Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng thực vật lên nuôi cấy đỉnh sinh trưởng và thiết lập cây hoàn chỉnh ở cây cọc rào (Jatropha curcas L.)

Cây cọc rào (Jatropha curcas L.) được xem là nguồn năng lượng sinh học tái sinh không cạnh tranh với các cây lương thực trên thế giới. Phương pháp nuôi cấy đỉnh sinh trưởng sẽ có ích cho việc nhân giống đồng nhất và tạo cây sạch vi rút. Chồi cây cọc rào có chứa đỉnh sinh trưởng được chọn để khử trùng và đem nuôi cấy trên môi trường MS có bổ sung riêng rẽ các chất điều hòa sinh trưởng thực vật khác nhau sau: kinetin (N6 -furfuryladenin) (0; 0,1; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mg.l-1 ), BA (6-benzylaminopurine) (0; 0,1; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mg.l-1 ), TDZ (thidiazuron) (0; 0,01; 0,05; 0,10; 0,50; 1,0 mg.l-1 ). Sự cảm ứng chồi ban đầu được thúc đẩy hiệu quả nhất trong môi trường MS có bổ sung 0,1 mg.l-1 TDZ. Ở nồng độ này, hơn 95% đỉnh sinh trưởng phát triển hình thành chồi, ở các chồi được tái sinh không có sự hình thành mô sẹo. Việc sử dụng TDZ kết hợp với GA3 không có ảnh hưởng tốt lên sự hình thành chồi từ đỉnh sinh trưởng cây cọc rào mà chỉ có tác dụng kéo dài mẫu cấy. Trạng thái môi trường nuôi cấy có ảnh hưởng lên sự phát triển của đỉnh sinh trưởng, môi trường MS bán rắn có bổ sung 0,1 mg.l-1 TDZ sẽ thích hợp cho sự hình thành chồi. Sự hình thành rễ ở những chồi bất định có kết quả tốt trên môi trường MS có bổ sung 1,0 mg.l-1 IBA và 3,0 mg.l-1 thiamin.

ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG THỰC VẬT

LÊN NUÔI CẤY ĐỈNH SINH TRƯỞNG VÀ THIẾT LẬP CÂY HOÀN CHỈNH

Ở CÂY CỌC RÀO (Jatropha curcas L.)

Đỗ Đăng Giáp1*, Nguyễn Thị Kim Loan1, Trần Trọng Tuấn1, Trương Thị Trúc Hà1, Thái

Xuân Du1, Bùi Văn Thế Vinh2, Nguyễn Đình Lâm3, Dương Tấn Nhựt4

(1)

Viện Sinh học nhiệt đới, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, (*)dodanggiap@gmail.com

(2) Đại học Kỹ thuật công nghệ tp Hồ Chí Minh (3)

Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam

(4) Viện Sinh học Tây Nguyên

TÓM TẮT: Cây cọc rào (Jatropha curcas L.) được xem là nguồn năng lượng sinh học tái sinh không

cạnh tranh với các cây lương thực trên thế giới Phương pháp nuôi cấy đỉnh sinh trưởng sẽ có ích cho việc nhân giống đồng nhất và tạo cây sạch vi rút Chồi cây cọc rào có chứa đỉnh sinh trưởng được chọn để khử trùng và đem nuôi cấy trên môi trường MS có bổ sung riêng rẽ các chất điều hòa sinh trưởng thực vật khác nhau sau: kinetin (N6-furfuryladenin) (0; 0,1; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mg.l-1), BA (6-benzylaminopurine) (0; 0,1; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mg.l-1), TDZ (thidiazuron) (0; 0,01; 0,05; 0,10; 0,50; 1,0 mg.l-1) Sự cảm ứng chồi ban đầu được thúc đẩy hiệu quả nhất trong môi trường MS có bổ sung 0,1 mg.l-1 TDZ Ở nồng độ này, hơn 95% đỉnh sinh trưởng phát triển hình thành chồi, ở các chồi được tái sinh không có sự hình thành mô sẹo Việc sử dụng TDZ kết hợp với GA3 không có ảnh hưởng tốt lên sự hình thành chồi từ đỉnh sinh trưởng cây cọc rào mà chỉ có tác dụng kéo dài mẫu cấy Trạng thái môi trường nuôi cấy có ảnh hưởng lên sự phát triển của đỉnh sinh trưởng, môi trường MS bán rắn có bổ sung 0,1 mg.l-1 TDZ sẽ thích hợp cho sự hình thành chồi Sự hình thành rễ ở những chồi bất định có kết quả tốt trên môi trường MS có bổ sung 1,0 mg.l-1 IBA và 3,0 mg.l-1 thiamin

