LUẬN VĂN CÔNG NGHỆ SINH HỌC TÌM HIỂU QUY TRÌNH VI NHÂN GIỐNG CÂY KHOAI LANG NHẬT TỪ ĐỐT THÂN

Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
LỜI MỞ ĐẦU
Trong các loại cây lương thực có củ, khoai lang chiếm vị trí quan trọng. Trên
thế giới khoai lang là 1 trong 5 cây có củ quan trọng (sắn, khoai lang, khoai mỡ, khoai
sọ, khoai tây).
Thành phần chính khoai lang gồm tinh bột, đường, protein, vitamin, và các
chất khoáng. Khoai lang được dùng làm lương thực thực phẩm chính cho con người,
làm thức ăn cho gia súc và là nguồn nguyên liệu của ngành công nghiệp chế biến: bánh
kiện kinh tế còn khó khăn cây khoai lang được coi là cây trồng cứu đói nhưng hiện nay
nó là một cây trồng mang lại nhiều lợi nhuận kinh tế.
Ở nước ta, khoai lang là một trong bốn cây lương thực chính sau lúa, ngô, sắn.
Trên thế giời, Việt Nam được xếp thứ năm về sản lượng khoai lang xuất khẩu. Tuy
nhiên, năng suất còn thấp và bấp bênh do sử dụng giống đã thoái hóa, ít quan tâm đến
biện pháp canh tác, sâu bệnh. Hiện nay, những giống khoai lang Nhật nổi tiếng về chất
lượng cao và đã thích nghi trong điều kiện ở Việt Nam và trở thành đối tượng nghiên
cứu thời sự.
Sự ra đời của kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật từ thế kỷ 20 đã mở ra
cuộc cách mạng mới trong công tác tạo giống. Kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật
ngày càng hoàn thiện giúp cho việc nhân giống và phục hồi giống tốt hơn. Do đó việc
ứng dụng kỹ thuật này vào trong sản xuất khoai lang sẽ tạo ra nhiều triển vọng mới
trong việc tăng năng suất cũng như diện tích khoai lang Nhật, nhằm đáp ứng nhu cầu
thị trường tiêu thụ ngày càng cao

1
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
Mục đích của khóa luận này nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường khoáng lên sự sinh
trưởng và phát triển của cây khoai lang. Đề tài này được thực hiện tại phòng CÔNG
NGHỆ TẾ BÀO THỰC VẬT- VIỆN SINH HỌC NHIỆT ĐỚI-VIỆN KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ VIỆT NAM.

2
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2

3
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
1.1. Giới thiệu về cây khoai lang
1.1.1. Sơ lược về khoai lang
1.1.1.1. Phân loại khoa học
Tên khoa học: Ipomoea Batatas L.
Giới: Plantae
Lớp: Magnoliopsida
Bộ : Solanales
Họ: Convolvulaceae
Chi: Ipomoea
Loài : I. batatas
Tên tiếng Anh: Sweet potato

Hình 1.1. Cây khoai lang
1.1.1.2. Nguồn gốc
Khoai lang có nguồn gốc ở Nam Mỹ khoảng 5.000 năm trước Công Nguyên.
Dấu tích củ khô tồn tại lâu nhất được khám phá tại Caves của Chilca Canyon thuộc
Peru (Engel, 1970). Người ta cũng tìm thấy sự hiện diện của khoai lang đầu tiên tại
vùng Mayan của Trung Mỹ. Astin (1977) đã giả thuyết có hai trung tâm phát sinh
nguồn gốc khoai lang tại Guatamala và nam Peru. Trong một số công trình khác cũng
chỉ ra sự đa dạng loài khoai lang cao nhất ở Colombia, Equador và nam Peru.
Khoai lang được khám phá bởi Christophe Columbus trong cuộc thám hiểm tìm
ra châu Mỹ năm 1492. Ông đã đưa nó vào Tây Ban Nha được gọi là khoai tây Tây Ban

Nha hay khoai tây ngọt, mãi sau này mới gọi là khoai lang.

4
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
Khoai lang được mở rộng theo hai con đường: Con đường từ Tây Ban Nha giới
thiệu vào châu Âu sau đó truyền tới châu Phi, vào Ấn Độ và Tây Ấn. Con đường khác
do người Tây Ban Nha mang khoai lang từ vùng Trung Mỹ tới Philippines (Yen, 1982)
vào khoảng năm 1521 (Obrien, 1972), sau đó tiếp tục đưa đến châu Phi (Cinklin,
1963). Khoai lang được đưa về Trung Quốc từ Philippines và xuất hiện ở Phúc Kiến
(Fukien) năm 1594. Con đường khác vào Trung Quốc là do người Tây Ban Nha, đưa
vào vùng Combatfami năm 1674. Một người Anh đưa vào Nhật năm 1615. Khoai lang
được tiếp tục đưa vào Malaysia và các nước Nam Á, Đông Nam Á.
Ở Việt Nam, theo nhiều tài liệu để lại như “Thực vật bản thảo”, “Lĩnh nam tạp
kỷ” và “Quảng Đông tân ngữ“ của Lê Quí Đôn thì khoai lang được du nhập vào nước
ta từ Philipines vào khoảng cuối đời Minh cai trị nước ta. Cây được trồng trong phạm
vi rộng giữa vĩ tuyến 40 độ Bắc đến 40 độ Nam và lên tới độ cao 2.300 m so với mặt
nước biển (Đinh Thế Lộc, 1996).
1.1.1.3. Phân bố
 Trên thế giới
Ngày nay, khoai lang được trồng rộng khắp trong các khu vực nhiệt đới và ôn
đới ấm với lượng nước đủ để hỗ trợ sự phát triển của nó.
Theo số liệu thống kê của FAO năm 2004 thì sản lượng toàn thế giới là 127
triệu tấn. Trong đó phần lớn tại Trung Quốc với sản lượng khoảng 105 triệu tấn và diện
tích trồng là 49.000 km². Khoảng một nửa sản lượng của Trung Quốc được dùng làm
thức ăn cho gia súc và gia cầm .
Sản lượng trên đầu người lớn nhất tại các quốc gia mà khoai lang là mặt hàng
lương thực chính trong khẩu phần ăn, đứng đầu là quần đảo Solomon với 160
kg/người/năm và Burundi với 130 kg.
Bắc Carolina, bang đứng đầu Hoa Kỳ về sản xuất khoai lang, hiện nay cung cấp

40% sản lượng khoai lang hàng năm của quốc gia này.

