nghiên cứu tạo củ in vitro và đánh giá khả năng sinh trưởng, năng suất của giống khoai sọ th3 và giống khoai môn th1 được nhân bằng phương pháp in vitro

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC










KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP


NGHIÊN CỨU TẠO CỦ IN VITRO VÀ ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG SINH
TRƢỞNG, NĂNG SUẤT CỦA GIỐNG KHOAI SỌ TH3 VÀ GIỐNG
KHOAI MÔN TH1 ĐƢỢC NHÂN BẰNG PHƢƠNG PHÁP IN VITRO


Giảng viên hƣớng dẫn : GS.TS. NGUYỄN QUANG THẠCH
: ThS. NGUYỄN THỊ HƢƠNG
Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THỊ TRANG
Lớp : KS. CNSH 07 - 05





HÀ NỘI - 2011

Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
i
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, ngoài sự cố gắng nỗ lực của bản thân
em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của các thầy cô giáo, gia đình,
người thân và bạn bè.
Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới NGND.GS.TS. Nguyễn
Quang Thạch và ThS. Nguyễn Thị Hương, những người đã có nhiều công sức
tận tình hướng dẫn, theo dõi sát sao, chỉ bảo và đóng góp những ý kiến quý báu
cho em hoàn thành bài luận văn.
Em xin gửi lời biết ơn tới ban giám hiệu Nhà trường, Ban Chủ nhiệm
Khoa Công nghệ sinh học Viện Đại học Mở Hà Nội, cùng toàn thể các thầy cô
giáo, các cán bộ công nhân viên Viện Sinh học Nông nghiệp, Trường Đại học
Nông nghiệp Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em
trong thời gian học tập và thực hiện luận văn.
Nhân dịp này, cũng cho phép em được bày tỏ lòng biết ơn tới những người
thân trong gia đình, bạn bè đã luôn cổ vũ, động viên và giúp đỡ em trong suốt
thời gian học tập và thực hiện luận văn.
Hà Nội, ngày 6 tháng 5 năm 2011
Sinh viên

Nguyễn Thị Trang




Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
ii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

2,4-D : 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid
BA : 6-Benzyladenine
BAP : N
6
-Benzyl aminopurine
CT : Công thức
DC : Đối chứng
IAA : Indole-3-acetic-acid
MS : Murashige and Skoog
NAA : Naphthalene acetic acid
PP
333
: Paclobutrazol
TDZ : Thiadiazuron
TE : Dịch chiết khoai môn – sọ
TB : Trung bình
KLTB : Khối lượng trung bình
B9 : Daminozide



Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
iii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ii
MỤC LỤC iii

DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH vi
DANH MỤC BIỂU ĐỒ vii
MỞ ĐẦU 1
PHẦN I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3
1.1. Giới thiệu chung về cây khoai môn sọ 3
1.1.1. Nguồn gốc, xuất xứ và phân bố 3
1.1.2. Giá trị kinh tế 3
1.2. Đặc tính thực vật học và các thời kì sinh trƣởng của cây khoai môn sọ 5
1.2.1. Đặc tính thực vật học 5
1.2.2. Phân loại thực vật khoai môn sọ 6
1.2.3. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển 7
1.3. Yêu cầu ngoại cảnh và dinh dƣỡng của cây khoai môn sọ 8
1.3.1 Nhiệt độ 8
1.3.2 Nước 8
1.3.3 Ánh sáng 9
1.3.4 Đất đai 9
1.3.5 Chất dinh dưỡng 9
1.4. Tình hình nghiên cứu nuôi cấy invitro cây khoai môn - sọ trên thế
giới và Việt Nam 9
1.4.1 Tình hình nghiên cứu nuôi cấy invitro cây khoai môn – sọ trên thế giới 9
1.4.2. Tình hình nghiên cứu nuôi cấy in vitro cây khoai môn – sọ ở Việt Nam 17
PHẦN II. VẬT LIỆU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19
2.1. Vật liệu, địa điểm và đối tƣợng nghiên cứu 19
2.1.1. Vật liệu nghiên cứu 19
Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
iv
2.1.2. Đối tượng nghiên cứu 19
2.1.3. Địa điểm và điều kiện thí nghiệm 19

2.2. Nội dung và phƣơng pháp nghiên cứu 20
2.2.1. Nội dung 20
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu 23
2.3. Phƣơng pháp xử lý số liệu 23
2.4. Các chỉ tiêu theo dõi 23
PHẦN III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24
3.1. Các thí nghiệm tạo củ in vitro 24
3.1.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ đường đến khả năng tạo củ
khoai môn sọ in vitro 24
3.1.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của quang chu kì khác nhau đến khả năng
tạo củ khoai môn sọ in vitro 27
3.1.3. Ảnh hưởng của chất kìm hãm sinh trưởng đến sự hình thành củ
khoai môn sọ 30
3.1.4. Ảnh hưởng của tuổi cây đến sự hình thành củ khoai môn sọ 34
3.2. Đánh giá khả năng sinh trƣởng phát triển của cây khi đƣa ra trồng
in vitro 36
3.2.1. Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng phát triển của khoai
môn sọ 36
3.2.2. Ảnh hưởng của các công thức bón phân đến sinh trưởng phát triển
khoai môn sọ 40
3.2.3. Ảnh hưởng của phương pháp ngắt chồi đến việc tạo củ môn sọ in vivo 43
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 46
I. Kết luận 46
II. Đề nghị 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO 48


Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
v

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Thành phần các chất trong củ khoai môn – sọ (khối lượng tươi) 4
Bảng 2: Ảnh hưởng của nồng độ đường đến khả năng hình thành củ trên
giống TH3 sau 90 ngày theo dõi 25
Bảng 3: Ảnh hưởng của nồng độ đường đến khả năng hình thành củ trên
giống TH1 sau 90 ngày theo dõi 25
Bảng 4: Ảnh hưởng của quang chu kỳ khác nhau đến khả năng hình
thành củ trên giống TH3 sau 90 ngày theo dõi 28
Bảng 5: Ảnh hưởng của quang chu kỳ khác nhau đến khả năng hình
thành củ trên giống TH1 sau 90 ngày theo dõi 28
Bảng 6: Ảnh hưởng của chất kìm hãm sinh trưởng đến sự hình thành củ
trên giống TH1 sau 90 ngày theo dõi 31
Bảng 7: Ảnh hưởng của chất kìm hãm sinh trưởng đến sự hình thành củ
trên giống TH3 sau 90 ngày theo dõi 31
Bảng 8: Ảnh hưởng của tuổi cây đến sự hình thành củ trên giống TH1
sau 90 ngày theo dõi 34
Bảng 9: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sinh trưởng phát triển của
khoai môn – sọ 36
Bảng 10: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến số củ môn sọ sau 8 tháng
theo dõi tạo củ in vivo 37
Bảng 11: Ảnh hưởng của chế độ bón phân đến sinh trưởng phát triển
khoai môn sọ 40
Bảng 12: Ảnh hưởng của công thức bón phân đến số củ môn sọ sau 8
tháng theo dõi tạo củ in vivo 41
Bảng 13: Ảnh hưởng của phương pháp ngắt chồi đến số củ môn sọ in
vivo 43


Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705

vi
DANH MỤC HÌNH
Hình 1: Phân loại cây khoai môn sọ 7
Hình 2: Ảnh hưởng của nồng độ đường đến khối lượng củ con trên giống
TH1 27
Hình 3: Ảnh hưởng của thời gian chiếu sáng đến khả năng tạo củ trên
giống TH3 29
Hình 4: Ảnh hưởng của thời gian chiếu sáng đến sự hình thành củ ở TH1 30
Hình 5: Ảnh hưởng của chất kìm hãm sinh trưởng đến sự hình thành tạo củ
trên giống TH1 33
Hình 6: Ảnh hưởng của chất kim hãm sinh trưởng đến sự hình thành củ trên
giống TH3 33
Hình 8: Ảnh hưởng của tuổi cây đến sự hình thành củ trên giống TH1 35
Hình 9: Ảnh hưởng của mật độ trồng đến sự sinh trưởng và phát triển của
giống TH1 39
Hình 10: Ảnh hưởng của mật độ đến số củ khoai môn sọ 39
Hình 11: Ảnh hưởng của công thức bón phân đến sự sinh trưởng và phát
triển của giống TH1 42
Hình 12: Ảnh hưởng của công thức bón phân đến số củ khoai môn sọ 43
Hình 13: Ảnh hưởng của phương pháp ngắt chồi đến sự sinh trưởng và phát
triển của giống TH1 44
Hình14: Ảnh hưởng của phương pháp ngắt chồi đến số củ khoai môn sọ 45


Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
vii
DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 1: Ảnh hưởng của mật độ đến tốc độ tăng trưởng chiều cao cây
trên giống TH3 37

Biểu đồ 2: Ảnh hưởng của mật độ đến động thái tăng trưởng chiều cao cây
và ra lá của khoai môn – sọ 38
Biểu đố 3: Ảnh hưởng của công thức bón phân đến sinh trưởng phát triển
của khoai môn - sọ 41


Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
1
MỞ ĐẦU
I. Đặt vấn đề
Khoai môn sọ (Colocasia esculenta L. Schott) là giống cây trồng lấy củ
quan trọng ở nhiều nước Châu Á và Thái Bình Dương. Trên thế giới khoai môn
sọ xếp thứ 14 trong số các cây trồng với khoảng 12 triệu tấn được sản xuất trên
toàn cầu từ khoảng 2 triệu ha với năng suất trung bình là 6,5 tấn/ha (FAOSTAR
2010).
Cây khoai môn - sọ là cây có giá trị dinh dưỡng khá cao. Củ khoai
môn sọ chứa hàm lượng hydratcacbon cao, hàm lượng chất béo thấp và
chứa nhiều khoáng chất. Lá và dọc lá chứa lượng lớn carotene và các
khoáng chất như canxi, photpho, kali….Ở Việt Nam nghề trồng khoai
môn sọ đã có từ lâu đời, khoai môn sọ đã là nguồn lương thực quan trọng
đối với nhiều dân tộc Việt Nam trong suốt thời gian dài khi nền kinh tế
chưa phát triển. Ngày nay tuy khoai môn sọ không còn là nguồn thức ăn
chính trong các bữa ăn hàng ngày nhưng chúng vẫn được ưa chuộng trong
các món ăn truyền thống.
Khoai môn sọ được trồng ở khắp nơi trên đất nước, phù hợp với
nhiều loại địa hình và nhiều điều kiện môi trường khác nhau. Cây khoai
môn sọ có thể trồng ở vườn nhà hay trồng luân canh với cây lúa, đặc biệt
nó được phát triển trên vùng đất trống đồi trọc. Tuy nhiên các giống địa
phương đang dần biến mất một cách nhanh chóng trong khi các nghiên

cứu di truyền, chọn giống, bảo tồn nguồn gen đối với loại cây trồng này ở
nước ta còn ít.
Trong thực tế sản suất việc nhân giống khoai môn – sọ vẫn chủ yếu sử
dụng là ở các dạng củ. Vì thế việc tạo ra số lượng lớn củ giống sẽ giúp việc mở
rộng quy mô sản suất khoai môn - sọ dễ dàng hơn rất nhiều.
Mặt khác việc nuôi cấy và giữ cây khoai môn - sọ in vitro cũng đã gặp
không ít những khó nhăn như: thời gian giữ giống thấp nên tốn công sức
Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
2
cấy chuyển. Khi số lần cấy chuyển tăng lên thường rất dễ xảy ra các biến dị
soma ảnh hưởng không tốt cho việc bảo quản giống. Ngoài ra kích thước
cây khoai môn – sọ in vitro khá lớn cũng đã gây ra những khó khăn nhất
định khi cấy chuyển chúng. Việc bảo tồn và lưu giữ nguồn gen trong nuôi cấy
in vitro ngày càng được quan tâm. Những năm vừa qua Viện Sinh học Nông
nghiệp, Trường Đại học Nông nghiệp Hà Nội đã thu thập và hoàn thiện quy trình
nhân giống in vitro của hơn 10 giống khoai môn sọ trong nước. Tuy nhiên việc
tạo củ in vitro còn cần được nghiên cứu để hoàn thiện quy trình nhân giống
khoai môn sọ trong phòng thí nghiệm, đồng thời việc đánh giá các đặc tính nông
sinh học ngoài đồng ruộng của các giống này vẫn còn bỏ ngỏ.
Xuất phát từ những yêu cầu thực tế trên chúng tôi tiến hành đề tài: “Nghiên
cứu tạo củ in vitro và đánh giá khả năng sinh trưởng, năng suất của giống
khoai sọ TH3 và giống khoai môn TH1 được nhân bằng phương pháp in
vitro”
II. Mục đích, yêu cầu
1. Mục đích
- Xác định được phương pháp tạo củ in vitro của 1 số giống khoai môn sọ
bản địa thu thập được
- Đánh giá khả năng sinh trưởng, năng suất của 1 số giống khoai môn sọ
bản địa được nhân bằng phương pháp in vitro.

