Ở Việt Nam, phương pháp phát sinh phôi soma đã được áp dụng thành công trên cây Cọc rào. Nghiên cứu này trình bày kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của một số acid amin và spermidin trong việc gia tăng tần suất phát sinh phôi từ mô sẹo của cây Cọc rào. Một số acid amin và spermidin ở các nồng độ khác nhau [prolin (0; 250; 500; 750; 1000 mg.l-1 ); glutamin (0; 50; 100; 150; 200 mg.l-1 ); adenin sulphate (0; 50; 100; 150; 200 mg.l-1 ); spermidin (0; 0,01; 0,03; 0,05; 0,08 mg.l-1 )] được bổ sung riêng rẽ vào môi trường nuôi cấy để khảo sát sự hình thành phôi soma. Kết quả cho thấy, các acid amin [prolin (750 mg.l-1 ); glutamin (150 mg.l-1 ); adenin sulphate (150 mg.l-1 )] và spermidin (0,03 mg.l-1 ) giúp gia tăng sự hình thành phôi soma từ mô sẹo của cây Cọc rào.
Trang 1ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ ACID AMINE VÀ SPEMINDIN LÊN SỰ HÌNH
THÀNH PHÔI VÔ TÍNH CÂY CỌC RÀO (JATROPHA CURCAS L.)
Đỗ Đăng Giáp *1 , Nguyễn Thị Kim Loan 1 , Trần Trọng Tuấn 1 , Lê Thanh Tuấn 1 , Huỳnh Lê Thiên Tứ 1 , Thái Xuân Du 1 , Nguyễn Đình Lâm 2 , Dương Tấn Nhựt 3
1
Viện Sinh học nhiệt đới, Viện Hàn Lâm KH & CN Việt Nam, *dodanggiap@gmail.com
2 Viện Khoa học Kỹ thuật nông nghiệp miền Nam 3
Viện Nghiên cứu Khoa học Tây Nguyên, Viện Hàn Lâm KH & CN Việt Nam
TÓM TẮT: Ở Việt Nam, phương pháp phát sinh phôi soma đã được áp dụng thành công trên cây Cọc
rào Nghiên cứu này trình bày kết quả nghiên cứu về ảnh hưởng của một số acid amin và spermidin trong việc gia tăng tần suất phát sinh phôi từ mô sẹo của cây Cọc rào Một số acid amin và spermidin ở các nồng
độ khác nhau [prolin (0; 250; 500; 750; 1000 mg.l-1); glutamin (0; 50; 100; 150; 200 mg.l-1); adenin sulphate (0; 50; 100; 150; 200 mg.l-1); spermidin (0; 0,01; 0,03; 0,05; 0,08 mg.l-1)] được bổ sung riêng rẽ vào môi trường nuôi cấy để khảo sát sự hình thành phôi soma Kết quả cho thấy, các acid amin [prolin (750 mg.l-1); glutamin (150 mg.l-1); adenin sulphate (150 mg.l-1)] và spermidin (0,03 mg.l-1) giúp gia tăng
sự hình thành phôi soma từ mô sẹo của cây Cọc rào
Từ khóa: adenin sulphate, cây cọc rào, glutamin, prolin, spermidin, phát sinh phôi soma
MỞ ĐẦU
Cây cọc rào (Jatropha curcas L.) thuộc họ
Thầu dầu (Euphorbiaceae) hay còn gọi là cây
dầu mè, 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 [7] 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, Malaixia,
Inđônêxia, Philíppin, Mianma và nhiều nước
châu Phi nhằm phục vụ nhu cầu năng lượng tại
chỗ và xuất khẩu
Vi nhân giống cây cọc rào 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 [4, 15, 25, 31, 32, 33] Vi nhân giống thông
qua con đường nuôi cấy phôi vô tính được thực
hiện thành công trên cây cọc rào Jha et al
(2007) [14] đã nuôi cây thành công mô sẹo có
khả năng phát sinh phôi được thu nhận bằng
cách nuôi cấy mẫu lá Đỗ Đăng Giáp và nnk
(2012) [6] cũng đã nuôi cấy thành công phôi vô tính cây cọc rào thông qua mô sẹo