5
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
Mississippi cũng là bang chủ lực trong việc trồng khoai lang, tại đây khoai lang
được trồng trên diện tích khoảng 8.200 mẫu Anh. Khoai lang từ Mississippi đóng góp
khoảng 19 triệu USD vào nền kinh tế bang này và hiện nay có khoảng 150 trang trại ở
Mississippi trồng khoai lang. Năm quận đứng đầu canh tác khoai lang ở Mississippi là
Calhoun, Chickasaw, Pontotoc, Yalobusha và Panola. Lễ hội khoai lang quốc gia (Hoa
Kỳ) được tổ chức hàng năm tại Vardaman vào tuần đầu tiên của tháng 11, và
Vardaman được gọi là "The Sweet Potato Capital" (tạm dịch: Thủ đô khoai lang).
Thị trấn Benton, Kentucky kỷ niệm khoai lang hàng năm cùng với Lễ hội Ngày
Tater vào thứ hai đầu tiên của tháng 4.
 Trong nước
Ở nước ta, khoai lang là loại cây lương thực được trồng lâu đời và xếp hàng thứ
ba sau lúa và ngô. Khoai lang được trồng nhiều từ Bắc chí Nam, đặc biệt là đồng bằng
ven biển. Đây là một trong những loại cây có củ quan trọng, có khả năng thích ứng
mạnh, tương đối ít sâu bệnh, trồng được trên nhiều loại đất khác nhau: nặng, nhẹ, đất
thịt, đất cát. Khoai lang lại có thể trồng được nhiều vụ trong năm, dễ trồng, cho năng
suất cao, tương đối ổn định. Khoai lang được trồng khắp nơi, đặc biệt ở miền Trung,
Trung du phía Bắc, Đồng bằng Sông Hồng, Đồng bằng Sông Cửu Long,
Về nguồn gen thu thập và nhập nội, chương trình cây có củ quốc gia đã nhập
nội và tổ chức sưu tập nguồn gen trong cả nước trong đó có Trường Đại học Nông
Lâm Tp. Hồ Chí Minh tham gia. Các nguồn gen này hiện được lưu trữ tại Trung tâm
Cây có củ thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam và Trung tâm Nghiên cứu
Nông nghiệp Hưng Lộc, Viện Khoa học Nông nghiệp miền Nam gồm nhiều mẫu giống
và dòng lai.
Kết quả chọn tạo giống khoai lang từ 1991-1995 của Trung tâm Nghiên cứu
Nông nghiệp Hưng Lộc và Trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh đã tuyển chọn

được 36 dòng triển vọng có năng suất củ tươi cao và phẩm chất củ ngon; giới thiệu
được các giống khoai lang tốt như: K4, TN66, HL-4, NC1525, HL-419, HL-518. Năm

6
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
1993-1994, các giống K4, HL-4, TN66 đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông
thôn công nhận (Hoàng Kim, Nguyễn Thị Sâm, Nguyễn Thị Thủy, Nguyễn Đức
Tuyến, Trương Văn Hộ và Enrique Chujoy, 1995).
1.1.2. Đặc điểm thực vật, sinh trưởng và phát triển của khoai lang
1.1.2.1. Đặc điểm thực vật
Hình 1.2 Cây khoai lang và các bộ phận
Rễ
Khoai lang sau khi trồng 3 - 4 ngày sẽ mọc rễ mới, trong điều kiện khô hạn
hoặc nhiệt độ và ẩm độ thấp thì khoai mọc rễ non chậm. Rễ mọc đầu tiên ở các đốt
thân dưới đất. Mỗi đốt có khả năng ra 15 - 20 rễ, nhưng thường chỉ có 5 - 10 rễ được
phân hoá thành rễ dầy mới có cơ hội hình thành củ.
Rễ khoai lang chia làm ba loại: rễ con, rễ đực và rễ củ.
Thân

7
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
Thân khoai lang có dạng bò hay nửa đứng. Thân phổ biến màu xanh, tím và
xanh tím. Thân có nhiều đốt với chiều dài lóng khác nhau. Ở mắt đốt mọc ra rễ phụ.
Độ dài đốt phụ thuộc vào giống. Căn cứ vào độ dài thân chính người ta chia làm hai
loại: Loại thân dài khoảng 2- 5 m , loại thân ngắn: 0,5 -1 m. Thân phát triển dài ngắn
ngoài yếu tố chính là giống còn phụ thuộc nhiều vào chế độ mưa, loại đất và phân bón.
Lá
Lá khoai lang là lá đơn, mọc cách, mỗi mắt một lá gồm cuống lá và phiến lá.

Cuống lá dài 6 - 20 cm, có lợi cho việc sử dụng ánh sáng, giúp lá vươn lên khoảng
không gian và có thể điều chỉnh mắt lá xoay chếch theo chiều ánh sáng để lá sử dụng
ánh sáng được tối đa, khắc phục nhược điểm thân nằm bò dưới mặt đất. Những giống
nhiều nhánh và cuống lá to, dài sẽ có năng suất chất xanh cao. Màu sắc cuống lá do
giống qui định. Đa số các giống khoai lang có cuống lá màu xanh, một số khác có
cuống màu tím nhạt, tím.
Hoa
Hoa khoai lang mọc ở nách lá hoặc ngọn thân, hoa hình chuông có cuống dài.
Hoa mọc thành chùm hay riêng rẽ. Tràng hoa hình phễu màu hồng tím hay phớt hồng,
bên trong nó có nhiều lông tơ và tuyến mật hấp dẫn côn trùng. Một hoa gồm 5 nhị đực
và nhụy cái, nhị đực thấp hơn nhụy cái.
Quả và hạt
Quả khoai lang thuộc loại quả sóc hình tròn màu nâu đen, sau khi thụ tinh một
đến hai tháng thì quả chín và còn tùy thuộc giống và mùa vụ. Một quả có từ 1 đến 4
hạt, hạt có vỏ cứng, hạt dễ bị rụng khi quả chín.
2.1.3.1. Đặc điểm sinh trưởng và phát triển
Khoai lang có bốn thời kỳ sinh trưởng và phát triển: Mọc mầm và ra rễ; Phân
cành và tạo củ; Tăng trưởng thân lá; Phát triển của củ .
Thời kỳ ra rễ và chồi xanh

