Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Cây sắn (Manihot esculenta Crantz) là cây lương thực có củ lâu năm thuộc chi Manihot, họ Thầu dầu (Euphorbiaceae), có nguồn gốc từ vùng nhiệt đới châu Mỹ Latinh và được du nhập vào Việt Nam từ giữa thế kỷ XVIII. Tại Việt Nam, sắn giữ vị trí là cây lương thực quan trọng thứ ba sau lúa và ngô, đồng thời là nguồn nguyên liệu phục vụ công nghiệp chế biến tinh bột, thức ăn chăn nuôi và sản xuất nhiên liệu sinh học (ethanol sinh học). Theo số liệu thống kê được tác giả trích dẫn:
- Trên thế giới: Năm 2011, có 100 quốc gia canh tác sắn với tổng diện tích 19,64 triệu ha, năng suất bình quân đạt 12,83 tấn/ha và tổng sản lượng đạt 252,20 triệu tấn.
- Tại Việt Nam: Năm 2011, diện tích sắn đạt 560,1 nghìn ha, năng suất bình quân 17,69 tấn/ha, tổng sản lượng 9,87 triệu tấn. Kim ngạch xuất khẩu sắn và sản phẩm sắn năm 2011 đạt 2,68 triệu tấn (tương đương 960,2 triệu USD); năm 2012 đạt 4,23 triệu tấn (trị giá 1,35 tỷ USD).
Tuy nhiên, sản xuất sắn tại Việt Nam đang đối mặt với nhiều loại sâu bệnh hại nguy hiểm như sâu xanh (Chloridae obsoleta F.), bệnh thối thân củ do nấm Phytophthora spp., bệnh khảm sắn (Potexvirus), bệnh đốm xanh (Comoviridae), cùng các đối tượng dịch hại mới xâm nhập như rệp sáp bột hồng (Phenacoccus manihoti) và bệnh chổi rồng do phytoplasma gây ra. Phương thức nhân giống truyền thống bằng hom thân dài 20–30 cm bộc lộ nhiều hạn chế: hệ số nhân giống thấp (một cây sắn trung bình chỉ tạo được khoảng 10 hom giống mỗi năm, cần tới 4 năm để nhân đủ số lượng 10.000 hom cho 1 ha), độ đồng nhất di truyền không cao, dễ làm lây lan nguồn bệnh qua các thế hệ và gặp khó khăn khi cung ứng giống quy mô lớn.
Xuất phát từ thực tiễn trên, tác giả đã thực hiện đề tài nghiên cứu nhằm ứng dụng kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật để tạo nguồn cây giống sạch bệnh, đồng nhất di truyền và tạo tiền đề vật liệu phục vụ công tác chuyển gen.
Mục đích nghiên cứu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến khả năng tái sinh in vitro của một số giống sắn để tạo nguồn vật liệu phục vụ cho chuyển gen.
Các yêu cầu và nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:
- Xác định được ảnh hưởng của một số chất khử trùng đến khả năng tạo nguồn vật liệu sạch cho nuôi cấy.
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ đường Sucrose đến tái sinh chồi sắn.
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ CuSO4.5H2O đến tái sinh chồi sắn.
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ BA đến khả năng tái sinh chồi sắn.
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ BA và NAA đến nhân nhanh chồi sắn.
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ GA3 đến khả năng kéo dài chồi sắn.
- Xác định được ảnh hưởng của nồng độ IBA đến khả năng ra rễ sắn in vitro.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:
- Đối tượng nghiên cứu: Đoạn thân non mang mắt ngủ của 5 giống sắn gồm Xanh Vĩnh Phú, KM98-7, KM440, KM414 và KM94.
- Phạm vi nội dung: Đánh giá tác động của chất khử trùng, nồng độ đường sucrose, đồng sunfat (CuSO4.5H2O) và các chất điều hòa sinh trưởng thực vật (BA, NAA, GA3, IBA) đến các giai đoạn tái sinh in vitro.
- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 12/2013 đến tháng 6/2014.