Trong nuôi cấy mô tế bào thực vật, sự hình thành phôi vô tính chịu ảnh hưỏng của một số yếu tố trong môi trường nuôi cấy như chất điều hòa sinh trưởng thực vật; các acid amin (prolin, serin, threonin); polyamin (spermidin, spermin), nguồn carbohydrate Acid amin là một nguồn nitơ hữu cơ (dạng khử) được chuyển hóa rất nhanh trong tế bào thực vật, kích thích tế bào sinh trưởng và phát triển nhanh hơn [12] Vì vậy, việc bổ sung acid amin vào môi trường nuôi cấy cung cấp cho tế bào và mô một nguồn nitơ hữu cơ phù hợp ở một mức độ nhất định Acid amin đóng một vai trò quan trọng trong việc kích thích phát sinh phôi vô tính ở một số loài thực vật [11] Polyamin trong môi trường dinh dưỡng có hiệu quả kích thích sự hình thành phôi vô tính Có một số bằng chứng cho thấy rằng polyamin cần thiết cho sự phát triển của
phôi in vitro [19] Spermidin là polyamin mang
tính đặc hiệu hơn được dùng cho sự phát sinh
phôi vô tính từ mô tế bào cà rốt [10], Hevea
[13], cỏ đinh lăng [3]
Trong nghiên cứu này, chúng tôi muốn tăng cường khả năng sinh phôi vô tính và cải tiến khả năng phát triển phôi vô tính từ mô sẹo trên cây cọc rào bằng những ảnh hưởng của một số
Trang 2acid amin và spemindin
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Vật liệu
Sử dụng mẫu lá cây Cọc rào được trồng tại
vườn ươm Viện Sinh học Nhiệt đới làm vật liệu
nuôi cấy tạo phôi Các cặp lá thứ hai từ đỉnh sau
khi thu nhận được khử trùng sơ bộ bằng cách
đặt dưới vòi nước chảy (30 phút), dùng xà
phòng loãng rửa sơ bề mặt lá, sau đó ngâm lá
trong cồn 70° (30 giây) rồi rửa lại bằng nước cất
vô trùng (3-4 lần) Mẫu lá được chuyển vào tủ
cấy và lắc khử trùng với dung dịch Javel có bổ
sung 2-3 giọt Tween-20 (10 phút), sau đó rửa lại
bằng nước cất vô trùng (4-5 lần)
Các lá sau khi được khử trùng sẽ được cắt
nhỏ theo kỹ thuật lớp mỏng tế bào (TCL) Mỗi
mảnh nhỏ lá có kích thước 0,5 mm × 10 mm
được cấy vào môi trường cơ bản MS [20] có bổ
sung 1,0 mg.l-1 kinetin và 1,5 mg.l-1 2,4-D Sau
4 tuần nuôi cấy trong điều kiện tối và sáng thì
các mô sẹo có khả năng phát sinh phôi được
hình thành
Phương pháp
Khảo sát ảnh hưởng của prolin lên sự hình
thành phôi vô tính
Các mô sẹo có khả năng sinh phôi được cấy
vào môi trường cơ bản MS có bổ sung 30 g.l-1
sucrose; 8 g.l-1 agar; 1,0 mg.l-1 kinetin và 0,05
mg.l-1 2,4-D [6] và prolin ở các nồng độ khác
nhau (250; 500; 750; 1000 mg.l-1)
Khảo sát ảnh hưởng của glutamin lên sự hình
thành phôi vô tính
Các mô sẹo có khả năng sinh phôi được cấy
vào môi trường cơ bản MS có bổ sung 30 g.l-1
sucrose; 8 g.l-1 agar; 1,0 mg.l-1 kinetin và 0,05
mg.l-1 2,4-D [6] và glutamin ở các nồng độ khác
nhau (50; 100; 150; 200 mg.l-1)
Khảo sát ảnh hưởng của adenin sulphate lên sự
hình thành phôi vô tính
Các mô sẹo có khả năng sinh phôi được cấy
vào môi trường cơ bản MS có bổ sung 30 g.l-1
sucrose; 8 g.l-1 agar; 1,0 mg.l-1 kinetin và 0,05
mg.l-1 2,4-D [6] và adenin sulphate ở các nồng
độ khác nhau (50; 100; 150; 200 mg.l-1)
Khảo sát ảnh hưởng của spermidin lên sự hình thành phôi vô tính cây
