Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Lúa gạo (Oryza sativa L.) là nguồn lương thực thiết yếu cung cấp cho hơn 50% dân số thế giới và là nông sản xuất khẩu chủ lực của Việt Nam. Trong các giống lúa hiện nay, giống lúa thơm ST25 do kỹ sư Hồ Quang Cua và các cộng sự lai tạo, tuyển chọn từ dòng lúa đặc sản Sóc Trăng đã khẳng định vị thế vượt trội khi đạt giải "Gạo ngon nhất thế giới" năm 2019 tại Philippines và tiếp tục được vinh danh năm 2020 tại Hoa Kỳ. ST25 sở hữu nhiều đặc tính nông học quý như thân cứng chống đổ ngã, thời gian sinh trưởng ngắn, phẩm chất gạo thượng hạng và khả năng thích nghi tốt tại các vùng chuyển đổi mô hình luân canh lúa - tôm ở Đồng bằng sông Cửu Long.

Tuy nhiên, biến đổi khí hậu toàn cầu đang khiến hiện tượng nước biển dâng, hạn hán và xâm nhập mặn diễn biến ngày càng phức tạp. Giai đoạn 2019–2020, Đồng bằng sông Cửu Long đã trải qua đợt hạn mặn lịch sử, gây thiệt hại nghiêm trọng cho hàng chục nghìn hecta canh tác lúa. Việc tìm kiếm các giải pháp sinh học nhằm hỗ trợ cây lúa ứng phó với stress mặn là yêu cầu cấp thiết. Phytohormone nhóm Auxin, tiêu biểu là acid indol-3-acetic (AIA), giữ vai trò trung tâm trong điều hòa quá trình phân chia, kéo dài tế bào và tham gia truyền tín hiệu giúp thực vật kích hoạt cơ chế chống chịu stress môi trường. Nhằm đánh giá khoa học tác động của chất điều hòa sinh trưởng này, đề tài "Khảo sát ảnh hưởng của AIA lên sự sinh trưởng của giống lúa ST25 nuôi cấy in vitro trong môi trường nhiễm mặn" đã được thực hiện.

Mục tiêu nghiên cứu tổng quát là khảo sát ảnh hưởng của AIA đối với sự sinh trưởng của giống lúa ST25 nuôi cấy in vitro trong môi trường nhiễm mặn. Để đạt được mục tiêu này, các nội dung và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể được xác định gồm:

  1. Đánh giá tính sống của phôi hạt giống lúa ST25 bằng phương pháp nhuộm màu carmin indigo 0,2%.
  2. Khảo sát và xác định quy trình khử trùng bề mặt hạt lúa ST25 tối ưu bằng dung dịch Javel và dung dịch sublimat ($HgCl_2$) ở các nồng độ và thời gian xử lý khác nhau.
  3. Khảo sát ảnh hưởng của các nồng độ muối NaCl (0; 1; 3; 5; 7; 9 g/L) đến khả năng nảy mầm, các chỉ tiêu hình thái (chiều cao thân, số lá, chiều dài và chiều rộng lá thứ 3, số rễ, chiều dài rễ), trọng lượng tươi, trọng lượng khô, cường độ quang hợp, hàm lượng proline và cấu trúc giải phẫu lá của cây lúa ST25 in vitro sau 3 tuần nuôi cấy.
  4. Khảo sát ảnh hưởng của AIA ở các nồng độ (0,1; 0,3; 0,5 mg/L) đến khả năng nảy mầm và sự hồi phục sinh trưởng, các chỉ tiêu sinh lý - sinh hóa và cấu trúc mô giải phẫu của cây lúa ST25 in vitro bị nhiễm mặn ở nồng độ gây ức chế mạnh nhất (9 g/L NaCl).

