Sự tạo chồi in vitro đã được nghiên cứu khá rộng rãi trên nhiều đối tượng thực vật. Trong nghiên cứu này, chúng tôi nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ ánh sáng, myo-inositol và adenin sulphate lên khả năng tạo chồi in vitro chuối Laba. Các chồi đơn in vitro được cấy vào môi trường MS có bổ sung 5 mg/l BA (6-benzylaminopurine) kết hợp với myo-inositol (0; 100; 300; 500; 700 mg/l) hoặc adenin sulphate (0; 80; 100; 130; 160 mg/l). Sau 4 tuần nuôi cấy, môi trường MS bổ sung 5 mg/l BA + 100 mg/l adenin sulphate hoặc 100 mg/l myo-inositol cho số lượng chồi cao nhất (6,9 chồi/mẫu ở nồng độ adenin sulphate là 100 mg/l và 8 chồi/mẫu ở nồng độ myo-inositol là 100 mg/l). Khi nuôi cấy dưới cường độ ánh sáng 18,70 ± 1,00 mol m-2 s -1 cho kết quả hình thành chồi cao nhất (4,33 chồi/mẫu) trong các điều kiện khảo sát: Khuếch tán, 18,70 ± 1,00; 26,20 ± 1,00; 42,00 ± 1,00 mol m -2 s -1.
Trang 1TĂNG HỆ SỐ NHÂN NHANH CHỒI CHUỐI LABA (MUSA SP.)
NUÔI CẤY IN VITRO BẰNG CÁCH SỬ DỤNG ÁNH SÁNG,
MYO-INOSITOL VÀ ADENIN SULPHATE
Đỗ Đăng Giáp * , Phạm Ngọc Vinh, Trần Trọng Tuấn, Nguyễn Thị Huyền Trang, Phạm Ngô Ánh Thư, Thái Xuân Du
Viện Sinh học nhiệt đới, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, (*)dodanggiap@gmail.com
TÓM TẮT: Sự tạo chồi in vitro đã được nghiên cứu khá rộng rãi trên nhiều đối tượng thực vật Trong
nghiên cứu này, chúng tôi nghiên cứu ảnh hưởng của cường độ ánh sáng, myo-inositol và adenin sulphate
lên khả năng tạo chồi in vitro chuối Laba Các chồi đơn in vitro được cấy vào môi trường MS có bổ sung
5 mg/l BA (6-benzylaminopurine) kết hợp với myo-inositol (0; 100; 300; 500; 700 mg/l) hoặc adenin sulphate (0; 80; 100; 130; 160 mg/l) Sau 4 tuần nuôi cấy, môi trường MS bổ sung 5 mg/l BA + 100 mg/l adenin sulphate hoặc 100 mg/l myo-inositol cho số lượng chồi cao nhất (6,9 chồi/mẫu ở nồng độ adenin sulphate là 100 mg/l và 8 chồi/mẫu ở nồng độ myo-inositol là 100 mg/l) Khi nuôi cấy dưới cường độ ánh sáng 18,70 ± 1,00 mol m-2s-1 cho kết quả hình thành chồi cao nhất (4,33 chồi/mẫu) trong các điều kiện khảo sát: Khuếch tán, 18,70 ± 1,00; 26,20 ± 1,00; 42,00 ± 1,00 mol m-2s-1
Từ khóa: Musa, adenin sulphate, chồi in vitro, chuối, cường độ ánh sáng, myo-inositol
MỞ ĐẦU
Chuối là tên gọi cho các loài cây thuộc chi
Musa, họ Musaceae và được đánh giá là một
cây lương thực chính của hàng triệu người ở các
nước đang phát triển Theo thống kê của Tổ
chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hiệp
quốc (FAO) năm 2005, chuối được trồng ở ít
nhất 107 quốc gia, chủ yếu ở khắp các vùng
nhiệt đới Việc nghiên cứu hệ thống nhân giống
cây chuối được bắt đầu từ năm 1983 và lần đầu
tiên được đưa vào sản xuất thương mại nhằm
cung cấp cây giống bằng kỹ thuật nuôi cấy đỉnh
sinh trưởng bởi Hwang et al (1984) [8] Sau đó
đã có nhiều nghiên cứu về nhân giống loài cây
này từ các vật liệu khác nhau như thân hành,