8
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
Ra rễ và mọc mầm cần 15 - 25 ngày, phụ thuộc vào chất lượng dây giống và điều
kiện sinh thái của các vùng khác nhau.
Thời kỳ phân cành và hình thành củ
Từ khi trồng đến khi hoàn thành giai đoạn này khoảng 40 - 50 ngày. Các nhánh
trên thân bắt đầu phát triển và bò trải dần trên mặt luống. Củ hình thành khoảng 1,0 -
1,5 tháng sau khi trồng tùy thuộc giống và điều kiện môi trường. Đây là thời kỳ quyết
định số củ trên cây; trong rễ củ bắt đầu có sự hoạt động của các bó mạch gỗ, hình

thành các loại tượng tầng sơ cấp và tượng tầng thứ cấp để tạo củ
Thời kỳ phát triển thân lá
Thời gian từ lúc trồng đến hoàn thành thời kỳ phát triển thân lá khoảng 75 - 85
ngày. Ở thời kỳ này thân lá phát triển với tốc độ nhanh nhất, bò lan phủ kín mặt và
rãnh luống. Sự hình thành thêm rễ củ mới là không đáng kể. Nhưng những củ đã được
hình thành phát triển theo chiều dài nhanh chóng. Một số củ hình thành sớm bắt đầu
quá trình tích lũy chất khô.
Thời kỳ phát triển củ
Từ khi trồng đến khi hoàn thành giai đoan này khoảng 90 - 105 ngày đối với các
giống khoai lang hiện trồng phổ biến ở Việt Nam. Điều kiện thuận lợi cho quá trình
phình to của củ là có sự chênh lệch nhiệt độ ngày và đêm lớn (ban ngày nắng ấm, ban
đêm hơi se lạnh); nên chênh lệch nhiệt độ ngày và đêm càng lớn trong giai đoạn cuối
thì năng suất củ khoai lang càng cao. Đặc điểm của thời kỳ này là củ lớn nhanh trong
khi sinh trưởng thân lá giảm từ từ rồi ngừng hẳn, lá gốc già vàng và rụng dần.
1.1.3. Tình hình nghiên cứu cây khoai lang
1.1.3.1. Thế giới
Cây khoai lang được coi là một trong 7 loài cây lương thực quan trọng trên thế
giới và xếp quan trọng hàng thứ 5 đối với các nước đang phát triển. Nó được trồng trên

9
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
hơn 100 quốc gia trên thế giới với chức năng là một nguồn thực phẩm giá trị đối với
con người, gia súc cũng như là vật liệu thô cho các ngành công nghiệp chế biến.
Cây khoai lang tạo được lượng sinh khối và chất dinh dưỡng lớn nhất trên cùng
một đơn vị diện tích khi so sánh với bất cứ loài cây trồng nào. Trong một nghiên cứu
tại Nhật Bản, so sánh với 20 loài trái cây và rau quả khác trong việc làm ngăn chặn
cũng như làm giảm lượng cholesterol thì khoai lang được xếp đầu bảng. Ngoài ra khoai
lang còn mang tính giải độc cao đối với các loại kim loại nặng.
Cây khoai lang thích nghi được với nhiều điều kiện sinh thái nông nghiệp khác

nhau, nó có thể mọc ở những vùng đất nghèo dinh dưỡng cũng như những vùng đất bị
khô hạn. Tại Ai Cập, khoai lang được trồng ở những vùng đất khác nhau với tổng diện
tích là 11.200 hectares với năng suất là 30 tấn/ha. Trong vòng vài ba năm qua nhu cầu
xuất khẩu khoai lang tăng lên rất nhiều nhưng Ai Cập chỉ xuất được 6.000 tấn sang
châu Âu. Lý do là dịch hại và bệnh đã ngăn cản việc làm cho khoai lang ở Ai Cập đạt
được năng suất tối đa. Trong đó bệnh virus được coi là nguyên nhân chính làm giảm
năng suất. Do đó, Viện Kỹ thuật Gen trong Nông nghiệp của Ai Cập (AGERI) đã áp
dụng kỹ thuật nhằm cải tạo giống khoai lang gồm các bước như sau:
ü Cải tạo giống địa phương bằng việc sản xuất nguồn cây giống sạch bệnh.
ü Phát triển một hệ thống nhân giống có hiệu quả có khả năng ngăn chặn sự lây lan
của virus.
ü Phát triển một hệ thống phát hiện virus ở các cánh đồng trồng khoai lang.
ü Ngoài ra họ còn thiết lập các hệ thống theo dõi đảm bảo chất lượng của sản phẩm
khoai lang được sản xuất ra.
Kết quả nghiên cứu nuôi cấy đỉnh sinh trưởng của Castro và Andrate (1995) chỉ
ra trên môi trường MS bổ sung 0,005 mg/l NAA, 0,5 mg/l BA và 0,25 mg/l GA
3
cho
kết quả tốt.

10
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
Các nghiên cứu của Anura Hettiarachchi và Sri Lanka (1988), Castro và
Andrate (1995) trên các giống khoai lang khác nhau: Kết quả đều không thấy sự khác
biệt giữa các giống. Các nghiên cứu về cây khoai lang trên thế giới rất đa dạng và
phong phú.
 Hướng nghiên cứu tạo cây khoai lang in vitro sạch virus:
Năm 1975, Alconero và ctv đã kết hợp phương pháp nuôi cấy đỉnh sinh trưởng
và xử lý nhiệt để loại trừ virus cây khoai lang. Đỉnh sinh trưởng có kích thước từ 0,4

-0,8 mm được cấy trên môi trường MS, bổ sung kinetin và auxin (NAA, IAA). Sau
thời gian 20 - 50 ngày, đỉnh sinh trưởng hình thành mô sẹo. Trong số cây con được test
virus thì có 47% không nhiễm bệnh.
Anura Hettiarachchi và Sri Lanka (1988), sử dụng môi trường MS bổ sung
auxin (2,4-D), cytokinins (KN, BA), GA
3
(0,1 mg/l) để nuôi cấy đỉnh sinh trưởng cây
khoai lang. Đỉnh sinh trưởng với 2 - 3 lá mầm được cắt và cấy trên các môi trường có
các chất điều hòa sinh trưởng ở những nồng độ khác nhau, và đặt trong phòng nuôi cấy
ở nhiệt độ 27 ± 2
0
C, cường độ ánh sáng 2000 - 3000 lux. Kết quả thí nghiệm cho thấy
2,4-D (1 mg/l) và BA (0,25 mg/l) tạo được cây con tốt hơn. Trường hợp 2,4-D và KN
ở nồng độ cao hơn tương ứng 2,5 mg/l và 1,5 mg/l sẽ tạo ra mô sẹo.
Mervat và ctv (2009), nghiên cứu loại trừ virus đốm gợn sóng khoai lang
(SPFMV). Các mẫu ngoài đồng ruộng được kiểm tra hiện diện virus bằng phương pháp
dot- ELISA. Những cây khoai lang bị nhiễm virus được xử lý nhiệt ở nhiệt độ 42
0
C/
ngày (16giờ chiếu sáng) và 39
0
C/ đêm (8giờ bóng tối) trong thời gian 3 tuần trước khi
tách đỉnh sinh trưởng. Những cây hình thành từ nuôi cấy đỉnh sinh trưởng tiếp tục kiểm
tra virus bằng dot-ELISA. Kết quả nghiên cứu cho thấy không có cây nào bị nhiễm.
Trong nghiên cứu ảnh hưởng của các chất điều hoà sinh trưởng đến sự nuôi cấy
đỉnh sinh trưởng và nhân giống khoai lang, Iftekhar Alam và ctv (2010) đã cho thấy
hơn 75% tạo chồi khi sử dụng môi trường MS có bổ sung 2 mg/l KN và 0,5 mg/l GA
3
.
Và các chồi này hình thành trực tiếp thành cây mà không phát triển mô sẹo. Theo tác