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Quá trình nảy mầm và các chỉ tiêu sinh trưởng của giống lúa gạo thơm Sóc Trăng ST25 (Oryza sativa L.) nuôi cấy in vitro.
  • Phạm vi thời gian: Thực hiện từ tháng 12/2021 đến tháng 04/2022.
  • Phạm vi không gian: Phòng thí nghiệm Sinh lý thực vật Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh và Phòng thí nghiệm Sinh lý thực vật Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG TP. Hồ Chí Minh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khóa luận xây dựng trên hệ thống lý thuyết thực vật học, sinh lý học thực vật và kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào in vitro:

  • Phân loại học và đặc tính thực vật: Cây lúa thuộc Giới Plantae, Ngành Angiospermatophyta, Lớp Monocotyledoneae, Bộ Poales, Họ Poaceae, Chi Oryza, Loài Oryza sativa L. Lúa là cây một lá mầm, thân thảo nhất niên, có kiểu quang hợp $C_3$, điểm bù $CO_2$ ở mức 0,0055% (ở 25°C, ánh sáng > 10 klux theo Yoshida, 1981), điểm bão hòa ánh sáng khoảng 45 klux. Giống lúa ST25 có chiều cao thân 105–110 cm, thiết diện thân dẹt, cứng cáp, chống đổ ngã, thời gian sinh trưởng ngắn (vụ Xuân 105–115 ngày, vụ Mùa 102–110 ngày), năng suất bình quân 6,5–7,0 tấn/ha.
  • Lý thuyết stress mặn: Đất mặn được xác định theo tiêu chuẩn của US Salinity Laboratory Staff (1954) với độ dẫn điện $EC > 4\text{ dS/m}$ ở 25°C, tỷ lệ natri trao đổi $ESP < 15$ và $pH < 8,5$. Muối NaCl gây hạn sinh lý do tăng áp suất thẩm thấu ngoại bào, độc tính ion $Na^+$ và $Cl^-$, cản trở hấp thu các ion thiết yếu ($N, P, K, Ca^{2+}$), phá hủy diệp lục, ức chế enzyme và giảm quang hợp. Thực vật đáp ứng bằng cách điều hòa đóng mở khí khổng, tích lũy các chất tương hợp như proline để duy trì thế nước và chống oxy hóa.
  • Vai trò của Auxin: Acid indol-3-acetic (AIA) kích thích sự kéo dài tế bào, phân hóa mô dẫn, hình thành sơ khởi rễ và đóng vai trò như chất truyền tín hiệu nội bào cảm ứng các gen phản ứng với stress mặn.

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm bao gồm:

