TÓM TẮT:

Trong nghiên cứu này, nguồn w88 đăng nhập ex vitro của cây hoa Mạc Chu Lan đỏ nhung được khử trùng bằngHgCl2và Javen với nồng độ và thời gian xử lý khác nhau, Kết quả thí nghiệm cho thấy, w88 đăng nhập đế củ mang đỉnh sinh trưởng được khử trùng bằng HgCl2(0,1 %) trong thời gian 12 phút cho hiệu quảkhử trùngcao nhất. Môi trường MS bổ sung 30 g/l sucrose, 7 g/l agar và 1,5 mg/l kinetin cho hiệu quả tái sinh chồi cao hơn so với nghiệm thức khác.

Từ khóa:khử trùng, nhân giống in-vitro, tạo chồi, HgCl2,Javen.

1. Đặt vấn đề

Mạc Chu Lan (Hippeastrum equestreHerb), còn gọi là hoa Loa kèn đỏ nhung, Tứ diện xích lan…, có 30 chi và trên 100 loài [1]. Hippeastrum có nguồn gốc từ Hà Lan và Nam Phi, nhưng đã phổ biến rộng tại Hoa Kỳ, Nhật Bản, Israel và Australia bởi giá trị về thẩm mỹ để trang trí nội thất hoặc làm quà tặng [3]. Việc nhân giống Hippeastrum có thể từ củ con, lát cắt thân hành hoặc bằng hạt nhưng mất nhiều thời gian, cây không đồng nhất, dễ nhiễm sâu bệnh nên việc nhân giống bằng phương pháp nuôi cấy mô được mở rộng [6]. Nhân giống nuôi cấy mô bao gồm nhiều giai đoạn, như: lựa chọn nguồn w88 đăng nhập, thiết lập nguồn w88 đăng nhập vô trùng, nhân giống, ra rễ và thích nghi của cây con [2]. Trong đó, khử trùng w88 đăng nhập để thiết lập w88 đăng nhập vô trùng là bước quan trọng và quyết định đến sự thành công của cả quy trình nhân giống. Khử trùng w88 đăng nhập giúp w88 đăng nhập được khử nhiễm trong chất khử trùng mà không làm chết tế bào [4]. Các nghiên cứu nuôi cấy mô trên thế giới liên quan đến chi Hippeastrum đã được báo cáo từ những năm 1974, tuy nhiên những nghiên cứu ở Việt Nam còn hạn chế. Vì vậy, nghiên cứu về phương pháp khử trùng tạo w88 đăng nhập sạch và xác định vật liệu nuôi cấy ban đầu phục vụ nhân nhanh giống in vitro hoa Mạc Chu Lan đỏ nhung là rất cần thiết.

2. Phương pháp nghiên cứu

2.1. Phương pháp khử trùng w88 đăng nhập

Củ giống sau khi thu về được rửa sạch dưới vòi nước chảy nhiều lần. Tiếp tục ngâm w88 đăng nhập trong xà phòng 10 phút rồi rửa sạch bằng nước cất. w88 đăng nhập được đưa vào buồng cấy vô trùng, tiếp tục rửa qua 1 lần bằng nước cất rồi ngâm w88 đăng nhập trong cồn 70oC trong 30 giây, tráng lại bằng nước cất vô trùng 1-2 lần. Tiến hành thí nghiệm khử trùng w88 đăng nhập bằng dung dịch HgCl20,1% trong các khoảng thời gian 5; 7; 10; 12; 15 và 20 phút. Đối với Javen, khử trùng với tỷ lệ 30% và 50% trong thời gian thay đổi 5; 10; 15; 20 phút. w88 đăng nhập sau đó được rửa lại 4-5 lần bằng nước cất vô trùng. Sau đó, cắt w88 đăng nhập với kích thước khác nhau tùy vào từng thí nghiệm và cấy vào môi trường nuôi cấy.

