Nghiên cứu sử dụng chế phẩm nano trong nuôi cấy mô cây mía (Saccharum offcinarum L.)

Nghiên cứu này đã xác định được: (i) 150 ppm nano bạc để khử trùng mẫu Roc 22 với tỷ lệ mẫu sống sạch đạt trên 75%; (ii) tỷ lệ lớn các mảnh lá in vitro (96,70%) tạo mô sẹo ở môi trường có bổ sung 6 ppm nano bạc và 96,67% mẫu mô sẹo bật chồi trong môi trường bổ sung 4 ppm nano bạc; (iii) Môi trường nhân chồi bổ sung 4 ppm nano bạc cho tỷ lệ tái sinh cũng như chất lượng chồi cấp 1 từ mẫu ngọn mang chồi bên là tốt nhất, 100% mẫu bật chồi; bổ sung 4 ppm nano bạc vào môi trường nhân chồi với hệ số nhân chồi cấp 1 là 15,64 (lần) và 6 ppm vào môi trường nhân chồi từ chồi cấp 2 với hệ số nhân 9,43 (lần); (iv) Môi trường bổ sung 4 ppm nano bạc cho tỷ lệ chồi ra rễ 100%, 14,63 rễ/chồi.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu sử dụng chế phẩm nano trong nuôi cấy mô cây mía (Saccharum offcinarum L.) Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 6(79)/2017 NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẾ PHẨM NANO TRONG NUÔI CẤY MÔ CÂY MÍA (Saccharum offcinarum L.) Đồng Huy Giới1, Ngô Thị Ánh2 TÓM TẮT Nghiên cứu này đã xác định được: (i) 150 ppm nano bạc để khử trùng mẫu Roc 22 với tỷ lệ mẫu sống sạch đạt trên 75%; (ii) tỷ lệ lớn các mảnh lá in vitro (96,70%) tạo mô sẹo ở môi trường có bổ sung 6 ppm nano bạc và 96,67% mẫu mô sẹo bật chồi trong môi trường bổ sung 4 ppm nano bạc; (iii) Môi trường nhân chồi bổ sung 4 ppm nano bạc cho tỷ lệ tái sinh cũng như chất lượng chồi cấp 1 từ mẫu ngọn mang chồi bên là tốt nhất, 100% mẫu bật chồi; bổ sung 4 ppm nano bạc vào môi trường nhân chồi với hệ số nhân chồi cấp 1 là 15,64 (lần) và 6 ppm vào môi trường nhân chồi từ chồi cấp 2 với hệ số nhân 9,43 (lần); (iv) Môi trường bổ sung 4 ppm nano bạc cho tỷ lệ chồi ra rễ 100%, 14,63 rễ/chồi. Từ khóa: Giống mía Roc 22, nuôi cấy mô, nano bạc I. ĐẶT VẤN ĐỀ bạc đã được nghiên cứu sử dụng để nâng cao hiệu Cây mía (Saccharum offcinarum L.) là nguồn quả nhân giống mía ROC22. nguyên liệu chính của ngành công nghiệp chế biến đường. Đường mía hiện chiếm trên 60% tổng sản II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU lượng đường thô của toàn thế giới. Ngoài ra, mía 2.1. Vật liệu nghiên cứu còn là nguyên liệu hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp của - Giống mía ROC22 (Sacharum officinarum L.) nhiều ngành công nghiệp. Ở Việt Nam, ngành mía do Trung tâm khảo kiểm nghiệm giống, sản phẩm đường đã và đang được ưu tiên đầu tư phát triển. Tuy cây trồng và phân bón Quốc gia nhập nội và sản xuất nhiên, một trong những khó khăn cơ bản của ngành thử từ năm 2004. mía đường nước ta là các giống mía trồng hiện đang bị suy thoái, giảm năng suất và tăng chi phí thuốc - Chế phẩm nano bạc kích thước 15 - 20 nm, được phòng trừ sâu bệnh. Nuôi cấy mô là biện pháp an điều chế tại Bộ môn Sinh học, Khoa Công nghệ sinh toàn nhất trong cung cấp giống sạch bệnh, làm phục học, Học viện Nông nghiệp Việt Nam. tráng, trẻ hóa, sạch