- Địa điểm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm Công nghệ tế bào thực vật, Khoa Công nghệ Sinh học - Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khung lý thuyết và cơ sở khoa học:
- Khóa luận dựa trên học thuyết về tính toàn năng của tế bào thực vật (Haberlandt, 1902) và nguyên lý phân hóa, phản phân hóa tế bào (Nguyễn Quang Thạch, 2005). Theo đó, tế bào sinh dưỡng đã chuyên hóa có thể quay trở lại trạng thái phôi sinh và tái sinh thành cây hoàn chỉnh dưới sự điều khiển của các yếu tố ngoại sinh.
- Quy trình nuôi cấy tuân thủ mô hình 5 giai đoạn phát triển mô tế bào thực vật (Ngô Xuân Bình và cộng sự): (1) Chuẩn bị và tạo nguồn mẫu vô trùng; (2) Tái sinh mẫu nuôi cấy; (3) Nhân nhanh chồi; (4) Tạo cây hoàn chỉnh qua kích thích ra rễ; (5) Huấn luyện và chuyển cây ra đất.
- Môi trường dinh dưỡng cơ sở: Môi trường khoáng MS (Murashige & Skoog, 1962), bổ sung nguồn cacbon là đường sucrose, chất làm rắn môi trường là agarose (5 g/l), các vitamin nhóm B (B1, B3, B6, Myo-inositol), vi lượng bổ sung CuSO4.5H2O, và các nhóm chất điều hòa sinh trưởng gồm Auxin (NAA, IBA), Cytokinin (BA), Gibberellin (GA3).
Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm:
- Chuẩn bị mẫu cấy: Sử dụng đoạn thân non có 5–7 lá cắt từ cây mẹ. Rửa sạch bằng nước xà phòng loãng, xả dưới vòi nước máy và tráng 2–3 lần bằng nước cất vô trùng. Sau đó xử lý lắc trong cồn 70° trong 2 phút, rửa sạch bằng nước cất vô trùng rồi khử trùng bằng các dung dịch hóa chất trong 10 phút. Mẫu được cắt thành các đoạn nhỏ kích thước 0,5–0,7 cm chứa mắt ngủ.
- Thiết kế thí nghiệm: Bố trí theo khối ngẫu nhiên, nhắc lại 3 lần:
- Thí nghiệm 1 (Khử trùng): 3 công thức gồm Javel 0,5%, HgCl2 0,1%, Presept 0,1%; theo dõi 45 mẫu/công thức.
- Thí nghiệm 2 (Nồng độ Sucrose): 4 mức nồng độ (2%, 3%, 4%, 5%), theo dõi 45 mẫu/công thức (15 mẫu/lần nhắc lại).
- Thí nghiệm 3 (Nồng độ CuSO4.5H2O): 4 mức nồng độ (0,5; 1,0; 2,0; 3,0 mM/l), theo dõi 45 mẫu/công thức.
- Thí nghiệm 4 (Nồng độ BA): 4 mức nồng độ (0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mg/l), theo dõi 45 mẫu/công thức.
- Thí nghiệm 5 (Nhân nhanh chồi BA kết hợp NAA): Cắt chồi tái sinh dài 3 cm, cấy vào môi trường chứa BA tối ưu kết hợp NAA ở các nồng độ 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 mg/l; quy mô 30 mẫu/công thức (10 mẫu/lần nhắc lại).
- Thí nghiệm 6 (Kéo dài chồi bằng GA3): Sử dụng cụm chồi sau 2 tuần nuôi cấy, cấy sang môi trường MS bổ sung GA3 ở các nồng độ 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mg/l; quy mô 30 mẫu/công thức.
- Thí nghiệm 7 (Kích thích ra rễ bằng IBA): Chồi đạt chiều cao 5–7 cm được cấy sang môi trường bổ sung IBA ở các nồng độ 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mg/l.
- Điều kiện nuôi cấy: Nhiệt độ phòng nuôi duy trì 25 ± 2°C; thời gian chiếu sáng 16 giờ/ngày; cường độ chiếu sáng 2000–2500 lux; độ ẩm tương đối trong bình nuôi đạt xấp xỉ 100%. Độ pH môi trường đo bằng máy Hanna HI2210, điều chỉnh ở mức 5,6–5,8 hoặc 5,8–6,0 trước khi hấp khử trùng ở 121°C, áp suất 1,1 atm trong 20 phút.