Từ khóa: Jatropha curcas, cytokinin, đỉnh sinh trưởng, nhân giống, TDZ

MỞ ĐẦU

Cây cọc rào (Jatropha curcas L.) thuộc họ

Thầu dầu (Euphorbiaceae), hay còn được gọi là

cây dầu mè (tên tiếng Anh: Physic nut) Cây có

nguồn gốc từ Mê-xi-cô, Trung Mỹ, sau đó được

lan truyền sang châu Phi, châu Á Cây Cọc rào

có tên trong từ điển những cây thuốc và vị thuốc

Việt Nam [8] Cây có thể sinh trưởng ở những

vùng đất cát khô hạn Hạt cây cọc rào có hàm

lượng dầu khoảng 30-40%, dầu thô từ hạt được

chế biến thành dầu diesel sinh học (biodiesel)

và nhiều sản phẩm giá trị khác như phân hữu

cơ, thuốc trừ sâu sinh học, dược liệu Hiện

nay, nhiều nước trên thế giới đang chạy đua

phát triển cây này, nhất là các nước Ấn Độ,

Trung Quốc, Thái Lan, Malaisia, Indonesia,

Philippin, Mianma và nhiều nước châu Phi

nhằm phục vụ nhu cầu năng lượng tại chỗ và

xuất khẩu Trồng cây cọc rào chống được sa

mạc hóa, mang lại việc làm cho người nghèo, có

ý nghĩa kinh tế-môi trường-xã hội cao

Trồng cây để khai thác dầu lâu năm thì

phương pháp nhân giống bằng hạt được sử dụng

nhiều hơn Những nghiên cứu đã chỉ ra rằng, cây tạo thành từ nhân giống bằng giâm cành có đời sống ngắn hơn, khả năng chống hạn và bệnh tật kém hơn cây nhân giống bằng hạt [11] Nhược điểm của phương pháp nhân giống bằng hạt là chất lượng cây con không đồng nhất, bởi

vì cây cọc rào là cây thụ phấn chéo nên giữa các hạt có sự khác nhau về mặt di truyền, các cây tạo ra bằng gieo hạt có hàm lượng dầu trong hạt không ổn định, dao động từ 4 đến 40% [13] Vì

vậy, phương pháp nhân giống in vitro vẫn là kỹ

thuật hiệu quả để nhân nhanh những cây đầu

dòng Vi nhân giống cây J curcas đã được

nghiên cứu nhiều trên thế giớí, cây con được tái sinh từ nuôi cấy các bộ phận khác nhau như: chồi nách, chồi đỉnh, đốt thân, trụ dưới lá mầm, cuống lá, lá [31, 27, 32, 6, 14, 30]

Để sản xuất hiệu quả biodiesel từ cây cọc rào, điều quan trọng là cần có giống tốt và nhân những cây đầu dòng để phát triển vùng nguyên liệu [31, 27] Phương pháp nuôi cấy đỉnh sinh trưởng đã được sử dụng rộng rãi trong vi nhân giống thực vật bậc cao trong suốt ba thập kỷ qua

