi hỏi phải có sự hợp nhất của nguồn carbon trong môi trƣờng nuôi cấy và sucrose đƣợc sử dụng nhƣ là nguồn carbon chính trong nuôi cấy mô [88]. Mặc dù sucrose đƣợc dùng nhƣ là nguồn carbon chính trong quá trình phát sinh phôi vô tính nhƣng có một vài nghiên cứu đã chứng minh đƣợc sự cần thiết có một nồng độ carbohydrate cao, nó không chỉ đóng vai trò là nguồn dinh dƣỡng mà còn thể hiện tính chất là điều hòa thẩm thấu. Do đó, nồng độ đƣờng cao không những có vai trò trong sự phát sinh phôi vô tính mà còn có thể tác động đến sự thẩm thấu tế bào. Nồng độ đƣờng sucrose cao tác động đến khả năng thẩm thấu của tế bào trong quá trình phát sinh phôi vô tính cũng đƣợc đề cập bởi một vài nhóm nghiên cứu [141]. Do đó, vai trò của đƣờng sucrose trong nghiên cứu này làm sáng tỏ hai chức năng của carbohydrate, đó là chức năng dinh dƣỡng và chức năng điều hòa thẩm thấu. Một vài kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng nồng độ đƣờng sucrose cao (cụ thể là 50 g/l) sẽ cải thiện đƣợc sự thành thục của quá trình phát sinh phôi vô tính. Điều này cũng phù hợp với nhiều kết quả nghiên cứu của một số loài [170]. Sự gia tăng nồng độ sucrose gây ra trạng thái stress thẩm thấu và điều này cải thiện sự phát sinh phôi vô tính. Do đó, sucrose có tác dụng gây ra stress thẩm thấu để sự phát triển phôi vô tính đƣợc bình thƣờng [143]. 81 3.4.2. Ảnh hưởng của đường glucose lên sự phát sinh phôi vô tính từ mô sẹo sâm Ngọc Linh Các mẫu mô sẹo có nguồn gốc từ lá sâm Ngọc Linh in vitro đƣợc cắt thành từng mảnh có kích thƣớc 0,5 x 0,5 cm và cấy vào các môi trƣờng có bổ sung glucose ở các nồng độ khác nhau (10, 20, 30, 40, 50, 60 g/l), sau 12 tuần nuôi cấy nhận thấy có sự hình thành phôi trên các mẫu mô sẹo tùy từng nghiệm thức. Các chỉ tiêu về tỉ lệ tạo phôi, số lƣợng phôi/mẫu và khối lƣợng tƣơi của mẫu đƣợc trình bày trong Bảng 3.6. Bảng 3.6. Ảnh hƣởng của đƣờng glucose lên sự phát sinh phôi vô tính từ mô sẹo sâm Ngọc Linh Nồng độ glucose (g/l) Tỉ lệ mẫu tạo phôi (%) Số phôi/mẫu Khối lƣợng tƣơi (mg) Đặc điểm 10 13,3 0,8 e 12,6 d Phôi hình cầu 20 13,3 3,9 e 13,2 d Phôi hình cầu 30 40,0 8,9 d 14,9 c Phôi hình cầu, hình tim 40 53,3 17,9 c 15,1 c Phôi hình cầu, lá mầm 50 66,7 25,0 a 17,9 b Phôi hình cầu, lá mầm 60 40,0 21,2 b 20,7 a Phôi hình cầu CV% 12,6 7,3 LSD0,05 3,11 1,55 Ghi chú: * Các kí tự khác nhau a, b, c,... trên cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở mức = 0,05 theo phép thử LSD Multiple Range Test. Kết quả đƣợc chỉ ra trong Bảng 3.6 cho thấy trên cùng môi trƣờng và cùng chất điều hòa sinh trƣởng nhƣng thay thế sucrose bằng glucose thì vẫn có sự hình thành phôi và số lƣợng phôi/mẫu cũng nhƣ tỉ lệ tạo phôi cũng có sự khác biệt giữa các nghiệm thức. 82 Hàm lƣợng đƣờng glucose càng cao thì số mẫu phát sinh phôi và số phôi hình thành trên mẫu càng tăng lên, đến nồng độ 50 g/l thì cho kết quả cao nhất, nhƣng khi hàm lƣợng glucose tăng lên 60 g/l thì tỉ lệ mẫu tạo phôi cũng nhƣ số phôi giảm xuống, riêng khối lƣợng tƣơi vẫn tăng. Hình 3.8. Sự phát sinh phôi vô tính từ mô sẹo sâm Ngọc Linh trên môi trƣờng bổ sung glucose ở các nồng độ 10 g/l (b1); 20 g/l (b2); 30 g/l (b3); 40 g/l (b4); 50 g/l (b5); 