Các mô sẹo có khả năng sinh phôi được cấy vào môi trường cơ bản MS có bổ sung 30 g.l-1 sucrose; 8 g.l-1 agar; 1,0 mg.l-1 kinetin và 0,05 mg.l-1 2,4-D [6] và spermidin ở các nồng độ khác nhau (0,01; 0,03; 0,05; 0,08 mg.l-1) Các thí nghiệm sau 4 tuần nuôi cấy ghi nhận
ba chỉ tiêu: tỷ lệ mẫu hình thành phôi, số lượng phôi hình thành trên mỗi mẫu và trọng lượng tươi trung bình của phôi
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 prolin lên sự hình thành phôi
vô tính
Prolin là một trong những acid amin được biết đến là có ảnh hưởng đến sự kích thích phát sinh phôi [30] Trong thí nghiệm này, các mô sẹo có khả năng phát sinh phôi được cấy chuyền vào môi trường có bổ sung prolin ở các nồng độ khác nhau Sau 4 tuần nuôi cấy, trên bề mặt mô sẹo xuất hiện các phôi vô tính Khi tăng dần nồng độ prolin từ 250 lên 750 mg.l-1 thì tỷ lệ mẫu tạo phôi, số lượng phôi hình thành và trọng lượng tươi của phôi đều tăng dần Đạt cao nhất
ở công thức có bổ sung 750 mg.l-1 prolin, tỷ lệ mẫu tạo phôi cao nhất đạt 86,66%; số lượng phôi là 72,33; trọng lượng tươi của phôi là 0,0814 (bảng 1, hình 1c) Khi tăng nồng độ prolin lên 1000 mg.l-1 thì các chỉ tiêu về sự hình thành phôi giảm xuống rõ (bảng 1)
Trang 3Bảng 1 Ảnh hưởng của prolin lên sự hình thành phôi vô tính cây cọc rào
Prolin
(mg.l-1)
Tỷ lệ hình thành phôi (%) Số lượng phôi
Trọng lượng tươi của phôi
(g)
a, b, c… thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức ý nghĩa P < 0,05 theo phương pháp Duncan’s test
Prolin riêng lẻ hay kết hợp với các acid
amin khác có tác dụng kích thích phát sinh phôi
ở các loại thực vật khác nhau như trong trường
hợp cây đậu xanh và đậu nành, phôi vô tính chỉ
hình thành trên môi trường chỉ có bổ sung
prolin [29] Santos et al (1996) [27] đã phát
hiện rằng việc bổ sung prolin mang lại hiệu quả
rõ ràng trên tổng số lượng protein của mô sẹo
phát sinh phôi Họ nghĩ rằng sự có mặt của
prolin trong môi trường nuôi cấy dường như
đáp ứng được các điều kiện stress, giảm điện
thế nước trong môi trường nuôi cấy tế bào thực
vật, tăng sự tích tụ các chất dinh dưỡng trong tế
bào và cuối cùng tăng khả năng phát sinh phôi
vô tính Trong những báo cáo trước đó, prolin
được phát hiện đưa ra những phản hồi tối ưu
nhất trong sự phát sinh phôi vô tính cả sơ cấp và
thứ cấp trên cây hoa hồng [18] Một số báo cáo
khác cũng đề cập đến những vai trò rõ ràng của
prolin lên sự phát sinh phôi ở cây ngô [34] và
cây kê [37] Khi nuôi cấy tạo phôi Sâm ngọc
linh, Nhut et al (2012) [21] nhận thấy nồng độ
prolin tối ưu là 300 mg.l-1 Trong khi đó trên đối
tượng cây Dâu tây thì nồng độ prolin là 500
mg.l-1 cho hiệu quả tạo phôi tốt nhất [2]
Điều này cho thấy, ở mỗi loại thực vật khác nhau thì có tác dụng với mỗi nồng độ prolin khác nhau Như vậy, môi trường có bổ sung 750 mg.l-1 prolin là nồng độ tối ưu ảnh hưởng đến khă năng cảm ứng phát sinh phôi vô tính và nâng cao tầng suất phát sinh phôi vô tính cây cọc rào
Ảnh hưởng của glutamin lên sự hình thành phôi vô tính