  • Kiểm tra tính sống của hạt: Đánh thức phôi bằng cách ngâm nước 24 giờ, bóc vỏ trấu, ngâm trong dung dịch carmin indigo 0,2% trong 2 giờ, cắt dọc phôi để quan sát mức độ bắt màu dưới kính lúp. Thí nghiệm lặp lại 4 lần, mỗi lần 30 hạt.
  • Khử trùng mẫu cấy: Hạt bóc vỏ trấu được rửa xà phòng 10 phút, tráng nước cất vô trùng 4–6 lần, sau đó khử trùng bằng dung dịch Javel (0,25% và 0,5% trong 1, 3, 5 phút) hoặc dung dịch $HgCl_2$ (0,05% và 0,1% trong 1, 3, 5 phút). Sau khi tráng lại bằng nước cất vô trùng và thấm khô, hạt được cấy vào ống nghiệm chứa môi trường khoáng cơ bản Murashige and Skoog (MS). Mỗi nghiệm thức gồm 15 ống nghiệm, 1 hạt/ống, lặp lại 3 lần.
  • Bố trí thí nghiệm stress mặn và xử lý AIA: Hạt sau khử trùng chuẩn được cấy vào môi trường MS bổ sung NaCl ở các nồng độ 0; 1; 3; 5; 7; 9 g/L (tương ứng ĐC, NT13, NT14, NT15, NT16, NT17). Tiếp theo, khảo sát bổ sung AIA ở các nồng độ 0,1; 0,3; 0,5 mg/L (NT18, NT19, NT20) trên nền môi trường MS chứa 9 g/L NaCl (nồng độ gây ức chế mạnh nhất).
  • Điều kiện nuôi cấy: Phòng nuôi duy trì cường độ chiếu sáng $2500 \pm 500\text{ lux}$, quang chu kỳ 12 giờ sáng/ngày, nhiệt độ $25 \pm 2^\circ\text{C}$, độ ẩm $60 \pm 5%$.
  • Phương pháp thu thập chỉ tiêu:
    • Đo chiều cao cây, đếm số lá, số rễ, đo chiều dài và chiều rộng lá thứ 3, chiều dài rễ dài nhất tại các mốc 7, 14 và 21 ngày nuôi cấy.
    • Cân trọng lượng tươi ngay sau khi thu mẫu; sấy mẫu ở 80°C trong 6 giờ, sau đó sấy tiếp ở 60°C đến khối lượng không đổi để xác định trọng lượng khô.
    • Đo cường độ quang hợp thuần của lá thứ 3 sau 21 ngày bằng máy Hansatech ở điều kiện 25°C, ánh sáng 2000 lux (đơn vị $\mu\text{mol } O_2/\text{L}/\text{dm}^2/\text{giờ}$).
    • Định lượng proline tự do bằng phương pháp Bates và cộng sự (1973): Chiết mẫu bằng ethanol 70%, ly tâm 6000 vòng/phút, phản ứng với hỗn hợp ninhydrin 1% trong acid acetic 60% và ethanol 20% ở 95°C trong 20 phút, đo mật độ quang ở bước sóng 520 nm và tính toán theo đường chuẩn proline (10–100 mM).
    • Khảo sát cấu trúc giải phẫu lá thứ 3: Cắt lát ngang bằng tay, tẩy nội chất bằng Javel 20 phút, trung hòa acid acetic 1% trong 5 phút, nhuộm kép bằng carmin phèn (30 phút) và xanh methylene 0,5% (3 giây), quan sát cấu trúc vi phẫu dưới kính hiển vi quang học.
  • Nguồn dữ liệu và xử lý thống kê: Hạt giống lúa ST25 thuần được cung cấp bởi Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam. Toàn bộ số liệu thực nghiệm được phân tích phương sai một yếu tố (One-way ANOVA) trên phần mềm SPSS phiên bản 20 for Windows, kiểm định sự khác biệt giữa các giá trị trung bình ở mức ý nghĩa $p = 0,05$.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1. Sơ lược về cây lúa Oryza sativa L., stress muối và chất điều hòa sinh trưởng

Chương 1 hệ thống hóa các tài liệu khoa học trong nước và quốc tế liên quan đến đề tài. Tác giả trình bày chi tiết về vị trí phân loại, giá trị dinh dưỡng của hạt gạo (chứa protein, lipid, vitamin nhóm B và các acid amin thiết yếu như lysin, threonine, methionine, tryptophan), nguồn gốc thuần hóa từ loài lúa hoang Oryza rufipogon tại thung lũng sông Dương Tử cách đây 8.000–10.000 năm và sự phân bố rộng khắp của hai phân loài indica và japonica. Chương này phân tích chi tiết đặc tính nông học của giống lúa ST25, các giai đoạn sinh trưởng (sinh dưỡng, sinh sản, chín), đặc điểm giải phẫu hình thái rễ mầm, rễ phụ, lóng thân, bẹ lá và cấu tạo hoa lúa.

Về mặt sinh lý stress, tác giả phân tích cơ chế gây hại của đất mặn theo các tiêu chuẩn nông hóa học, làm rõ các tác động tiêu cực của ion $Na^+$ và $Cl^-$ lên áp suất thẩm thấu tế bào, sự suy giảm hấp thu khoáng, rối loạn trao đổi nước, hiện tượng "chết trắng" chóp lá và giảm hiệu suất quang hợp. Đồng thời, tác giả tổng hợp các công trình nghiên cứu về vai trò sinh lý của auxin nội sinh và ngoại sinh trong việc giảm thiểu tác hại của stress mặn thông qua cơ chế kích thích kéo dài tế bào rễ, bảo vệ tính toàn vẹn màng tế bào và điều hòa sinh tổng hợp proline.