Ứng dụng quan trọng nhất của nuôi cấy đỉnh sinh

trưởng là tạo ra các cây con sạch bệnh, nhân

nhanh và bảo quản các phôi mầm sạch vi rút

trong thời gian dài thông qua kỹ thuật bảo quản

phôi đông lạnh [26] Kỹ thuật nuôi cấy đỉnh sinh

trưởng được ghi nhận là có thể dòng hóa những

giống cây trồng từ ex vitro vào điều kiện in vitro

có đặc điểm sạch nhiều bệnh thực vật khác nhau

như: vi rút, vi khuẩn, nấm bệnh [16, 15, 23, 10,

3] Những hiệu quả của kỹ thuật nuôi cấy đỉnh

sinh trưởng đã được ứng dụng trong dòng hóa

cây giống sạch bệnh ở một số loại cây trồng có

giá trị như: khoai tây [4], tỏi [5], đậu lạc [21], củ

cải đường [2] và cà chua [1] Trong bài báo này,

chúng tôi sử dụng phương pháp nuôi cấy đỉnh

sinh trưởng cây Cọc rào để tạo nguồn cây giống

cây cọc rào đầu dòng sạch bệnh Kết quả nghiên

cứu này sẽ giúp ích nhiều trong thiết lập quy

trình nhân giống, giúp sản xuất cây với số lượng

lớn trong thời gian ngắn

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Vật liệu

Sử dụng các chồi có chứa đỉnh sinh trưởng

của cây cọc rào đầu dòng được trồng tại vườn

ươm Viện Sinh học nhiệt đới làm vật liệu nuôi

cấy Các chồi sau khi thu nhận được khử trùng

sơ bộ bằng cách đặt dưới vòi nước chảy (30

phút), rửa qua bằng xà phòng loãng, sau đó

ngâm trong cồn 70% (30 giây) Mẫu được

chuyển vào tủ cấy và lắc khử trùng với dung

dịch javel ở nồng độ 12,5% với thời gian là 5

phút, sau đó rửa lại bằng nước cất vô trùng (4-5

lần), dùng kính lúp tách lấy đỉnh sinh trưởng để

sử dụng cho các thí nghiệm

Phương pháp

Khảo sát ảnh hưởng của cytokinin (BA, kinetin)

và TDZ lên sự phát triển của đỉnh sinh trưởng

cây cọc rào in vitro

Các đỉnh sinh trưởng được cấy vào môi

trường cơ bản MS (Murashige & Skoog, 1962)

có bổ sung 30 g.l-1 sucrose; 8 g.l-1 agar và các

chất điều hòa sinh trưởng gồm kinetin (0; 0,1;

0,5; 1,0; 1,5; 2,0 mg.l-1); BA 0; 0,1; 0,5; 1,0;

1,5; 2,0 mg.l-1); TDZ (0; 0,01; 0,05; 0,10; 0,50;

1,0 mg.l-1) ở các nồng độ riêng rẽ

Khảo sát ảnh hưởng sự kết hợp của TDZ và GA3

(gibberellic acid) lên sự phát triển của đỉnh sinh trưởng cây cọc rào in vitro

Các đỉnh sinh trưởng được cấy vào môi trường MS có bổ sung 30 g.l-1 sucrose; 8 g.l-1 agar; 0,1 mg.l-1 TDZ kết hợp với GA3 ở các nồng độ khác nhau (0; 1,0; 3,0; 5,0; 7,0 mg.l-1)

Khảo sát ảnh hưởng một số trạng thái môi trường nuôi cấy lên sự phát triển của đỉnh sinh trưởng cây cọc rào in vitro

Các đỉnh sinh trưởng được cấy vào môi trường cơ bản MS có bổ sung 30 g.l-1 sucrose; 0,1 mg.l-1 TDZ và agar lần lượt là 0,0 g.l-1 (lỏng), 4,0 g.l-1 (bán rắn), 8,0 g.l-1 (rắn)

Các thí nghiệm sau 4 tuần nuôi cấy ghi nhận các chỉ tiêu: tỷ lệ hình thành chồi, số chồi hình thành và khối lượng tươi mẫu

Khảo sát ảnh hưởng của thiamin lên sự hình thành rễ của các chồi từ đỉnh sinh trưởng cây cọc rào in vitro

Các chồi hình thành từ đỉnh sinh trưởng được nuôi cấy trong môi trường MS có bổ sung

1 mg.l-1 IBA [8] kết hợp với vitamin B1 – thiamin (0; 1,0; 3,0; 6,0; 9,0 mg.l-1) Sau 3 tuần nuôi cấy ghi nhận các chỉ tiêu: số lượng rễ và chiều dài rễ

Tất cả môi trường được điều chỉnh về pH 5,8-5,9, hấp khử trùng ở 121°C, 1 atm trong 20 phút