2. Yêu cầu
- Xác định ảnh hưởng của ánh sáng tới việc tạo củ in vitro khoai môn sọ.
- Xác định ảnh hưởng của nồng độ đường tới việc tạo củ.
- Xác định ảnh hưởng của chất ức chế sinh trưởng tới việc tạo củ.
- Xác định một số biện pháp kỹ thuật trồng cây in vitro trong nhà màn
Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
3
PHẦN I
TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1. Giới thiệu chung về cây khoai môn sọ
1.1.1. Nguồn gốc, xuất xứ và phân bố
Khoai môn sọ (Colocasia esculenta L. Schott) được cho là một trong những
cây lương thực của thế giới cổ đại nhất với một lịch sử hơn 2000 năm. Điều này
có niên đại dựa trên hồ sơ sớm nhất bằng văn bản cho khoai môn (Matthews
2006). Gần đây nhiều tác giả đều thống nhất rằng rất nhiều dạng hoang dại và
dạng trồng của cây khoai môn sọ có nguồn gốc tại các dải đất kéo dài từ Đông
Nam Ấn Độ và Đông Nam Á tới Papua New Guuinea và Melanesia (Kuruvilla
và Singh, 1981; Matthew, 1995; Lebot, 1999).
Khoai môn sọ là một cây trồng quan trọng trong khu vực Thái Bình Dương
ngày hôm nay và là một đặc điểm đặc trưng trong các cuộc tranh luận nhiều về
lịch sử nông nghiệp ở Đông Nam Á và Thái Bình Dương. Chúng được trồng phổ
biến ở khắp các vùng nhiệt đới cũng như ôn đới ấm áp. Trong nhiều nước, đặc
biệt ở Châu Á - Thái Bình Dương, khoai môn sọ đã gắn bó chặt chẽ với nền
trồng trọt và các truyền thống của con người. Điều này chỉ ra rằng khoai môn -
sọ là cây trồng cổ, có lịch sử rất lâu đời.
Ở nước ta khoai môn - sọ được thuần hoá sớm, đặc biệt là khoai môn nước
được thuần hóa trước cả cây lúa (cách đây khoảng 10000 –15000 năm).
1.1.2. Giá trị kinh tế

Khoai môn củ là một nguồn tuyệt vời của chất bột, tinh bột đa số là trong
đó có 17 -28% là amylase, và phần còn lại là amylopectin (Oke, 1990). Kích
thước của tinh bột khoai môn hạt là một phần mười của khoai tây và tiêu hóa của
nó đã được ước tính là 98,8%. Bởi vì nó dễ dàng đồng hóa, nó phù hợp cho
người có vấn đề tiêu hóa. Nên khoai môn sọ đặc biệt hữu ích cho những người dị
ứng với ngũ cốc và có thể được tiêu thụ bởi trẻ em người rất nhạy cảm với sữa,
và như bột khoai môn đó được sử dụng trong các công thức thức ăn cho trẻ sơ
Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
4
sinh và các loại thực phẩm đóng hộp bé (Lee, 1999). Khoai môn củ ít chất béo
và protein, tuy nhiên, những protein trong củ khoai môn cao hơn so với khoai
mỡ, sắn và khoai lang. Nó giàu protein và một số axit amin thiết yếu, nhưng ít
tryptophan, isoleucine và methionine (Onwueme, 1978). Khoai môn lá có chứa
hàm lượng protein cao hơn và cũng là nguồn tuyệt vời về carotene, kali, canxi,
sắt, phốt pho, riboflavin, thiamine, niacin, vitamin A, vitamin C và chất xơ
(Onwueme, 1978, Lambert, 1982; Hanson và Imamuddin, 1983; Bradbury và
Holloway, 1988; Opara, 2001). Nó cũng có số lượng vitamin B lớn hơn so với
sữa nguyên chất (Lee, 1999). Cây khoai môn tươi lá và cuống lá có chứa 80% và
94% độ ẩm.
Bảng 1. Thành phần các chất trong củ khoai môn – sọ (khối lƣợng tƣơi)
Thành phần
Tỷ lệ
Nước
63 – 85 %
Cacbon hydrat (tinh bột)
13 – 29 %
Protein
1,4 – 3,0 %
Chất béo

0,16 – 0,36 %
Xơ thô
0,60 – 1,18 %
Khoáng
0,60 – 1,3 %
Vitamin C
7 - 9 mg/100 g
Thiamin
0,18 mg/100 g
Riboflavin
0,04 mg/100 g
Niacin
0,9 mg/100 g
Nguồn: FAO /Onwueme, 1994.
Griffin (1982) đã nhấn mạnh tầm quan trọng kinh tế sử dụng khác của
khoai môn sọ khi đã phát triển và sử dụng khoai môn sọ làm thức ăn động vật, là
một nguyên liệu thô trong sản xuất mỹ phẩm và nhựa. Khoai môn sọ đã phát
triển với các nền văn hóa của người dân khu vực Châu Á Thái Bình Dương, do
Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
5
vậy, nó đã có tầm quan trọng đáng kể văn hóa xã hội. Nó có tính năng nổi bật
trong văn hóa dân gian và truyền khẩu của nhiều người nền văn hóa tại Châu Đại
Dương và Đông Nam Á.
Khoai môn sọ được sử dụng làm lương thực và thực phẩm rộng khắp thế
giới, từ Châu Á, Châu Phi, Tây Ấn Độ cho đến Nam Mỹ. Ngoài việc góp phần
vào an ninh lương thực bền vững tại thị trường trong nước, nó cũng mang lại
thu nhập xuất khẩu (Revill et al, 2005).
1.2. Đặc tính thực vật học và các thời kì sinh trƣởng của cây khoai môn sọ
1.2.1. Đặc tính thực vật học

• Rễ
Rễ chùm mọc từ đốt mầm xung quanh thân củ. Rễ ngắn, hướng ăn ngang
và mọc thành từng lớp theo hướng đi lên thuận với sự phát triển của đốt, thân củ.
Số lượng rễ và chiều dài rễ phụ thuộc vào từng giống và đất trồng. Rễ phát triển
thành nhiều tầng, phụ thuộc vào số lá của cây, mỗi lớp rễ trung bình có từ 25 –
30 rễ.
• Thân củ
Khoai môn sọ đều có phần gốc phình to thành củ được gọi là than củ chứa
tinh bột. Củ cái chính được coi là cấu trúc than chính của cây, nằm trong đất.
Trên thân củ có nhiều đốt, mỗi đốt có mầm phát triển thành nhánh. Sau khi dọc
lá lụi đi thì trên thân củ thêm một đốt và thân củ dài thêm ra. Đỉnh của củ cái
chính là điểm sinh trưởng của cây. Sự mọc lên của cây đều bắt đầu từ đỉnh củ
cái, toàn bộ phần dọc lá trên mặt đất tạo nên thân giả của cây môn sọ.
• Lá
Lá là phần duy nhất nhìn thấy trên mặt đất, lá quyết định chiều cao của cây.
Lá của cây môn sọ có diện tích tương đối lớn. Mỗi một lá được cấu tạo bởi một
cuống lá và một phiến lá.
Cuống lá (dọc lá): mập có bẹ ôm chặt dưới gốc tạo nên thân giả. Chiều dài
của dọc lá biến động phụ thuộc vào kiểu gen từ 35cm – 160cm. Màu dọc lá biến
Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
6
đổi từ xanh nhạt tới tím đậm, đôi khi có sọc màu tím hoặc xanh đậm. Dọc và lá
không phải khi nào cũng cùng màu. Gần lúc thu hoạch củ, dọc lá ngày càng
ngắn lại và phiến lá cũng nhỏ đi.
Phiến lá: có dạng hình khiên, gốc hình tim, có rốn ở giữa. Phiến lá nhẵn
chiều dài biến động từ 15cm – 50cm. Kích thước lá chịu ảnh hưởng rất lớn của
điều kiện ngoại cảnh và đạt kích cỡ lớn nhất ở giai đoạn sắp ra hoa. Màu có thể
biến động từ xanh nhạt đến đỏ thẫm tùy thuộc vào kiểu gen. Trên phiến lá có 3
tia gân chính, 1 gân chạy thẳng từ điểm nối dọc lá với phiến lá tới đỉnh lá. Hai

