Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu hệ thống tái sinh in vitro phục vụ chuyển gen ở cây đậu nho nhe (Vigna umbellata)

• Tác giả: Vũ Thu Trang
• Người hướng dẫn: GS. Chu Hoàng Mậu
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Di truyền học
• Đề tài: Nghiên cứu hệ thống tái sinh in vitro phục vụ chuyển gen ở cây đậu nho nhe (Vigna umbellata)
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thái Nguyên

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU
• 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
• 3. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 3.1. CÂY ĐẬU NHO NHE
• 3.1.1. Nguồn gốc, phân loại, đặc điểm sinh học của đậu Nho nhe
• 3.1.2. Giá trị dinh dưỡng và giá trị sử dụng của đậu Nho nhe
• 3.2. NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO THỰC VẬT
• 3.2.1. Cơ sở khoa học của kỹ thuật nuôi cấy in vitro mô tế bào thực vật
• 3.2.2. Môi trường nuôi cấy tế bào thực vật
• 3.2.3. Các yếu tố đảm bảo thành công trong quá trình nuôi cấy mô tế bào thực vật
• 4. HỆ THỐNG TÁI SINH CÂY IN VITRO PHỤC VỤ CHUYỂN GEN Ở CÂY HỌ ĐẬU
• 5. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 5.1. Vật liệu, địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 5.1.1. Vật liệu thực vật
• 5.1.2. Hóa chất, thiết bị
• 5.1.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu
• 5.2. Phương pháp nghiên cứu
• 5.2.1. Phương pháp khử trùng hạt, tạo cây con nuôi cấy in vitro
• 5.2.2. Tái sinh chồi đậu Nho nhe từ mô sẹo
• 5.2.3. Tái sinh đa chồi đậu Nho nhe từ lá mầm và chồi ngọn
• 5.2.4. Môi trường ra rễ
• 5.2.5. Ra cây và chế độ chăm sóc
• 5.2.6. Phương pháp xử lý kết quả và tính toán số liệu
• 6. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 6.1. Kết quả nghiên cứu khử trùng hạt đậu Nho nhe
• 6.2. Tái sinh in vitro cây đậu Nho nhe
• 6.2.1. Tái sinh chồi cây đậu Nho nhe từ mô sẹo
• 6.2.2. Tái sinh chồi cây đậu Nho nhe từ nách lá mầm và chồi ngọn
• 6.2.3. Ảnh hưởng của BAP đến tái sinh chồi từ chồi ngọn in vitro
• 6.2.4. Ảnh hưởng của IBA đến khả năng ra rễ của chồi in vitro
• 6.2.5. Chuyển cây in vitro ra môi trường tự nhiên
• KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về nghiên cứu hệ thống tái sinh in vitro cho cây đậu nho nhe

Cây đậu nho nhe, tên khoa học là Vigna umbellata, là một loài cây thuộc họ Đậu có giá trị dinh dưỡng cao. Nghiên cứu hệ thống tái sinh in vitro cho cây đậu nho nhe không chỉ giúp bảo tồn giống cây mà còn mở ra cơ hội cho việc cải thiện khả năng chống chịu với các điều kiện bất lợi. Hệ thống này cho phép tạo ra các cây con khỏe mạnh từ mô tế bào, giúp tăng năng suất và chất lượng sản phẩm.

1.1. Đặc điểm sinh học của cây đậu nho nhe

Cây đậu nho nhe có chiều cao từ 30-100 cm, với hệ rễ phát triển mạnh mẽ. Hoa của cây thường có màu vàng và quả dài hình dải cong. Đậu nho nhe có khả năng phát triển tốt trong điều kiện khí hậu ẩm ướt và có thể chịu hạn tốt.