Điều kiện thí nghiệm

Thí nghiệm được tiến hành trong phòng nuôi cấy có nhiệt độ trung bình 25°C  2, thời gian chiếu sáng 14 h/ngày, cường độ chiếu sáng tương đương 50,64  1,00 µmol.m-2s-1, độ ẩm

trung bình 60%  5

Xử lý thống kê số liệu

Các thí nghiệm đều được bố trí theo kiểu thí nghiệm hoàn toàn ngẫu nhiên Số liệu được ghi nhận và xử lý bằng phần mềm Statgraphics Centurion XV theo phương pháp DMRT [8] ở

mức ý nghĩa 5%

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Ảnh hưởng của cytokinin (BA, kinetin) và TDZ lên sự phát triển của đỉnh sinh trưởng

cây cọc rào in vitro

Sự phát triển của đỉnh sinh trưởng trên môi

trường có bổ sung BA, kinetin và TDZ được thể

hiện trong bảng 1 Các chất điều hòa sinh

trưởng ở những nồng độ khác nhau có ảnh

hưởng khác nhau đến sự hình thành chồi từ đỉnh

sinh trưởng của cây Cọc rào Sau 4 tuần nuôi

cấy trên môi trường có bổ sung kinetin, BA,

TDZ, đỉnh sinh trưởng có sự phát triển, các chồi

mới được hình thành với tỷ lệ tái sinh chồi, số

chồi hình thành và khối lượng tươi của chồi cao

Trên môi trường có bổ sung 1,0 mg.l-1 kinetin cho tỷ lệ mẫu hình thành chồi cao hơn (86,67%)

so với những công thức còn lại, tuy nhiên, số chồi hình thành (8,67) lại thấp hơn so với môi trường có bổ sung 0,5 mg.l-1 kinetin (9,67), sự khác biệt giữa các công thức không có ý nghĩa

về mặt thống kê Trên môi trường MS có bổ sung BA, sự hình thành chồi thấp hơn so với môi trường có bổ sung kinetin và TDZ

Bảng 1 Ảnh hưởng của BA, kinetin và TDZ lên sự phát triển của đỉnh sinh trưởng cây Cọc rào

Công thức

thí nghiệm

Nồng độ CĐHSTTV (mg.l-1)

Tỉ lệ mẫu hình thành chồi (%)

Số chồi hình thành/mẫu (chồi)

Khối lượng tươi (g)

Kinetin

BA

TDZ

a, b, c thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức tin cậy P = 0,05 theo phương pháp Duncan

Ảnh hưởng của các nồng độ TDZ đến sự

phát sinh chồi khá rõ rệt, môi trường có bổ sung

TDZ ở các nồng độ từ 0,01 - 0,10 mg.l-1 đều khả

năng cảm ứng tạo chồi in vitro, nồng độ TDZ

tăng dần thì số chồi và khối lượng tươi của chồi

cũng tăng Ở công thức có bổ sung 0,10

mg.l-1 TDZ, tỷ lệ hình thành chồi đạt gần tối đa

(96,66%), số chồi và khối lượng tươi trung bình

cũng cao nhất (17,66 chồi/mẫu và 0,0944

g/chồi) Tuy nhiên, khi tăng nồng độ từ 0,5 - 1,0

mg.l-1 TDZ thì khả năng tạo chồi và khối lượng

tươi giảm dần có thể do sự ức chế của chất điều

hòa sinh trưởng lên sự phát triển của đỉnh sinh

trưởng Do đó, có thể thấy môi trường nuôi cấy

có bổ sung 0,1 mg.l-1 TDZ thích hợp cho sự

phát triển của đỉnh sinh trưởng cây cọc rào.