gân còn lại chạy ngang về 2 đỉnh của thùy lá.
• Hoa, quả và hạt
Hoa của cây môn sọ thuộc hoa đơn tính đồng chu, hoa đực và hoa cái cùng
trên một trục. Cụm hoa có dạng bong mo, mọc ra từ thân củ, ngắn hơn cuống lá.
Mỗi cây có thể có từ một cụm hoa trở lên. Bao mo có hai phần, phần trên có màu
vàng, phần dưới màu xanh, chiều dài khoảng 20cm ôm lấy trục hoa. Trục hoa
ngắn hơn mo, có 4 phần: phần hoa cái dưới cùng, tiếp đến là 1 phần không sinh
sản, trên nữa là phần hoa đực, cuối cùng là phần phụ không sinh sản, hình nhọn.
Quả mọng có đường kính khoảng 3 – 5cm và chứa nhiều hạt.
1.2.2. Phân loại thực vật khoai môn sọ
Khoai môn sọ được phân loại là Colocasia esculenta, nhưng các loài
được coi là đa hình (Purseglove, 1972). Có tám biến thể được công nhận
trong Colocasia esculenta, trong đó có hai loại thường được trồng (O
“Sullivan và cộng sự, 1996.)
• Colocasia esculenta L.Schott var. esculenta được mô tả là cây có một củ
cái chính to hình trụ và rất ít củ con thường được gọi là dạng dasheen. Ở loài này
có hai nhóm là nhóm khoai nước (chịu ngập úng) và nhóm khoai môn (sử dụng củ
cái và trồng trên đất cao). Hai nhóm này sử dụng củ cái để ăn, củ con để làm
giống và dọc lá để chăn nuôi. Hầu hết các giống thuộc loài phụ có bộ nhiễm sắc
thể 2n=28. (Hình 1A), được gọi là loại "dasheen" của khoai môn.
Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
7
• Colocasia esculenta (L.) Schott var. antiquorum được phân biệt là có một
củ cái nhỏ hình cầu với nhiều củ con mọc ra từ củ cái, thường được gọi là dạng
eddoe. Thuộc loài phụ này chủ yếu là nhóm cây khoai sọ. Nhóm khoai sọ phân bố
rộng có thể trồng trên ruộng lúa nước hoặc trên đất bằng phẳng có tưới nước. Hầu
hết các giống thuộc phần phụ này đều có bộ nhiễm sắc thể 2n = 48, thường được
gọi là dạng tam bội.

Hình 1: (A) C. esculenta var. esculenta (dasheen) có một củ cái trung tâm.
(B) C.esculenta var. antiquorum (eddoe) có một củ cái nhỏ với
nhiều củ con xung quanh.
Ngoài ra còn có 1 nhóm mang đặc tính trung gian giữa 2 nhóm kể trên.
Chính vì vậy gọi nhóm cây khoai môn sọ là chính xác nhất.
1.2.3. Các giai đoạn sinh trưởng và phát triển
1.2.3.1 Giai đoạn ra rễ mọc mầm
Sự hình thành rễ xảy ra ngay sau khi trồng, tiếp theo là sự phát
triển nhanh chóng của chồi (mầm) củ. Khi chồi mầm ra khỏi mặt đất thì
rễ đã dài từ 3 – 5cm. Sự phát triển của rễ tương ứng với sự phát triển của
lá, cứ 1 lá lại sinh ra 1 lớp rễ. Từ khi chồi mầm nhú lên khỏi mặt đất đến
khi phát triển lá thứ nhất mất khoảng 15 – 20 ngày, sau đó 10 – 12 ngày
xòe 1 lá. Từ lúc nhú đến lúc nở hoa hoàn toàn mất 4 – 5 ngày. Tuổi thọ
của lá khoảng 32 – 37 ngày. Khi ra lá thứ tư, thứ năm thì lá thứ nhất bắt
đầu héo, sau đó cứ 2 – 3 lá thì có một lá héo.
A
B
Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
8
1.2.3.2 Giai đoạn sinh trưởng thân lá
Đặc trưng bởi sự phát triển thân lá và hình thành củ cái. Khi tốc độ ra lá
nhanh, cũng là lúc diện tích lá tăng nhanh nhất. Sự hình thành củ cái thường bắt
đầu xảy ra sau khi trồng được 3 tháng. Sự hình thành củ con được xảy ra sau đó
1 thời gian ngắn. Trong giai đoạn này cây cũng bắt đầu đẻ nhánh phụ. Sự phát
triển của chồi và lá sẽ chỉ giảm mạnh vào khoảng sau trồng 5 – 6 tháng cùng với
đó lá mọc ra chậm lại, chiều dài của dọc cũng giảm, giảm tổng diện tích lá trên
cây và giảm cả về chiều cao cây trung bình trên đồng ruộng. Hiện tượng này