1.2. Giá trị dinh dưỡng và ứng dụng của cây đậu nho nhe

Hạt đậu nho nhe chứa nhiều protein, vitamin và khoáng chất, có giá trị dinh dưỡng cao. Loài cây này không chỉ được sử dụng làm thực phẩm mà còn có tác dụng trong y học, như chữa bệnh đau nhức xương khớp.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu hệ thống tái sinh in vitro

Mặc dù cây đậu nho nhe có nhiều tiềm năng, nhưng việc nghiên cứu hệ thống tái sinh in vitro gặp phải nhiều thách thức. Các yếu tố như môi trường nuôi cấy, chất kích thích sinh trưởng và điều kiện ánh sáng đều ảnh hưởng đến khả năng tái sinh của cây. Việc tìm ra công thức môi trường tối ưu là rất quan trọng để đạt được kết quả tốt nhất.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tái sinh in vitro

Các yếu tố như nồng độ hormone thực vật, pH của môi trường và nhiệt độ đều có ảnh hưởng lớn đến khả năng tái sinh của cây đậu nho nhe. Nghiên cứu cần xác định các điều kiện tối ưu để đạt được tỷ lệ tái sinh cao.

2.2. Thách thức trong việc chuyển gen cho cây đậu nho nhe

Việc chuyển gen cho cây đậu nho nhe gặp khó khăn do khả năng tái sinh thấp và sự nhạy cảm với các tác nhân môi trường. Cần có các phương pháp cải tiến để nâng cao hiệu quả chuyển gen.

III. Phương pháp nghiên cứu hệ thống tái sinh in vitro cho cây đậu nho nhe

Nghiên cứu sử dụng các phương pháp nuôi cấy mô tế bào để tạo ra cây con từ mô sẹo, nách lá mầm và chồi ngọn. Các hormone như BAP và IBA được sử dụng để kích thích sự phát triển của chồi và rễ. Môi trường nuôi cấy được điều chỉnh để tối ưu hóa điều kiện phát triển.

3.1. Quy trình khử trùng và tạo mẫu sạch

Quy trình khử trùng hạt giống là bước đầu tiên quan trọng để tạo ra mẫu sạch cho nuôi cấy in vitro. Sử dụng các chất khử trùng như Javen giúp loại bỏ vi khuẩn và nấm mốc.

3.2. Môi trường nuôi cấy và hormone kích thích

Môi trường nuôi cấy được thiết kế với các thành phần dinh dưỡng cần thiết và hormone kích thích như BAP và IBA để thúc đẩy sự phát triển của chồi và rễ. Việc điều chỉnh nồng độ hormone là rất quan trọng để đạt được kết quả tối ưu.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy hệ thống tái sinh in vitro cho cây đậu nho nhe có thể đạt được tỷ lệ tái sinh cao khi sử dụng môi trường và hormone phù hợp. Các cây con được tạo ra có khả năng sinh trưởng tốt và có thể chuyển ra môi trường tự nhiên.

4.1. Tỷ lệ tái sinh và chất lượng cây con

Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ tái sinh đạt khoảng 80% khi sử dụng môi trường nuôi cấy tối ưu. Các cây con có sức sống tốt và khả năng phát triển mạnh mẽ.

4.2. Ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp

Hệ thống tái sinh in vitro có thể được áp dụng để sản xuất giống cây đậu nho nhe chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu thị trường và cải thiện năng suất nông nghiệp.

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

Nghiên cứu hệ thống tái sinh in vitro cho cây đậu nho nhe mở ra nhiều cơ hội cho việc cải thiện giống cây và nâng cao năng suất. Việc tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp mới sẽ giúp tối ưu hóa quy trình và ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp.

5.1. Triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Nghiên cứu có thể mở rộng sang các loài cây khác trong họ Đậu, nhằm tìm ra các phương pháp tối ưu cho việc tái sinh in vitro và chuyển gen.

5.2. Ứng dụng công nghệ sinh học trong nông nghiệp

Công nghệ sinh học sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện giống cây trồng, giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm nông nghiệp.