Phương pháp xử lý số liệu:
- Số liệu được tổng hợp trên phần mềm Microsoft Excel 2003 và phân tích phương sai, so sánh các giá trị trung bình bằng phép thử LSD (Least Significant Difference) hoặc phân hạng Duncan ở mức ý nghĩa α = 0,05 (độ tin cậy 95%) trên phần mềm IRRISTART 4.0. Độ đồng đều của các thí nghiệm được kiểm soát qua hệ số biến động CV (%).
Nội dung chính theo từng chương
Phần 1: Mở đầu
Tác giả trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ vai trò kinh tế của cây sắn trong cơ cấu cây trồng nông nghiệp và công nghiệp chế biến tại Việt Nam. Phân tích nguyên nhân dịch hại bùng phát (rệp sáp bột hồng, chổi rồng do phytoplasma) và những hạn chế căn bản của phương pháp nhân giống truyền thống bằng hom. Từ đó, xác định mục tiêu xây dựng quy trình tái sinh in vitro tạo nguồn giống sạch bệnh và phục vụ công tác chuyển gen; nêu rõ 7 nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể, chỉ ra ý nghĩa khoa học trong việc bổ sung dữ liệu vi nhân giống sắn và ý nghĩa thực tiễn đối với sản xuất nông nghiệp vùng Trung du và Miền núi phía Bắc.
Phần 2: Tổng quan tài liệu
Chương này tổng hợp các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước:
- Nguồn gốc, phân loại thực vật và đặc tính nông học: Xác định chi Manihot có bộ nhiễm sắc thể 2n = 36, phân loại theo Roger và Appan (1973). Trình bày chi tiết đặc điểm hình thái, thời gian sinh trưởng, năng suất và hàm lượng tinh bột của 5 giống sắn nghiên cứu: giống KM94 (MKUC 28-77-3 du nhập từ CIAT Thái Lan, tinh bột 25–30%), KM98-7 (chọn từ hạt lai tại Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, tinh bột 28–29%), Xanh Vĩnh Phú (giống địa phương miền núi phía Bắc, tinh bột 28,5%), KM440 (con lai KM98-1 x KM36, tinh bột 26,1–28,7%) và KM414 (con lai lai kép từ tổ hợp KM146 x KM143-8-1, tinh bột 27,8–29,5%).
- Giá trị dinh dưỡng và kinh tế: Phân tích thành phần củ tươi và bột sắn khô (tinh bột 64,28%, protein 2,18%, giàu lizin và tryptophan); thị trường xuất khẩu sắn lát và tinh bột của Việt Nam chủ yếu sang Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản.
- Cơ sở sinh học của nuôi cấy mô: Khái quát vai trò của tính toàn năng tế bào, sự cân bằng hoocmon ngoại sinh Auxin/Cytokinin trong việc định hướng phát sinh hình thái (tạo chồi, tạo rễ hoặc mô sẹo), vai trò của các chất khoáng đa - vi lượng và các vitamin nhóm B. Tổng kết tình hình nghiên cứu nuôi cấy mô sắn tại CIAT, IITA và các viện nghiên cứu tại Việt Nam (Viện Công nghệ sinh học, Viện Sinh học Nhiệt đới, Viện Di truyền Nông nghiệp).
Phần 3: Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu
Trình bày nguồn gốc vật liệu thực vật từ Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên; danh mục hóa chất chuẩn (Sigma, Duchefa) và các thiết bị sử dụng (nồi hấp ALP Nhật Bản, tủ cấy vô trùng Airtech Hàn Quốc, tủ sấy Memmert Đức). Mô tả chi tiết phương pháp khử trùng bề mặt mô, kỹ thuật nuôi cấy trên môi trường nền MS, công thức bổ sung cho 7 thí nghiệm thực nghiệm, các công thức tính tỷ lệ nhiễm, tỷ lệ sống, tỷ lệ bật chồi, chiều cao chồi, hệ số nhân chồi và phương pháp phân tích thống kê trên IRRISTART 4.0.