chồi rễ [3], chồi đỉnh [16] và rất nhiều những
nghiên cứu khác nhằm cải tiến quy trình nhân
giống loài cây này Việc khảo sát ảnh hưởng
của các chất điều hòa sinh trưởng như
--dimethyl-aminopurine (2-iP) [4], BAP [3,19],
6-(4-hydroxy-3-methyl-trans-2 butyl amino
purine) (zeatin) [18], BAP và thidiazuron (TDZ)
[6] trong vi nhân giống, trên các giống chuối
khác nhau cũng đã được tiến hành
Ở Việt Nam, diện tích trồng chuối đạt
khoảng 100.000 ha với sản lượng 1,2 triệu
tấn/năm Theo đề án quy hoạch phát triển rau
quả và hoa, cây cảnh đến năm 2010, tầm nhìn
2020 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông
thôn, chuối được nhiều địa phương chọn làm
cây trồng chủ lực Trong đó, chuối Laba được biết đến là đặc sản riêng, loài cây trồng đã tạo nên thương hiệu riêng của tỉnh Lâm Đồng Tuy nhiên, giống chuối Laba đang có nguy cơ bị mất dần do ít được quan tâm trong khâu nhân giống nên đã trở nên già cỗi, thoái hóa kéo theo năng suất giảm, chất lượng cũng sa sút nghiêm trọng Trước tình trạng này, Sở Khoa học và Công nghệ Lâm Đồng đã có nhiều công trình nghiên cứu bảo tồn và phát triển giống chuối này Bước đầu, người ta đã thành công trong việc nhân giống chuối Laba bằng phương pháp nuôi cấy
mô Nhằm làm tăng hệ số nhân nhanh, bài báo này tiến hành khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố như cường độ ánh sáng, hàm lượng myo-inositol, andenine sulphate tác động lên khả năng nhân nhanh chồi của cây chuối Laba nuôi
cấy in vitro
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Vật liệu
Nguyên liệu là chồi cây chuối Laba in vitro
có chiều cao từ 1-2 cm và có 1 cặp lá tại phòng thí nghiệm về CNTBTV (Viện Sinh học nhiệt đới) Các chồi đơn này sẽ được cắt giữ lại phần gốc có chiều cao 3-5 mm, bỏ hết phần lá, phần
mô bị đen và sử dụng làm mẫu cấy cho các thí nghiệm
Môi trường nuôi cấy
Trang 2Môi trường nuôi cấy là môi trường MS [13]
có bổ sung 30 g/l sucrose, 8 g/l agar, 15% nước
dừa và thành phần các chất khảo sát trong
nghiên cứu Các môi trường được chỉnh về pH
trong khoảng 5,7-5,8 trước khi hấp khử trùng ở
nhiệt độ 121ºC, áp suất 1 atm trong 15 phút
Bố trí thí nghiệm
Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ BA lên khả
năng nhân nhanh chồi của cây chuối Laba nuôi
cấy in vitro
Các chồi đơn in vitro được nuôi cấy trên
môi trường có bổ sung BA nồng độ thay đổi (0;
1; 3; 5; 7 mg/l) ở nhiệt độ 25 ± 2ºC, thời gian
chiếu sáng 12 giờ/ngày, cường độ ánh sáng
18,70 ± 1,00 mol m-2 s-1 nhằm tìm ra nồng độ
BA thích hợp cho việc nhân chồi cây chuối
Laba Kết quả về nồng độ BA thích hợp cho sự
cảm ứng tạo chồi sẽ được sử dụng cho các thí
nghiệm tiếp theo
Khảo sát ảnh hưởng của cường độ ánh sáng lên
khả năng nhân nhanh chồi của cây chuối Laba
nuôi cấy in vitro
Các chồi đơn in vitro được nuôi cấy trên
môi trường có bổ sung BA nồng độ thích hợp
cho sự cảm ứng tạo chồi thu được ở khảo sát
nồng độ BA trong điều kiện phòng sáng với