thường được gọi là khoai xuống dọc.
1.2.3.3 Giai đoạn phình to của thân củ
Thời gian đầu củ cái và củ con phát triển chậm lại nhưng khoảng tháng
thứ 4 – 6 khi sự phát triển của chồi giảm, củ cái và củ con phát triển rất nhanh.
Cuối vụ thường là đầu mùa khô sự lụi đi của bộ rễ và các chồi ngày càng tăng
nhanh cho đến khi chồi chính chết. Lúc này thu hoạch củ là thích hợp nhất.
1.3. Yêu cầu ngoại cảnh và dinh dƣỡng của cây khoai môn sọ
1.3.1 Nhiệt độ
Khoai môn sọ yêu cầu nhiệt độ trung bình ngày trên 21
0
C để sinh trưởng
và phát triển bình thường. Cây không thể sinh trưởng phát triển tốt trong điều
kiện sương mù, vì chúng là loại cây có nguồn gốc của vùng đất thấp, mẫn cảm
với điều kiện nhiệt độ. Năng suất của môn sọ có xu hướng giảm dần khi nơi
trồng có độ cao tăng lên. Nhiệt độ thấp làm cây giảm sinh trưởng và cho năng
suất thấp.
1.3.2 Nước
Cây môn sọ có bề mặt thoát hơi nước lớn nên yêu cầu về độ ẩm cao để
phát triển. Cây cần lượng mưa hoặc nước tưới khoảng 1500 – 2000 mm để cho
năng suất tối ưu. Cây phát triển tốt nhất trong điều kiện đất ẩm ướt hoặc điều
kiện ngập. Trong điều kiện khô hạn cây giảm năng suất củ rõ rệt. Củ phát triển
trong điều kiện khô hạn thường có dạng quả tạ.
Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
9
1.3.3 Ánh sáng
Cây môn sọ đạt được năng suất cao nhất trong điều kiện cường độ ánh
sáng cao, tuy nhiên nó là loại cây chịu được bóng râm hơn hầu hết các loại cây
khác. Đây là một đặc tính ưu việt khiến cây môn sọ là cây trồng xen kẽ với cây
ăn quả và các loại cây khác. Ánh sáng mặt trời cũng ảnh hưởng đến sinh trưởng

phát triển của cây môn sọ.
1.3.4 Đất đai
Cây môn sọ là loại cây có thể thích ứng được với nhiều loại đất khác nhau
và được trồng nhiều ở loại đất tương đối chua, thành phần tương đối nhẹ và
nhiều mùn. Năng suất cao hay thấp phụ thuộc vào giống và phân bón nhiều hay
ít. Tuy nhiên khoai môn nước cũng thích ứng tốt với loại đất nặng ngập nước
hoặc đất phù sa, có độ ẩm. Khoai sọ đồi được trồng nhiều ở xứ nhiệt đới. Ở miền
Bắc nước ta thường được trồng nhiều ở các tỉnh Lai Châu, Sơn La, Bắc Cạn,
Lạng Sơn…
1.3.5 Chất dinh dưỡng
Cũng như các loại cây trồng lấy củ khác, khoai môn sọ yêu cầu đất tốt,
đầy đủ NPK và các nguyên tố vi lượng để cho năng suất cao. Những nơi đất quá
cằn cỗi cần bón nhiều phân hữu cơ mới phù hợp để trồng khoai môn sọ. Phân
bón rất có ý nghĩa trong việc tăng năng suất củ và thân lá của cây khoai môn sọ.
Cây môn sọ phát triển tốt nhất trên đất có pH khoảng 5,5 – 6,5. Một đặc
tính quý của chúng là một số giống có tính chống chịu mặn cao. Chính vì vậy ở
Nhật và Ai Cập cây khoai môn sọ được sử dụng như cây trồng đầu tiên để khai
hoang đất ngập mặn. Điều này cho thấy tiềm năng sử dụng cây môn sọ để khai
thác 1 số vùng sinh thái khó khăn, nơi những cây trồng khác không thể trồng
được, hoặc kém phát triển.
1.4. Tình hình nghiên cứu nuôi cấy invitro cây khoai môn - sọ trên thế giới
và Việt Nam
1.4.1 Tình hình nghiên cứu nuôi cấy invitro cây khoai môn – sọ trên thế giới
Để tiến hành nuôi cấy khoai môn - sọ, người ta thường sử dụng củ khoai
môn - sọ để vào mẫu. Củ khoai môn - sọ là bộ phận sử dụng chủ yếu, chúng nằm
Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
10
trong đất nên thường dễ bị nấm bệnh tấn công. Cũng chính vì vậy việc vào mẫu
nuôi cấy cũng đã gặp không ít khó khăn. Trước tình hình đó nhiều tác giả đã

nghiên cứu về các chế độ khử trùng khác nhau. S. Seetohul và D. Puchooa
(2005) đã tiến hành các thí nghiệm vào mẫu với các chế độ khử trùng khác nhau.
Đầu tiên chồi, mắt ngủ được rửa sạch dưới vòi nước. Tiếp đến được khử trùng
bằng dung dịch benlate 0,06% trong 15 phút. Sau đó các mẫu này được đưa vào
khử trùng trong dung dịch NaClO với 4 nồng độ khác nhau: 1%; 1,5%; 2%;
2,5% cùng với 100 ml Tween 20 trong thời gian 15 phút. Các mẫu này sau khi
khử trùng được rửa lại 3 lần bằng nước cất vô trùng. Kết quả cho thấy khử trùng
mẫu tốt nhất là NaClO 2%, ở chế độ khử trùng này cho tỷ lệ mẫu sống, bật chồi
cao nhất và tỷ lệ mẫu nhiễm thấp nhất.
Sau khi khử trùng, các chồi, mắt ngủ được nuôi cấy trên môi trường MS
có bổ sung IAA với các nồng độ khác nhau là: 0 mg/l; 10 mg/l; 15 mg/l; 20
mg/l; 25 mg/l. Các tác giả cũng đã đi đến kết luận rằng môi trường cho số lá và
rễ nhiều nhất là môi trường MS + 10 mg/l IAA.
Theo nhóm tác giả: S.P. Martin, C.A. Bobisud và T.T. Sekiota (2001),
nghiên cứu nuôi cấy meristem cây khoai môn - sọ trên môi trường MS có bổ
sung IAA và BA với các tỷ lệ khác nhau là: IAA: BA = 0: 0; 5: 5; 5: 10; 10: 5 và
10: 10 (µM). Tác giả tiến hành thí nghiệm trên 4 giống môn - sọ địa phương là
Pikokea, Pololu, Nihopuu và Haokea. Cả 4 giống đều phản ứng tốt nhất ở công
thức IAA: BA = 10: 5 (µM) với hệ số nhân trung bình là 12,2 lần sau 3 tháng.
Hệ số nhân giống của khoai môn - sọ là rất thấp, đây cũng là một trong
những hạn chế rất lớn cho sự phát triển của chúng trong sản xuất. Để có thể mở
rộng sự phát triển khoai môn - sọ thì nhiều tác giả đã tiến hành nghiên cứu nhân
nhanh khoai môn - sọ in vitro trên nhiều công thức môi trường khác nhau.
Shakuntala Sabapathy và Helen Nair (1992), khi nghiên cứu về nhân
nhanh khoai môn – sọ in vitro đã đưa ra kết luận: Nhân giống khoai môn - sọ in
vitro có thể sử dụng cả chồi đỉnh và chồi nách. Khi nuôi cấy trong môi trường
Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
11
Linsmaier and Skoog (1965) chứa 5,5 mg/l NAA, 0,2 mg/l kinetin hoặc 1,85