2.2. Phương pháp tái sinh chồi

Môi trường nuôi cấy là môi trường cơ bản MS bổ sung 30 g/l saccarose, 7 g/l agar và chất điều tiết sinh trưởng kinetin (với các nồng độ thay đổi 0,0; 1,0 ;1,5 ;2,0; 2,5 và 3,0 mg/l), pH của môi trường được chỉnh về 5,8-6 rồi hấp vô trùng ở nhiệt độ 121oC và áp suất 1,1 atm trong 20 phút. w88 đăng nhập cấy được đặt trong buồng nuôi có nhiệt độ 25oC ± 2, cường độ ánh sáng 2.000 lux, thời gian chiếu sáng 14 giờ/ngày.

Các thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần, mỗi bình cấy 3 w88 đăng nhập. Các số liệu được phân tích thống kê bằng chương trình MS Excel và phần mềm MSTATC, so sánh các giá trị trung bình bằng phương pháp kiểm định Ducan và LSD ở mức ý nghĩa 5%, kiểm tra độ biến động của thí nghiệm CV%.

3. Kết quả và thảo luận

3.1. Phương pháp khử trùng w88 đăng nhập cấy

3.1.1. Ảnh hưởng chất khử trùng đến hiệu quả khử trùng w88 đăng nhập

Để xác định hiệu quả của chất khử trùng đến w88 đăng nhập ban đầu, nghiên cứu sử dụng 2 dung dịch rất phổ biến trong khử trùng w88 đăng nhập nuôi cấy mô là HgCl20,1% và Javen với các nồng độ khác nhau, đây là các hóa chất có tác dụng khử trùng mạnh, hiệu quả và đã được sử dụng phổ biến trong nhân giống in vitro.

Bảng 1. Ảnh hưởng của HgCl2 0.1% ở các mức thời gian khác nhau đến hiệu quả khử trùng w88 đăng nhập đế củ mang 2 vảy củ và đế củ mang đỉnh sinh trưởng

Thời gian khử

trùng (phút)

w88 đăng nhập đế củ mang đỉnh sinh trưởng

w88 đăng nhập đế củ mang 2 vảy củ

w88 đăng nhập rễ

Tỷ lệ w88 đăng nhập

nhiễm (%)

Tỷ lệ w88 đăng nhập

sống (%)

Tỷ lệ w88 đăng nhập

chết (%)

Tỷ lệ w88 đăng nhập

nhiễm (%)

Tỷ lệ w88 đăng nhập

sống (%)

Tỷ lệ w88 đăng nhập

chết (%)

Tỷ lệ w88 đăng nhập

nhiễm (%)

Tỷ lệ w88 đăng nhập

sống (%)

Tỷ lệ w88 đăng nhập

chết (%)

05

78,90a

16,67d

04,43e

80,00a

13,33e

06,67e

91,10a

02,23e

06,67e

07

66,67b

21,10d

12,23d

68,89b

22,22d

08,89de

76,67b

10,00d

13.33d

10

31,10c

45,56b

23,34c

54,43c

32,23bc

13,34cd

63,33c

15,57c

21,10c

12

15,57d

58,90a

25,53c

41,10d

40,00b

18,90c

55,57c

17,77bc

26,66c

15

14,4d

40,00b

45,57b

21,10e

51,10a

27,80b

28,90d

25,57a

45,53b

20

10,00d

28,90c

61,10a

17,77e

25,57cd

56,66a

20,00e

21,10b

58,90a

CV%

8,70

11,16

10,24

8,35

14,9

16,34

8,07%

14,46

12,38

LSD5%

1,68

2,10

1,57

2,10

2,45

1,92

2,41

1,19

1,92

Chú thích: Các giá trị trong cùng một cột chỉ cần có 1 w88 đăng nhập tự giống nhau sẽ không khác nhau về ý nghĩa thống kê (P0,05)