nhiệt độ 25 ± 2ºC, thời gian chiếu sáng 12
giờ/ngày ở các cường độ ánh sáng khảo sát là:
khuếch tán, 18,7 ± 1,0; 26,2 ± 1,0; 42,0 ± 1,0
mol m-2 s-1 Kết quả cường độ ánh sáng hiệu
quả nhất trong tạo chồi sẽ được sử dụng cho các
khảo sát tiếp theo
Khảo sát ảnh hưởng của adenin sulphate lên
khả năng nhân nhanh chồi của cây chuối Laba
nuôi cấy in vitro
Các chồi đơn in vitro được nuôi cấy trên
môi trường có bổ sung BA nồng độ thích hợp
nhất ở khảo sát trên, kết hợp với adenin sulphat
ở các nồng độ 0; 80; 100; 130; 160 mg/l
Khảo sát ảnh hưởng của myo inositol lên khả năng nhân nhanh chồi của cây chuối Laba nuôi cấy in vitro
Các chồi đơn in vitro được nuôi cấy trên
môi trường bổ sung myo-inositol có nồng độ khác nhau (0; 100; 300; 500; 700 mg/l), kết hợp với BA nồng độ thích hợp
Xử lý và thống kê số liệu
Các chỉ tiêu theo dõi: số chồi, số lá hình thành, trọng lượng tươi, chiều cao trung bình và hàm lượng chlorophyll (ở khảo sát cường độ ánh sáng) của chồi được thu nhận sau 4 tuần nuôi cấy Số liệu được ghi nhận và xử lý bằng phần mềm SPSS theo phương pháp Duncan [5]
ở mức ý nghĩa 0,05
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ BA lên khả năng nhân nhanh chồi của cây chuối Laba
nuôi cấy in vitro
Đối với sự phát sinh hình thái thực vật cytokinin là nhóm chất điều hòa sinh trưởng thực vật, ảnh hưởng đến sự phân chia tế bào, thay đổi ưu thế ngọn và phân hóa chồi Trong
nhân giống in vitro, BA là cytokinin được sử
dụng nhiều trong các nghiên cứu và sản xuất [19] Arinaitwe et al (2000) [1] khi nghiên cứu ảnh hưởng của BA, zeatin, 2-iP, kinetin cho
rằng, các giống chuối Musa spp cảm ứng đối
với BA tốt hơn so với các loại cytokinin khác Trong thí nghiệm này, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của các nồng độ BA khác nhau đến sự
hình thành và phát triển chồi in vitro cây chuối
Laba Kết quả thu được sau 4 tuần nuôi cấy được trình bày ở bảng 1
Bảng 1 Ảnh hưởng của nồng độ BA đến khả năng tạo chồi in vitro chuối Laba sau 4 tuần nuôi cấy
BA
(mg/l)
Số chồi hình thành Số lá
Trọng lượng tươi (g)
Chiều cao trung bình của chồi (mm)
*a, b và c thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức tin cậy P = 0,05 theo phương pháp Duncan
Trang 3Từ số liệu thu nhận được cho thấy, ở nồng
độ BA là 5 mg/l có số lượng chồi hình thành, số
lá và trọng lượng tươi đều đạt cao nhất so với
các nồng độ BA khác cùng khảo sát (4,64
chồi/mẫu, 10,00 lá/mẫu và 1,19 g/mẫu) (bảng
1) Kết quả này tương tự với kết quả nghiên cứu
của Cronauer & Krikorian (1984) [3] và
Vuylsteke (1989) [19], đã khảo sát các nồng độ
của BA trong môi trường nhân giống và đều kết
luận tỷ lệ phát sinh chồi nhiều nhất với nồng độ
BA là 5 mg/l Trong báo cáo của Wong (1986)
[19] khi khảo sát ảnh hưởng của nồng độ BA
cho kết quả cảm ứng tạo chồi tốt ở nồng độ cao
từ 5 đến 10 mg/l (số lượng chồi hình thành
trung bình là 2,6 đến 4,3 chồi/mẫu) Tuy nhiên,
