Nghiên cứu tạo đột biến in vitro và đánh giá sai khác di truyền của Dendrobium chrysotoxum

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu vnua nghiên cứu tạo đột biến in vitro chọn lọc và đánh giá sai khác di truyền của các dòng hoàng, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Nguyễn Quỳnh Chi
• Người hướng dẫn: TS. Đinh Trường Sơn
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
• Đề tài: Nghiên cứu tạo đột biến in vitro, chọn lọc và đánh giá sai khác di truyền của các dòng Hoàng thảo Kim Điệp (Dendrobium chrysotoxum) đột biến.
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. MỞ ĐẦU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 1.3. Phạm vi nghiên cứu
• 1.4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
• 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. Giới thiệu chung về chi lan Hoàng thảo (Dendrobium)
• 2.2. Vị trí phân bố và phân loại
• 2.3. Đặc điểm hình thái
• 2.4. Đặc điểm sinh thái
• 2.5. Một số thông tin về Lan Hoàng thảo Kim Điệp (Dendrobium chrysotoxum)
• 2.6. Nghiên cứu nhân giống lan Hoàng thảo (Dendrobium) trên thế giới và Việt Nam
• 2.7. Khái quát về xử lý đột biến trong chọn tạo giống cây trồng
• 2.7.1. Khái niệm về đột biến
• 2.7.2. Các tác nhân gây đột biến
• 2.7.3. Cơ sở di truyền của đột biến
• 2.7.4. Chỉ thị phân tử RAPD
• 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Địa điểm nghiên cứu
• 3.2. Thời gian nghiên cứu
• 3.3. Đối tượng - vật liệu nghiên cứu
• 3.3.1. Đối tượng nghiên cứu
• 3.3.2. Vật liệu nghiên cứu
• 3.4. Nội dung nghiên cứu
• 3.4.1. Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi sau xử lý với sodium azide sau các lần cấy chuyển
• 3.4.2. Nhân dòng cho các cá thể đột biến sau chọn lọc
• 3.4.3. Đánh giá sự sai khác di truyền của dòng Hoàng thảo Kim Điệp đột biến
• 3.5. Phương pháp nghiên cứu
• 3.5.1. Phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật
• 3.5.2. Phương pháp xử lý đột biến
• 3.5.3. Phương pháp tách chiết DNA
• 3.5.4. Phương pháp đánh giá sai khác di truyền bằng chỉ thị phân tử RAPD
• 3.6. Chỉ tiêu theo dõi
• 3.7. Phân tích số liệu
• 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. Kết quả nghiên cứu
• 4.1.1. Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi sau xử lý với sodium azide
• 4.1.2. Đánh giá khả năng nhân nhanh in vitro trên môi trường MS + 3 mg/l BA của 6 dòng đột biến giả định bằng phương pháp giâm thân
• 4.1.3. Đánh giá khả năng nhân nhanh in vitro trên môi trường MS + 3 mg/l kinetine của 6 dòng đột biến giả định bằng phương pháp giâm thân
• 4.1.4. Đánh giá khả năng nhân nhanh in vitro trên môi trường MS + 3 mg/l BA + 0.5 mg/l IBA của 6 dòng đột biến giả định bằng phương pháp giâm thân
• 4.1.5. Đánh giá khả năng nhân nhanh in vitro trên môi trường MS + 3 mg/l kinetine + 0.5 mg/l IBA của 6 dòng đột biến giả định bằng phương pháp giâm thân
• 4.1.6. Kết quả tách chiết DNA tổng số
• 4.1.7. Kết quả phân tích RAPD
• 4.2. Kết luận và kiến nghị
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu đột biến in vitro Dendrobium chrysotoxum

Nghiên cứu đột biến in vitro của Dendrobium chrysotoxum là một lĩnh vực quan trọng trong công nghệ sinh học. Đột biến in vitro không chỉ giúp tạo ra các giống mới mà còn nâng cao chất lượng cây trồng. Dendrobium chrysotoxum, một loài lan quý, đang được nghiên cứu để cải thiện tính đa dạng di truyền và khả năng thích nghi với môi trường.

1.1. Đặc điểm sinh học của Dendrobium chrysotoxum

Dendrobium chrysotoxum là một loài lan thuộc chi Dendrobium, nổi bật với vẻ đẹp và hương thơm. Loài này có khả năng sinh trưởng tốt trong điều kiện khí hậu Việt Nam, với đặc điểm hình thái và sinh thái đa dạng.

1.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu đột biến in vitro

Nghiên cứu đột biến in vitro giúp tạo ra các giống lan mới với tính kháng bệnh cao hơn. Điều này không chỉ đáp ứng nhu cầu thị trường mà còn góp phần bảo tồn nguồn gen quý hiếm.