Nguồn: Nhóm tác giả thực hiện

Đối với HgCl2, w88 đăng nhập đế củ mang đỉnh sinh trưởng có hiệu quả khử trùng tốt nhất cả về thời gian (12 phút) và tỷ lệ w88 đăng nhập sống (58,90%) so với 2 loại w88 đăng nhập còn lại (Bảng1). Đối với w88 đăng nhập đế củ mang 2 vảy củ và w88 đăng nhập rễ, tỷ lệ w88 đăng nhập sống tăng khi tăng thời gian khử trùng từ 5 đến 15 phút và hiệu quả khử trùng cao nhất ở mức thời gian 15 phút (với w88 đăng nhập rễ là 25,57% và w88 đăng nhập đế củ mang 2 vảy củ là 51,10%). Khi tăng thời gian khử trùng lên 20 phút thì ở cả 3 loại w88 đăng nhập tỷ lệ w88 đăng nhập sống giảm rõ rệt. Chi Hippeastrum có thân hành, sống lâu năm, dưới đế có một hệ rễ chùm làm cho củ hoa thường chứa nhiều vi khuẩn và nấm mốc gây khó khăn trong quá trình khử trùng w88 đăng nhập. Vì vậy, thời gian khử trùng 5 phút sẽ tương đối hiệu quả với các đối tượng cây trồng khác, nhưng với cây hoa Mạc Chu Lan, tỷ lệ w88 đăng nhập nhiễm bệnh vẫn rất cao, sự hoại tử và chuyển sang màu nâu được quan sát thấy 2/3 w88 đăng nhập cấy [5].

Bảng 2. Ảnh hưởng của dung dịch Javen ở các nồng độ và thời gian khác nhau đến hiệu quả khử trùng w88 đăng nhập rễ, đế củ mang 2 vảy củ và đế củ mang đỉnh sinh trưởng

Thời gian khử

trùng (phút

Tỷ lệ %

w88 đăng nhập đế củ mang đỉnh sinh trưởng

w88 đăng nhập đế củ mang 2 vảy củ

w88 đăng nhập rễ

Tỷ lệ w88 đăng nhập

nhiễm (%)

Tỷ lệ w88 đăng nhập

sống (%)

Tỷ lệ w88 đăng nhập

chết (%)

Tỷ lệ w88 đăng nhập

nhiễm (%)

Tỷ lệ w88 đăng nhập

sống (%)

Tỷ lệ w88 đăng nhập

chết (%)

Tỷ lệ w88 đăng nhập

nhiễm (%)

Tỷ lệ w88 đăng nhập

sống (%)

Tỷ lệ w88 đăng nhập

chết (%)

05

30%

87,77a

10,00e

02,23e

92,23a

07,77e

00,00f

100,0a

00,0d

00,00f

10

56,67b

25,57d

17,76cd

60,00b

20,00d

20,00de

81,10b

07,77c

11,13e

15

43,33d

34,43c

22,24c

43,33cd

32,23c

24,44c

66,67cd

13,33b

20,00d

20

31,10e

40,00bc

28,90b

33,33e

35,57bc

31,10b

51,10e

18,90a

30,00c

05

50%

50,00c

35,57c

14,43d

52,23c

31,10c

16,67e

74,43bc

12,23b

13,34e

10

36,67e

43,33ab

20,00c

41,10d

40,00ab

18,90de

63,33d

14,33b

22,34d

15

23,33f

48,90a

27,77b

33,33e

45,57a

21,10cd

35,57f

21,10a

43,33b

20

18,90f

26,67d

54,43a

22,23f

21,10d

56,67a

25,57g

12,23b

62,20a

CV %

8,13

10,89

11,60

8,76

12,7

10,39

7,96

18,86

13,19

LSD 5%

1,84

1,87

1,410

2,15

1,94

1,27

2,57

1,22

1,73

Chú thích: Các giá trị trong cùng một cột chỉ cần có 1 w88 đăng nhập tự giống nhau sẽ không khác nhau về ý nghĩa thống kê (P0,05

Nguồn: Nhóm tác giả thực hiện

Kết quả nghiên cứu ở Bảng 2 cho thấy, thử nghiệm khử trùng bằng Javen 30% có tỷ lệ w88 đăng nhập sống và w88 đăng nhập nhiễm bệnh đều cao hơn so với các công thức khử trùng bằng Javen 50% đối với cả ba loại w88 đăng nhập. Ở nồng độ 50%, khi tăng thời gian khử trùng từ 5 đến 15 phút thì tỷ lệ w88 đăng nhập sống tăng, cao nhất ở thời gian 15 phút, nhưng khi tăng lên 20 phút thì tỷ lệ w88 đăng nhập sống giảm. Dựa trên kết quả cho thấy nếu sử dụng nồng độ chất khử trùng cao trong thời gian dài sẽ làm giảm khả năng sống sót của w88 đăng nhập, dẫn đến tỷ lệ w88 đăng nhập chết tăng cao 62,20%.

