Nghiên cứu tác động của nano bạc và nano sắt lên chất lượng cây giống in vitro ở cây trồng giá trị kinh tế

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

MỤC LỤC

1. MỞ ĐẦU

1.1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.2. Vi nhân giống. Khái niệm vi nhân giống. Các giai đoạn trong vi nhân giống thực vật

1.2.1. Khử trùng bề mặt

1.2.2. Phát sinh hình thái

1.2.3. Cây hoàn chỉnh và thích nghi vườn ươm. Một số hạn chế trong vi nhân giống thực vật

1.2.4. Tích luỹ khí ethylene

1.2.5. Hoá nâu mẫu cấy

1.3. Nano kim loại

1.3.1. Giới thiệu chung

1.3.2. Ứng dụng nano kim loại trong vi nhân giống thực vật

1.3.3. AgNPs và FeNPs trong vi nhân giống thực vật

1.3.3.1. AgNPs trong vi nhân giống thực vật

1.3.3.2. FeNPs trong vi nhân giống thực vật

1.3.4. Hấp thu, vận chuyển và chuyển hóa nano kim loại trong cây

1.3.5. Tính an toàn sinh học của các nano kim loại

1.4. Sơ lược về các đối tượng cây trồng sử dụng trong nghiên cứu

1.4.1. Sâm Ngọc Linh

2. VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Vật liệu thực vật

2.2. Dung dịch nano

2.3. Thiết bị, dụng cụ, hoá chất

2.4. Nội dung nghiên cứu

2.4.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của AgNPs lên khử trùng bề mặt và cảm ứng mẫu cấy

2.4.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của AgNPs lên sự phát sinh hình thái các loại mẫu trong nuôi cấy in vitro

2.4.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của AgNPs và FeNPs lên quá trình tạo cây con hoàn chỉnh từ chồi trong nuôi cấy in vitro

2.4.4. Nghiên cứu khả năng sinh trưởng tiếp theo của cây con in vitro nuôi cấy trên môi trường bổ sung AgNPs và thay thế Fe-EDTA bằng FeNPs tối ưu ở giai đoạn ex vitro

2.5. Phương pháp nghiên cứu

2.5.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm

2.5.2. Thí nghiệm 1: Nghiên cứu ảnh hưởng AgNPs lên khử trùng bề mặt và cảm ứng mẫu cấy

2.5.3. Thí nghiệm 2: Nghiên cứu ảnh hưởng của AgNPs lên sự phát sinh hình thái các loại mẫu trong nuôi cấy in vitro

2.5.4. Thí nghiệm 3: Nghiên cứu ảnh hưởng của AgNPs và FeNPs lên quá trình tạo cây con hoàn chỉnh từ chồi trong nuôi cấy in vitro

2.5.5. Thí nghiệm 4: Theo dõi khả năng thích nghi, sinh trưởng, phát triển và tích luỹ hoạt chất của cây con in vitro nuôi cấy trên môi trường bổ sung AgNPs và thay thế Fe-EDTA bằng FeNPs tối ưu ở giai đoạn ex vitro

2.5.6. Phương pháp theo dõi các chỉ tiêu

2.5.6.1. Phương pháp quan sát bề mặt mô sẹo

2.5.6.2. Phương pháp giải phẫu thực vật

2.5.6.3. Phương pháp quan sát và đếm số lượng tế bào

2.5.6.4. Phương pháp xác định hàm lượng khí ethylene

2.5.6.5. Phương pháp xác định hàm lượng AgNPs hấp thụ

2.5.6.6. Phương pháp phân tích định lượng saponin (G-Rg1, M-R2, G-Rb1)

2.6. Điều kiện nuôi cấy

2.7. Địa điểm và thời gian tiến hành thí nghiệm

2.8. Phương pháp xử lý thống kê

3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN

3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của AgNPs lên khử trùng bề mặt và cảm ứng mẫu cấy

3.1.1. Ảnh hưởng của AgNPs lên khử trùng bề mặt và cảm ứng mẫu lá cây salem

3.1.2. Ảnh hưởng của AgNPs lên khử trùng bề mặt và cảm ứng mẫu lá cây dâu tây

3.1.3. Ảnh hưởng của AgNPs lên khử trùng bề mặt và cảm ứng mẫu lá cây sâm Ngọc Linh

3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của AgNPs lên sự phát sinh hình thái các loại mẫu trong nuôi cấy in vitro

3.2.1. Ảnh hưởng của AgNPs lên sự gia tăng số lượng tế bào từ mô sẹo cây salem nuôi cấy in vitro

3.2.2. Ảnh hưởng của AgNPs lên sự tái sinh chồi từ huyền phù tế bào cây salem nuôi cấy in vitro

3.2.3. Ảnh hưởng của AgNPs lên quá trình phát sinh và tăng sinh phôi từ mô sẹo sâm Ngọc Linh nuôi cấy in vitro

3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của AgNPs và FeNPs lên quá trình tạo cây con hoàn chỉnh từ chồi nuôi cấy in vitro

3.3.1. Ảnh hưởng của AgNPs và FeNPs lên quá trình tạo cây con hoàn chỉnh từ chồi cây salem nuôi cấy in vitro

3.3.2. Ảnh hưởng của AgNPs và FeNPs lên quá trình tạo cây con hoàn chỉnh từ chồi cây dâu tây nuôi cấy in vitro

3.3.3. Ảnh hưởng của AgNPs và FeNPs lên quá trình tạo cây con hoàn chỉnh từ chồi cây sâm Ngọc Linh nuôi cấy in vitro

3.4. Khả năng sinh trưởng tiếp theo của cây con in vitro nuôi cấy trên môi trường bổ sung AgNPs và thay thế Fe-EDTA bằng FeNPs tối ưu ở giai đoạn ex vitro