Phần 4: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Chương này công bố và luận giải các số liệu thực nghiệm thu được:
- Ảnh hưởng của chất khử trùng: Đánh giá hiệu lực của Javel 0,5%, HgCl2 0,1% và Presept 0,1% sau 10 ngày cấy. Phân tích cơ chế tác động mạnh của ion Hg2+ đối với việc làm tê liệt men hô hấp và nhóm thiol (-SH) của tế bào vi sinh vật, giải thích nguyên nhân tỷ lệ vô trùng vượt trội của HgCl2 so với các gốc clo.
- Tác động của nguồn cacbon: So sánh 4 mức nồng độ sucrose (2% đến 5%) sau 14 ngày nuôi cấy; phân tích sự tương tác giữa nồng độ đường và đặc tính di truyền của từng giống sắn đến tốc độ bật chồi và chất lượng mô.
- Tác động của vi lượng CuSO4.5H2O: Phân tích mức độ cải thiện khả năng tái sinh chồi khi bổ sung CuSO4.5H2O ở các nồng độ từ 0,5 đến 3,0 mM, chứng minh nồng độ đồng cao hơn môi trường MS tiêu chuẩn giúp chồi mập và xanh đậm hơn.
- Vai trò của Cytokinin (BA): Đánh giá tác động kích thích phân chia tế bào và phân hóa chồi nách của BA ở các nồng độ từ 0,5 đến 2,0 mg/l; giải thích hiện tượng ức chế trao đổi chất và làm giảm chất lượng chồi khi nồng độ BA vượt quá mức tối ưu.
- Thảo luận về giai đoạn nhân nhanh, kéo dài và kích thích tạo rễ chồi in vitro.
Kết luận và kiến nghị
Tổng kết các thông số kỹ thuật tối ưu đã xác định cho từng giống sắn về chất khử trùng, nồng độ sucrose, nồng độ CuSO4.5H2O và nồng độ BA. Kiến nghị tiếp tục hoàn thiện giai đoạn huấn luyện cây con ngoài vườn ươm và đưa nguồn vật liệu vô trùng này vào các nghiên cứu chuyển gen chuyên sâu.
Kết quả và đóng góp
Các kết quả định lượng cụ thể được trích xuất trực tiếp từ các bảng số liệu của khóa luận:
- Kết quả khử trùng mẫu sắn (sau 10 ngày nuôi cấy):
Dung dịch HgCl2 0,1% khử trùng trong 10 phút cho hiệu quả cao nhất ở cả 5 giống sắn, tỷ lệ mẫu nhiễm dao động từ 26,7% đến 37,8% và tỷ lệ mẫu sống không nhiễm đạt từ 62,2% đến 73,3%. Trong khi đó, dung dịch Javel 0,5% cho tỷ lệ mẫu không nhiễm đạt 48,9–55,6%; dung dịch Presept 0,1% cho tỷ lệ nhiễm rất cao (60,0–95,6%), tỷ lệ không nhiễm thấp nhất ở giống KM98-7 chỉ đạt 4,4%.
| Chất khử trùng (thời gian 10 phút) |
Chỉ tiêu theo dõi |
Sắn Xanh Vĩnh Phú |
Giống KM440 |
Giống KM414 |
Giống KM94 |
Giống KM98-7 |
| Javel 0,5% |
Tỷ lệ nhiễm (%)
Tỷ lệ không nhiễm (%) |
46,7
53,3 |
51,1
48,9 |
48,9
51,1 |
44,4
55,6 |
44,4
55,6 |
| HgCl2 0,1% |
Tỷ lệ nhiễm (%)
Tỷ lệ không nhiễm (%) |
35,6
64,4 |
37,8
62,2 |
33,3
66,7 |
31,1
68,9 |
26,7
73,3 |
| Presept 0,1% |
Tỷ lệ nhiễm (%)
Tỷ lệ không nhiễm (%) |
75,6
24,4 |
77,8
22,2 |
82,2
17,8 |
60,0
40,0 |
95,6
4,4 |
- Kết quả ảnh hưởng của nồng độ đường Sucrose (sau 14 ngày nuôi cấy):
Nồng độ sucrose tối ưu có sự khác biệt rõ rệt theo kiểu gen của từng giống:
- Ở nồng độ Sucrose 2%: Đạt tỷ lệ tái sinh chồi cao nhất đối với giống KM440 (97,8%) và KM94 (84,4%), chồi mập, xanh đậm.