TDZ được sử dụng trong vi nhân giống thông qua con đường phát sinh cơ quan và phát sinh phôi trên nhiều đối tượng thực vật khác nhau [18] Trong các báo cáo gần đây, TDZ là một phần không thể thiếu trong nuôi cấy mô các cây thân gỗ cũng như cây thân thảo [12]

Ảnh hưởng kết hợp giữa TDZ với GA3 lên sự

phát triển của đỉnh cọc rào in vitro

TDZ có thể kích thích cảm ứng và nhân chồi khi được sử dụng riêng rẽ hoặc kết hợp với các chất điều hòa khác Trên cở sở đó, chúng tôi tiến hành thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của TDZ kết hợp với GA3 lên sự tăng trưởng của đỉnh sinh trưởng cây Cọc rào Kết quả thu được sau 4 tuần được trình bày trong bảng 2

Bảng 2 Ảnh hưởng của TDZ và GA3 lên sự phát triển của đỉnh sinh trưởng cây cọc rào

Công thức TDZ (mg.l

-1 ) GA3 (mg.l

-1 )

Tỉ lệ mẫu hình thành chồi (%)

Số chồi hình thành/mẫu (chồi)

Khối lượng tươi (g)

Khi tiến hành cấy mẫu đỉnh sinh trưởng lên

môi trường có bổ sung 0,1 mg.l-1 TDZ với GA3

ở các nồng độ khác nhau, chúng tôi nhận thấy,

trên môi trường đối chứng 0,1 mg.l-1 TDZ

không có bổ sung GA3 có tỷ lệ hình thành chồi,

số lượng chồi hình thành và khối lượng tươi

trung bình của chồi đạt cao nhất Các công thức

còn lại số mẫu được cảm ứng để hình thành

chồi tương đối thấp

Trong nuôi cấy in vitro, GA3 có tác dụng

kéo dài thân, kích thích các chồi, mầm ngủ trên

cây Gibberellin có tác động đối với nhiều đỉnh

sinh trưởng, nếu thiếu gibberellin đỉnh sinh

trưởng thể hiện một dạng hình cầu, tạo nên các

mắt cây GA3 đã được xác định là rất có hiệu

quả trong việc ngăn chặn những sự phân chia vô

tổ chức có thể dẫn tới sự hình thành mô sẹo, đồng thời nó kích thích và đẩy mạnh sự biệt hóa của đỉnh sinh trưởng [23] Theo kết quả nhận được, chúng tôi thấy rằng, GA3 kết hợp với TDZ không có ảnh hưởng tốt lên sự hình thành chồi từ đỉnh sinh trưởng cây cọc rào mà chỉ có tác dụng kéo dài mẫu cấy

Ảnh hưởng một số trạng thái môi trường nuôi cấy đến sự phát triển của đỉnh sinh

trưởng cây cọc rào in vitro

Sự phát triển của đỉnh sinh trưởng trên các môi trường rắn, bán rắn và lỏng được thể hiện trong bảng 3

Bảng 3 Ảnh hưởng của một số trạng thái môi trường nuôi cấy lên sự phát triển của đỉnh sinh

trưởng cây cọc rào

Trạng thái môi

trường

Tỉ lệ mẫu hình thành chồi (%)

Số chồi hình thành/mẫu (chồi) Khối lượng tươi (g)

Trong nuôi cấy mô tế bào thực vật, sự thay

đổi về trạng thái vật lý của môi trường nuôi cấy

cũng có tác động lên sự thay đổi của mẫu cấy

Kết quả ở bảng 3 cho thấy, ảnh hưởng của điều

kiện nuôi cấy (môi trường lỏng, bán rắn, rắn)

khá rõ nét lên sự tăng trưởng của đỉnh sinh

trưởng Trên môi trường MS ở điều kiện bán

rắn, các đỉnh sinh trưởng phát triển hoàn chỉnh

nhất, tỷ lệ hình thành chồi, số chồi hình thành

và khối lượng tươi là cao nhất sau 4 tuần nuôi

cấy Trên môi trường lỏng, đỉnh sinh trưởng bị

chết hoặc chồi hình thành yếu ớt, thân và lá bị

mọng nước Các chồi hình thành trên môi

trường rắn tuy có tỷ lệ hình thành chồi, số lượng chồi và khối lượng tươi tương đối cao, nhưng khó áp dụng việc nhân giống trên môi trường rắn vào nhân giống thương mại, bởi vì tốn nhiều chi phí mua agar sẽ làm tăng giá thành của cây giống

Hiện nay, hầu hết các loài thực vật được nhân giống thương mại trên môi trường bán rắn đều thông qua con đường phát sinh cơ quan Khi nuôi cấy mô hoặc tế bào thực vật trong môi trường lỏng ở trạng thái tĩnh và không thoáng khí, các mẫu không sinh trưởng, phát triển hoặc

có hiện tượng thủy tinh thể ở chồi và lá, cây con

sẽ dễ bị chết khi đưa ra ngoài vườn ươm [24]