3.4.1. Khả năng sinh trưởng tiếp theo của cây salem in vitro nuôi cấy trên môi trường bổ sung AgNPs và thay thế Fe-EDTA bằng FeNPs tối ưu ở giai đoạn ex vitro

3.4.2. Khả năng sinh trưởng tiếp theo của cây dâu tây in vitro nuôi cấy trên môi trường bổ sung AgNPs và thay thế Fe-EDTA bằng FeNPs tối ưu ở giai đoạn ex vitro

3.4.3. Khả năng sinh trưởng tiếp theo của cây sâm Ngọc Linh in vitro nuôi cấy trên môi trường bổ sung AgNPs và thay thế Fe-EDTA bằng FeNPs tối ưu ở giai đoạn ex vitro

4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

I. Giới thiệu về nghiên cứu

Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá tác động của nano bạc (AgNPs) và nano sắt (FeNPs) lên chất lượng cây giống in vitro ở các loại cây trồng có giá trị kinh tế như salem, dâu tây và sâm Ngọc Linh. Công nghệ nano đã được ứng dụng rộng rãi trong nông nghiệp, đặc biệt là trong vi nhân giống, nhằm cải thiện chất lượng nông sản và tăng năng suất cây trồng. Nghiên cứu này nhằm mục đích khám phá tiềm năng của nano bạc và nano sắt trong việc nâng cao hiệu quả của hệ thống in vitro và cải thiện giống cây.

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là đánh giá tác động của AgNPs và FeNPs lên các giai đoạn khác nhau của vi nhân giống, bao gồm khử trùng bề mặt, phát sinh hình thái, và tạo cây hoàn chỉnh. Nghiên cứu cũng nhằm xác định ảnh hưởng của các hạt nano lên chất lượng cây giống và khả năng thích nghi của cây ở giai đoạn ex vitro.

1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu bao gồm AgNPs và FeNPs với các nồng độ khác nhau, được sử dụng trên các loại cây trồng như salem, dâu tây và sâm Ngọc Linh. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá tác động của các hạt nano lên các giai đoạn khử trùng, phát sinh hình thái, và tạo cây hoàn chỉnh trong hệ thống in vitro.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện thông qua các thí nghiệm được thiết kế chặt chẽ để đánh giá tác động của AgNPs và FeNPs lên các giai đoạn khác nhau của vi nhân giống. Các phương pháp bao gồm khử trùng bề mặt, phát sinh hình thái, và tạo cây hoàn chỉnh. Dữ liệu được thu thập và phân tích để đánh giá hiệu quả của các hạt nano trong việc cải thiện chất lượng cây giống.

2.1. Khử trùng bề mặt

Nghiên cứu đánh giá hiệu quả của AgNPs trong việc khử trùng bề mặt mẫu lá của các loại cây trồng như salem, dâu tây và sâm Ngọc Linh. Kết quả được so sánh với các chất khử trùng truyền thống như calcium hypochlorite và chlorua thủy ngân.

2.2. Phát sinh hình thái

Nghiên cứu tập trung vào ảnh hưởng của AgNPs lên quá trình phát sinh hình thái, bao gồm phát sinh phôi, tái sinh chồi, và gia tăng số lượng tế bào. Các kết quả được ghi nhận và phân tích để đánh giá hiệu quả của AgNPs trong việc cải thiện chất lượng cây giống.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy AgNPs và FeNPs có tác động tích cực lên các giai đoạn khử trùng, phát sinh hình thái, và tạo cây hoàn chỉnh. AgNPs đặc biệt hiệu quả trong việc khử trùng bề mặt và thúc đẩy phát sinh hình thái. FeNPs cũng cho thấy tiềm năng trong việc thay thế Fe-EDTA trong môi trường nuôi cấy, giúp cải thiện chất lượng cây giống.

3.1. Tác động của AgNPs

AgNPs cho thấy hiệu quả cao trong việc khử trùng bề mặt và thúc đẩy phát sinh hình thái. Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng AgNPs có thể thay thế các chất khử trùng truyền thống, đồng thời cải thiện chất lượng cây giống trong hệ thống in vitro.

3.2. Tác động của FeNPs

FeNPs được chứng minh là có hiệu quả trong việc thay thế Fe-EDTA trong môi trường nuôi cấy. Nghiên cứu cho thấy FeNPs giúp cải thiện chất lượng cây giống và tăng khả năng thích nghi của cây ở giai đoạn ex vitro.

IV. Kết luận và kiến nghị

Nghiên cứu đã chứng minh tác động tích cực của AgNPs và FeNPs lên chất lượng cây giống in vitro. Công nghệ nano có tiềm năng lớn trong việc cải thiện vi nhân giống và phát triển cây trồng. Các kết quả nghiên cứu mở ra hướng ứng dụng mới trong nông nghiệp, đặc biệt là trong việc cải thiện giống cây và tăng năng suất cây trồng.

4.1. Ý nghĩa khoa học

Nghiên cứu cung cấp các dẫn liệu khoa học mới về tác động của nano kim loại lên vi nhân giống. Kết quả nghiên cứu có giá trị trong việc phát triển các phương pháp mới để cải thiện giống cây và tăng năng suất cây trồng.

4.2. Ý nghĩa thực tiễn

Nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn cao trong việc ứng dụng công nghệ nano vào nông nghiệp. Các kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng để cải thiện chất lượng nông sản và tăng năng suất cây trồng, đặc biệt là ở các loại cây trồng có giá trị kinh tế cao.

Luận án tiến sĩ: Tác động của nano bạc và nano sắt lên chất lượng cây giống in vitro ở cây trồng kinh tế