Như vậy, giữa các công thức thí nghiệm, w88 đăng nhập đế củ mang đỉnh sinh trưởng được khử trùng với HgCl2(0,1%) trong thời gian 12 phút cho hiệu quả cao nhất, tỷ lệ w88 đăng nhập chết, w88 đăng nhập nhiễm có thể chấp nhận được và tỷ lệ w88 đăng nhập sống cao nhất đạt 58,90%. Đây là công thức có hiệu quả tốt nhất trong các công thức thí nghiệm.

3.2. Thử nghiệm tái sinh chồi

Sau 8 tuần theo dõi thí nghiệm kết quả cho thấy kinetin có ảnh hưởng rõ rệt đến sự tái sinh chồi. (Bảng 3)

Bảng 3. Ảnh hưởng của kinetin đến khả năng tái sinh chồi in vitro w88 đăng nhập đế củ mang đỉnh sinh trưởng và w88 đăng nhập đế củ mang 2 vảy củ

Nồng độ

Kinetin

(mg/l)

w88 đăng nhập đế củ mang đỉnh sinh trưởng

w88 đăng nhập đế củ mang 2 vảy củ

Tỷ lệ w88 đăng nhập

tạo chồi

(%)

Chiều cao trung bình chồi (cm)

Hệ số nhân (chồi/w88 đăng nhập)

Tỷ lệ w88 đăng nhập

tạo chồi

(%)

Chiều cao trung bình chồi (cm)

Hệ số nhân (chồi/w88 đăng nhập)

0

32,23c

1,52e

1,27c

27,77c

1,35c

1,20c

1.0

37,77bc

1,96d

1,83b

31,10bc

2,05b

1,68b

1.5

48,90a

2,72b

2,19a

36,57b

2,53a

2,04a

2.0

41,10b

3,18a

2,15a

43,33a

2,45ab

2,14a

2.5

38,90bc

2,37c

2,06a

36,67ab

2,16ab

2,00a

3.0

37,77bc

2,26c

1,75b

36,67ab

2,36ab

1,74b

CV %

10,35

4,68

6,61

11,60

11,48

7,60

LSD 5%

2,18

0,19

0,22

2,18

0,43

0,25

Chú thích: Các giá trị trong cùng một cột chỉ cần có 1 w88 đăng nhập tự giống nhau sẽ không khác nhau về ý nghĩa thống kê (P0,05)

Nguồn: Nhóm tác giả thực hiện

So với công thức đối chứng (0 mg/l kinetin) có tỷ lệ tạo chồi ở cả 2 loại w88 đăng nhập cấy đều thấp hơn so với công thức có bổ sung kinetin. Ở w88 đăng nhập đế củ mang đỉnh sinh tỷ lệ w88 đăng nhập tạo chồi cao nhất ở công thức có nồng độ kinetin 1.5 mg/l đạt 48.90%, khác biệt có ý nghĩa thống kê mức 5%, nhưng nếu tăng hàm lượng kinetin thì tỷ lệ w88 đăng nhập tạo chồi giảm dần 41,1-37,77%. Đối với w88 đăng nhập đế củ mang 2 vảy củ, tỷ lệ tạo chồi cao nhất ở nồng độ kinetin 2 mg/l (43,33%) và khi tăng nồng độ kinetin, tỉ lệ w88 đăng nhập tạo chồi cũng có xu hướng giảm (36,67%). Nồng độ kinetin từ 1,5 - 2,5 mg/l thì hệ số nhân chồi ở cả 2 w88 đăng nhập không có sự sai khác về mặt thống kê. Chiều cao chồi ở w88 đăng nhập đế củ mang đỉnh sinh trưởng trong khoảng 2,37-3,18 chồi/w88 đăng nhập, cao hơn so với w88 đăng nhập đế củ mang 2 vảy củ 2,16-2,53 chồi/w88 đăng nhập. Vậy giữa các công thức thí nghiệm ảnh hưởng của kinetin đến khả năng tái sinh chồi, w88 đăng nhập đế củ mang đỉnh sinh trưởng cho hiệu quả tốt nhất ở nồng độ kinetin 1.5 mg/l với tỷ lệ nhân chồi 2,19 chồi/w88 đăng nhập và chiều cao chồi đạt 2,72cm.