Như vậy, môi trường MS bổ sung 0,1 mg.l-1

TDZ ở điều kiện bán rắn là thích hợp cho nuôi

cấy đỉnh sinh trưởng cây cọc rào (hình 1a, 1b,

1c, 1d)

Ảnh hưởng của thiamin lên sự hình thành rễ

của các chồi từ đỉnh sinh trưởng cây cọc rào

Tất cả các tế bào được nuôi cấy đều có khả

năng tổng hợp tất cả các loại vitamin cơ bản

nhưng thường là với số lượng dưới mức yêu

cầu Để mô có sức sinh trưởng tốt phải bổ sung thêm vào môi trường một hay nhiều loại vitamin Các vitamin là rất cần thiết cho các phản ứng sinh hoá Thực vật cần vitamin để xúc tác các quá trình biến dưỡng khác nhau Thiamin là một vitamin căn bản cần thiết cho sự tăng trưởng của tất cả các tế bào Các chồi non được nuôi cấy trên môi trường có bổ sung IBA kết hợp với thiamin đều bắt đầu cảm ứng hình thành rễ bất định sau 3 tuần nuôi cấy Kết quả nghiên cứu được ghi nhận ở bảng 4

Bảng 4 Ảnh hưởng của kết hợp 1,0 mg.l-1 IBA và thiamin lên sự hình thành rễ của chồi tái sinh sau

3 tuần nuôi cấy

Công thức Nồng độ thiamin (mg.l-1) Số rễ Chiều dài rễ (cm)

Việc bổ sung thiamin vào môi trường nuôi

cấy có ảnh hưởng rõ rệt lên sự hình thành và

phát triển rễ của chồi cây Cọc rào in vitro Khi

tăng nồng độ thiamin thì số lượng rễ và chiều

dài rễ trung bình cũng tăng lên Theo nghiên

cứu của Thái Xuân Du và nnk (2010) [8] đã ghi

nhận môi trường MS kết hợp với 1,0 mg.l-1 IBA

thích hợp cho sự hình thành rễ từ chồi tái sinh

thông qua nuôi cấy lớp mỏng tế bào lá của cấy

cọc rào Kết quả thí nghiệm của chúng tôi cho

thấy, trên môi trường có bổ sung 1,0 mg.l-1 IBA

kết hợp với 3,0 mg.l-1 hoặc 6,0 mg.l-1 thiamin,

số lượng rễ và chiều dài rễ trung bình đạt cao hơn so với công thức đối chứng không có bổ sung thiamin (hình 1e) Dhillon et al (2009) [7]

đã công bố những ảnh hưởng tích cực của thiamin lên sự hình thành rễ từ cành giâm cây Cọc rào Linsmaier & Skoog (1965) [17] đã khẳng định thiamin cần thiết cho cho sự sinh trưởng của cây sau khi nghiên cứu kỹ lưỡng về

sự có mặt của nó trong môi trường MS

Hình 1 Hình thái nuôi cấy đỉnh sinh trưởng theo thời gian

trên môi trường bán lỏng có bổ sung 0,1 mg.l-1 TDZ

a 3 ngày tuổi; b 7 ngày tuổi; c 14 ngày tuổi; d 21 ngày tuổi; e Cây hoàn chỉnh sau 60 ngày.

KẾT LUẬN

Các đỉnh sinh trưởng của cây cọc rào được

nuôi cấy trên môi trường MS có bổ sung 0,1

mg.l-1 TDZ ở điều kiện bán rắn, có sự tăng

trưởng tốt nhất sau 4 tuần nuôi cấy Sử dụng

môi trường MS có bổ sung 0,1 mg.l-1 TDZ kết

hợp với GA3, không cho kết quả tốt hơn cho sự

tăng trưởng của đỉnh sinh trưởng Sự hình thành

rễ ở những chồi bất định có kết quả tốt trên môi

trường MS có bổ sung 1,0 mg.l-1 IBA kết hợp

với 3,0 mg.l-1 thiamin

Lời cảm ơn: Nhóm tác giả xin chân thành cảm

ơn Phòng thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về

Công nghệ tế bào thực vật (Viện Sinh học nhiệt

đới) đã hỗ trợ kinh phí cho nghiên cứu này

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Alam M F., Banu M L A., Swaraz A M.,