khi sử dụng nồng độ BA cao có thể gây những
biến dị, rối loạn sinh lý, thay đổi hình thái của
cây sau này [18] Vuylsteke (1989) [19] đã
khuyến cáo rằng, nồng độ BA thích hợp cho
nhân giống in vitro cây chuối là khoảng 5 mg/l
Sự khác biệt về số lượng chồi hình thành trong
báo cáo của Wong (1986) [19] và kết quả mà
chúng tôi thu nhận được cho thấy sự cảm ứng
tạo chồi của mẫu chuối không chỉ phụ thuộc vào
nồng độ cytokinin ngoại sinh mà còn phụ thuộc
vào nhiều yếu tố khác, ở đây có thể là sự khác
biệt về nguồn gốc mẫu cấy
Quan sát hình thái mẫu nhận thấy, mặc dù
có tác dụng trong việc kích thích tăng số lượng
chồi hình thành của mẫu nhưng BA không có tác dụng trong việc kéo dài chồi Tất cả các mẫu nuôi trong môi trường có bổ sung BA đều có chiều cao trung bình thấp hơn so với mẫu đối chứng (hình 1) Điều này có thể lý giải do sự có mặt của BA nên đã ức chế hiện tượng ưu thế ngọn, BA cảm ứng sự hình thành các chồi mới Còn trên môi trường đối chứng không có sự có mặt hiện diện của BA, chồi đơn vẫn tiếp tục kéo dài do hiện tượng ưu thế ngọn vẫn xảy ra Qua những kết quả thu được, chúng tôi nhận thấy rằng, nồng độ BA thích hợp bổ sung vào môi trường nuôi cấy là 5 mg/l, nồng độ này sẽ được sử dụng cho các khảo sát tiếp theo của nghiên cứu
Khảo sát ảnh hưởng của cường độ ánh sáng lên khả năng nhân nhanh chồi của cây chuối
Laba nuôi cấy in vitro
Sự phát sinh hình thái thực vật bị ảnh hưởng bởi các nhân tố của môi trường như nhiệt độ,
CO2, chất dinh dưỡng… Trong đó, chất lượng ánh sáng, cường độ ánh sáng đóng vai trò quan trọng, ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của chồi, bên cạnh vai trò của nó trong quang hợp Trong thí nghiệm này, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của cường độ ánh sáng khác nhau đến sự hình
thành và phát triển chồi cây chuối Laba in vitro
sau 4 tuần nuôi cấy Kết quả thu được trình bày
ở bảng 2
Bảng 2 Ảnh hưởng của các cường độ ánh sáng đến khả năng tạo chồi in vitro chuối Laba sau 4 tuần
nuôi cấy
Cường độ ánh sáng
(mol m-2 s-1)
Số chồi hình thành Số lá
Trọng lượng tươi (g)
Chiều cao trung bình của chồi (mm)
*a thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức tin cậy P = 0,05 theo phương pháp Duncan
Bảng 3 Ảnh hưởng của cường độ ánh sáng đến hàm lượng chlorophyll của mẫu sau 4 tuần nuôi cấy
Cường độ
ánh sáng
(mol m-2 s-1)
Chlorophyll a (mg/g lá)
Chlorophyll b (mg/g lá)
Tổng số chlorophyll (mg/g lá)
Tỷ số chlorophyll a/b (mg/g lá)
Trang 4Sau 4 tuần nuôi cấy, chúng tôi nhận thấy
mẫu phát triển đồng đều ở cả 4 điều kiện ánh
sáng Ở cường độ ánh sáng 18,70 mol m-2 s-1
cho kết quả số chồi và số lá hình thành cao nhất
(4,33 chồi/mẫu; 7,40 lá/mẫu), ở các điều kiện
ánh sáng khác, số chồi, số lá hình thành chỉ đạt
3,57 đến 3,87 chồi/mẫu và 5,00 đến 6,07
lá/mẫu Ngoài ra, hàm lượng chlorophyll tổng
và tỷ lệ chlorophyll a/b của mẫu ở cường độ ánh
sáng 18,70 mol m-2s-1 cũng cao hơn so với các