11
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
giả, TDZ và BA làm cho chồi phát triển qua mô sẹo nên không dùng trong nuôi cấy
đỉnh sinh trưởng.
 Vi nhân giống:
Đây là nghiên cứu sớm nhất của cây khoai lang do Yamaguchi và cộng sự công bố
vào năm 1974 về tái sinh khoai lang thông qua mô sẹo. Kết quả cho thấy sự hình thành
mô sẹo từ rễ củ trên môi trường White có bổ sung 1 mg/l NAA và tái sinh chồi trên
môi trường MS có bổ sung 1 mg/l ABA, 0,02 mg/l kinetin và 0,04 mg/l 2,4-D. Năm
1984, sự tái sinh chồi qua mô sẹo từ lá, đỉnh chồi, thân và rễ cũng thực hiện bởi Liu và
Cantiliffe trên môi trường MS có bổ sung 0,5 đến 2 mg/l 2,4 – D.
Sự tái sinh chồi khoai lang in vitro từ rễ đã được công bố bởi Hwang và cộng sự
(1983). Theo nghiên cứu này, đầu tiên các đoạn rễ kích thước 2 – 3 cm được nuôi cấy
lên môi trường MS biến đổi có bổ sung nồng độ muối khoáng cao, 100 mg/l meo –
inositol, 2 mg/l BA, 0,1 mg/l NAA, 30 mg/l đường và 10 g/l agar. Sau đó, từ các nốt rễ
sẽ tạo mô sẹo và các vùng giống như mô phân sinh để phát triển tiếp thành chồi. Mười
năm sau, Berlamino (1993) đã thực hiện lại quá trình tái sinh chồi từ các nốt rễ khoai
lang in vitro trên giống Benni Azuma thông qua nuôi cấy mô lá trên môi trường MS có
bổ sung 0,5 mg/l 2,4-D và 0,1 mg/l BA và thu được tần số tái sinh là 60% với 9
chồi/rễ .
Chee và cộng sự (1990) cho rằng bằng cách giảm nồng độ đường trong môi
trường nuôi cấy xuống còn 1,6% cùng với việc bổ sung 2,4 – D sẽ tăng cường sự phát
triển phôi. Năm 1995, sự tái sinh khoai lang qua cuống lá được Desai và ctv thực hiện
thành công trên 27 giống. Giai đoạn đầu, các lá được cấy lên môi trường MS có bổ
sung 0,1 mg/l 2,4 – D và 0,2 mg/l zeatin cho tới khi cuống lá bắt đầu phình lên (2 – 4
ngày). Giai đoạn thứ hai, chúng được cấy truyền sang môi trường MS có bổ sung 0,8
mg/l zeatin và đạt tần số tái sinh chồi cao.
Một tần số tái sinh cây cao được thiết lập từ các mô sẹo có nguồn gốc từ các

mảnh lá khoai lang in vitro nuôi cấy trên môi trường LS có bổ sung 0,5 mg/l 2,4 – D,

12
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
3g/l dịch chiết nấm men, 50 g/l đường và chuyển sang môi trường thứ hai gồm khoáng
LS có bổ sung 2 mg/l ABA hoặc 2 mg/l AgNO
3
để tái sinh thành cây (Otani và ctv,
1996).
Một quy trình tái sinh cây trực tiếp gồm 2 giai đoạn cũng đã được công bố bởi
Prakash và ctv (1996). Các mô cuống lá trong môi trường MS có bổ sung 2,4 – D trong
giai đoạn đầu tiên và TDZ trong giai đoạn thứ hai. Công bố này cho thấy khả năng tái
sinh cây phụ thuộc vào kiểu di truyền, giai đoạn phát triển và hướng đặt mô cuống lá
trên môi trường nuôi cấy.
Năm 1997, Liu và ctv đã thiết lập thành công một hệ thống hiệu quả qua nuôi
cấy dịch huyền phù tế bào có khả năng phát sinh phôi và tái sinh thành cây khoai lang
bằng cách sử dụng 2,4 – D và ABA. Cũng trong năm 1997, Sihachakr đã nghiên cứu
thành công hệ thống tái sinh cây khoai lang qua con đường phát sinh phôi. Các nhân tố
ảnh hưởng đến việc tạo mô sẹo và hình thành chồi cũng đã được thực hiện. Công bố
này đã cung cấp một loại môi trường cải biên trong nghiên cứu tái sinh khoai lang, môi
trường SPM (Standard Sweet Potato Medium). SPM là môi trường MS có bổ sung
vitamin Dtaba 100mg/l; meo – inositol 50 mg/l và 30 g/l đường. Kết quả cho thấy trên
môi trường SPM có bổ sung tổ hợp của 0,5 mg/l kinetin và 0,1 mg/l 2,4 – D mô sẽ tái
tạo chồi.
 Quang tự dưỡng:
Sự phát triển của cây khoai lang in vitro được cải thiện dưới các điều kiện vi
nhân giống quang tự dưỡng (không bổ sung đường trong môi trường nuôi cấy, cường
độ chiếu sáng 100 µM.m
-2

.s
-1
PPFD và nồng độ CO
2
cao) (Kozai và ctv, 1993).
1.1.3.2. Việt Nam
Ở nước ta, khoai lang là loại cây lương thực được trồng lâu đời và xếp hàng thứ
ba sau lúa và ngô. Khoai lang được trồng nhiều từ Bắc chí Nam, đặc biệt là đồng bằng
ven biển. Đây là một trong những loại cây có củ quan trọng, có khả năng thích ứng