Các mô sẹo có khả năng phát sinh phôi được cấy vào môi trường MS cảm ứng phát sinh phôi, có bổ sung glutamin ở các nồng độ từ 50 đến 200 mg.l-1 Sau 4 tuần nuôi cấy, quan sát thấy có sự xuất hiện của phôi vô tính cây Cọc rào lấm tấm dạng hình cầu Sau đó bắt đầu có sự xuất hiện của các dạng phôi hình tim, hình thủy lôi và hai lá mầm Ở công thức có bổ sung 150 mg.l-1 glutamin cho hiệu quả tạo phôi cao nhất với tỷ lệ hình thành phôi là 83,33%, số lượng phôi hình thành là 67,6 và trọng lượng tươi của phôi là 0,1043 g (bảng 2, hình 1d) Nhưng khi tiếp tục tăng nồng độ glutamin lên 200 mg.l-1 thì các chỉ tiêu đã giảm xuống, lúc này sự tăng nồng độ glutamin trong môi trường nuôi cấy làm ức chế sự phát sinh phôi vô tính
Bảng 2 Ảnh hưởng của glutamin lên sự hình thành phôi vô tính
Glutamin
(mg.l -1 ) Tỷ lệ hình thành phôi (%) Số lượng phôi
Trọng lượng tươi của phôi (g)
a, b, c… thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức ý nghĩa P < 0,05 theo phương pháp Duncan’s test
Trang 4Việc bổ sung glutamin vào môi trường nuôi
cấy cảm ứng sinh phôi đã được nghiên cứu ở
nhiều loại thưc vật [17] Glutamin hỗ trợ sự sinh
trưởng của những tế báo có nhu cầu năng lượng
cao và cần tổng hợp một lượng lớn protein và
acid nucleic Glutamin là một trong những acid
amin sẵn có nhất để làm nguồn tạo năng lượng
cho tế bào và nó cũng là nguồn năng lượng
chính cho nhiều loại tế bào phân chia với tốc độ
cao trong nuôi cấy in vitro [28] Glutamin được
sử dụng trong nhiều con đường sinh tổng hợp
khác nhau trên nhiều cơ quan khác nhau của
thực vật trong những thời kỳ sinh trưởng khác
nhau Glutamin đóng một vai trò quan trọng
trong sự tăng nhanh và phát triển mô sẹo phát
sinh phôi trên đối tượng cây Cryptomeria
japonica [22]
El-Shiaty et al (2004) [9] đã báo cáo trên
đối tượng cây cọ dầu thì nồng độ glutamin tối
ưu cho sự phát sinh phôi vô tính là 100 mg.l-1
Theo nghiên cứu của Varisai et al (2004) [36] trên đối tượng cây đậu thổ nhĩ kỳ thì nồng độ tối
ưu của glutamin bổ sung vào môi trường cảm ứng tạo phôi vô tính là 40 mg.l-1 Trong nghiên cứu này của chúng tôi thì sử dụng glutamin ở nồng độ 150 mg.l-1 là thích hợp đối với sự phát sinh phôi cây Cọc rào
Ảnh hưởng của adenin sulphate lên sự hình thành phôi vô tính
Adenin sulphate, adenosin và adelynic acid
đã được chứng minh có tác dụng hoạt hóa cytokinin và chúng được thêm vào môi trường nuôi cấy để gia tăng sự sinh trưởng hoặc gia tăng hoạt động của cytokinin trong môi trường nuôi cấy Adenin kích thích sự phát sinh phôi soma và phát sinh cơ quan, gia tăng sự sinh trưởng của các đỉnh mô phân sinh biệt lập, bao gồm sư tăng nhanh của chồi nách trong nuôi cấy chồi và kích thích phát sinh chồi bất định gián tiếp từ mô sẹo hay trực tiếp từ mẫu cấy [35]
Bảng 3 Ảnh hưởng của adenin sulphate lên sự hình thành phôi vô tính
Adenin sulphate
(mg.l-1)
Tỷ lệ hình thành phôi
Trọng lượng phôi trung bình (g)
a, b, c… thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức ý nghĩa P < 0,05 theo phương pháp Duncan’s test
Sau 4 tuần nuôi cấy mô sẹo trên môi trường
có bổ sung adenin sulphate ở các nồng độ từ
50-200 mg.l-1 nhận thấy đã có sự xuất hiện các phôi
vô tính Khi tăng dần nồng độ adenin sulphate