công thức khác (bảng 3)
Cường độ ánh sáng là một nhân tố quan
trọng trong quang hợp Cường độ ánh sáng cao
hay thấp cũng đều ảnh hưởng đến sự tăng sinh
chồi và hàm lượng chlorophyll của chồi Khi
gặp điều kiện ánh sáng yếu hay cường độ ánh
sáng thấp, cây thường có xu hướng tổng hợp
nhiều chlorophyll để đáp ứng khả năng quang
hợp Nhận xét này hoàn toàn phù hợp với kết
quả mà chúng tôi thu được Trong điều kiện ánh
sáng khuếch tán và cường độ ánh sáng 18,70
mol m-2s-1, hàm lượng chlorophyll cao hơn so
với 2 điều kiện ánh sáng còn lại Ngoài ra, cường độ ánh sáng cao có thể làm tổn thương cấu trúc bộ máy quang hợp, phá hủy hệ thống sắc tố Điều này giải thích tại sao khi được nuôi trong điều kiện chiếu sáng mạnh 42,00 mol
m-2s-1 lại cho hàm lượng chlorophyll trong mẫu thấp hơn và màu sắc lá bạc hơn so với các công thức còn lại (hình 2d)
Khảo sát ảnh hưởng của myo-inositol lên khả năng nhân nhanh chồi của cây chuối Laba
nuôi cấy in vitro
Myo-inositol là một trong những thành phần chủ yếu trong các môi trường nuôi cấy mô thực vật Ngoài tác dụng kích thích tăng trưởng tế bào myo-inositol còn liên quan đến sự vận chuyển cytokinin [7] Trong thí nghiệm này, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của các nồng độ myo-inositol khác nhau đến sự hình thành và
phát triển chồi in vitro cây chuối Laba Kết quả
ghi nhận sau 4 tuần nuôi cấy được trình bày ở bảng 4
Bảng 4 Ảnh hưởng của các nồng độ myo-inositol đến khả năng tạo chồi in vitro chuối Laba sau 4
tuần nuôi cấy
Myo-inisitol
(mg/l)
Số chồi hình thành Số lá Trọng lượng tươi (g)
Chiều cao trung bình của chồi (mm)
*a thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức tin cậy P = 0,05 theo phương pháp Duncan
Ở nồng độ 100 mg/l, thu được số chồi cao
nhất (8 chồi/mẫu), các nồng độ khác có sự gia
tăng số lượng chồi, tuy nhiên, không khác biệt ở
mức ý nghĩa 0,05 so với mẫu đối chứng (bảng
4) Bên cạnh đó, myo-inositol còn ảnh hưởng
đến sự hình thành lá của chồi Các mẫu nuôi cấy
trong môi trường có bổ sung myo-inositol đều
có số lá nhiều hơn so với mẫu đối chứng (hình
3) Tuy nhiên, myo-inositol lại không có tác
động đến sự gia tăng trọng lượng tươi của chồi
(bảng 4)
Theo nghiên cứu của chúng tôi, nồng độ
myo-inositol ảnh hưởng rõ rệt lên các chỉ tiêu số
chồi và số lá hình thành Sự hiện diện của
myo-inositol trong môi trường nuôi cấy đặc biệt quan trọng khi nó làm tăng hàm lượng cytokinin ở trong môi trường [11] Myo-inositol có ảnh hưởng đến sự gia tăng số lượng lá, chất lượng chồi [5] Điều này thể hiện ở chỉ tiêu số chồi/mẫu của các công thức có bổ sung myo-inositol, ở tất cả các nồng độ khảo sát đều cao hơn mẫu đối chứng Kaul & Sabharwal (1975) [9] nhận thấy có sự gia tăng chồi và rễ khi nuôi
cấy cây Haworthia có bổ sung myo-inositol Còn Lee (2003) [10], khi nhân chồi in vitro
chuối Cavendish, đã sử dụng môi trường nuôi cấy có bổ sung 100 mg/l myo-inositol Những nhận định này phù hợp với kết quả mà chúng tôi
