Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Nano Bạc Đến Nhân Giống In Vitro Lan Hồ Điệp Tiểu Kiều Tím (Phalaenopsis sp)

Lan Hồ Điệp Tiểu Kiều Tím (Phalaenopsis wedding promenade) thuộc họ Orchidaceae, có nguồn gốc từ Đông Nam Á. Loại lan này được đánh giá cao về vẻ đẹp tinh tế, sang trọng và thời gian tươi lâu. Dendrobium parishii là một loài lan hồ điệp tương tự. Hiện nay, việc lai tạo và phát triển các giống lan mới diễn ra mạnh mẽ, tạo ra sự đa dạng về màu sắc và kích thước. In vitro propagation được xem là một giải pháp hiệu quả để nhân giống lan trên quy mô lớn.

Phương pháp nhân giống in vitro mang lại nhiều ưu điểm so với các phương pháp truyền thống như nhân giống cơ học hoặc sử dụng kích thích tố. Phương pháp nhân giống vô tính này giúp duy trì kiểu gen mong muốn, tạo ra cây giống đồng đều và sản xuất được số lượng lớn trong thời gian ngắn. Đặc biệt, nuôi cấy mô lan hồ điệp giúp giảm giá thành sản phẩm, tạo điều kiện cho nhiều người tiếp cận được loài hoa này.

Nhiễm khuẩn là một trong những nguyên nhân chính gây thất bại trong nuôi cấy mô lan hồ điệp. Các tác nhân gây nhiễm có thể là vi khuẩn, nấm hoặc virus, xâm nhập từ môi trường bên ngoài hoặc tồn tại tiềm ẩn trong mô cây. Việc kiểm soát nhiễm khuẩn đòi hỏi quy trình khử trùng nghiêm ngặt và sử dụng các chất kháng sinh hoặc kháng nấm phù hợp. Tuy nhiên, việc sử dụng quá nhiều chất kháng sinh có thể gây ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển của cây.

Nano bạc (AgNPs) là một vật liệu nano có đặc tính kháng khuẩn vượt trội. Cơ chế kháng khuẩn của nano bạc bao gồm phá vỡ màng tế bào vi sinh vật, ức chế quá trình trao đổi chất và gây tổn thương DNA. Nhờ kích thước nhỏ, nano bạc có thể dễ dàng xâm nhập vào mô cây và tiêu diệt các tác nhân gây nhiễm. Hơn nữa, khả năng kháng khuẩn của nano bạc được đánh giá là an toàn hơn so với nhiều chất khử trùng truyền thống.

Ngoài khả năng kháng khuẩn, một số nghiên cứu cho thấy nano bạc còn có tác động tích cực đến sinh trưởng lan hồ điệp và phát triển lan hồ điệp. Nano bạc có thể thúc đẩy quá trình quang hợp, tăng cường hấp thu dinh dưỡng và cải thiện khả năng chống chịu stress của cây. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng độc tính của nano bạc có thể xảy ra nếu sử dụng nồng độ quá cao. Do đó, việc xác định nồng độ nano bạc tối ưu là rất quan trọng.

Nguồn vật liệu ban đầu cho nghiên cứu là mẫu phát hoa của Lan Hồ Điệp Tiểu Kiều Tím được thu thập từ các vườn lan uy tín. Mẫu vật được khử trùng bề mặt bằng các phương pháp tiêu chuẩn trước khi đưa vào môi trường nuôi cấy in vitro. Mục tiêu của giai đoạn này là tạo ra nguồn mô sẹo sạch bệnh, có khả năng tái sinh chồi.

Thí nghiệm khử trùng được thực hiện với các nồng độ nano bạc khác nhau và thời gian xử lý khác nhau. Sau khi xử lý, mẫu vật được cấy vào môi trường dinh dưỡng và theo dõi tỷ lệ mẫu sống và tỷ lệ mẫu sạch. Nồng độ nano bạc cho tỷ lệ mẫu sạch cao nhất và ít gây hại cho mô cây sẽ được lựa chọn.

Các thí nghiệm nhân chồi và tạo rễ được thực hiện bằng cách bổ sung nano bạc vào môi trường nuôi cấy in vitro với các nồng độ khác nhau. Sự hình thành chồi và sự phát triển rễ được theo dõi và đánh giá dựa trên các chỉ tiêu như hệ số nhân giống, số lượng chồi, số lượng rễ và chiều dài rễ. Chất lượng cây giống cũng được đánh giá dựa trên hình thái và khả năng sinh trưởng.

Kết quả cho thấy, việc sử dụng nano bạc ở nồng độ 125 ppm cho tỷ lệ mẫu sống và tỉ lệ mẫu sống sạch cao nhất, tương đương với 74% và 72%. Điều này cho thấy nano bạc có khả năng khử trùng hiệu quả mà không gây ảnh hưởng lớn đến sức sống của mô cây.

Môi trường nền bổ sung 4ppm nano bạc cho hệ số nhân giống đạt cao nhất là 2,49 lần. Điều này cho thấy nano bạc có tác dụng thúc đẩy quá trình nhân chồi và tăng số lượng chồi hình thành từ một mẫu ban đầu.

Môi trường MS bổ sung 1,5mg/l α-AA và 4ppm nano bạc cho số rễ đạt cao nhất là 4,03 rễ/chồi, cao hơn đáng kể so với công thức đối chứng (2,05 rễ/chồi). Ngoài ra, chiều dài rễ trung bình cũng cao nhất ở công thức này, đạt 35,05 mm so với 15,63mm ở công thức đối chứng.

Kết quả nghiên cứu cho thấy tiềm năng lớn của việc sử dụng nano bạc trong nuôi cấy mô lan hồ điệp. Việc tối ưu hóa nồng độ nano bạc và quy trình ứng dụng sẽ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất cây giống lan, giảm chi phí và tăng chất lượng cây giống.

Các nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc đánh giá tác động của nano bạc đến khả năng kháng khuẩn của cây lan sau khi đưa ra ngoài môi trường. Ngoài ra, cần nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tác động của nano bạc lên quá trình sinh lý và sinh hóa của cây lan.