- Ở nồng độ Sucrose 3%: Cho tỷ lệ tái sinh chồi cao nhất đối với giống KM414 (93,3%), Xanh Vĩnh Phú (88,9%) và KM98-7 (77,8%), chồi sinh trưởng tốt.
- Khi tăng nồng độ sucrose lên 4% và 5%, tỷ lệ bật chồi ở tất cả các giống đều sụt giảm mạnh (ở mức 5% chỉ còn từ 31,1% đến 37,8%), chồi thu được nhỏ và có màu vàng nhạt.
- Kết quả ảnh hưởng của nồng độ CuSO4.5H2O (sau 14 ngày nuôi cấy):
Việc bổ sung thêm CuSO4.5H2O vào môi trường MS kích thích rõ rệt sự bật chồi và nâng cao chất lượng chồi:
- Ở nồng độ 1,0 mM: Cho tỷ lệ tái sinh chồi cao nhất ở giống KM94, đạt 97,8%.
- Ở nồng độ 2,0 mM: Đạt kết quả tối ưu cho 3 giống gồm KM414 (84,4%), KM98-7 (84,4%) và Xanh Vĩnh Phú (82,2%), chồi mập, có màu xanh đậm.
- Ở nồng độ 3,0 mM: Cho tỷ lệ bật chồi cao nhất đối với giống KM440, đạt 82,2%.
- Kết quả ảnh hưởng của nồng độ BA (sau 14 ngày nuôi cấy):
Chất kích thích sinh trưởng 6-Benzyladenine (BA) quyết định tốc độ hình thành chồi bất định và đánh thức mắt ngủ:
- Nồng độ BA 0,5 mg/l: Tối ưu cho 3 giống sắn gồm KM414 (97,8%), KM98-7 (91,1%) và KM440 (84,4%), chồi mập và phát triển đồng đều.
- Nồng độ BA 1,0 mg/l: Tối ưu cho giống sắn Xanh Vĩnh Phú, đạt tỷ lệ bật chồi 84,4%.
- Nồng độ BA 1,5 mg/l: Tối ưu cho giống sắn KM94, đạt tỷ lệ bật chồi 91,1%.
- Nồng độ BA 2,0 mg/l: Gây ức chế sinh trưởng ở cả 5 giống sắn, tỷ lệ bật chồi suy giảm chỉ còn 26,7–44,4%, chồi còi cọc và xuất hiện sắc tố vàng.
Bảng tổng hợp các thông số kỹ thuật tối ưu cho giai đoạn tái sinh chồi của 5 giống sắn:
| Giống sắn |
Nồng độ Sucrose tối ưu (%) |
Nồng độ CuSO4.5H2O tối ưu (mM) |
Nồng độ BA tối ưu (mg/l) |
Tỷ lệ bật chồi tối đa đạt được (%) |
| KM440 |
2 |
3,0 |
0,5 |
97,8 (với Sucrose 2%) |
| KM414 |
3 |
2,0 |
0,5 |
97,8 (với BA 0,5 mg/l) |
| KM98-7 |
3 |
2,0 |
0,5 |
91,1 (với BA 0,5 mg/l) |
| KM94 |
2 |
1,0 |
1,5 |
97,8 (với CuSO4 1,0 mM) |
| Xanh Vĩnh Phú |
3 |
2,0 |
1,0 |
88,9 (với Sucrose 3%) |
Đóng góp của đề tài:
- Về mặt lý thuyết: Cung cấp hệ thống dữ liệu thực nghiệm về sự đáp ứng mô in vitro của 5 giống sắn phổ biến tại Việt Nam; xác nhận vai trò quan trọng của ion Cu2+ bổ sung và nồng độ chất điều hòa sinh trưởng BA đối với quá trình phát sinh hình thái chồi sắn từ đoạn thân non.