13
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
mạnh, tương đối ít sâu bệnh, trồng được trên nhiều loại đất khác nhau: nặng, nhẹ, đất
thịt, đất cát. Khoai lang lại có thể trồng được nhiều vụ trong năm, dễ trồng, cho năng
suất cao, tương đối ổn định. Khoai lang được trồng khắp nơi, đặc biệt ở miền Trung,
Trung du phía Bắc, Đồng bằng Sông Hồng, Đồng bằng Sông Cửu Long
Về nguồn gen thu thập và nhập nội, chương trình cây có củ quốc gia đã nhập
nội và tổ chức sưu tập nguồn gen trong cả nước trong đó có Trường Đại học Nông
Lâm Tp. Hồ Chí Minh tham gia. Các nguồn gen này hiện được lưu trữ tại Trung tâm
Cây có củ thuộc Viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam và Trung tâm Nghiên cứu
Nông nghiệp Hưng Lộc, Viện Khoa học Nông nghiệp miền Nam gồm nhiều mẫu giống
và dòng lai.
Kết quả chọn tạo giống khoai lang từ 1991-1995 của Trung tâm Nghiên cứu
Nông nghiệp Hưng Lộc và Trường Đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí Minh đã tuyển chọn
được 36 dòng triển vọng có năng suất củ tươi cao và phẩm chất củ ngon; giới thiệu
được các giống khoai lang tốt như: K4, TN66, HL-4, NC1525, HL-419, HL-518. Năm
1993-1994, các giống K4, HL-4, TN66 đã được Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông
thôn công nhận (Hoàng Kim, Nguyễn Thị Sâm, Nguyễn Thị Thủy, Nguyễn Đức
Tuyến, Trương Văn Hộ và Enrique Chujoy, 1995).

Hiện nay, trên lĩnh công nghệ sinh học, cây khoai lang chưa được nghiên cứu
nhiều ở nước ta. Tuy nhiên vẫn có một số các nghiên cứu nổi bật, trong đó có nghiên
cứu của Nguyễn Mỹ Uyên và ctv (2006) khảo sát sự tăng trưởng in vitro của cây khoai
lang Ipomoea batatas L. trong điều kiện chiếu sáng tự nhiên.
1.2. Tổng quan về nuôi cấy mô thực vật
1.2.1. Khái niệm nuôi cấy mô thực vật
Kỹ thuật nuôi cấy mô và tế bào thực vật hay nhân giống in vitro đều là thuật
ngữ mô tả các phương pháp nuôi cấy các bộ phận thực vật (tế bào đơn, mô, cơ quan)
trong ống nghiệm có chứa môi trường dinh dưỡng thích hợp như muối khoáng,

14
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
vitamin, đường và các chất điều hòa sinh trưởng thực vật trong điều kiện vô trùng (Bùi
Văn Thế Vinh, 2009)
1.2.2. Lịch sử và thành tựu trong nuôi cấy mô
1.2.2.1. Lịch sử hình thành
Vào năm 1838, hai nhà sinh vật học người Đức là Schleiden và Schwann đã đưa
ra học thuyết tế bào và nêu rõ: “ Tế bào là đơn vị cơ bản của sự sống, mọi sinh vật dù
phức tạp đến cũng đều được cấu tạo từ các đơn vị rất nhỏ, đó là các tế bào”.
Bảng 1.1. Các mốc quan trọng trong lịch sử nuôi cấy mô tế bào thực vật
Năm Sự kiện
1902
Haberlandt lần đầu tiên thực hiện nuôi cấy mô tế bào thực vật, ông
nhận thấy có sự ảnh hưởng của muối khoáng tới sự chuyển hóa tế
bào.
1922
Kotte và Robins nuôi cấy đỉnh sinh trưởng của rễ một cây hòa thảo
và nhận thấy sự ảnh hưởng của khoáng và glucose. Tuy nhiên, sự
sinh trưởng ngừng lại sau đó dù đã được cấy chuyền.

1934
White nuôi cấy thành công đầu rễ cà chua trong thời gian vô hạn

trên môi trường chứa khoáng, glucose và dịch chiết nấm men. Sau
đó, phát hiện ra sự ảnh hưởng của các vitamin nhóm B (B1, B6) và
acid nicotinic và sử dụng để thay thế cho dịch chiết nấm men.
1938
Went và Thimann phát hiện ra chất điều hòa sinh trưởng thực vật

đầu tiên là IAA.
1939
Nobécourt và Gautheret duy trì thành công mô sẹo cà rốt trong
môi trường agar bằng cách cấy chuyền 6 tháng một lần.

15
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
1948
Sterward xác định tác dụng của nước dừa trong quá trình phân chia
mô sẹo cà rốt.
Tổng hợp thành công các chất điều hòa sinh trưởng thực vật thuộc
nhóm auxin như NAA, 2,4-D.
1954
Skoog phát hiện ra kinetin (thuộc nhóm cytokinin) và ảnh hưởng
của nó trong việc phân chia tế bào mô thân cây thuốc lá.
1957
Skoog và Miller nhận thấy sự ảnh hưởng của tỷ lệ cytokinin/auxin
lên sự biệt hóa và tái sinh cơ quan của mô sẹo thuốc lá.
1954 -1959 Bắt đầu nghiên cứu tách và nuôi cấy tế bào đơn của thực vật.
1956

Muir, Hildebrandt và Riker tách thành công tế bào đơn từ mô sẹo

bằng máy lắc.
1960
Bergman tiến hành thu tế bào đơn bằng lọc đơn giản và đưa ra kỹ
thuật gieo tế bào đơn.
Cooking tạo ra các tế bào trần bằng enzym cellulase.
1962
Murashige và Skoog đã cải tiến môi trường nuôi cấy và môi
trường của họ được dùng làm cơ sở cho việc nuôi cấy nhiều loại
cây khác nhau cây khác nhau.
1966
Guha và Maheswari công bố nuôi cấy thành công túi phấn của cà
độc dược và tạo thành các cây đơn bội.
1970
Nagata và Takebe tái tạo thành công vách tế bào trần cây thuốc lá

và mở rộng ra khả năng lai các giống khác nhau của cùng một loài
thực vật và tái sinh cây mới bằng các kỹ thuật dung hợp tế bào
trần.