mg/l NAA và 2 mg/l kinetin và bổ sung thêm 10
-4
– 10
-3
mol/l spermine hoặc
tiền chất của axit amin arginine và ornithine. Cây con được tái sinh trực tiếp từ
chồi đỉnh, chồi nách và protocorm. Tần số tái sinh cây con, tốc độ sinh trưởng
phát triển của cây con từ chồi đỉnh cao hơn khi môi trường có arginine và
ornithine. Các cây con thứ cấp phát triển từ chồi nách và dạng protocorm được
cảm ứng bởi spermine và arginine.
Tuia và V. S. (1997) đã nghiên cứu hiệu quả từ việc vi nhân giống khoai
môn - sọ bằng protocol trên môi trường MS với 30 g/l sucrose, 7,75 g/l agar và
chất kích thích sinh trưởng TDZ và BAP. Tiến hành nhân giống trong 3 nồng độ:
0,5 mg/l TDZ trong 4 tuần; 0,8 mg/l BAP trong 3 tuần; 0,005 mg/l TDZ trong 3
tuần. Ban đầu tiến hành nuôi cấy trong môi trường MS lỏng trong 2 – 4 tuần, sau
đó cấy chuyển sang môi trường MS rắn.
Tác giả H. Chand và cộng sự (1999) đã tiến hành nhân nhanh in vitro
khoai môn - sọ Colocasia esculenta trên môi trường MS có bổ sung chất điều
tiết sinh trưởng là BA và TDZ. Mẫu cấy sử dụng trong thí nghiệm là đỉnh chồi
và mắt ngủ. Sau khi khử trùng, mẫu cấy được cắt với kích thước 5 – 10 mm, sâu
5 mm đối với mắt ngủ và 15 – 30 mm đối với đỉnh chồi, cấy mẫu trên môi
trường: MS + 30 g/l saccarose + 150 ml/l nước dừa. Sau đó khảo sát sự nhân
nhanh trên các môi trường:
MS + BA (0; 0,03; 0,13; 0,63; 1,13; 2 mg/l)
MS + TDZ (0; 0,03; 0,13; 0,63; 1,13; 2 mg/l)
Với cách bố trí thí nghiệm với 5 mẫu/CT, chồi xuất hiện sau 4 tuần vào mẫu
ở các nồng độ từ 0,13 – 1,13 mg/l. Trong đó công thức thí nghiệm với BA hệ số
nhân cao nhất ở nồng độ 1,13 mg/l. Sau 12 tuần nuôi cấy hệ số nhân cao nhất thu
được ở thí nghiệm với BA và TDZ đều là ở nồng độ 1,13 mg/l. Sau khi tổng kết
thí nghiệm tác giả đã tìm ra môi trường nhân nhanh thích hợp là:

MS + 1 mg/l BA với hệ số nhân là 4,5 lần
Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
12
MS + 1 mg/l TDZ với hệ số nhân là 25 lần sau 20 tuần nuôi cấy
Theo tác giả thì khi nuôi cấy trên môi trường TDZ tuy hệ số nhân cao hơn
trên môi trường BA nhưng chồi nhỏ và yếu hơn.
Năm 2004, Arai đã khẳng định việc nhân nhanh khoai môn - sọ in vitro
có thể sử dụng môi trường không bổ sung chất điều tiết sinh trưởng. Phương
pháp nhân nhanh này được tiến hành trong môi trường khoáng MS không có
vitamin hay sự điều chỉnh pH. Cây con có thể được tạo ra từ chồi đỉnh hay từ
một phần của củ. Các mẫu cấy được làm sạch sau đó được đưa vào môi trường
nuôi cấy. Chồi được nuôi cấy trong môi trường MS lỏng bổ sung thêm 60 g/l
sucrose, củ được nuôi cấy trong MS lỏng với 30 g/l sucrose. Sau khoảng một
tháng nuôi cấy trong môi trường lỏng không khuấy lắc, chồi phát triển thành cây
con, chồi nách của củ phát triển thành cây con nhỏ hơn 3 lần so với cây từ chồi
đỉnh. Bằng phương pháp nhân giống này có thể nhanh chóng cung cấp cây để
trồng ngoài nhà lưới hay trên đồng ruộng và cho năng suất rất cao. Và hơn thế,
cây con không xuất hiện các biến dị.
Nhóm tác giả Du. H. M và cộng sự (2006) đã tiến hành thí nghiệm nhân
nhanh trên nền môi trường MS có bổ xung chất điều tiết sinh trưởng là BA, TDZ
và α - NAA trong 30 ngày. Kết quả tốt nhất thu được trên môi trường có bổ sung
1 mg/l TDZ. Cây con sau đó được cấy chuyển sang môi trường MS lỏng trong
90 ngày. Sau 30 ngày hệ số nhân đạt cao nhất là 2,5 lần tại công thức MS + 1
mg/l BA + 0,5 mg/l α NAA. Sau 90 ngày nuôi cấy hệ số nhân cao nhất trên môi
trường MS + 3 mg/l BA + 0,1 mg/l TDZ. Chồi phát triển tốt và tạo rễ trong MS
+ 1 mg/l BA + 0,5 mg/l α NAA + 0,5 g/l than hoạt tính.
Mẫu cấy được lấy từ củ của cây môn - sọ được trồng trong điều kiện tự
nhiên 7 – 8 tháng. Các mẫu này được đưa vào khử trùng bề mặt bằng cồn 70%.
Tiếp đó chúng được tách nhỏ tới kích thước 1cm

2
rồi đưa vào khử trùng trong
dung dịch HgCl
2
0,5% có chứa vài giọt Tween 20 trong 8 phút và sau được rửa
lại 4 – 5 lần bằng nước cất vô trùng. Mẫu cấy được đưa vào nuôi cấy trên môi
Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
13
trường MS có bổ sung BA với các nồng độ là 2; 4; 6; 8 mg/l và IAA với các
nồng độ khác nhau là: 0,5; 1; 2; 3 mg/l (Chien-Ying Ko và cộng sự, 2007). Qua
quá trình theo dõi các tác giả đã thấy rằng: các mẫu được cấy trong môi trường
MS + 5 mg/l BA + 2 mg/l IAA sau 1 tuần đã có mầu xanh trở lại và sau 4 tuần
nuôi cấy cho hệ số nhân cao nhất. Các chồi sau đó được chuyển sang môi trường
MS + 0,25 mg/l αNAA + 1,5 g/l than hoạt tính + 30 g/l saccarose để tạo rễ.
Nghiên cứu ảnh hưởng của TDZ và BA đến hệ số nhân của chồi khoai
môn - sọ H. Chand và M. N Pearson (1998) đã đưa ra kết luận: việc nuôi cấy
khoai môn - sọ trong môi trường MS có bổ sung 2,6 µM TDZ (0,6 mg/l) cho hệ
số nhân của chồi cao hơn so với việc cấy chúng trong môi trường MS có bổ sung
BA. Khi bổ sung vào môi trường 4,3 µM TDZ (1mg/l TDZ) sau 4 tuần nuôi cấy
co hệ số nhân đạt tới 15 – 20 lần, so với môi trường bổ sung BA là 4 lần.
Hầu hết trong sản xuất khoai môn - sọ đều được trồng bằng củ. Việc tạo
củ giống nhiều và sạch cũng sẽ mở ra hướng phát triển cho khoai môn - sọ.
Năm 1999, Su P. Zhou và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu tạo củ in vitro
cây khoai môn - sọ. Ban đầu cây con được nuôi cấy trên môi trường MS lỏng có
bổ sung 8 – 10% saccarose và 22 – 44 µM BA, hầu hết các mẫu cấy đều hình
thành củ. Theo tác giả, nếu môi trường bổ sung 170 – 850 µM PP
333
sẽ làm tăng
sự tạo củ. Ngược lại, khi nồng độ PP

