Xây dựng quy trình tái sinh cây khoai lang, Ipomoea batatas (L.) Lam., hiệu quả sử dụng đốt mang mắt ngủ làm mô cấy

Bài viết Xây dựng quy trình tái sinh cây khoai lang, Ipomoea batatas (L.) Lam., hiệu quả sử dụng đốt mang mắt ngủ làm mô cấy trình bày: Quy trình vi nhân giống hiệu quả để thiết lập dòng vô tính ở khoai lang từ cây con thực sinh của các tổ hợp lai là bước cần thiết cho quá trình chọn lọc. Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá tiềm năng của nước dừa non và điều kiện nuôi cấy thoáng khí đơn giản bằng Milliseal để nhân giống khoai lang in vitro bằng đốt mang mắt ngủ,... Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Xây dựng quy trình tái sinh cây khoai lang, Ipomoea batatas (L.) Lam., hiệu quả sử dụng đốt mang mắt ngủ làm mô cấy Vietnam J. Agri. Sci. 2016, Vol. 14, No. 10: 1491 -1501 Tạp chí KH Nông nghiệp Việt Nam 2016, tập 14, số 10: 1491 - 1501 www.vnua.edu.vn DEVELOPING AN EFFICIENT REGENERATION PROTOCOL FOR SWEETPOTATO, Ipomoea batatas (L.) Lam., USING NODAL EXPLANTS Vu Thi Thuy Hang, Ha Thi Anh Thu, Vu Dinh Hoa* Vietnam National University of Agriculture Email*: vdhoa@vnua.edu.vn Received date: 06.09.2016 Accepted date: 03.11.2016 ABSTRACT An efficient regeneration protocol of large scale micropropagation for clonal establishment of sweet potato from seedlings is an essential step for clonal selection. The objective of this study was to evaluate the potentials of young coconut water and simple aerated culture condition in glass bottles with Milliseal® for in vitro propagation of sweet potato using nodal explants. Shoot regeneration of sweet potato nodes bearing dormant buds was effectively promoted by aerated culture condition in full strength MS salt solidified by 8g/L agar supplemented with 3% sucrose, BAP 1.0 mg/L, 0.5 mg/L IAA and 20% coconut water and subsequent root induction was effective on full strength MS salt solidified by 8g/L agar supplemented with 3% sucrose and 0.3 mg/L α - NAA. The plantlets derived from aerated culture condition were more vigorous compared to conventional non-aerated culture condition, leading to high survival rate (~ 100%) and enhanced growth during acclimatiztion. Sand – smoked rice husk potting mix was suitable for hardening of in vitro - derived plantlets. Keywords: Aeration culture, coconut water, nodal explants, shoot regeneration, sweet potato. Xây dựng quy trình tái sinh cây khoai lang, Ipomoea batatas (L.) Lam., hiệu quả sử dụng đốt mang mắt ngủ làm mô cấy TÓM TẮT Quy trình vi nhân giống hiệu quả để thiết lập dòng vô tính ở khoai lang từ cây con thực sinh của các tổ hợp lai là bước cần thiết cho quá trình chọn lọc. Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá tiềm năng của nước dừa non và điều kiện nuôi cấy thoáng khí đơn giản bằng Milliseal® để nhân giống khoai lang in vitro bằng đốt mang mắt ngủ. Tái sinh chồi từ đốt mang mắt ngủ được xúc tiến hiệu quả trong điều kiện nuôi cấy thoáng khí trên môi trường MS bổ sung 8g/L agar, 3% sucrose, 1mg/L BAP, 0,5 mg/L IAA và 20% nước dừa và sự tạo rễ có hiệu quả trên môi trường MS bổ sung 8g/L agar, 3% sucrose 0,3 mg/L α - NAA. Cây con thu được từ môi trường nuôi cấy thoáng khí có sức sống khỏe hơn so với môi trường nuôi cấy kín truyền thống nên có tỉ lệ sống cao (~100%) và sinh trưởng tốt hơn trong thời kỳ thuần hóa thích nghi môi trường. Giá thể hỗn hợp cát-trấu hun thích hợp để thuần hóa thích nghi cây con từ nuôi cấy in vitro. Từ khóa: Khoai lang, mô cấy mang mắt ngủ, nuôi cấy thoáng khí, nước dừa, tái sinh chồi. 1. INTRODUCTION Sweet potato is an outbreeding, highly heterozygous polyploid and propagated vegetatively. In effect, the seeds are heterogeneous and used only for the purpose of breeding. In breeding sweet potato, clonal selection in genetically variable populations derived from crosses remains a major approach because any superior genotype selected is preserved and maintained through asexual reproduction. However, reliable selection for quantitative characters is based on observations on multiple plants. In order to accelerate breeding process, seedlings from true seeds of a cross should be multiplied to ensure sufficient 1491 Developing an efficient regeneration protocol for sweetpotato, Ipomoea batatas (L.) Lam., using nodal explants individuals of each clone for making effective selective decision. Asexual multiplication by vine cuttings, however, is time-consuming. Thus, rapid in vitro propagation might be an efficient alternative. Plant tissue culture techniques, apart from the use as a tool of research, have in recent years, become a major importance in the area of plant propagation, disease elimination, plant improvement and production of secondary metabolites. As a highly “plastic” plant, sweet potato has been possible to regenerate de novo in vitro plantlets from almost all plant parts when placed into culture. Although regeneration of sweet potato using various tissues from different cultivars were reported with varying levels of reproducibility and efficiency, several researchers were able to successfully regenerate plantlets of sweet potato from cultured stems, petioles, roots and leaf disks (Gosukonda et al., 1995; Sivparsad and Gubba, 2012), from meristem culture (Zamora, 1993; Nguyen Thi Ly Anh and Nguyen Quang Thach, 2003; Ying et al., 2004; Alam et al., 2010; Pham Van Linh et al., 2014), and from single node cuttings bearing dormant axillary bud (Dolinski and Olek, 2013; Onwubiko et al., 2015). Among these methods, meristem culture was well established to produce virus-free/clean planting materials for germplasm conservation and for revigouration of degenerated cultivars due to viral infection. However, in vitro culture of meristem and plant parts without dormant buds is rather complicated, time-consuming and genotypespecific. Despite the advances made in sweet potato tissue culture, an efficient and practicable regeneration method of sweet potato is of crucial significance for effective genetic improvement of this crop. Nodal explant culture may offer more merits because this type of propagation involves the growth of an existing morphological structure, the axillary meristem, that simply requires hormone/nutrient conditions to break its dormancy and promote its growth. Moreover, in vitro plantlets produced from node cuttings are easily transferred to non-sterile condition for acclimatization or transplanted directly to the field. 1492 The coconut water, a liquid endosperm, has high levels of zeatin in its composition it is frequently used in micropropagation protocols of economically important crops (Yong et al., 2009; Molnar et al., 20 ...