từ 50 lên 150 mg.l-1 thì tỷ lệ mẫu tạo phôi, số
lượng phôi hình thành và trọng lượng tươi của
phôi đều tăng dần, đạt cao nhất ở nồng độ 150
mg.l-1 (bảng 3, hình 1e) Nồng độ adenin
sulphate tăng lên 200 mg.l-1 thì các chỉ tiêu
giảm xuống, không còn hiệu quả trong hình
thành phôi vô tính từ các mẫu mô sẹo có khả
năng phát sinh phôi Như vậy, môi trường có bổ
sung 150 mg.l-1 adenin sulphate thích hợp cho
khă năng cảm ứng phát sinh phôi vô tính và
nâng cao tầng suất phát sinh phôi vô tính thông
qua nuôi cấy mô sẹo cây Cọc rào
Adenin sulphate thường được chú ý khi được kết hợp với ammonium nitrate hoặc với cytokinin như BAP hoặc kinetin [35] Một đặc tính nữa về hoạt động của adenin sulphate như
là một chất hỗ trợ các cytokinin như kinetin và zeatin [35] Adenin sulphate được sử dụng trong
nuôi cấy in vitro giúp tăng nhanh số lượng cây giống trên đối tượng đu đủ [26] và Uraria picta [1] Trên đối tượng cây tiêu đen (Piper nigrum), Philip et al (2002) [23] đã chỉ ra rằng
adenin sulphate làm tăng số lượng chồi trên một mẫu Delgado-Shanchez et al (2006) [5] báo cáo rằng việc sử dụng adenin sulphate ở những nồng độ khác nhau cũng tạo ra sự tăng nhanh trong nuôi cấy cụm chồi trên 2 loài đậu Trong thí nghiệm này, adenin sulphate được thử
Trang 5nghiệm trong quá trình kích thích tạo phôi vô
tính từ mô sẹo trên đối tượng cây cọc rào, đạt
hiệu quả cao nhất ở nồng độ là 150 mg.l-1 khi bổ
sung vào môi trường nuôi cấy
Ảnh hưởng của spermidin lên sự hình thành
phôi vô tính
Các mẫu mô sẹo có khả năng sinh phôi từ
cây Cọc rào nuôi cấy in vitro được cấy vào môi
trường MS có bổ sung spermidin ở các nồng độ
khác nhau Sau 4 tuần nuôi cấy, các chỉ tiêu về
tỷ lệ hình thành phôi, số lượng phôi hình thành
và trọng lượng tươi của phôi được trình bày
trong bảng 4
Khi nuôi cấy mô sẹo có khả năng sinh phôi
trên môi trường có bổ sung spermidin ở các nồng độ khác nhau thì thấy rằng, sau 4 tuần nuôi cấy các mô sẹo được cảm ứng hình thành phôi rất nhanh, trên bề mặt mô sẹo xuất hiện những phôi hình cầu nhỏ và số lượng phôi tăng dần lên Kết quả cho thấy, trên môi trường có
bổ sung spermidin có sự hình thành phôi cao hơn hẳn so với môi trường không bổ sung spermidin, spermidin ở nồng độ 0,03 mg.l-1 cho hiệu quả cao nhất với tỷ lệ phát sinh phôi đạt 100%, số lượng phôi hình thành là 102 và trọng lượng tươi trung bình là 0,1139 g (bảng 4, hình 1f) Tiếp tục tăng nồng độ spermidin lên 0,05 mg.l-1 và 0,08 mg.l-1 thì tỷ lệ mẫu hình thành phôi, số lượng phôi cũng như trọng lượng tươi trung bình của phôi giảm xuống
Bảng 4 Ảnh hưởng của spermidin lên sự hình thành phôi vô tính
Spermidin
(mg.l-1)
Tỷ lệ hình thành phôi
(%)
Số lượng phôi hình thành
Trọng lượng tươi của phôi (g)
a, b, c… thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức ý nghĩa P < 0,05 theo phương pháp Duncan’s test
Polyamin thực chất là một dạng của
acid amin và nó được xem như là một chất quan
trọng trong điêu hòa sinh trưởng thực vật
Polyamin đóng vai trò quan trọng trong sự
biệt hóa tế bào để hình thành phôi [24]