333
quá cao (1700 µM) sẽ làm củ kém phát
triển. Nếu bổ sung 66 µM BA vào môi trường MS + 170 µM PP
333
sẽ thu được
củ với kích thước nhỏ hơn. Nuôi cấy lỏng lắc có thể cho củ có kích thước tới
2,03 g, khối lượng tươi trung bình là 0,7 g sau 40 ngày nuôi cấy. Ở môi trường
đặc củ tạo ra có thể đạt được 1,87 g với khối lượng tươi trung bình là 0,5 g. Tỷ lệ
sống của chồi sau khi đưa ra khỏi ống nghiệm và bảo quản ở nhiệt độ 4
o
C trong
vòng 10 tháng là 99 – 100%.
Năm 2005, Z Hussain và R K Tyagi nghiên cứu tạo củ, sự ổn định di
truyền của việc tái sinh khoai môn - sọ đã đi đến kết luận: Việc tạo củ in vitro
được hình thành khi nuôi cấy trong môi trường MS chứa 8 - 10% sucrose, 22
Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
14
µM BAP, 0,6 µM α-NAA và 0,8% agar. Nuôi cấy tạo củ có thể bảo quản được
trong vòng 15 tháng ở 25±2
o
C, nuôi cấy dạng chồi chỉ có thể kéo dài được 6
tháng trong môi trường MS bổ sung 3% sucrose, 2,2 µM BAP, 0,6 µM NAA,
0,8% agar. Cây con phát triển từ củ in vitro có tỷ lệ sống sót trên đồng ruộng là
100% và đồng đều.
Nghiên cứu sự phát sinh cơ quan và tạo phôi vô tính ở khoai môn – sọ đã
có 4 công trình công bố (Yam et al, 1991; Thinh, 1997; Verma et al,2004; Deo,
2008). Tái sinh callus ở khoai môn - sọ, Yam và cộng sự (1990, 1991) đã
khẳng định hiệu quả của nuôi cấy chồi nách, 1/2 dinh dưỡng đa lượng, 1/10
dinh dưỡng MS vi lượng, vitamin, 25 ml/l dịch chiết khoai môn - sọ (TE) và

2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid (2,4,5-T). Môi trường đầy đủ dinh dưỡng
không dẫn tới sự hình thành callus. Năm 2009, Deo và cộng sự đã nghiên cứu
sâu hơn về vấn đề trên và khẳng định: dịch chiết khoai môn - sọ là quan trọng
để hình thành callus. Tuy nhiên, TE là thành phần không rõ trong môi trường
nuôi cấy và nó không đồng nhất về thành phần và nồng độ của các chất ở mỗi
cá thể riêng lẻ. Hơn nữa, chất hoạt động trong TE tác động cho sự hình thành
callus là chưa xác định.
Đã có 3 công trình nghiên cứu về việc tạo phôi vô tính khoai môn - sọ
(Thinh, 1997; Verma et al, 2004; Deo et al, 2009). Verma và cộng sự (2004) đã
sử dụng môi trường MS để tạo protocol (khởi đầu trong môi trường bổ sung 2,2
mg/l 2,4-D và 0,44 mg/l TDZ, tiếp theo nuôi cấy với 1.1 mg/l TDZ) và từ đó tạo
phôi vô tính từ chồi đỉnh, với 25 – 30 phôi vô tính từ mẫu cấy. Thinh (1997) đã
tạo phôi vô tính từ cuống lá tính từ ngọn xuống. Chúng được nuôi cấy trong môi
trường MS với 1,0 – 2,0 mg/l TDZ. Cả 2 trường hợp trên đều có thể trực tiếp tạo
phôi vô tính. Thinh (1997) tiến hành trên khoai sọ, Verma và cộng sự quan sát
thấy trên cả khoai môn và khoai sọ. Hiệu quả từ protocol, gián tiếp hình thành
phôi vô tính (qua việc tác động vào callus và sau đó nuôi cấy huyền phù phôi
callus) bao gồm hiệu quả tái sinh protocol thành phôi vô tính ở khoai môn (Deo
Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
15
et al, 2009) với hiệu quả có tốc độ khoảng 500 - 3000 phần ml tế bào và 80 –
100 g môi trường rắn tạo callus hình thành phôi với tỷ lệ khoảng 60%.
Trong trường hợp protocol (Deo et al, 2009) tạo từ lát củ nuôi cấy in vitro
trên môi trường MS có 2,0 mg/l 2,4-D trong khoảng 20 ngày ở điều kiện tối, sau
đó cấy chuyển sang môi trường MS với 1,0 mg/l TDZ đặt ở trong tối. Phôi callus
hình thành sau 75 ngày và tiếp tục nuôi cấy đến 100 ngày. Sử dụng môi trường
có 1 mg/l 2,4-D và 0,5 mg/l TDZ đã hình thành phôi callus nhưng tần số thấp
hơn so với môi trường chứa 2 mg/l 2,4-D và 1 mg/l TDZ. Nồng độ các chất trên
có thể khác nhau giữa các loại khoai môn - sọ. Callus được hình thành trong môi

