HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
------- -------
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ ẢNH
HƯỞNG CỦA MỘT SỐ MẪU GIỐNG VI SINH VẬT NỘI
SINH ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA CÂY KHOAI TÂY
IN VITRO
HÀ NỘI – 2022
1
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
------- -------
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
KHẢO SÁT MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC VÀ ẢNH
HƯỞNG CỦA MỘT SỐ MẪU GIỐNG VI SINH VẬT NỘI
SINH ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA CÂY KHOAI TÂY
IN VITRO
Sinh viên
: Vương Thị Thiết
Lớp
: K63CNSHA
Mã sinh viên
: 637075
Giảng viên hướng dẫn
: TS. Đinh Trường Sơn
HÀ NỘI – 2022
1
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan khóa luận này hồn toàn được hoàn thiện bằng sự say mê
nghiên cứu khoa học của bản thân dưới sự hướng dẫn trực tiếp của TS. Đinh
Trường Sơn, Trưởng bộ môn Công nghệ sinh học thực vật, Khoa Công nghệ s inh
học, học viện Nơng nghiệp Việt Nam. Các số liệu, hình ảnh, kết quả đượ c trình
bày trong luận văn này là trung thực, không sao chép bất cứ t ài liệu, công trình
nghiên cứu của người khác mà khơng chỉ rõ nguồn tham khảo. Tôi xin chịu trá c h
nhiệm về lời cam đoan của mình trước hội đồng và nhà trường.
Hà Nội, ngày 31 tháng 5 năm 2022
Sinh viên
Vương Thị Thiết
i
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thực hiện đề tài nghiên cứu khóa luận tốt nghiệp tại bộ mơn
Cơng nghệ Sinh học Thực vật, Học viện Nông nghiệp Việt Nam em đã nhận
được sự quan tâm, giúp đỡ và dìu dắt tận tình của các Thầy cơ giáo, các anh chị
và các bạn thực hiện khóa luận trên bộ mơn, cùng với sự nỗ lực, cố gắng của bản
thân, em đã hồn thành khóa luận tốt nghiệp của mình.
Lời đầu tiên, em xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc tới bộ môn Công nghệ
sinh học Thực vật, Học viện Nông nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện và giúp đỡ
cho sinh viên nói chung và em nói riêng khi được thực hiện thực tập tốt nghiệp
tại bộ môn.
Em xin chân thành cảm ơn và bày tỏ lịng kính trọng, biết ơn đến TS. Đinh
Trường Sơn đã trực tiếp hướng dẫn, hỗ trợ, tận tình chỉ dạy và theo sát em trong
q trình nghiên cứu và hồn thành khóa luận.
Em xin gửi lời cảm ơn đến các Anh, chị và các nghiên cứu viên trên bộ
môn Công nghệ sinh học thực vật đã nhiệt tình giúp đỡ em trong quá trình thực
hiện đề tài.
Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã luôn đồng hành, động
viên, chia sẻ, cổ vũ tinh thần và giúp đỡ em khi em gặp khó khăn trong q trình
hồn thành khóa luận tốt nghiệp.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 31 tháng 5 năm 2022
Sinh viên
Vương Thị Thiết
ii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................ i
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... ii
MỤC LỤC..........................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................... v
DANH MỤC CÁC HÌNH....................................................................................vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT........................................................................... vii
TÓM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .............................................................. viii
I.