16
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
1980 –
1992
Sử dụng kỹ thuật gen vào việc nghiên cứu và lai tạo nhiều loại
thực vật khác nhau.
Và kết quả cho đến nay, các kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật vẫn đang phát
triển và được áp dụng mạnh mẽ vào thực tiễn chọn giống, nhân giống cây trồng; sản

xuất các sản phẩm thứ cấp có hoạt tính sinh học nhằm đáp ứng một phần tương đối lớn
cho nhu cầu nhiều mặt của con người. Sự phát triển của kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào
thực vật vẫn đang tiếp tục hứa hẹn nhiều điều trong tương lai.
1.2.2.2. Ứng dụng của kỹ thuật nuôi cấy mô
Phương pháp nuôi cấy mô và tế bào thực vật có ý nghĩa quan trọng đối với
nghiên cứu lý luận sinh học cơ bản, đồng thời nó có giá trị đóng góp trực tiếp cho thực
tiễn sản xuất và đời sống.
Phương pháp nuôi cấy mô và tế bào thực vật được ứng dụng trong một số lĩnh
vực như:
ü Lai tạo giữa những loài xa nhau về di truyền bằng phương pháp dung hợp
( nuôi cấy tế bào trần ).
ü Nuôi cấy tế bào thực vật trong môi trường lỏng ( nuôi cấy huyền phù tế bào)
trên quy mô lớn để sản xuất các hợp chất thứ cấp như alkaloid, glucoside, các steroid
(dùng trong y học), chất dính dùng trong công nghệp thực phẩm, những chất kìm hãm
sự sinh trưởng của vi khuẩn dùng trong nông nghiệp.
ü Chọn lọc tế bào có những đặc tính mong muốn, cho phát triển thành cây con
thay vì chọn lọc cây ngoài đồng ruộng (nuôi cấy tế bào đơn).
üSản xuất dòng cây đồng hợp tử (nuôi cấy bao phấn và túi phấn).
ü Vi nhân giống những giống cây có giá trị khoa học và thương mại.
ü Bảo quản phôi và cơ quan trong điều kiện nhiệt độ thấp.
ü Nuôi cấy phôi sinh dưỡng, phôi hợp tử.

17
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
ü Nuôi cấy quan tự dưỡng.
1.2.3. Các bước thực hiện trong vi nhân giống
Quá trình vi nhân giống được chia thành các giai đoạn sau:
1.2.3.1. Chọn lựa và khử trùng mẫu cấy
Khi chọn cây mẹ phải chú ý xác định đúng cây cần nhân giống. Cây mẹ phải

sạch bệnh và tốt nhất là chọn cây trồng trong nhà kính hoặc trong phòng tăng trưởng
Kết quả nhân giống tốt nhất có thể đạt được khi mẫu cấy được lấy vào thời điểm
sinh trưởng mạnh nhất của cây mẹ.
Mục tiêu của việc khử trùng mẫu cấy là thu được một lượng lớn các mẫu cấy vô
trùng và vẫn có khả năng sinh trưởng. Khử trùng bề mặt bao gồm rửa mẫu và khử
trùng mẫu cấy.
Mẫu thu được phải rửa dưới vòi nước từ 30 phút – 2 giờ, sau đó rửa mẫu bằng
xà phòng sẽ làm giảm đáng kể nguồn lây nhiễm trên mẫu cấy.
Mẫu sau khi rửa sách sẽ được ngâm chìm trong dung dịch khử trùng để khử các
nguồn lây nhiễm trên bề mặt mẫu cấy. Dung dịch thường sử dụng để khử trùng mẫu là
hupochloride sodium 0,5 – 5,25% , cồn, hupochlorite calcium, oxy già, nitrate bạc,
dung dịch bromie, clorur thủy ngân. Khi thêm Tween 20 vào dung dịch khử trùng thì
sẽ làm tăng hiệu quả khử trùng vì làm giảm sức căng bề mặt giữ nước và mô thực vật
như vậy bề mặt mẫu tiếp xúc với chất khử trùng tốt hơn.
Sau khi khử trùng, mẫu cấy phải được rửa lại vài lần với nước cất vo trùng trong
tủ cấy để sửa sạch các chất khử trùng còn bám trên bề mặt mẫu, những phần bị tổn
thường phải cắt bỏ, đồng thời mẫu cấy phải được cắt theo kích thước thích hợp.

18
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
Mẫu thực vật thường bị nhiễm bên trong và có thể được khử trùng bằng cách bổ
sung benomyl hoặc benlate 10mg/l trong môi trường nuôi cấy hoặc xử lý mẫu bằng các
chất này trước khi khử trùng.
Mẫu cấy của vài loài thực vật có thể hóa nấu haowjc đen sau vài ngày kể từ khi
bắt đầu nuôi cấy. Khi bị hóa nâu thì sự tăng sinh của mẫu sẽ bị ức chế và lâu ngày mẫu
sẽ chết. Hiện tượng hóa nâu này xảy ra khi trong mẫu cấy có chứa một lượng lớn tanin
haowjc các hợp chất hydroxyphenol. Các mô non thường ít bị hóa nâu hơn mô trưởng
thành hay mô già. Hiện tượng hoại tử hoặc hóa nâu là do hoạt động của enzyme
oxidase có nhân Cu( ví dụ như polyphenoloxidase và tryoxidase), nó được tổng hợp và

phóng thích tùy thuộc vào vết thương trong suốt quá trình cắt và khử trùng mẫu.
Phương pháp thường được sử dụng nhiều nhất để ngăn cản hiện tượng hóa nâu
là dùng than hoạt tính để hấp thu bớt các hợp chất phenol được tiết ra. Lượng thường
dùng 0,5 – 5g/l. Ngoài ra còn có một số chất khác như: polyvinyl
pyrolidone(PVP),acid ascorbic, acid citric, L-cytein, hydrochlorite, 1,4 – ditheithreitol,
glutathione và mercatoethanol.
Từ kinh nghiệm thực tiễn người ta rút ra rằng để lam giảm hiện tượng hóa nâu
của mẫu cấy nên:
ü Sử dụng mẫu cấy nhỏ ở mô non. Gây vết thương trên mẫu với kích thước nhỏ
nhất.
ü Ngâm mẫu vào dung dịch acid ascorbic trong vài giờ trước khi cấy vào môi
trường.
ü Nuôi cấy mẫu trong môi trường lỏng có lượng O2 thấp, không có ánh sáng
trong 1 – 2 tuần.
ü Chuyển mẫu từ môi trường có chất kích thích sinh trưởng nồng độ thấp sang
môi trường có chất kích thích sinh trưởng nồng độ cao.