Chương 2. Phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết quy trình bố trí thí nghiệm, trang thiết bị và các phương pháp phân tích chỉ tiêu được thực hiện tại hai phòng thí nghiệm Sinh lý thực vật. Tác giả trình bày cụ thể:

  • Quy trình thử tính sống hạt lúa ST25 bằng carmin indigo 0,2%.
  • Bố trí 6 nghiệm thức khử trùng bằng Javel (NT1 đến NT6) với nồng độ 0,25% và 0,5% trong các khoảng thời gian 1, 3, 5 phút.
  • Bố trí 6 nghiệm thức khử trùng bằng $HgCl_2$ (NT7 đến NT12) với nồng độ 0,05% và 0,1% trong 1, 3, 5 phút.
  • Bố trí 6 nghiệm thức khảo sát stress mặn NaCl (ĐC và NT13 đến NT17 tương ứng với 0; 1; 3; 5; 7; 9 g/L NaCl).
  • Bố trí 3 nghiệm thức khảo sát nồng độ AIA (NT18, NT19, NT20 tương ứng với 0,1; 0,3; 0,5 mg/L AIA) trên nền môi trường MS bổ sung 9 g/L NaCl.
  • Chi tiết phương pháp giải phẫu nhuộm kép mô lá bằng carmin phèn và xanh methylene, phương pháp trích ly định lượng proline theo phản ứng màu ninhydrin tại bước sóng 520 nm, phương pháp đo quang hợp bằng thiết bị Hansatech và quy trình phân tích thống kê bằng SPSS 20.

Chương 3. Kết quả và thảo luận

Chương 3 trình bày toàn bộ số liệu thực nghiệm thu thập được qua các giai đoạn theo dõi, kèm theo thảo luận chuyên sâu:

  • Đánh giá tính sống và khử trùng: 100% phôi hạt lúa ST25 không bắt màu xanh sau 2 giờ ngâm carmin indigo 0,2%, chứng tỏ hạt giống có sức sống hoàn hảo. Khử trùng bằng Javel cho tỷ lệ mẫu sống rất thấp (<10%), trong khi khử trùng bằng $HgCl_2$ 0,1% trong 3 phút (NT10) cho kết quả tối ưu tuyệt đối với tỷ lệ mẫu sống đạt 100,00%, không bị nhiễm khuẩn hay nhiễm nấm.
  • Tác động của nồng độ muối NaCl: Nồng độ NaCl tăng từ 1 g/L đến 9 g/L làm giảm tỷ lệ nảy mầm và kéo dài thời gian nảy mầm của hạt giống. Ở 1 g/L NaCl, cây vẫn sinh trưởng tương đương đối chứng; nhưng từ nồng độ 3 g/L và 5 g/L, sự sinh trưởng bắt đầu chậm lại. Tại nồng độ 7 g/L và 9 g/L, cây bị ức chế nghiêm trọng: chiều cao cây, số lá, kích thước lá, số rễ và chiều dài rễ giảm mạnh; chóp lá xuất hiện đốm trắng và cháy nâu; sinh khối tươi và khô giảm; cường độ quang hợp giảm và hàm lượng proline tăng cao nhằm phản ứng với stress thẩm thấu.
  • Hiệu quả phục hồi của AIA trong môi trường mặn 9 g/L: Việc bổ sung AIA ở các nồng độ 0,1; 0,3 và 0,5 mg/L vào môi trường chứa 9 g/L NaCl đã cải thiện rõ rệt tỷ lệ nảy mầm, kích thích kéo dài thân và rễ, gia tăng sinh khối tươi, sinh khối khô, phục hồi cường độ quang hợp và ổn định cấu trúc vi phẫu mô dẫn của lá thứ 3 so với nghiệm thức chỉ xử lý mặn 9 g/L không có AIA.