MỞ ĐẦU ................................................................................................... 1
1.1
Đặt vấn đề .............................................................................................. 1
1.2
Mục đích và yêu cầu ............................................................................... 2
1.3
Ý nghĩa ................................................................................................... 3
II.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................................ 4
2.1
Nguồn gốc, sự phân bố cây khoai tây ...................................................... 4
2.1.1
Đặc điểm, hình thái ............................................................................. 4
2.1.2
Đặc điểm giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây khoai tây .............. 6
2.1.3
Các yếu tố ảnh hưởng đến cây khoai tây .............................................. 7
2.2
Giới thiệu VSV nội sinh ........................................................................ 11
2.2.1
VSV nội sinh là gì .............................................................................. 11
2.2.2
Lịch sử, nguồn gốc của VSV nội sinh ................................................. 11
2.2.3
Vai trò của VSV nội sinh đến cây trồng ............................................. 12
2.2.4
Các nghiên cứu về vi sinh vật nội sinh trong và ngoài nước................ 13
2.3
Giới thiệu về nuôi cấy mô tế bào thực vật.............................................. 14
2.3.1
Lịch sử nuôi cấy mô tế bào thực vật................................................... 14
2.3.2
Ưu điểm ............................................................................................ 17
2.3.3
Ứng dụng nuôi cấy mô....................................................................... 18
3.2
Địa điểm............................................................................................... 19
3.3
Nội dung nghiên cứu............................................................................. 19
3.4
Phương pháp nghiên cứu...................................................................... 20
3.4.1
Phương pháp nuôi vi khuẩn ............................................................... 20
iii
3.4.2 Phương pháp đánh giá khả năng kích thích nảy mầm trên một số cây rau
ăn củ, lá ......................................................................................................... 27
3.4.3
Phương pháp nuôi cấy mô tế bào cây khoai tây Solara in vitro ........... 27
3.4.4
Bổ sung vi sinh vật vào bình cây khoai tây nuôi cấy mô........................ 28
IV.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ....................................... 30
4.1
Khảo sát khả năng phân giải lân của các mẫu giống vi sinh vật nội sinh 30
4.2 Khảo sát khả năng sinh tổng hợp IAA của các mẫu giống vi sinh vật nội
sinh 31
4.3 Khảo sát khả năng cố định đạm của các mẫu giống vi sinh vật nội sinh
trong cây khoai tây Solara ............................................................................. 32
4.4 Đánh giá tác động của 14 mẫu giống vi sinh vật tới giai đoạn nảy mầm
của một số cây rau .............................................................................................
34
4.4.1 Ảnh hưởng của các mẫu vi khuẩn nội sinh tới quá trình nảy mầm của hạt
rau cải ngọt ................................................................................................... 35
4.4.2 Đánh giá tác động của 14 mẫu giống vi sinh vật tới giai đoạn nảy mầm
rau cải cúc .................................................................................................... 38
4.4.3
Đánh giá tác động của 14 mẫu giống vi sinh vật tới giai đoạn nảy mầm
rau mùi.......................................................................................................... 41
4.5 Nghiên cứu sự ảnh hưởng của vi sinh vật đến sự sinh trưởng và phát triển