Trang 5thu được, điều này cho thấy, myo-inositol có tác
động tích cực đến sự hình thành chồi và số lá
trên đối tượng cây chuối Laba đặc biệt ở nồng
độ 100 mg/l
Khảo sát ảnh hưởng của adenin sulphate lên
khả năng nhân nhanh chồi của cây chuối
Laba nuôi cấy in vitro
Ngoài myo-inositol, adenin sulphate cũng
thường được bổ sung vào môi trường nuôi cấy
in vitro Adenin sulphate là tiền chất của
cytokinin, thường được sử dụng trong nuôi cấy
in vitro các giống chuối Musa sp Adenin
sulphate được sử dụng trong nuôi cấy in vitro
như một chất bổ sung kích thích tăng trưởng tế
bào, tỷ lệ phát sinh chồi và đều đã được ghi
nhận Nandagopal et al (2006) [14] khi cảm ứng tái sinh chồi từ mô sẹo của cây rau diếp
(Cichorium intybus L.cv Focus) đã nhận thấy tỷ
lệ tái sinh chồi cao trong môi trường có bổ sung 0,5 mg/l adenin sulphate Nghiên cứu của Bantawa et al (2009) [2] về ảnh hưởng của
adenin sulphate lên sự tạo chồi cây Picrorhiza scrophulariiflora cho thấy, môi trường có bổ
sung 100 mg/l adenin sulphate cho tỷ lệ chồi cao nhất
Trong thí nghiệm này, chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của các nồng độ adenin sulphate khác nhau đến sự hình thành và phát triển chồi
in vitro cây chuối Laba Kết quả sau 4 tuần nuôi
cấy được trình bày ở bảng 5
Bảng 5 Ảnh hưởng của các nồng độ adenin sulphate đến khả năng tạo chồi in vitro chuối Laba sau
4 tuần nuôi cấy
Adenin sulphate
(mg/l)
Số chồi hình thành Số lá Trọng lượng tươi (g)
Chiều cao trung bình của chồi (mm)
*a thể hiện sự khác biệt có ý nghĩa ở mức tin cậy P = 0,05 theo phương pháp Duncan
Kết quả thu nhận được sau 4 tuần nuôi cấy
cho thấy, adenin sulphate có ảnh hưởng đến sự
hình thành chồi in vitro cây chuối Laba Ở nồng
độ 80 mg/l, adenin sulphate chưa có ảnh hưởng
rõ rệt đến sự hình thành chồi Tuy nhiên, khi tăng
nồng độ lên 100 mg/l, số chồi hình thành đạt 6,9
chồi/mẫu, cao hơn so với mẫu đối chứng (bảng
4) Kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của
Bantawa et al (2009) [2], khi nghiên cứu ảnh
hưởng của adenin sulphate lên sự tạo chồi cây
Picrorhiza scrophulariiflora cho thấy, môi
trường có bổ sung 100 mg/l, adenin sulphate cho
tỷ lệ chồi cao nhất Ramesh et al (2006) [15] báo
cáo kết quả tương tự khi bổ sung adenin sulphate
60 mg/l kết hợp với các chất điều hòa sinh
trưởng thực vật khác có hiệu quả trong việc hình
thành chồi Trong nhân giống in vitro cây chuối,
Lee (2003) [10] đã sử dụng adenin sulphate với
nồng độ 80 mg/l khi tiến hành cấy chuyền chồi in
vitro chuối Cavendish trong quá trình nhân chồi
Đối với giống chuối Laba, khi bổ sung adenin
sulphate với nồng độ 100 mg/l, số lượng chồi đạt cao nhất Tuy nhiên, khi tăng nồng độ adenin sulphate lên 130 và 160 mg/l thì sự ảnh hưởng của adenin sulphate giảm xuống thể hiện ở số chồi hình thành, trung bình chỉ còn 5,67 chồi và 4,00 chồi trên một mẫu cấy, ngang bằng với mẫu đối chứng Số lá hình thành của các mẫu nuôi trên môi trường có bổ sung adenin sulphate đều thấp hơn so với mẫu đối chứng cho thấy, andenin sulphate không có vai trò làm gia tăng số lượng