19
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
ü Chuyển mẫu liên tục trong khoảng thời gian 2 – 4 tuần lể từ khi bắt đầu nuôi
cấy thì một lượng lớn các hợp chất phenol sẽ không tích tụ.
ü Tạo thể nhân giống in vitro:
- Mẫu nuôi cấy được cấy trên môi trường chọn lọc đặc biệt nhằm mục đích
tạo thể nhân giống in vitro. Có hai thể nhân giống in vitro: thể chồi , thể cắt
đốt.
- Tạo thể nhân giống in vitro dựa vào đặc điểm nhân giống ngoài tự nhiên
của cây trồng. Tuy nhiên, có những loài cây trồng không có khă năng nhân
giống, người ta thường nhân giống bằng cách tạo cụm chồi từ mô sẹo.
- Để nhân giống, trong môi trường nuôi cấy thường bổ sung cytokinin, GA3

và các chất hữu cơ khác.
1.2.3.2. Nhân giống in vitro
Đây là giai đoạn quan trọng trong việc nhân giống cây trồng bằng phương pháp
nuôi cấy mô tế bào thực vật nhằm mục đích tăng sinh khối thể nhân giống. Vật liệu
nuôi cấy là những thể chồi, môi trường nuôi cấy thông thường giống với môi trường
tạo thể chồi, đôi khi nồng độ chất sinh trưởng giảm thấp cho phù hợp với quá trình
nhân giống kéo dài. Cây nhân giống in vitro có trạng thái sinh lý trẻ và được duy trì
trong thời gian vô hạn.
1.2.3.3. Tái sinh cây hoàn chỉnh in vitro
Ở giai đoạn này cây non được tạo ra hoàn chỉnh có đầy đủ thân, lá và rễ chuẩn
bị chuyển ra vườn ươm cây. Cây con phải khỏe mạnh nhằm nâng cao sức sống khi ra
môi trường bình thường. Các chất có tác dụng tạo chồi được loại bỏ, thay vào đó là các
chất kích thích quá trình tạo rễ. điều kiện nuôi cấy tương tự với điều kiện tự nhiên bên
ngoài, một thước thuần hóa trước khi được tách ra khỏi điều kiện in vitro. Sự ra rễ phụ
thuộc vào nhiều yếu tố: hàm lượng auxin nội sinh, tỷ lệ C/N, ánh sáng, sự trẻ hóa của

20
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
mẫu, kiểu di truyền. Người ta thường bổ sung auxin để kích thích quá trình ra rễ in
vitro.
1.2.3.4. Chuyển cây con in vitro ra vườn ươm
Đây là giai đoạn khó khăn nhất trong quá trình nhân giống vô tính. Cây in vitro
nuôi cấy trong điều kiện ône định về dinh dưỡng, ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm Nên khi
chuyển ra đất, với điều kiện tự nhiên hoàn toàn khác hẳn như dinh dưỡng thấp, ánh
sáng vcó cường độ mạnh, nhiệt độ cao, ẩm độ thấp, cây con dễ dàng bị stress, dễ mất
nước và mau héo.
Để tránh tình trạng này, vườn ươm cây cấy mô phải mát, cường độ chiếu sáng
thấp, nhiệ độ không khí mát, ẩm độ cao cây non thường được cấy trong luống ươm
cây có cơ chất dễ thoát nước, tơi xốp, giữ được ẩm, trong những ngày đầu cần phải

được phủ nylon để giảm quá trình thoát nước ở lá( thường 7 – 10 ngày kể từ ngày cấy).
rễ được tạo ra trong quá trình cấy mô sẽ dần dần bị lụi đi và rễ mới xuất hiện, cây con
thường được xử lý với chất kích thích ra rễ bằng cách ngâm hay phun lên để rút ngắn
thời gian ra rễ.
1.2.4. Vai trò các chất điều hòa sinh trưởng trong nuôi cấy mô
Chất điều hòa sinh trưởng hoạt động với liều lượng rất thấp, ở liều lượng cao
chúng trở nên độc, điều này cho phép một vài chất kích thích tố được sử dụng như các
chất diệt cỏ.
Các chất điều hòa nội sinh có thể được kiểm soát do cơ chế chuyển hóa của tế
bào nên chúng được khảo sát hoặc đào thải khá nhanh. Ngược lại, các chất điều hòa
tổng hợp tồn tại lâu hơn nhiều nên thường được sử dụng cho các ứng dụng thực tế.
Có 5 nhóm chất điều hòa quan trọng trong nuối cấy mô thực vật: auxin,
cytokinin, gibberillin, abscisic acid và etylen.

21
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
1.2.4.1. Auxin
Auxin là hợp chất có nhân indole, gồm có 2 loại là auxin có nguồn gốc nội sinh
do thực vật tạo ra ( IAA) và auxin tổng hợp do con người tạo ra (IBA, NAA, 2,4-D,
…)
Auxin can thiệp vào nhiều hiện tượng sinh lý, hoạt động của nó tùy thuộc vào
nồng độ và tác động hỗ trợ của chúng với các chất điều hòa sinh trưởng khác.
Auxin tác động lên sự kéo dài tế bào. Hiệu quả này là sự nối tiếp cho sự gia tăng
tính đàn hồi của thành tế bào và cho sự xâm nhập của nước vào bên trong tế bào, sự
căng của thành tế bào giảm đi và tế bài kéo dài ra.
Auxin thay đổi tính thẩm thấu của màng tế bào, sự thay đổi này thể hiện bằng
một sự phóng thích ion H
+
. Ion này gây ra một hoạt tính acid chịu trách nhiệm làm

giảm tính đề kháng của thành tế bào bởi sự hấp thu ion K
+
.
Auxin tác động lên các quá trình chuyển hóa, đặc biệt nhất là sự tổng hơp ARN
ribosome.
Auxin kích thích sự phân chia tế bào một cách đặc biệt trong quá trình hình
thành mô sẹo và sự hình thành rễ bất định. Auxin cũng ức chế sự phát triển của chồi
nách và sự hình thành phôi sinh dưỡng trong môi trường nuôi cấy mô sẹo.
Tất cả cây trồng đều tổng hợp auxin tùy theo giai đoạn phát triển của chúng.
Auxin được tổng hợp ở lá non, trong các chồi đang hoạt động, ở phát hoa, ở các quả
còn non và lưu thông từ đỉnh xuống phía dưới với một sự phân cực được nhìn thấy rõ
trên các cơ quan thực vật còn non. Nhưng trong quá trình vận chuyển này, chúng bị
oxy hóa do các hoạt động của các enzyme auxin-oxidase, điều này cho thấy nồng độ
auxin luôn cao hơn ở những vùng tổng hợp ra chúng.
1.2.4.2. Cytokinin