Trong giai đoạn cảm ứng phôi, polyamin sẽ
giúp cho tế bào vùng mô phân sinh phân chia
nhanh chóng và giúp cho phôi được hình thành
Nồng độ polyamin giảm có thể gia tăng các
tế bào mô sẹo nhưng giảm hình thành phôi
Như vậy, việc sử dụng polyamin trong môi
trường nuôi cấy mang lại hiệu quả và có ý nghĩa
quan trọng trong giai đoạn phát sinh phôi ở thực
vật [16] Những nghiên cứu trên tế bào cà rốt
[10], Hevea [13], đinh lăng [3] chỉ ra rằng
spermidin là polyamin mang tính đặc hiệu hơn
được dùng cho sự phát sinh phôi vô tính Trong
nghiên cứu phát sinh phôi vô tính Panax
ginseng [16] cũng đã khẳng định vài trò
của spermidin
Thảo luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy, những acid amin sử dụng trong bài báo (prolin, glutamin, adenin sulphate) và spemidin đều có cảm ứng mạnh tăng cường khả năng hình thành phôi vô tính từ mô sẹo có khả năng sinh phôi so với những ghi nhận của Đỗ Đăng Giáp và nnk (2012) Khi so sánh những kết quả về khả năng cảm ứng hình thành phôi vô tính từ mô sẹo tốt nhất của từng acid amin sử dụng (prolin, glutamin, adenin sulphate) và spemindin, chúng tôi cũng ghi nhận được spemindin có tính đặc hiệu và hiệu quả hơn Tuy nhiên, spemindin là hóa chất rất đắt tiền, vì vậy, tùy vào điều kiện nghiên cứu và ứng dụng có thể sử dụng những acid amin thông dụng trên (prolin, glutamin, adenin sulphate) cho phù hợp
Trang 6Hình 1 Hình thái phôi vô tính cây cọc rào
a Mẫu mô sẹo có khả năng sinh phôi; b Mẫu đối chứng; c Prolin (750 mg.l-1);
d Adenin (150 g.l-1); e Glutamin (150 g.l-1); f Spermidin (0,03 mg.l-1)
KẾT LUẬN
Kết quả của chúng tôi chứng minh rằng, sự
hình thành phôi soma của cây Cọc rào chịu ảnh
hưởng của các acid amin hoặc spermidin Việc
bổ sung thêm một trong các các acid amin:
prolin, glutamin, adenin sulphate hoặc
spermidin sẽ làm tăng hiệu quả tạo phôi trên cây
cọc rào
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
Trang 7TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Anand A., Srinivasa Rao C., Latha R.,
Josekutty P C., Balakrishna P., 1998
Micropropagation of Uraria picta, a
medicinal plant, through axillary bud culture
and callus regeneration In Vitro Cell Dev
Biol Plant, 34(2): 136-140
2 Biswas M K., Islam R., Hossain M., 2007
Somatic embryogenesis in strawberry
(Fragaria sp.) through callus culture Plant
Cell Tiss Org., 90: 49-54
3 Cvikrová M., Binarova P., Cenklova V.,
Eder J., Machackova I., 1999 Reinitiation
of cell division and polyamine and aromatic
monoamine levels in alfalfa explants during
the induction of somatic embryogenesis
Plant Physiol., 105: 330-337
4 Datta M M., Mukherjee P., Ghosh B., Jha
T.B., 2007 In vitro clonal propagation of
biodiesel plant Curr Sci., 93: 1438-1442
5 Delgado-Sanchez P., Saucedo-Ruiz M.,
Guzmán-Maldonado S H., Villordo-Pineda
E., González-Chavira M., Fraire-Velázquez
S., Acosta-Gallegos J A., Mora-Avilés A.,
2006 An organogenic plant regeneration
system for common bean (Phaseolus
vulgaris L.) Plant Sci., 170(4): 822-827
6 Do Dang Giap, Bui Van The Vinh, Nguyen