lá hình thành (hình 4)
Ảnh hưởng của adenin sulphate lên khả năng tạo chồi có thể do tính chất của cytokinin Khi có mặt adenin sulphate trong môi trường, các chồi đơn sử dụng adenin sulphate làm tiền chất để tổng hợp ra cytokinin nội sinh Cytokinin nội sinh tác động lên khả năng hình thành chồi của mẫu Gubbuk & Pekmezci (2004) [6] cho rằng, nồng độ cytokinin ngoại sinh chính là yếu tố ảnh hưởng đến sự phát sinh
chồi trong nhân giống in vitro Thêm vào đó,
Trang 6theo chúng tôi, cytokinin nội sinh cũng có tác
động lên khả năng phát sinh chồi Sự kết hợp
giữa cytokinin ngoại sinh và nội sinh giúp cải
thiện khả năng hình thành chồi Số chồi ở các
nghiệm thức bổ sung adenin sulphate đều xấp xỉ
hoặc cao hơn so với công thức đối chứng Tương tự, Shrivastava & Banerjee (2008) [17] báo cáo rằng ảnh hưởng của adenin sulphate lên khả năng hình thành chồi có thể do hiệu quả kết hợp với các cytokinin khác
Hình 1 Chồi in vitro sau 4 tuần nuôi cấy ở các
nồng độ BA khác nhau
a 0 mg/l; b 1 mg/l; c 3 mg/l; d 5 mg/l; e 7 mg/l
Hình 2 Chồi in vitro sau 4 tuần nuôi cấy ở các
điều kiện ánh sáng khác nhau
a Ánh sáng khuếch tán; b 18,7 mol m-2 s-1;
c 26,2 mol m-2 s-1; d 42 mol m-2 s-1
Hình 3 Chồi in vitro sau 4 tuần nuôi cấy ở các
nồng độ myo-inositol khác nhau
a 700 mg/l; b 500 mg/l;
c 300 mg/l; d 100 mg/l; e Đối chứng
Hình 4 Chồi in vitro sau 4 tuần nuôi cấy ở các
nồng độ adenin sulphate khác nhau
a 160 mg/l; b 130 mg/l;
c 100 mg/l; d 80 mg/l; e Đối chứng
Trang 7Việc sử dụng kết hợp adenin sulphate với
BA cho kết quả tạo chồi tăng có thể được giải
thích qua vai trò là tiền chất trong con đường
sinh tổng hợp cytokinin của adenine Như vậy,
việc bổ sung adenine vào môi trường cảm ứng
tạo chồi giúp làm tăng hệ số nhân nhanh chồi ở
cây chuối Laba và đạt hiệu quả nhất ở nồng độ
adenine sulphate là 100 mg/l
KẾT LUẬN
Sau 4 tuần nuôi cấy, ở các nồng độ BA cảm
ứng tạo chồi được khảo sát, môi trường MS bổ
sung 5 mg/l BA cho hiệu quả tạo chồi cao nhất
(4,33 chồi/mẫu) Cường độ ánh sáng hiệu quả
nhất cho giai đoạn nhân nhanh chồi là 18,70 ±
1,00 mol m-2s-1 cho kết quả hình thành chồi
cao nhất (4,33 chồi/mẫu) Sự kết hợp của BA
nồng độ 5 mg/l với 100 mg/l adenin sulphate
giúp làm tăng hiệu quả nhân chồi đạt 6,9
chồi/mẫu Ở tất cả các nồng độ myo-inositol
khảo sát bổ sung vào môi trường có chứa 5 mg/l
BA cũng đều làm gia tăng hệ số nhân chồi đặc
biệt là ở nồng độ 100 mg/l (8 chồi/mẫu)
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 trang thiết bị để hoàn thành
đề tài này
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Arinaitwe G., Rubaihayo P R and
Magambo M J S., 2000 Proliferation rate
effects of cytokinins on banana (Musa spp.)