II. Thách thức trong nghiên cứu đột biến Dendrobium chrysotoxum

Mặc dù có nhiều tiềm năng, nghiên cứu đột biến Dendrobium chrysotoxum cũng gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như khả năng duy trì biến dị, sự sai khác di truyền và ảnh hưởng của môi trường đến quá trình đột biến cần được giải quyết.

2.1. Khó khăn trong việc duy trì biến dị di truyền

Việc duy trì biến dị di truyền trong các dòng đột biến là một thách thức lớn. Các yếu tố như điều kiện nuôi cấy và phương pháp xử lý hóa chất có thể ảnh hưởng đến khả năng sinh trưởng và phát triển của cây.

2.2. Ảnh hưởng của môi trường đến đột biến

Môi trường nuôi cấy có thể tác động mạnh đến sự phát triển của các dòng đột biến. Các yếu tố như ánh sáng, độ ẩm và dinh dưỡng cần được kiểm soát chặt chẽ để đạt được kết quả tốt nhất.

III. Phương pháp nghiên cứu đột biến in vitro Dendrobium chrysotoxum

Nghiên cứu sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để tạo ra đột biến in vitro cho Dendrobium chrysotoxum. Các phương pháp này bao gồm xử lý hóa chất, nuôi cấy mô và phân tích gen.

3.1. Phương pháp xử lý hóa chất

Sodium azide là một trong những hóa chất được sử dụng để tạo đột biến. Nghiên cứu cho thấy nồng độ và thời gian xử lý có ảnh hưởng lớn đến tỷ lệ tạo đột biến.

3.2. Kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào

Kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào giúp tạo ra các dòng cây đồng nhất từ các mô thực vật. Phương pháp này cho phép nhân nhanh các dòng đột biến và duy trì tính di truyền.

3.3. Phân tích di truyền bằng chỉ thị RAPD

Chỉ thị RAPD được sử dụng để phân tích sự sai khác di truyền giữa các dòng đột biến và đối chứng. Phương pháp này giúp xác định các biến thể gen và tính đa dạng di truyền.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của các dòng đột biến Dendrobium chrysotoxum là khả quan. Các dòng đột biến đã được chọn lọc và nhân nhanh in vitro, mở ra hướng đi mới cho ngành nông nghiệp.

4.1. Đánh giá khả năng sinh trưởng của các dòng đột biến

Các dòng đột biến cho thấy khả năng sinh trưởng tốt trên môi trường nuôi cấy. Kết quả cho thấy dòng đột biến 4 có tỷ lệ nhân cao nhất, trong khi dòng 1 và 5 có tỷ lệ thấp hơn.

4.2. Ứng dụng trong nông nghiệp

Các dòng đột biến Dendrobium chrysotoxum có thể được ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp, đáp ứng nhu cầu thị trường về hoa lan chất lượng cao và đa dạng.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu về đột biến in vitro Dendrobium chrysotoxum đã mở ra nhiều cơ hội mới cho ngành công nghệ sinh học. Việc phát triển các giống lan mới không chỉ đáp ứng nhu cầu thị trường mà còn góp phần bảo tồn nguồn gen quý hiếm.

5.1. Tương lai của nghiên cứu đột biến

Nghiên cứu sẽ tiếp tục mở rộng để tìm kiếm các phương pháp mới và hiệu quả hơn trong việc tạo ra các giống lan mới. Điều này sẽ giúp nâng cao giá trị kinh tế cho ngành nông nghiệp.

5.2. Định hướng phát triển bền vững

Định hướng phát triển bền vững trong nghiên cứu và sản xuất hoa lan sẽ giúp bảo tồn nguồn gen và phát triển các giống lan có giá trị cao, đáp ứng nhu cầu của thị trường.

Trích đoạn nội dung tài liệu

HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM NGUYỄN QUỲNH CHI NGHIÊN CỨU TẠO ĐỘT BIẾN IN VITRO, CHỌN LỌC VÀ ĐÁNH GIÁ SAI KHÁC DI TRUYỀN CỦA CÁC DÒNG HOÀNG THẢO KIM ĐIỆP (DENDROBIUM CHRYSOTOXUM) ĐỘT BIẾN Ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 60 42 02 01 Người hướng dẫn khoa học: TS. Đinh Trường Sơn NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC NÔNG NGHIỆP - 2018 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là kết quả nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được dùng để bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng các thông tin được trích dẫn trong khóa luận đều được chỉ rõ nguồn gốc và mọi sự giúp đỡ đều được cảm ơn.