của cây khoai tây Solara in vitro..................................................................... 43
4.5.1 Đánh giá tác động của vi sinh vật đến chiều cao cây ............................... 47
4.5.2 Đánh giá tác động của 14 mẫu giống vi sinh vật nội sinh đến số lá, khối
lượng lá49
4.5.3 Đánh giá tác động của vi sinh vật đến chiều dài rễ .................................. 51
4.5.4 Đánh giá tác động của vi sinh vật đến khối lượng tươi ........................... 52
4.5.5 Đánh giá tác động của vi sinh vật đến khối lượng khô.............................. 53
5
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................... 54
5.1. Kết luận................................................................................................... 54
5.2. Kiến nghị.................................................................................................. 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 55
PHỤ LỤC......................................................................................................... 57
iv
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1 Danh sách các mẫu giống vi sinh vật dùng trong nghiên cứu............. 19
Bảng 3.3 Bảng số liệu đo nồng độ IAA ở bước sóng 530nm ............................ 23
Bảng 3.4. Thành phần thuốc thử và nồng độ của đường chuẩn NH4+ ................ 25
Bảng 3.5. Bảng số liệu NH4+ ở bước sóng 640nm ............................................. 26
Bảng 4.2. Nồng độ IAA của các mẫu giống VSV nội sinh ............................... 31
Bảng 4.3. Khả năng cố định đạm của 14 mẫu giống VSV nội sinh trên môi
trường Burks lỏng không đạm .......................................................... 33
Bảng 4.4. Ảnh hưởng của VSV đến khả năng nảy mầm của rau cải ngọt (sau
7 ngày gieo hạt) ................................................................................ 36
Bảng 4.5. Ảnh hưởng của VSV đến khả năng nảy mầm của rau cải cúc (sau
10 ngày gieo hạt) .............................................................................. 39
Bảng 4.6. Ảnh hưởng của VSV đến khả năng nảy mầm của rau rau mùi (sau
13 ngày gieo hạt) .............................................................................. 42
Bảng 4.7. Khả năng sinh trưởng của cây khoai tây Solara in vitro .................... 46
v
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.3 Đồ thị phương trình đường chuẩn IAA .............................................. 23
Hình 3.4 Đồ thị phương trình đường chuẩn NH4+ ............................................. 26
Hình 4.1. Các mẫu giống VSV có khả năng phân giải lân (sau 3 ngày) ............ 30
Hình 4.2. Khả năng tổng hợp IAA của các mẫu giống VSV nội sinh sau khi
sử dụng thuốc nhuộm........................................................................ 31
Hình 4.3. Khả năng cố định đạm của các mẫu giống VSV nội sinh .................. 32
Hình 4.4. Tác động của 14 mẫu giống vi sinh vật tới giai đoạn nảy mầm rau
cải ngọt ............................................................................................. 35
Hình 4.5. Tác động của 14 mẫu giống vi sinh vật tới giai đoạn nảy mầm rau
cải cúc (sau 10 ngày) ........................................................................ 38
Hình 4.6. Tác động của 14 mẫu giống vi sinh vật tới giai đoạn nảy mầm rau
mùi (sau 8 ngày) ............................................................................... 41
Hình 4.7.2a. Ảnh hưởng của các mẫu giống VSV đến số lá cây khoai tây
Solara in vitro. Các giá trị trung bình có cùng chữ cái là sai khác
khơng có ý nghĩa thống kê (p > 0.05) ............................................... 49
Hình 4.7.2b Ảnh hưởng của các mẫu giống VSV đến khối lượng lá cây
khoai tây Solara in vitro. Các giá trị trung bình có cùng chữ cái là
sai khác khơng có ý nghĩa thống kê (p > 0.05) .................................. 50
Hình 4.7.3. Ảnh hưởng của các mẫu giống VSV đến chiều dài rễ cây khoai
tây Solara in vitro. Các giá trị trung bình có cùng chữ cái là sai