cultivars Sci Hortic-Amsterdam, 86: 13-21
2 Bantawa P., Roy O S., Ghosh P and
Mondal T K., 2009 Effect of bavistin and
adenin sulphate on in vitro shoot
multiplication of Picrorhiza
scrophulariiflora Plant Tiss Cult Biotech.,
19(2): 237-245
3 Cronauer S S and Krikorian A D., 1984
Multiplication of Musa from excised stem
tips Annals Bot., 53: 321-328
4 Dore S R., Srinivasa R N K and Chacko
E K., 1983 Tissue culture propagation of
banana HortScience, 18: 247-252
5 Duncan D B., 1955 Multiple range and
multiple F tests Biometrics, 11(1): 1-5
6 Gamborg O L., Miller R A and Ojima K.,
1968 Nutrient requirements of suspension culture of soybean root cells Exp Cell Res., 50: 155-158
7 Gubbuk H and Pekmezci M., 2004 In vitro propagation of some new banana types (Musa
spp.) Turk J Agr Forest, 28: 355-361
8 Gur A., Altman A., Stern R., Sigler T and Wolowitz B., 1987 Interactions between myo-inositol and cytokinins: Their basipetal transport and effect on peach roots Physiol Plant, 69: 633-638
9 Hwang S C., Chen C L., Lin J C., and Lin
H L., 1984 Cultivation of Banana using plantlets from meristem culture
HortScience, 19: 231-233
10 Kaul K and Sabharwal P S 1975 Effect of inositol on growth and differentiation Am
J Bot., 62: 655-659
11 Lee S W., 2003 Micropropagation of Cavendish banana in Taiwan Taiwan Banana Research Institute
12 Letham D S., 1963 Purification of factors
inducing cell division extracted from plum
fruitlets Life Sci., 2: 152-157
13 Ma S S., and Shii C T., 1972 In vitro
formation of adventitious buds in banana shoot apex following decapitation J Chinese Soc Hor Sci., 18: 135-142
14 Murashige T and Skoog F., 1962 A revised medium for rapid growth and Bio-assays with tobacco tissue cultures Phys Plant, (15): 473-497
15 Nandagopal S and Kumari B D R., 2006 Adenine sulphate induced high frequency
shoot organogenesis in callus an in vitro flowering of Cichorium intybus L cv Focus
a potent medicinal plant Acta Agr Slov., 87(2): 415-425
16 Ramesh M., Saravanakumar R M and
Pandain S K., 2006 Benzyl amino purine
and adenine sulphate induced multiple shoot and root induction from nodal explants of
Brahmi, Bacopa monnieri (Linn.) Nat
Prod Rad., 5: 44-51
Trang 817 Robinson J C., 1996 Bananas and Plantain
CAB International, Cambridge, New York
18 Shrivastava S and Banerjee M 2008 In
vitro clonal propagation of physic nut
(Jatropha curcas L.) Infl Addit, 3: 73-79
19 Vuylsteke D., 1989 Shoot-tip culture for
the propagation, conservation and exchange
of Musa germplasm IBPGR, Rome
20 Vuylsteke D and De Langhe E., 1985
Feasibility of in vitro propagation of
bananas and plantains Trop Agr (Trinidad), 62: 323-328
21 Wong W C., 1986 In vitro propagation of banana (Musa spp.): Initiation, proliferation
and development of shoot-tip cultures on defined media Plant Cell Tiss Org Cult., 6: 159-166
HIGH-FREQUENCY SHOOT MULTIPLICATION OF LABA BANANA
(Musa sp.) CULTURED IN VITRO BY USING LIGHT,
MYO-INOSITOL AND ADENIN SULPHATE
Do Dang Giap * , Pham Ngoc Vinh, Tran Trong Tuan, Nguyen Thi Huyen Trang, Pham Ngo Anh Thu, Thai Xuan Du
Institute of Tropical Biology, VAST
SUMMARY
The present paper describes the effect of light intensity, myo-inositol and adenin sulphate on in vitro shoot formation of Laba banana (Musa sp.) In vitro shoots were cultured on MS medium supplemented with
5 mg l-1 BA (6-benzylaminopurine) and different concentrations of myo-inositol (0, 100, 300, 500, 700 mg l-1)
or adenin sulphate (0, 80, 100, 130, 160 mg l-1) After 4 weeks, the best multiple shoots were formed on MS medium with 5 mg l-1 BA + 100 mg l-1 adenin sulphate (6.9 shoots per explant) and on MS medium containing 5 mg l-1 BA + 100 mg l-1 myo-inositol (8.0 shoots per explant) Explants on MS medium with suitable concentration of BA were maintained under 12-hphotoperiod with different intensities of light: Diffuse light, 18.70 ± 1.00, 26.20 ± 1.00 and 42 ± 1.00 µmol m-2s-1 The best shoot formation rate (4.33 shoots per explant) was achieved on MS medium supplemented BA with a light intensity of 18.70 ± 1.00 µmol m-2s-1
Keywords: Musa sp., adenin sulphate, in vitro shoot, Laba banana, light intensity, myo-inositol
Ngày nhận bài: 21-6-2012