60 g/l (b6) 83 Glucose cũng là một nguồn carbohydrate sử dụng trong môi trƣờng nuôi cấy, mặc dù không phải là một nguồn carbon chính, đƣợc sử dụng rộng rãi nhƣ sucrose nhƣng kết quả khảo sát glucose trong môi trƣờng nuôi cấy cho thấy rằng ở nồng độ càng cao thì cho kết quả càng cao, điều này cũng có thể đƣợc giải thích tƣơng tự nhƣ đối với sucrose, nguồn carbon càng nhiều thì thuận lợi cho việc tạo ra các cụm tiền phôi và cụm phôi, ngoài chức năng dinh dƣỡng nó còn có chức năng là điều hòa thẩm thấu, và tác động của trạng thái stress thẩm thấu sẽ tạo ra các phôi hay cụm phôi trên bề mặt [143]. 3.4.3. Ảnh hưởng của đường fructose lên sự phát sinh phôi vô tính từ mô sẹo sâm Ngọc Linh Sau 12 tuần nuôi cấy nhận thấy có sự hình thành phôi trên các mẫu mô sẹo đƣợc nuôi cấy trên môi trƣờng có bổ sung fructose ở các nồng độ khác nhau tùy từng nghiệm thức. Các chỉ tiêu về tỉ lệ tạo phôi, số lƣợng phôi/mẫu và khối lƣợng tƣơi của mẫu đƣợc trình bày trong Bảng 3.7. Bảng 3.7. Ảnh hƣởng của đƣờng fructose lên tỉ lệ phát sinh phôi vô tính từ mô sẹo sâm Ngọc Linh Nồng độ fructose (g/l) Tỉ lệ mẫu tạo phôi (%) Số phôi/mẫu Khối lƣợng tƣơi (mg) Đặc điểm 10 0 0 e 5,7 c - 20 13,3 2,4 d 7,7 b Phôi hình cầu 30 13,3 4,8 c 6,1 c Phôi hình cầu 40 33,3 5,8 c 8,3 b Phôi hình cầu, hình tim 50 40,0 11,8 a 9,7 a Phôi hình tim, lá mầm 60 26,7 8,9 b 10,5 a Phôi hình cầu, lá mầm CV% 9,4 11,4 LSD0,05 2,09 1,26 Ghi chú: * Các kí tự khác nhau a, b, c,... trên cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa ở mức = 0,05 theo phép thử LSD Multiple Range Test. 84 Hình 3.9. Sự phát sinh phôi vô tính từ mô sẹo sâm Ngọc Linh trên môi trƣờng bổ sung fructose ở các nồng độ 10 g/l (c1); 20 g/l (c2); 30 g/l (c3); 40 g/l (c4); 50 g/l (c5); 60 g/l (c6) Cũng nhƣ 2 thí nghiệm trên, việc khảo sát cùng loại môi trƣờng và cùng chất điều hòa sinh trƣởng nhƣng không bổ sung sucrose hay glucose mà thay thế bằng fructose cho thấy ở một số nghiệm thức có dấu hiệu hình thành phôi, tuy nhiên kết quả thấp hơn so với 2 loại đƣờng trên, không có nghiệm thức nào có tỉ lệ tạo phôi quá 50% (Bảng 3.7). Khi bổ sung hàm lƣợng fructose giống nhƣ glucose và sucrose, có nồng độ từ 10 - 60 g/l, kết quả cho 85 thấy các chỉ tiêu tỉ lệ tạo phôi, số phôi/mẫu cũng nhƣ khối lƣợng của mẫu tăng dần, và đạt kết quả cao nhất ở hàm lƣợng fructose 50 g/l. Khi hàm lƣợng đƣờng này tăng đến 60 g/l chỉ có khối lƣợng mẫu vẫn tăng còn các chỉ tiêu khác thì giảm xuống. Điều đặc biệt là ở nghiệm thức bổ sung fructose ở nồng độ thấp (10 g/l), không có mẫu nào tạo phôi, khối lƣợng tƣơi của mẫu cũng không thay đổi nhiều so với lúc ban đầu (Hình 3.9). 3.4.4. So sánh hiệu quả của 3 loại đường Kết quả thử nghiệm 3 loại đƣờng sucrose, glucose và fructose ở các nồng độ khác nhau làm nguồn cung cấp carbohydrate cho thấy cả 3 loại đƣờng đều có khả năng cảm ứng phát sinh phôi. Trong đó các chỉ tiêu tỉ lệ tạo phôi, số phôi tạo thành trên mẫu cũng nhƣ khối lƣợng tƣơi của mẫu đều tăng dần cùng với sự gia tăng nồng độ đƣờng và đạt kết quả cao nhất là ở nồng độ 50 g/l, sau đó giảm dần khi tiếp tục tăng nồng độ, chỉ có khối lƣợng tƣơi của mẫu vẫn tăng. Tuy nhiên, khảo sát cả 3 loại đƣờng