- Về mặt thực tiễn: Xác lập các thông số môi trường cụ thể cho từng giống sắn, tạo tiền đề kỹ thuật để xây dựng quy trình nhân giống sạch bệnh quy mô lớn và cung cấp nguồn vật liệu mô đạt chuẩn phục vụ cho các nghiên cứu chuyển gen cải tạo giống sắn tại khu vực Trung du và Miền núi phía Bắc.
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
Hạn chế của nghiên cứu:
- Đề tài được thực hiện trong khung thời gian 6 tháng của khóa luận tốt nghiệp (12/2013 đến 6/2014) nên phần lớn dữ liệu hoàn thiện và công bố chi tiết tập trung ở 4 thí nghiệm đầu (khử trùng, nồng độ đường, bổ sung CuSO4 và nồng độ BA); các giai đoạn tiếp theo về nhân nhanh chồi bằng tổ hợp BA-NAA, kéo dài chồi bằng GA3 và kích thích ra rễ bằng IBA mới dừng ở các công thức thiết lập bước đầu.
- Quy trình vô trùng phụ thuộc vào HgCl2 0,1% để đạt tỷ lệ sống cao; đây là hóa chất có độc tính mạnh với con người và môi trường, đòi hỏi quy trình xử lý chất thải nghiêm ngặt trong điều kiện thực tế.
- Khóa luận mới hoàn thành việc tạo nguồn vật liệu tái sinh in vitro, chưa thực hiện bước chuyển nạp gen cụ thể trên nguồn vật liệu này.
Hướng nghiên cứu tiếp:
- Hoàn thiện đầy đủ các chỉ số định lượng về hệ số nhân chồi, chiều cao chồi và chất lượng bộ rễ ở các giai đoạn nuôi cấy tiếp theo; nghiên cứu thử nghiệm các chất khử trùng thay thế ít độc hại hơn nhưng vẫn duy trì tỷ lệ mẫu sống không nhiễm cao.
- Triển khai nghiên cứu giai đoạn 5 (chuyển cây in vitro ra đất vườn ươm, đánh giá tỷ lệ sống tự dưỡng).
- Sử dụng các chồi và cụm mô tái sinh đạt chuẩn thu được từ quy trình này để thực hiện các thí nghiệm chuyển gen kháng bệnh (kháng virus khảm lá, chổi rồng) hoặc gen nâng cao phẩm chất tinh bột sắn.
Giá trị tham khảo
Tài liệu khóa luận có giá trị tham khảo chuyên môn đối với:
- Giảng viên, sinh viên và học viên cao học chuyên ngành Công nghệ Sinh học, Nông học, Khoa học cây trồng thực hiện các đề tài liên quan đến vi nhân giống và nuôi cấy mô tế bào thực vật.
- Các kỹ thuật viên tại các trung tâm giống cây trồng, phòng thí nghiệm nuôi cấy mô đang nghiên cứu quy trình nhân giống vô tính sắn sạch bệnh phục vụ sản xuất nông nghiệp.
- Các nhà nghiên cứu công nghệ sinh học thực vật cần tìm kiếm thông số nồng độ hóa chất khử trùng và tỷ lệ phytohormone để tạo nguồn mô tái sinh phục vụ công tác chuyển gen bằng Agrobacterium tumefaciens hoặc súng bắn gen trên cây có củ.
Nội dung đáng tham khảo nhất là bảng số liệu chi tiết về sự phân hóa nồng độ dinh dưỡng và chất kích thích sinh trưởng theo từng giống sắn riêng biệt (đặc biệt là 5 giống KM94, KM98-7, KM440, KM414 và Xanh Vĩnh Phú), giúp người làm thực nghiệm tránh việc áp dụng rập khuôn một công thức môi trường chung cho tất cả các giống.
Câu hỏi thường gặp
-
Hóa chất nào cho hiệu quả khử trùng mẫu đoạn thân sắn tốt nhất và tỷ lệ vô trùng đạt được là bao nhiêu?