bệnh, tăng năng suất mía một 2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu cách đáng kể so với trồng bằng ngọn (Hoàng Thị - Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 7 năm 2016 đến Kim Hoa, 2004). Giống mía ROC22 có cây khỏe, cho tháng 5 năm 2017. năng suất cao, có khả năng thích nghi rộng với nhiều loại đất từ đất bãi ven sông đến đất pherarit ở vùng - Địa điểm nghiên cứu: Phòng Công nghệ sinh đồi thấp cho đến đất phù sa trong đê. Vì vậy, nó góp học - Trung tâm Nghiên cứu ứng dụng và Phát triển phần khai thác tốt hơn tiềm năng đất đai ở nhiều địa Công nghệ sinh học Thanh Hóa. phương nhất (Phan Thị Thu Hiền và ctv., 2009). 2.3. Phương pháp nghiên cứu Tuy nhiên, nhân giống in vitro nói chung vẫn gặp 2.3.1. Khử trùng mẫu tạo vật liệu khởi đầu: phải thách thức là sự nhiễm nấm và vi khuẩn gây - Khử trùng cơ bản: Ngọn mía được cắt bỏ phiến ảnh hưởng lớn tới hiệu suất và chất lượng cây. Hiện lá, phần bẹ, lá già, lau sạch bằng cồn etanol 700. Sau nay, người ta thường sử dụng một số chất khử trùng đó đưa ngọn vào box vô trùng, tách lấy phần ngọn như HgCl2, CaClO2, gây độc hại cho người và các sinh vật khác. Ngoài ra, các hóa chất trên có hiệu quả với lá non. chưa cao mà còn làm giảm hệ số nhân chồi và mô - Khử trùng mẫu bằng chế phẩm nano: Sử dụng cấy chậm phát triển (Kharrazi et al., 2011). Trong nano bạc với các nồng độ 50; 100; 150; 200 ppm lắc những năm gần đây, nhiều nghiên cứu đã chứng mẫu trong 60 phút. Lô đối chứng là các mẫu được lắc minh rằng vật liệu nano mà đặc biệt là nano bạc trong dung dịch nước cất vô trùng. Mẫu được nuôi có khả năng diệt khuẩn một cách hiệu quả, ngoài cấy trong môi trường MS* là MS cơ bản (Murashige, ra nano bạc còn có tác động tích cực đến quá trình T. and Skoog, F., 1962) có thiamin 1 mg/l và 150 ml/l phát sinh hình thái của cây in vitro (Rostami A and nước dừa và ở thời điểm sau 9 ngày nuôi cấy xác Shahsavar A, 2012). Vì vậy, trong báo cáo này, nano định tỷ lệ mẫu sạch sống, tỷ lệ mẫu sống. 1 Học viện Nông nghiệp Việt Nam 2 Trung tâm Nghiên cứu ứng dụng và Phát triển Công nghệ sinh học Thanh Hóa 35 Tạp chí Khoa học Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam - Số 6(79)/2017 2.3.2. Phương pháp bổ sung dung dịch nano bạc sucrose (thí nghiệm ra rễ bổ sung 60 g/l), 150 ml/l (NS) vào môi trường nuôi cấy mô nước dừa, 1 mg/l thiamin, pH 5,7 - 5,8; khử trùng ở - Tạo mô sẹo và tái sinh mô sẹo: Lá non in vitro 121OC, 1,1 atm, 20 phút. Các mẫu nuôi cấy in vitro được cắt thành miếng (1 cm2) và cấy vào môi trường trong phòng được duy trì ở điều kiện: 25 ± 2°C, ánh MS* có 2,4D và bổ sung NS 0; 2; 4; 6; 8 hoặc 10 ppm. sáng 2500 lux, 14 - 16 giờ/ngày (trừ thí nghiệm tạo Sau 4 tuần xác định tỷ lệ mẫu tạo mô sẹo, đường mô sẹo, điều kiện tối hoàn toàn). Thí nghiệm được kính (cm) và đặc điểm mô sẹo. bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, gồm 3 lần nhắc lại, mỗi lần 30 mẫu/công thức. - Mô sẹo hình thành được cấy vào môi trường MS* có bổ sung BAP ...