Thi Kim Loan, Thai Xuan Du, Chu Thi Bich
Phuong, Hoang Xuan Chien, Nguyen Phuc
Huy, Tran Trong Tuan, Nguyen Dinh Lam,
Duong Tan Nhut, 2012 Organogenesis and
somatic embryogenesis from leaf transverse
thin cell layers of Jatropha curcas L J
Biotechol., 10(2): 281-288
7 Đỗ Tất Lợi, 1997 Những cây thuốc và vị
thuốc Việt Nam Nxb Khoa học và Kỹ
thuật, Hà Nội
8 Duncan D B., 1955 Multiple range and
multiple F tests Biometrics, 11(1): 1-5
9 El-Shiaty O H., El-Sharabasy S F., Abd
El-Kareim A H., 2004 Effect of some
amino acids and biotin on callus and
proliferation of date palm (Phoenix
dactylifera L.) Sewy cultivar Arab J
Biotech., 7: 265-272
10 Feirer R P., Wann S R., Einspahr D W.,
1985 The effect of spermidine synthesis
inhibitors on in vitro plant development
Plant Growth Regul., 3: 319-327
11 George E F., 1993 Plant propagation by tissue culture - Part 1 The technology, 2nd edn Exegetics, Eddington
12 Grimes H D., Hodges T K., 1990 The inorganic NO3: NH4 ratio influences plant regeneration and auxin sensitivity in primary callus derived from immature
embryos of indica rice (Oryza sativa L.) J Plant Physiol., 136: 362-367
13 Hadrami I E., D’Auzac J., 1992 Effects of polyamine byosinthetic inhibitors on somatic embryogenesis and cellular
polyamines in Hevea brasiliensis J Plant Physiol., 140: 33-36
14 Jha T B., Mukherjee P., Datta M M., 2007
Somatic embryogenesis in Jatropha curcas
Linn., an important biofuel plant Plant Biotech Rep., 1: 135-140
15 Kalimuthu K., Paulsamy S., Senthilkumar
R., Sathya M., 2007 In vitro propagation of the biodiesel plant Jatropha curcas L
Plant Tiss Cult Biotech., 17(2): 137-147
16 Kevers C., Le Gal N., Monteiro M., Dommes J., Gaspar T H., 2000 Somatic
embryogenesis of Panax ginseng in liquid
cultures: a role for polyamines and their metabolic pathways Plant Growth Regul., 31: 209-214
17 Kopertekh L G., Stribnaya L A., 2003 Plant regeneration from wheat leaf explants Russian J Plant Physiol., 50: 365-368
18 Marchant R., Davey M R., Lucas J A., Power J B., 1996 Somatic embryogenesis and plant regeneration in floribunda rose
(Rosa hybrida L cvs Trumpeter and Glad
Tidings) Plant Sci., 120: 95-105
19 Mengoli M., Bagni N.,, 1992 Polyamines and somatic embryogenesis in higher plants
IAPTC Newsletters 68: 1-8
20 Murashige T., Skoog F., 1962 A revised medium for a rapid growth and biossay with
tobacco tissue culture Physiol Plant, 15:
473-497
Trang 821 Nhut D T., Vinh B V T., Hien T T., Huy N
P., Nam N B., Chien H X., 2012 Effect of
spermidine, proline and carbohydrate sources
on somatic embryogenesis from main root
transverse thin cell layers of Vietnamese
ginseng (Panax vietnamensis Ha et Grushv.),
Afr J Biotechnol., 11(5): 1084-1091
22 Ogita S., Sasamoto H., Yeung E C., Thorpe
T A., 2001 The effects of glutamine on the
maintenance of embryogenic cultures of
Cryptomeria japonica In Vitro Cell Dev
Biol Plant, 37: 268-273
23 Philip V J., Joseph D., Triggs G S.,
Dickinson N M., 1992. Micropropagation
of black pepper (Piper nigrum Linn.)