Trong 3 loại hóa chất khảo sát (Javel 0,5%, HgCl2 0,1% và Presept 0,1%), dung dịch HgCl2 0,1% với thời gian xử lý 10 phút cho hiệu quả khử trùng cao nhất ở cả 5 giống sắn. Tỷ lệ mẫu sống không nhiễm đạt từ 62,2% đến 73,3% (cao nhất ở giống KM98-7 đạt 73,3%, KM94 đạt 68,9%, KM414 đạt 66,7%, Xanh Vĩnh Phú đạt 64,4% và KM440 đạt 62,2%).
-
Nồng độ đường Sucrose ảnh hưởng như thế nào đến khả năng tái sinh chồi của các giống sắn?
Khả năng bật chồi phụ thuộc vào nồng độ sucrose và có sự sai khác theo giống:
- Mức 2% sucrose thích hợp nhất cho giống KM440 (tỷ lệ bật chồi 97,8%) và KM94 (84,4%).
- Mức 3% sucrose thích hợp nhất cho giống KM414 (93,3%), Xanh Vĩnh Phú (88,9%) và KM98-7 (77,8%).
- Mức 4% và 5% sucrose làm giảm tỷ lệ tái sinh chồi ở tất cả các giống (xuống còn 31,1–37,8% ở mức 5%), chồi nhỏ và chuyển màu vàng.
-
Việc bổ sung vi lượng CuSO4.5H2O vào môi trường MS có tác dụng gì và nồng độ tối ưu cho từng giống là bao nhiêu?
Việc bổ sung CuSO4.5H2O giúp gia tăng tỷ lệ bật chồi và nâng cao chất lượng chồi (chồi mập hơn, xanh đậm hơn). Mức nồng độ tối ưu được ghi nhận: nồng độ 1,0 mM tối ưu cho giống KM94 (tỷ lệ bật chồi 97,8%); nồng độ 2,0 mM tối ưu cho giống KM414 (84,4%), KM98-7 (84,4%) và Xanh Vĩnh Phú (82,2%); nồng độ 3,0 mM tối ưu cho giống KM440 (82,2%).
-
Nồng độ chất điều hòa sinh trưởng BA ảnh hưởng như thế nào đến sự hình thành chồi sắn in vitro?
BA kích thích phân chia tế bào và bật chồi nách hiệu quả ở nồng độ từ 0,5 đến 1,5 mg/l tùy giống: mức 0,5 mg/l tối ưu cho KM414 (97,8%), KM98-7 (91,1%) và KM440 (84,4%); mức 1,0 mg/l tối ưu cho Xanh Vĩnh Phú (84,4%); mức 1,5 mg/l tối ưu cho KM94 (91,1%). Tuy nhiên, khi tăng nồng độ BA lên 2,0 mg/l, quá trình sinh trưởng bị ức chế, tỷ lệ bật chồi giảm mạnh xuống mức 26,7–44,4% và chồi còi cọc.
-
Nguồn gốc mẫu cấy ban đầu được sử dụng trong các thí nghiệm là gì?
Vật liệu nuôi cấy ban đầu là các đoạn thân non 5–7 lá cắt từ cây mẹ thuộc 5 giống sắn (Xanh Vĩnh Phú, KM98-7, KM440, KM414, KM94) do Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên cung cấp. Mẫu sau khử trùng được cắt thành từng đoạn nhỏ có kích thước 0,5–0,7 cm chứa mắt ngủ để cấy vào môi trường tái sinh.
Kết luận
Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Lê Thị Hằng đã giải quyết được vấn đề thực nghiệm về ảnh hưởng của chất khử trùng, nồng độ sucrose, vi lượng CuSO4.5H2O và chất kích thích sinh trưởng BA đến khả năng tái sinh in vitro của 5 giống sắn quan trọng tại Việt Nam. Nghiên cứu đã xác định được quy trình vô trùng mẫu hiệu quả bằng HgCl2 0,1% cùng các công thức dinh dưỡng tối ưu mang tính đặc thù cho từng kiểu gen của giống. Các kết quả thực nghiệm đạt được là cơ sở dữ liệu tin cậy phục vụ nhân giống sắn sạch bệnh và tạo nguồn mô thực vật đồng nhất cho công tác chuyển gen cây trồng.