cho thấy tỉ lệ phát sinh phôi ở đƣờng sucrose là cao nhất, đạt đến 86,7%, trong khi đó đƣờng glucose chỉ đạt 66,7%. Đối với chỉ tiêu số phôi tạo thành trên mẫu, đƣờng sucrose cũng cho kết quả cao nhất (đạt 55,7 phôi/mẫu), đƣờng glucose chỉ cho kết quả đạt 25,0 phôi/mẫu trong khi đƣờng fructose cho kết quả thấp nhất (đạt 11,8 phôi/mẫu). Quan sát Biểu đồ 3.1 và 3.2, có thể thấy nếu xét chỉ tiêu về tỉ lệ mẫu tạo phôi và số phôi hình thành trên mẫu thì đƣờng sucrose vƣợt trội hơn so với hai loại đƣờng còn lại, đƣờng fructose cho kết quả là thấp nhất, riêng ở hàm lƣợng 10 g/l thì không tạo thành phôi. Kết quả này cũng phù hợp với một số nghiên cứu đƣợc thực hiện trên Asparagus afficinalis L. [116], cây chanh và một số đối tƣợng khác [151]. Trong nuôi cấy mô tế bào thực vật, nguồn carbon chủ yếu đƣợc bổ sung từ 86 môi trƣờng nuôi cấy là đƣờng, các tế bào thực vật sẽ sử dụng nguồn carbon này để tạo nên bộ khung carbon phục vụ cho việc tăng sinh cũng nhƣ phát sinh cơ quan. Khi nuôi cấy, lƣợng carbon bị mất dần theo thời gian sẽ ảnh hƣởng lớn đến sự tăng sinh của mô đƣợc nuôi cấy, bên cạnh đó thì đƣờng cũng là một yếu tố quyết định khả năng khởi phát các cơ quan của mô cấy. Biểu đồ 3.1. So sánh tỉ lệ mẫu tạo phôi trên môi trƣờng bổ sung các nguồn carbohydrate khác nhau ở nồng độ 10, 20, 30, 40, 50, 60 (g/l) Biểu đồ 3.2. So sánh số phôi/mẫu trên môi trƣờng bổ sung các nguồn carbohydrate khác nhau ở nồng độ 10, 20, 30, 40, 50, 60 (g/l) 87 3.5. Ảnh hƣởng của một số acid amine lên sự phát sinh phôi vô tính từ mô sẹo xốp sâm Ngọc Linh Mặc dù tế bào thực vật có khả năng tổng hợp tất cả các acid amine cần thiết nhƣng việc bổ sung các acid amine vào môi trƣờng nuôi cấy là để kích thích sự tăng trƣởng của tế bào, cung cấp cho tế bào thực vật nguồn acid amine sẵn sàng cho nhu cầu của tế bào và nguồn nitơ này đƣợc tế bào hấp thu nhanh hơn so với nitơ vô cơ. Một số acid amine gần đây đƣợc quan tâm nhƣ proline, arginine hay ornithine. Trong thí nghiệm này, chúng tôi sử dụng 2 acid amine (arginine và ornithine) là tiền chất sinh tổng hợp các hợp chất thuộc nhóm polyamine – một trong những nhóm hợp chất đƣợc biết đến có khả năng kích thích quá trình phát sinh phôi vô tính ở thực vật. 3.5.1. Ảnh hưởng của arginine lên sự hình thành phôi vô tính từ mô sẹo sâm Ngọc Linh Trên môi trƣờng bổ sung arginine (Arg) với các tỉ lệ khác nhau, sau 12 tuần nuôi cấy, kết quả thu đƣợc cho thấy Arg gây hiệu quả thấp lên sự phát sinh phôi vô tính so với đối chứng (Bảng 3.8, Hình 3.10). Kết quả trong thí nghiệm này cho thấy tất cả các nồng độ Arg sử dụng đều cho tỉ lệ mẫu phát sinh phôi và số phôi/mẫu thấp hơn so với đối chứng. Các chỉ tiêu thu đƣợc trên môi trƣờng bổ sung 150 µM Arg cho tỉ lệ mẫu tạo phôi cao hơn trong nhóm nồng độ đƣợc khảo sát, đạt 23,3% mẫu phát sinh phôi, số lƣợng phôi là 22,3 phôi/mẫu và khối lƣợng tƣơi của mẫu đạt 76,83 mg (Bảng 3.8). Song so sánh với đối chứng, tỉ lệ mẫu tạo phôi, số phôi trên mẫu đều thấp hơn đối chứng; trong đó tỉ lệ phát sinh phôi giảm 3 lần (Bảng 3.8). Ở các nồng độ đƣợc khảo sát, Arg cho thấy khả năng kích thí
File đính kèm:
luan_an_nghien_cuu_qua_trinh_phat_sinh_phoi_vo_tinh_sam_ngoc.pdf