through shoot tip cultures Plant Cell Rep.,
12(1): 41-44
24 Rajam M V., 1997 Polyamines In: Prasad,
MNV (ed) Plant Ecophysiology John
Wiley and Sons, New York, 343-374
25 Rajore S., Batra A., 2005 Efficient plant
regeneration via shoot tip explant in
Jatropha curcas L J Plant Biochem
Biotech., 14: 73-75
26 Saha M., Phatak A., Chandra N., 2004 In
vitro culture studies in four dioecious
varieties of Carica papaya L using axillary
buds from field-grown plants J Tiss Res.,
4(2): 211-214
27 Santos M A., Camara T., Rodriguez P.,
Claparols I., Torné J M., 1996 Influence of
exogenous proline on embryogenic and
organogenic maize callus subjected to salt
stress Plant Cell Tiss Org., 47: 59-65
28 Sara A., Khaled E., 2011 Effects of Casein
Hydrolysates and glutamine on callus and
somatic embryogenesis of date palm
(Phoenix dactylifera L.) New York Sci J.,
4(7): 121-125
29 Shetty K., McKersie B D., 1993 Proline,
thioproline and potassium mediated
stimulation of somatic embryogenesis in
alfalfa (Medicago sativa L.) Plant Sci., 88:
185-193
30 Shimizu K., Nagaike H., Yabuya T., Adachi T., 1997 Plant regeneration from
suspension culture of Iris germanica Plant
Cell Tiss Org., 50: 27-31
31 Singh A., Reddy M P., Chikara J., Singh S., 2010 A simple regeneration protocol
from stem explants of Jatropha curcas Ind
Crop Prod., 31: 209-213
32 Sujatha M., Mukta N., 1996 Morphogenesis and plant regeneration from
tissue cultures of Jatropha curcas Plant
Cell Tiss Org., 44: 135-141
33 Sujatha M., Makkar H P S., Becker K.,
2005 Shoot bud proliferation from axillary nodes and leaf sections of non-toxic
Jatropha curcas L Plant Growth Regul.,
47: 83-90
34 Suprasanna P., Rao K V., Reddy G M.,
1994 Embryogenic callus in maize:
genotypic and amino acid effects Cereal
Res Commun., 22: 79-82
35 Van Staden J., Zazimalova E., George E F.,
2008 Plant growth regulators II: In: George
EF, Hall M and De Kleck GJ (eds) Cytokinins, their analogues and antagonist Plant Propagation by Tissue
Culture vol 1 The Ackground Springer,
The Netherlands, 205-226
36 Varisai M S., Wang C S., Thiruvengadam
M and Jayabalan N., 2004 In vitro plant
regeneration via somatic embryogenesis through cell suspension cultures of
horsegram [Macrotyloma uniflorum (Lam.) Verdc.] In Vitro Cell Dev Biol Plant, 40:
284-289
37 Vikrant A., Rashid A., 2002 Somatic embryogenesis from immature and mature
embryos of a minor millet Paspalum scrobiculatum L Plant Cell Tiss Org., 69:
71-77
Trang 9EFFECTS OF AMINO ACIDS AND SPERMIDINE ON SOMATIC
EMBRYOGENESIS OF JATROPHA CURCAS L
Do Dang Giap 1 , Nguyen Thi Kim Loan 1 , Tran Trong Tuan 1 , Le Thanh Tuan 1 ,
Huynh Le Thien Tu 1 , Thai Xuan Du 1 , Nguyen Dinh Lam 2 , Duong Tan Nhut 3
1
Institute of Tropical Biology, VAST
2 Insitute of Agricultural Science for Southern Vietnam 3
Tay Nguyen Institute for Scientific Resreach, VAST
SUMMARY
In Vietnam, the somatic embryogenesis method was applied successfully on Jatropha curcas L., in this study, the effect of amino acids and spermidine on somatic embryogenesis of Jatropha curcas is reported
Some of amino acids and spermidine with different concentrations [proline (0; 250; 500; 750; 1000 mg.l-1); glutamine (0; 50; 100; 150; 200 mg.l-1); adenine sulphate (0; 50; 100; 150; 200 mg.l-1; spermidine (0; 0.01; 0.03; 0.05; 0.08 mg.l-1)] were supplied individually on culture medium to examine somatic embryogenesis from callus The results from our study showed that amino acids [proline (750 mg.l-1); glutamine (150 mg.l-1); adenine sulphate (150 mg.l-1)] and spermidine (0.03 mg.l-1) increased somatic embryos formation of Jatropha curcas
Keywords: Jatropha curcas, adenine sulphate, glutamine, proline, micropropagation, somatic embryogenesis
Ngày nhận bài: 30-6-2013