trường MS có cả 2 loại hormone: 0,5 mg/l 2,4-D, 1 mg/l TDZ, 800 mg/l
glutamine rồi chuyển tới môi trường nửa MS, nó phân hóa tạo phôi.
Năm 2010, Deo Pradeep C và cộng sự đã nghiên cứu và đưa ra kết luận
rằng: Việc tạo phôi vô tính từ callus được cảm ứng bằng cách nuôi cấy lát cắt
mỏng của củ khoai môn - sọ trong môi trường MS rắn hoặc bán rắn có chứa 2
mg/l 2,4-D trong 20 ngày rồi chuyển sang môi trường chứa 1 mg/l TDZ. Callus
được cấy chuyển nhân lên trong môi trường rắn chứa 1 mg/l TDZ, 0,5 mg/l 2,4-
D và 800 mg/l glutamine trước khi được chuyển sang môi trường lỏng với thành
phần như trên nhưng nồng độ của glutamine là 100 mg/l. Sau 3 tháng nuôi cấy
trong môi trường lỏng lắc, tập hợp các tế bào đậm đặc được hình thành. Phôi vô
tính được cảm ứng từ nuôi cấy huyền phù tế bào ở môi trường rắn bổ sung 0,1
mg/l TDZ, 0,05 mg/l 2,4-D, 40 - 50 g/l sucrose, 1 mg/l biotin. Phôi thành thục và
nảy mầm sau khi được nuôi trong môi trường chứa 0,05 mg/l BA, 0,1 mg/l IAA.
Yamoto và cộng sự (1992) đã nghiên cứu tạo callus từ mô lá trên môi
trường 1/2 MS+25 mg/l TE + 2 mg/l 2,4,5 - Trichlorophenoxyacetic acid và 200
mg/l glutamine. Rễ được hình thành từ callus khi cấy chuyển sang môi trường
1/2 MS + 25 mg/l TE + 100 mg/l nước dừa.
Năm 1992, Josue Jack F. Malamug và cộng sự đã nghiên cứu sự tái sinh
cây con từ callus và đi đến kết luận: Callus khoai môn - sọ được cảm ứng từ nuôi
Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705
16
cấy đỉnh chồi trong môi trường Nitsch bổ sung thêm 20 g/l sucrose, 1 mg/l 2,4-
D, 1 mg/l BA. Hiệu quả của agar với nồng độ 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8% trong môi
trường MS để tái sinh chồi từ callus đã được xác định. Sự phân hóa chồi chỉ
quan sát thấy ở nồng độ 0,2; 0,4; 0,6% agar. Sự phân hóa này đạt 64% ở nồng độ
0,6% agar. Tuy nhiên, sự phân hóa rễ có thể thấy ở tất cả các nồng độ. Sự phân
hóa chồi nhanh hơn khi môi trường bổ sung 1 mg/l BA, chỉ sau 10 tuần nuôi cấy.
Khi bổ sung 0,1% than hoạt tính không trực tiếp cảm ứng tới sự phân hóa chồi,
nhưng có thể kéo dài tuổi thọ của callus, sự chết hoại chỉ quan sát thấy sau 20

tuần nuôi cấy. Sự tái sinh chồi tăng lên khi nuôi cấy trong môi trường bổ sung 1
mg/l NAA, 1 mg/l BA. Trước khi cây con được chuyển ra ngoài đồng ruộng
chúng được đưa vào môi trường khoáng để thích ứng trước.
Khi nồng độ NH
4
NO
3
từ 720 – 200 mg/l sẽ làm tăng tỷ lệ tạo callus. Nồng
độ NH
4
NO
3
ở mức thấp sẽ làm tăng chất lượng của callus. Khi môi trường được
bổ sung 10% nước dừa sẽ tốt hơn cho cảm ứng tạo callus, có lợi cho sự nhân lên
của callus nhưng đúng hơn là cho cảm ứng tạo rễ.
Nhóm tác giả Murakami K. và cộng sự (1998) đã nghiên cứu tái sinh chồi
từ callus và protoplast trên Colocasia esculenta Schott. Tác giả đã tạo callus từ
cuống lá trên môi trường MS + 30 g/l saccarose + 1 mg/l 2,4-D và 2ip. Số lượng
callus tăng lên nhanh chóng khi cấy chuyển sang môi trường mới và sau đó được
nuôi cấy trên môi trường lỏng. Protoplast được tách riêng từ các tế bào nhỏ. Chồi
được tái sinh từ khối callus khi cấy chuyển chúng sang môi trường MS + 30 g/l
saccarose + 0 - 2 mg/l α NAA + 2 mg/l BA hoặc 2ip. Những chồi này hình thành
rễ khi được cấy sang môi trường MS cơ bản.
Năm 2008, Deo và cộng sự đã đưa ra kết luận về việc nuôi cấy huyền phù
tế bào khoai môn – sọ: Nuôi cấy huyền phù tế bào bằng cách đặt miếng callus
(0,5 g) trong môi trường MS lỏng chứa 1 mg/l TDZ, 0,5 mg/l 2,4-D và 100 mg/l
glutamine trong điều kiện lắc 90 rpm. Phôi được cảm ứng khi nuôi cấy huyền
phù tế bào trong môi trường MS chứa 1 mg/l TDZ, 0,5 mg/l 2,4-D, 100 mg/l
Khoá luận tốt nghiệp
Nguyễn Thị Trang Lớp: CNSH 0705

17
glutamine và 50 g/l sucrose. Sự chín và nảy mầm được tiến hành trên môi trường
MS với 0,1 mg/l IAA, 0,05 mg/l BAP.
Theo dự án bảo tồn in vitro nguồn gen môn - sọ của FAO, nguồn gen
khoai môn - sọ được bảo tồn in vitro trên môi trường cơ bản: MS + 1 mg/l BA +
0,2 mg/l α NAA (pH: 5,5 – 5,8). Ngoài ra việc bảo tồn in vitro khoai môn - sọ
còn được tiến hành trên các môi trường khác là:
MS + 0,005 mg/l TDZ
MS +0,025 mg/l TDZ
MS + 0,05 mg/l TDZ
MS + 0,8 mg/l BA
Trong nghiên cứu về vấn đề bảo tồn nguồn gen khoai môn - sọ của
Hiroko Takagi và cộng sự (2005) thì việc bảo tồn in vitro được tiến hành trên
môi trường có hàm lượng đường cao: MS + 120 g/l saccarose.
1.4.2. Tình hình nghiên cứu nuôi cấy in vitro cây khoai môn – sọ ở Việt Nam
Trong những năm gần đây do nhận thấy giá trị của cây khoai môn - sọ mà
vấn đề nghiên cứu nuôi cấy khoai môn - sọ in vitro đang nhận được sự quan tâm
rất lớn. Đã có một vài công trình nghiên cứu với các kết quả công bố về bước
đầu trong nhân giống khoai môn - sọ bằng nuôi cấy mô tế bào: công trình nghiên
cứu của Phân Viện sinh học Đà Lạt (2003)…
Để phục tráng giống và làm sạch bệnh của các dòng, giống khoai môn - sọ
bị thoái hóa hoặc bị nhiễm bệnh, Nguyễn Thị Ngọc Huệ và Đinh Thế Lộc đã sử
dụng phương pháp nhân giống in vitro. Các mô phân sinh từ chồi bên của củ cái
sau khi được khử trùng bằng thủy ngân (HgCl
2
) được đưa vào môi trường MS có
bổ sung 10 mg/l IAA. Sau khi mô phân sinh tạo chồi, chúng được cấy chuyển
sang môi trường MS bổ sung 1 mg/l Kinetin để tạo rễ. Các cây này được đem
trồng vào khay 1 tháng trước khi đem ra trồng trên đồng ruộng.