4. Kết luận

Kết quả của nghiên cứu xác định phương pháp khử trùng w88 đăng nhập dùng HgCl20,1% trong 12 phút có tỷ lệ w88 đăng nhập sống đạt cao nhất 58,90%, trong đó w88 đăng nhập đế củ có hiệu quả khử trùng tốt hơn so với   w88 đăng nhập với nguồn ex vitro từ w88 đăng nhập rễ của cây hoa Mạc Chu Lan đỏ nhung. w88 đăng nhập đế củ mang đỉnh sinh trưởng cho hệ số tái sinh chồi tốt nhất trong môi trường MS bổ sung 30 g/l sucrose, 7 g/l agar và 1,5 mg/l kinetin. Trên môi trường này, w88 đăng nhập phát sinh hình thái đạt 48,90%.

TÀI LIỆU THAM KHẢO:

  1. Vũ Văn Chuyên, Trần Hợp và Lê Trần Chấn (1986). Địa lý các họ cây Việt Nam. NXB Khoa học Kỹ thuật, Thành phố Hồ Chí Minh.
  2. De Bruyn M. and Zimmerman R. H. (1991). Micropropagation: Technology and Application. Germany: Springer.
  3. Meerow A. W., Broschat T. K., and Kane M. E. (1991). Hippeastrum breeding at the University of Florida. Herbertia (USA).
  4. Mihaljević I, Dugalić K., Tomaš V., et al. (2013). In vitro sterilization procedures for micropropagation of ‘Oblačinska’sour cherry. Journal of Agricultural Sciences, Belgrade, 58(2), 117-126.
  5. Seabrook J. E. and Cumming B. G. (1977). The in vitro propagation of Amaryllis (Hippeastrum spp. hybrids). In vitro, 13(12), 831-836.
  6. Ninh Thị Thảo, Nguyễn Thị Cúc, Nguyễn Hạnh Hoa và cs. (2009). Bước đầu nghiên cứu quy trình nhân nhanh In vitro Hoa lao kèn đỏ nhung (Hippeastrum equestre Herb). Tạp chí Khoa học và Phát triển, 7(4), 453-459.                                                                                                          

The effectiveness of the sterilization process and culture materials in the in-vitro breeding of Hippeastrum equestre Herb

Le Thi Hong Phuong1

Vo Van Tan2

Duong Cong Vinh3

Nguyen Thi Kim Thoa1

Vu Thi Anh Ngoc1

1Nong Lam University of Ho Chi Minh City - Gia Lai Campus

2Van Canh High School, Van Canh District, Binh Đinh Province

3Building Up Sustainability Centre

ABSTRACT:

In this study, the ex vitro explants of Hippeastrum equestre Herb are sterilized with agents of HgCl2and Javen at different concentrations and treatment times. Experimental results show that the root base which is sterilized with 0.1 % HgCl2 for 12 minutes gives the highest rate of living explants. In addition, MS medium supplemented with 30% sucrose, 7 g/l agar and 1.5 mg/l kinetin produces the best bud regeneration.

Keywords:sterilization, in vitro propagation, shoot formation, HgCl2, Javen.

[Tạp chí Công Thương - Các kết quả nghiên cứu khoa học và ứng dụng công nghệ, Số 25 tháng 11  năm 2022]