Parvez S., Hossain M., Khalekuzzaman M

and Ahsan N., 2004 Production of virus

free seeds using meristem culture in

tomato plant under tropical conditions J

Plant Biotechnol., 6: 221-227

2 Balamuralikrishnan M., Doraisamy S.,

Ganapathy T and Viswanathan R., 2002

Combined effect of chemotherapy and

meristem culture on sugarcane mosaic

virus elimination in sugarcane Sugar

Tech., 4: 19-25

3 Bhojwani S S and Razdan M K., 1996

Plant Tissue Culture: Theory and Practice

A Revised Edition, Elsevier Press, New

York, 510

4 Bittner H., Schenk G., Schuster G and

Kluge S., 1989 Elimination by

chemotherapy of potato virus S from

potato plants grown in vitro Potato Res.,

32: 175-179

5 Conci V C and Nome S F., 1991 Virus

free garlic (Allium sativum L.) plants

obtained by thermotherapy and meristem

tip culture J Phytopathol., 132: 186-192

6 Datta M M., Mukherjee P., Ghosh B and

Jha T B., 2007 In vitro clonal propagation

of biodiesel plant Curr Sci., 93:

1438-1442

7 Dhillon R S., Hooda M S., Pundeer J S., Ahlawat K S and Kumari S., 2009 Development of efficient techniques for

clonal multiplication of Jatropha curcas

L., a potential biodiesel plant Curr Sci., 96(6): 823-826

8 Thái Xuân Du, Đỗ Đăng Giáp, Nguyễn Thị Ngọc Hân, Bùi Văn Thế Vinh, Nguyễn Du Sanh, Dương Tấn Nhựt, 2010 Vi nhân

giống cây cọc rào (Jatropha curcas L.)

bằng kỹ thuật nuôi cấy lớp mỏng tế bào Tạp chí Công nghệ Sinh học, 8(3B):

1287-1291

9 Duncan D B., 1955 Multiple range and multiple F tests Biometrics, 11(1): 1-5

10 Grout B W., 1999 Meristem tip culture for propagation and virus elimination Methods in Molecular Biology, 111:

115-125

11 Heller J 1996 Physic nut, Jatropha curcas

L International Plant Genetic Resource Institute: 1-66

12 Huetteman C A and Preece J E., 1993 Thidiazuron: a potent cytokinin for woody plant tissue culture Plant Cell Tiss Org., 33: 105-119

13 Jha T B., Mukherjee P and Datta M M.,

2007 Somatic embryogenesis in Jatropha

curcas L., an important biofuel plant Plant

Biotech Rep., 1: 135-140

14 Kalimuthu K., Paulsamy S., Senthilkumar

R and Sathya M., 2007 In vitro propagation of the biodiesel plant Jatropha

curcas L Plant Tis Cult Biotech., 17(2):

137-147

15 Kartha K K., 1984 Elimination of viruses In: Vasil, IK (eds.) Cell culture and somatic cell genetics of plants V-I, Laboratory procedure and their applications, Academic Press Inc, Orlando, 577-585

16 La Motte C E and Lersten N R., 1972 Attempts to obtain bacteria-free plants of

Psychotria punctata (Rubiaceae): growth

and root formation in callus cultures Am

J Bot., 59: 89-96

17 Linsmaier F M and Skoog F., 1965

Organic growth factor requirements of

tobacco tissue culture Physiol Plant, l8:

100-127

18 Đỗ Tất Lợi, 1997 Những cây thuốc và vị

thuốc Việt Nam Nxb Khoa học và Kỹ

thuật, Hà Nội

19 Malik K A and Saxena P K., 1992

Regeneration in Phaseolus vulgaris L.:

High frequency induction of direct shoot

formation in intact seedlings by N6

benzylaminopurine and thidiazuron

Planta, 186: 384-389

20 Morel G., 1964 A new means of clonal

propagation of orchids Am Orchid Soc

Bull., 33: 473-478

21 Morris J B., Dunn S., Pinnow D L.,

Hopkins M S and Pittman R N., 1997

Meristem culture for virus elimination and

peanut interspecific hybrid preservation

Crop Sci., 37: 591-594

22 Murashige T and Skoog F., 1962 A

revised medium for a rapid growth and

biossay with tobacco tissue culture

Physiol Plant, 15: 473-497

23 Dương Tấn Nhựt, 2007 Công nghệ sinh

học thực vật, Tập 1 Nxb Nông Nghiệp,

Hà Nội

24 Dương Tấn Nhựt, 2010 Một số phương

pháp, hệ thống mới trong nghiên cứu công

nghệ sinh học thực vật Nxb Nông

Nghiệp, Hà Nội

25 Pierik R L M., 1989 In vitro culture of

higher plants Dordrecht, The Netherlands:

Martinus Nijhoff Publishers: 1-344

26 Quak F., 1977 Meristem culture and virus-free plants In: J Reinert and Y.P.S Bajaj (eds.) Applied and fundamental aspects of plant cells, tissue, and organ culture Springer, Berlin, 598-615

27 Rajore S and Batra A., 2005 Efficient plant regeneration via shoot tip explant in

Jatropha curcas L J Plant Biochem

Biotech., 14: 73-75

28 Sardana J., Batra A and Ali D J., 1998 In

micropropagation of Jatropha curcas L

Adv Plant Sci., 11(2): 167-169

29 Sarika S and Meenakshi B., 2008 In vitro clonal propagation of physic nut (Jatropha

curcas L.): Influence of additives Int J

Integr Biol., 3(1): 73-75

30 Singh A., Reddy M P., Chikara J and Singh S., 2010 A simple regeneration

protocol from stem explants of Jatropha

curcas Ind Crop Prod., 31: 209-213

31 Sujatha M and Mukta N., 1996 Morphogenesis and plant regeneration

from tissue cultures of Jatropha curcas

Plant Cell Tiss Org., 44: 135-141

32 Sujatha M., Makkar H P S and Becker K., 2005 Shoot bud proliferation from axillary nodes and leaf sections of

non-toxic Jatropha curcas L Plant Growth Regul., 47: 83-90

EFFECTS OF GROWTH REGULATORS ON PLANT

TO MERISTEM CULTURE AND SET UP TO COMPLETE PLANT

IN PHYSIC NUT PLANT (Jatropha curcas L.)

Do Dang Giap1*, Nguyen Thi Kim Loan1, Tran Trong Tuan1, Truong Thi Truc Ha1, Thai Xuan Du1, Bui Van The Vinh2, Nguyen Đinh Lam3, Duong Tan Nhut4

1 Institute of Tropical Biology, VAST 2

HCMC University of Technology 3

Insitute of Agricultural Science for Southern VietNam, VAST

4 Tay Nguyen Institute of Biology, VAST

SUMMARY

Physic nut plant (Jatropha curcas L.) is considered as a potential source for a non-edible

biofuel-producing energy crop throughout the world This optimized meristem culture technique would be useful for developing uniform and virus-free clones of physic nut plant Physic nut plant shoot apical meristems with 2 leaf primordia were aseptically isolated to sterilize and culture on Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with kinetin (0; 0.1; 0.5; 1.0; 1.5; 2.0 mg.l-1), BA (0; 0.1; 0.5; 1.0; 1.5; 2.0 mg.l-1), TDZ (0; 0.01; 0.05; 0.10; 0.50; 1.0 mg.l-1) individually Primary shoot induction was most effectively promoted by MS medium supplemented with 0.1 mg.l-1 TDZ In this concentration, more than 95% of the shoots were regenerated without intervening any callus formation The use of TDZ in combination with GA3 did not have

good effects on the formation of shoots from meristem, in that only long meristems resulted Also, when

surveying the state of culture medium, that semi-liquid MS medium supplemented with 0.1 mg.l-1 TDZ will

be suitable for the development of meristems Rooting of adventitious shoots was achieved on MS medium supplemented with 1.0 mg.l-1 IBA and 3.0 mg.l-1 thiamin

Keywords: Jatropha curcas, cytokinin, micropropagation, meristem, TDZ

Ngày nhận bài: 21-6-2012