Kết quả và đóng góp

Nghiên cứu đã thu thập và lượng hóa đầy đủ các chỉ tiêu thực nghiệm, làm rõ quy luật đáp ứng của giống lúa ST25 dưới tác động của stress muối và chất điều hòa sinh trưởng AIA.

Nghiệm thức Tác nhân xử lý Tỷ lệ sống sau khử trùng (%) Tỷ lệ nảy mầm ngày 2 (%) Tỷ lệ nảy mầm ngày 5 (%) Chiều cao cây sau 3 tuần (cm) Số lá sau 3 tuần (lá) Số rễ sau 3 tuần (rễ) Chiều dài rễ sau 3 tuần (cm)
ĐC (NT1) $0\text{ g/L NaCl}$ $0,00 \pm 0,00$ $100,00 \pm 0,00$ $100,00 \pm 0,00$ $20,29 \pm 1,61$ $3,80 \pm 0,41$ $10,33 \pm 0,82$ $6,10 \pm 0,47$
NT10 $HgCl_2\text{ 0,1% (3 phút)}$ $100,00 \pm 0,00$ — — — — — —
NT13 $1\text{ g/L NaCl}$ — $95,83$ $100,00$ $18,67 \pm 3,11$ $3,60 \pm 0,51$ $10,33 \pm 0,82$ —
NT14 $3\text{ g/L NaCl}$ — $85,56$ $100,00$ $17,73 \pm 1,23$ $3,27 \pm 0,46$ $9,13 \pm 0,83$ —
NT15 $5\text{ g/L NaCl}$ — $67,78 \pm 18,36$ $92,22 \pm 8,39$ $17,00 \pm 1,38$ — $8,67 \pm 0,52$ $4,30$
NT16 $7\text{ g/L NaCl}$ — $39,89 \pm 5,26$ $68,67 \pm 3,17$ — — $6,33 \pm 0,52$ —
NT17 $9\text{ g/L NaCl}$ — $12,50 \pm 4,19$ $41,67 \pm 6,38$ $7,17$ $1,67$ $5,43 \pm 0,53$ $2,66 \pm 0,09$

Các phát hiện và kết quả chính:

  1. Hiệu quả khử trùng: Khử trùng bằng $HgCl_2$ 0,1% trong 3 phút là quy trình tối ưu nhất cho hạt lúa ST25, đạt tỷ lệ mẫu sống sạch khuẩn 100%, tạo tiền đề cho các thí nghiệm in vitro tiếp theo.
  2. Ngưỡng chịu mặn in vitro của ST25: Nồng độ NaCl 1 g/L chưa gây ảnh hưởng tiêu cực đáng kể đến sinh trưởng của cây. Từ nồng độ 3 g/L đến 5 g/L, các chỉ tiêu sinh trưởng bắt đầu suy giảm. Ở nồng độ 7 g/L và đặc biệt là 9 g/L, cây lúa ST25 bị ức chế nặng nề: tỷ lệ nảy mầm sau 2 ngày giảm xuống chỉ còn 12,50%, chiều cao cây sau 3 tuần chỉ đạt 7,17 cm (so với 20,29 cm ở đối chứng), chiều dài rễ giảm xuống 2,66 cm, số lá giảm còn 1,67 lá/cây, lá bị mất màu hoàn toàn hoặc cháy nâu chóp lá.
  3. Khả năng phục hồi của AIA: Bổ sung AIA ngoại sinh ở các nồng độ 0,1; 0,3 và 0,5 mg/L vào môi trường nhiễm mặn 9 g/L giúp hạt nảy mầm nhanh hơn, cải thiện chiều cao cây, số rễ, chiều dài rễ, tăng tích lũy trọng lượng tươi và trọng lượng khô, duy trì cường độ quang hợp và giảm thiểu sự biến dạng mô giải phẫu lá.