Hà Nội, ngày tháng 9 năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Quỳnh Chi i LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian thực tập tại Bộ môn Công nghệ Sinh học Thực vật, được sự quan tâm, dạy dỗ tận tình của các thầy cô giáo, các cán bộ tại phòng thí nghiệm cùng sự cố gắng, nỗ lực của bản thân, tôi đã hoàn thành luận văn của mình. Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Công nghệ Sinh học cùng toàn thể các thầy cô giáo đã truyền đạt cho tôi những kiến thức, kỹ năng vô cùng quan trọng và quý báu trong suốt thời gian học tập, rèn luyện tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới TS. Đinh Trường Sơn đã tận tình hướng dẫn, dạy dỗ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như nghiên cứu.

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới ThS. Phạm Thị Thu Hằng, cán bộ tại phòng thí nghiệm bộ môn Công nghệ Sinh học Thực vật đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài tại bộ môn. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các phòng, ban của khoa Công nghệ Sinh học và toàn thể bạn bè đã giúp đỡ, động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập, rèn luyện cũng như thực hiện đề tài. Và cuối cùng, với tất cả lòng kính trọng và biết ơn vô hạn, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới gia đình cùng những người thân đã nuôi nấng, động viên và tạo động lực cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu.

Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng 9 năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Quỳnh Chi ii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] MỤC LỤC Lời cam đoan. ii Mục lục. iii Danh mục bảng. vi Danh mục hình.

vii Danh mục chữ viết tắt. viii Trích yếu luận văn. ix Thesis abstract. Tính cấp thiết của đề tài.

Mục tiêu nghiên cứu. Phạm vi nghiên cứu. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Tổng quan tài liệu.

Giới thiệu chung về chi lan hoàng thảo (Dendrobium). Vị trí phân bố và phân loại. Đặc điểm hình thái. Đặc điểm sinh thái.

Một số thông tin về Lan Hoàng thảo Kim Điệp (Dendrobium chrysotoxum). Nghiên cứu nhân giống lan hoàng thảo (Dendrobium) trên thế giới và Việt Nam. Tình hình nhân giống lan Hoàng Thảo (Dendrobium) trên thế giới. Tình hình nhân giống lan Hoàng Thảo (Dendrobium) tại Việt Nam.

Khái quát về xử lý đột biến trong chọn tạo giống cây trồng. Khái niệm về đột biến. Các tác nhân gây đột biến. Cơ sở di truyền của đột biến.

Chỉ thị phân tử rapd. Vật liệu và phương pháp nghiên cứu. 14 iii LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Địa điểm nghiên cứu.

Thời gian nghiên cứu. Đối tượng - vật liệu nghiên cứu. Đối tượng nghiên cứu. Vật liệu nghiên cứu.

Nội dung nghiên cứu. Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi sau xử lý với sodium azide sau các lần cấy chuyển. Nhân dòng cho các cá thể đột biến sau chọn lọc. Đánh giá sự sai khác di truyền của dòng Hoàng thảo Kim Điệp đột biến.

Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật. Phương pháp xử lý đột biến. Phương pháp tách chiết DNA.

Phương pháp đánh giá sai khác di truyền bằng chỉ thị phân tử RAPD. Chỉ tiêu theo dõi. Phân tích số liệu. Kết quả và thảo luận.

Kết quả nghiên cứu. Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi sau xử lý với sodium azide. Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi sau xử lý với sodium azide. Đánh giá khả năng nhân nhanh in vitro trên môi trường MS + 3 mg/l BA của 6 dòng dòng đột biến giả định bằng phương pháp giâm thân.

Đánh giá khả năng nhân nhanh in vitro trên môi trường MS + 3 mg/l kinetine của 6 dòng đột biến giả định bằng phương pháp giâm thân. Đánh giá khả năng nhân nhanh in vitro trên môi trường MS + 3 mg/l BA + 0.5 mg/l IBA của 6 dòng đột biến giả định bằng phương pháp giâm thân. Đánh giá khả năng nhân nhanh in vitro trên môi trường MS + 3 mg/l kinetine + 0.5 mg/l IBA của 6 dòng đột biến giả định bằng phương pháp giâm thân. 36 iv LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.

Kết quả tách chiết DNA tổng số. Kết quả phân tích RAPD. Kết luận và kiến nghị. 45 Tài liệu tham khảo.

49 v LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] DANH MỤC BẢNG Bảng 3. Danh sách và trình tự các mồi. Thành phần phản ứng PCR. Đánh giá sinh trưởng và khả năng duy trì biến dị của chồi ở lần cấy chuyển thứ 3 (sau 4 tuần).

Đánh giá sinh trưởng và khả năng duy trì biến dị của chồi ở lần cấy chuyển thứ 4 (sau 4 tuần). Đánh giá sinh trưởng và khả năng duy trì biến dị của chồi ở lần cấy chuyển thứ 5 (sau 4 tuần). Đánh giá sinh trưởng và khả năng duy trì biến dị của chồi ở lần cấy chuyển thứ 6 (sau 4 tuần). Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi ở lần cấy chuyển thứ 3 (sau 4 tuần).

Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi ở lần cấy chuyển thứ 4 (sau 4 tuần). Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi ở lần cấy chuyển thứ 5 (sau 4 tuần). Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi ở lần cấy chuyển thứ 6 (sau 4 tuần). Sinh trưởng phát triển của các dòng đột biến giả định trên môi trường MS + 3 mg/l BA (sau 6 tuần).

Sinh trưởng phát triển của các dòng đột biến giả định trên môi trường MS + 3 mg/l kinetin (sau 6 tuần). Sinh trưởng phát triển của các dòng đột biến giả định trên môi trường MS + 3 mg/l BA + 0. Sinh trưởng phát triển của các dòng đột biến giả định trên môi trường MS + 3 mg/l kinetin + 0. Kết quả sử dụng 13 mồi RAPD.

Hệ số tương đồng di truyền của 12 dòng Hoàng thảo Kim Điệp đột biến và 7 dòng đối chứng. 39 vi LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] DANH MỤC HÌNH Hình 2. Cơ chế tác động và tạo đột biến gen của sodium azide. Sinh trưởng của chồi ở lần cấy chuyển thứ 3.

Sinh trưởng của cây ở lần cấy chuyển thứ 4. Sinh trưởng của cây ở lần cấy chuyển thứ 5. Sinh trưởng của cây ở lần cấy chuyển thứ 6. Sinh trưởng của chồi ở lần cấy chuyển thứ 3.

Sinh trưởng của cây ở lần cấy chuyển thứ 4. Sinh trưởng của chồi ở lần cấy chuyển thứ 5. Sinh trưởng của chồi ở lần cấy chuyển thứ 6. Ảnh hưởng của BA đến khả năng nhân nhanh các dòng đột biến giả định bằng phương pháp giâm thân trên môi trường MS + 3 mg/l BA.

Sinh trưởng phát triển của các dòng đột biến giả định trên môi trường MS + 3 mg/l kinetin. Sinh trưởng phát triển của các dòng đột biến giả định trên môi trường MS + 3 mg/l BA + 0. Sinh trưởng phát triển của các dòng đột biến giả định trên môi trường MS + 3 mg/l kinetin + 0. Kết quả điện di DNA tổng số 12 dòng Hoàng thảo Kim Điệp đột biến và 7 dòng đối chứng.

Sơ đồ hình cây biểu hiện mối tương quan về di truyền của 12 dòng Hoàng thảo Kim Điệp đột biến và 7 dòng đối chứng. Phân tích thành phần chính của 12 dòng đột biến và nhóm đối chứng. 41 vii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa tiếng Việt BA 6 - Benzylaminopurine CT Công thức CTAB Cetyl trimethyl ammonium bromide ĐC Đối chứng IBA Indol butyric acid MS Murashige and Skoog NAA Naphthalene acetic acid PCR Polymerase chain reaction PLB Protocorm Like Bodies TCS Thin cross section RAPD Random Amplified Polymorphic DNA viii LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Tên tác giả: Nguyễn Quỳnh Chi Tên luận văn: Nghiên cứu tạo đột biến in vitro, chọn lọc và đánh giá sai khác di truyền của các dòng Hoàng thảo Kim Điệp (Dendrobium chrysotoxum) đột biến. Ngành: Công nghệ Sinh học Mã số: 60 42 02 01 Tên cơ sở đào tạo: Học Viện Nông Nghiệp Việt Nam Mục đích nghiên cứu - Xác định được kỹ thuật xử lý tạo đột biến phù hợp, đánh giá khả năng duy trì biến dị trong giai đoạn nuôi cấy in vitro.

- Nghiên cứu nhân nhanh, tạo dòng cho các cá thể đột biến chọn lọc được. - Đánh giá sự sai khác di truyền của dòng Hoàng thảo Kim Điệp đột biến. Phương pháp nghiên cứu Nội dung 1: Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi sau xử lý với sodium azide sau các lần cấy chuyển - Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi sau xử lý với sodium azide với các nồng độ khác nhau ở lần cấy chuyển thứ 3, 4, 5, 6. - Đánh giá khả năng sinh trưởng và duy trì biến dị của chồi sau xử lý với sodium azide tại các thời gian khác nhau ở lần cấy chuyển thứ 3, 4, 5, 6.

Nội dung 2: Nhân dòng cho các cá thể đột biến sau chọn lọc - Đánh giá khả năng nhân nhanh in vitro trên môi trường MS + 3 mg/l BA của 6 dòng đột biến giả định bằng phương pháp giâm thân.