22
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
Cytokinin (gồm Kinetin, IBA, Zeatin và 2-iP) được phát hiện sau auxin và
gibberellin. Người ta biết rằng trong môi trường nuôi cấy, việc bổ sung cytokinin sẽ
tạo điều kiện thuận lợi cho sự phân chia tế bào và hình thành chồi. Cytokinin là các
hợp chất adenin được thay thế, có 2 nhóm cytokinin nội sinh được biết đến là Zeatin và
IBA, ngoài ra còn có 2 nhóm cytokinin tổng hợp được sử dụng nhiều nhất trong môi
trường nuôi cấy mô thực vật là Kinetin và BAP.
Cytokinin có vai trò trong sự tạo cơ quan thực vật, chúng kích thích mạnh mẽ
sự thành lập chồi non, ngược lại chúng là chất đối kháng với sự tạo rễ.
Cytokinin kích thích quá trình chuyển hóa, bảo vệ các chất chuyển hóa chống
lại tác dụng của enzyme phân giải, làm chậm quá trình lão hóa.
Các chồi nách được xử lý bằng cytokinin sẽ phát triển và cạnh tranh với các

chồi ngọn.
Tóm lại, cytokinin giúp duy trì sự sống của mô, kích thích sự phân chia tế bào
và định hướng tế bào trong quá trình phân hóa, tạo điều kiện nuôi cấy in vitro .
1.2.4.3. Gibberellin
Gibberellin cũng như auxin, đã nổi bật rất lâu trước khi được nhận dạng. Chất
gibberellin đầu tiên được nhận dạng là GA3. đây là các chất có cấu trúc nội sinh.
Tất cả các gibberellin thể hiện một nhân giống nhau, chúng có sự khác nhau bởi
chất lượng và vị trí các chất thế trên nhân.
Tính chất chính của gibberellin là sự kéo dài của các đốt thân. Tác động này
cũng có thể áp dụng trên các cuống hoa và điều này cho phép có một sự chín tốt hơn
hoặc những phát hoa phát triển hơn( trên các loài nho có chùm nhiều trái, chất
gibberellin cho phép làm các chùm nho thưa trái, thoáng hơn).
Trong nuôi cấy in vitro, gibberellin có tác dụng đối với nhiều đỉnh sinh trưởng,
nếu thiếu gibberellin đỉnh sinh trưởng thể hiện một dạng hình cầu, tạo nên các mắt cây.

23
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
Các gibberellin cũng có tác động trên sự đậu trái của các trái không hạt, chằng
hạn trái lê, quýt, mận và một vài loại cây khác.
Một hoạt động cũng phức tạp trong hiện tượng làm thức giấc các chồi, mầm ngủ
trên các hạt giống. Hiệu quả này sẽ làm thuận lợi cho sự nảy mầm hoặc là để thay thế
sự lạnh và để thu được một sự tăng trưởng tốt.
1.2.4.4. Etylen
Gia tăng quá trình rụng lá và trái được sử dụng cho phép thu hoạch cơ giới trái
(ví dụ: trái olive, cerise, )
Tính cảm ứng hoa trên cây trồng thuộc họ dứa.
Tác động làm thuận lợi cho sự tạo củ.
Tất cả các bộ phận của cây đều có khả năng tổng hợp etylen, nơi sản xuất quan
trọng nhất là trái cây, kế đến ở mức độ kém hơn là hoa, cũng như chúng có ở các cơ

quan thực vật bị chấn thương.
1.2.4.5. Abscisic acid
Abscisic acid (ABA), một loại hormone thực vật gây nên sự rụng lá và quả cũng
như sự miên trạng thường được sử dụng trong nuôi cấy phôi.
Hoạt động trên sự thẩm thấu của tế bào đối với ion potassium ( K
+
), do tác động
này nó đã ảnh hưởng trên sự đóng các lỗ khí khổng của lá.
Khi áp dụng trên các cây ngắn ngày được nuôi cấy bằng chu kỳ sáng thích hợp,
nó có thể hoàn toàn (như cây Volubilis) hoặc từng phần bị ức chế (như cây
Chenopodium rubrum) thậm chí kích thích sự ra hoa (như cây Plumbago). Áp dụng
trên các cây dài ngày, nó có thể ức chế sự ra hoa trong chu kỳ sáng thuận lợi chẳng hạn
như cây Equinard , Lolium tenmulentum).

24
Khóa luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Hoài An
Khoa MT&CNSH 08CSH2
Trong nuôi cấy mô, acid abscisic ít được sử dụng, một phần tùy theo loại cây và
phần khác tùy các điều kiện nuôi cấy, chất này sẽ gây nên các phản ứng rất khác nhau
và giải thích một cách khó khăn.
Tóm lại, trong nuôi cấy in vitro, sự chế ngự của kỹ thuật sẽ vượt qua các sự cân
bằng giữa chất điều hòa với nhau và trong số đó có hai chất chính mà vai trò tạo cơ
quan là cơ bản: auxin và cytokinin. Theo Skoog:
ü Nếu tỷ lệ auxin/cytokinin cao, người ta thu được chức năng sinh tạo rễ. Nếu tỉ
lệ auxin/cytokinin thấp, mô sẽ phát triển về phía chức năng sinh tạo thân.
ü Nếu tỉ lệ này gần một đơn vị người ta sẽ thu được sinh tạo mô sẹo.
1.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng lên quá trình hình thành và phát triển của cây
nuôi cấy in vitro
Trong điều kiện nuôi cấy in vitro, các yếu tố ảnh hưởng lên sự phát triển của cây
bao gồm các yếu tố hóa học lẫn vật lý.

1.2.5.1. Carbon
Carbon là một nguồn dinh dưỡng quan trọng có ảnh hưởng đến sự phát triển,
phân chia và tăng sinh khối của mô, tế bào thực vật. Trong tự nhiên, nguồn carbon này
được cây lấy từ không khí (CO
2
) thông qua quá trình quang tự dưỡng nhờ ánh sáng mặt
trời và tổng hợp nên các thành phần của tế bào.
Trong điều kiện in vitro, ban đầu các mô, tế bào thực vật không có khả năng tự
tổng hợp hoặc khả năng tổng hợp tế bào kém nên ta phải bổ sung các loại đường để
cung cấp carbon cho cây in vitro. Thông thường, đường saccharose tạo nên nguồn
carbon tốt nhất. Việc trải qua quá trình khử trùng trong nồi hấp autoclave gây ra việc
phân hủy đường do sự thủy phân, nhưng điều này không thể hiện điều bất lợi nào đến
sự phát triển của thực vật.

25