Giải pháp và kiến nghị của tác giả:

  • Đề xuất áp dụng quy trình khử trùng hạt lúa ST25 bằng $HgCl_2$ 0,1% trong thời gian 3 phút trong công tác nhân giống và nghiên cứu sinh học in vitro.
  • Kiến nghị sử dụng chất điều hòa sinh trưởng AIA như một giải pháp xử lý ngoại sinh nhằm kích thích sự sinh trưởng và tăng cường khả năng chống chịu stress mặn cho cây mạ lúa ST25.

Đóng góp khoa học:

  • Cung cấp dữ liệu thực nghiệm toàn diện và chuẩn xác về ngưỡng đáp ứng hình thái, sinh lý và giải phẫu học của giống lúa ST25 dưới tác động của các mức nồng độ mặn NaCl khác nhau trong điều kiện in vitro có kiểm soát.
  • Làm sáng tỏ vai trò hỗ trợ của phytohormone AIA đối với sự nảy mầm và sinh trưởng của giống lúa đặc sản ST25 trong điều kiện bất lợi do mặn.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài:

  • Khóa luận mới khảo sát quá trình sinh trưởng của giống lúa ST25 trong phạm vi 3 tuần nuôi cấy in vitro ở giai đoạn cây mạ trong điều kiện phòng thí nghiệm; chưa theo dõi các giai đoạn sinh trưởng sau như đẻ nhánh, làm đòng, trỗ bông và tạo hạt.
  • Thí nghiệm xử lý AIA mới khảo sát ở 3 mức nồng độ cố định (0,1; 0,3; 0,5 mg/L) trên một nồng độ mặn duy nhất (9 g/L NaCl), chưa mở rộng trên các nồng độ mặn trung gian khác.

Hướng nghiên cứu tiếp theo:

  • Khảo sát sự phối hợp giữa AIA với các chất điều hòa sinh trưởng thực vật khác (như Cytokinin, Gibberellin hoặc Acid Abscisic) để tối ưu hóa khả năng chống chịu stress mặn của giống lúa ST25.
  • Kéo dài thời gian theo dõi sinh trưởng và chuyển cây con in vitro ra thuần hóa trong điều kiện nhà lưới để đánh giá sức sống thực tế.
  • Thử nghiệm xử lý AIA ngoại sinh trên đất nhiễm mặn tự nhiên ngoài đồng ruộng nhằm đối chứng hiệu quả thực tiễn trong canh tác.

Giá trị tham khảo

Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo chuyên môn thiết thực đối với:

  • Sinh viên, học viên cao học và cán bộ nghiên cứu thuộc các chuyên ngành Sư phạm Sinh học, Sinh học thực vật, Công nghệ sinh học và Nông học đang thực hiện các đề tài về nuôi cấy mô tế bào thực vật hoặc đánh giá tính chống chịu stress phi sinh học ở cây trồng.
  • Quy trình khử trùng hạt lúa bằng dung dịch $HgCl_2$ 0,1% trong 3 phút là quy trình chuẩn xác, có tính lặp lại cao, có thể áp dụng trực tiếp cho các nghiên cứu in vitro trên hạt lúa.
  • Phương pháp định lượng proline bằng ninhydrin và kỹ thuật giải phẫu nhuộm kép mô thực vật (carmin phèn - xanh methylene) được mô tả chi tiết, là tài liệu hướng dẫn kỹ thuật phòng thí nghiệm hữu ích.
  • Hệ thống bảng số liệu thống kê về ngưỡng mặn và tác động của AIA cung cấp nguồn dữ liệu đối sánh tin cậy cho các nghiên cứu tiếp theo về giống lúa ST25.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao dung dịch Javel không được chọn làm chất khử trùng bề mặt hạt lúa ST25 trong nghiên cứu này? Thực nghiệm cho thấy dung dịch Javel ở cả hai nồng độ 0,25% và 0,5% trong các thời gian 1, 3, 5 phút đều cho hiệu quả khử trùng rất kém. Tỷ lệ mẫu sống sạch khuẩn thu được ở tất cả các nghiệm thức xử lý Javel đều dưới 10% (từ 0,56% đến 5,35%), không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với đối chứng không khử trùng (0%). Do đó, Javel không đáp ứng yêu cầu vô trùng mô cấy.

2. Công thức và thời gian khử trùng nào đem lại tỷ lệ mẫu sống in vitro cao nhất cho hạt lúa ST25? Nghiệm thức NT10 sử dụng dung dịch sublimat ($HgCl_2$) nồng độ 0,1% trong thời gian 3 phút đạt hiệu quả khử trùng tối ưu nhất với tỷ lệ mẫu sống đạt 100,00%, không xuất hiện mẫu bị nhiễm nấm hay vi khuẩn, hạt nảy mầm thành cây con in vitro khỏe mạnh và tăng trưởng tốt.

3. Mức nồng độ NaCl nào bắt đầu gây ức chế rõ rệt đến tỷ lệ nảy mầm của hạt lúa ST25? Ở nồng độ 1 g/L NaCl, tỷ lệ nảy mầm sau 5 ngày đạt 100% (tương đương đối chứng). Tỷ lệ nảy mầm bắt đầu suy giảm rõ rệt ở nồng độ 5 g/L (đạt 67,78% sau 2 ngày) và bị ức chế nghiêm trọng nhất ở 7 g/L (đạt 39,89% sau 2 ngày; 68,67% sau 5 ngày) và 9 g/L (chỉ đạt 12,50% sau 2 ngày; 41,67% sau 5 ngày).

4. Cây lúa ST25 in vitro bị suy giảm hình thái và sinh lý như thế nào sau 3 tuần nuôi cấy trong môi trường mặn 9 g/L NaCl? Ở nghiệm thức 9 g/L NaCl (NT17), cây lúa ST25 có chiều cao chỉ đạt 7,17 cm sau 21 ngày (so với 20,29 cm ở đối chứng), số lá đạt 1,67 lá (so với 3,80 lá ở đối chứng), số rễ đạt 5,43 rễ và chiều dài rễ đạt 2,66 cm (so với 6,10 cm ở đối chứng). Cây có lóng thân ngắn, lá mất màu xanh hoàn toàn, xuất hiện đốm trắng và cháy nâu chóp lá, đồng thời cường độ quang hợp suy giảm mạnh.

5. Bổ sung AIA ngoại sinh có tác dụng gì đối với cây lúa ST25 in vitro trong môi trường mặn 9 g/L? Bổ sung AIA ở các nồng độ 0,1; 0,3 và 0,5 mg/L giúp cây lúa ST25 giảm nhẹ tác hại của stress mặn 9 g/L: cải thiện tỷ lệ nảy mầm của hạt, kích thích kéo dài thân và rễ, tăng số lượng rễ, nâng cao trọng lượng tươi và trọng lượng khô, duy trì cường độ quang hợp của lá thứ 3 và bảo vệ cấu trúc giải phẫu của bó mạch và mô đồng hóa trong lá.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Võ Ngọc Khôi Nguyên đã xác lập thành công quy trình khử trùng bề mặt hạt lúa ST25 đạt hiệu quả vô trùng 100% bằng dung dịch $HgCl_2$ 0,1% trong thời gian 3 phút phục vụ nuôi cấy in vitro. Nghiên cứu đã chứng minh ngưỡng ức chế sinh trưởng rõ rệt của muối NaCl đối với giống lúa ST25 bắt đầu từ nồng độ 3 g/L và gây tổn thương hình thái, sinh lý nghiêm trọng ở mức 7–9 g/L. Đồng thời, kết quả thực nghiệm khẳng định việc xử lý bổ sung chất điều hòa sinh trưởng AIA (0,1–0,5 mg/L) có tác dụng kích thích sinh trưởng, gia tăng sinh khối và nâng cao khả năng chống chịu stress mặn của cây lúa ST25 ở giai đoạn cây mạ in vitro.