khác khơng có ý nghĩa thống kê (p > 0.05) ....................................... 51
Hình 4.7.4. Ảnh hưởng của các mẫu giống VSV đến khối lượng tươi cây
khoai tây Solara in vitro. Các giá trị trung bình có cùng chữ cái là
sai khác khơng có ý nghĩa thống kê (p > 0.05) .................................. 52
Hình 4.7.5. Ảnh hưởng của các mẫu giống VSV đến khối lượng khô cây
khoai tây Solara in vitro. Các giá trị trung bình có cùng chữ cái là
sai khác khơng có ý nghĩa thống kê (p > 0.05) .................................. 53
vi
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
IAA
Indole-3-Acetic Acid
MS
Murashige và Skoog
VSV
Vi sinh vật
LB
PVK
Luria-Bertani
Pikovskaya
vii
TÓM TẮT
Đề tài nghiên cứu “Khảo sát một số đặc điểm sinh học và ảnh hưởng của
một số mẫu giống VSV nội sinh đến sinh trưởng của cây khoai tây in vitro” đã
khảo sát các đặc điểm sinh học của 14 mẫu giống VSV nội sinh trong rễ cây
khoai tây. Nhận thấy có 4 mẫu giống là 2, 11, 17, 20 có khả năng chuyển hóa
hợp chất photpho khó tan thành dễ tiêu đối với cây trồng bằng xác định định tính
qua vịng phân giải trên mơi trường đặc; tất cả mẫu giống VSV có khả năng sinh
tổng hợp IAA giúp kích thích ra rễ thơng qua xác định định lượng trên mơi
trường LB lỏng có bổ sung Tryptophan; cũng như khả năng tổng hợp nguồn
Nitơ cho cây trồng dưới tác động của VSV qua xác định định lượng trên mơi
trường Burk lỏng khơng đạm. Sau đó, tiếp tục đánh giá khả năng nảy mầm của
các loại hạt giống dưới tác động của các mẫu giống VSV. Xác định được có 6
mẫu giống VSV là 2, 17, 19, 22, 27, 31.1 đã ảnh hưởng tốt đến giai đoạn nảy
mầm của cây cải ngọt. Có 2 mẫu giống VSV là 11 và 16 đã tác động tốt đến giai
đoạn nảy mầm của cây cải cúc. Có 3 mẫu giống VSV là 5, 11.1, 27 ảnh hưởng
tốt đến giai đoạn nảy mầm của cây rau thơm. Đã thực hiện đánh giá được ảnh
hưởng của các mẫu giống VSV trên cây khoai tây Solara in vitro. Nhận thấy các
mẫu giống đã giúp kích thích tăng chiều cao cây, khối lượng lá, chiều dài rễ,
khối lượng tươi và khối lượng khô. Chứng tỏ, sử dụng các chủng VSV trên cây
khoai tây là cần thiết.
viii
I. MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Khoai tây (Solanum tuberosum), thuộc họ Cà (Solanaceae). Ở nước ta, cây
khoai tây là loài cây nông nghiệp quan trọng chỉ đứng sau lúa nước và ngơ.
Khoai tây có thời gian sinh trưởng ngắn và chứa 80% là nước, khoai tây còn rất
giàu carbohydrate và hàm lượng cao protein, chất xơ. Khoai tây giàu chất dinh
dưỡng có thể bổ sung năng lượng và đem lại một số lợi ích sức khỏe cho cơ thể.
Ở Việt Nam, khoai tây được trồng nhiều ở các tỉnh miền Bắc, Vùng Bắc
Trung bộ, Tây Nguyên. Khoai tây là một trong những cây thực phẩm quan trọng
và đem lại hiệu quả kinh tế cao. Thời gian sinh trưởng và phát triển của cây chỉ
vào khoảng từ 80 – 100 ngày, cây khoai tây đã cho giá trị thu nhập cao gấp từ 2
đến 3 lần giá trị thu nhập so với cây lúa. Cây khoai tây là loại cây lương thực
trồng vụ đông nhưng cũng nhạy cảm với các điều kiện về thời tiết, khí hậu, phân
bón, thuốc bảo vệ thực vật,… Do đó khi khoai tây phát triển mạnh sẽ kéo theo
tăng diện tích trồng trọt và cả áp lực về sâu bệnh, phân bón.
Tuy nhiên, người nơng dân vẫn chưa thực sự tìm hiểu và sử dụng thuốc bảo
vệ thực vật, phân bón theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Đó là ngun nhân
chính dẫn tới sản phẩm rau khơng an tồn ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu
dùng. Gây lãng phí và ảnh hưởng xấu đến mơi trường đất, nguồn nước, sinh thái.
Để khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường (đất, nước,...) do sử dụng phân
bón hóa học quá mức, hiện nay đã và đang có nhiều nghiên cứu ứng dụng phân
bón sinh học trong sản xuất nông nghiệp đặc biệt là khoai tây. Đây là một trong
những biện pháp cải thiện đất giúp khoai tây phát triển tốt, hạn chế sâu bệnh, đạt
năng suất ổn định, cho chất lượng tốt, làm giảm ô nhiễm môi trường. Tuy nhiên,
giá thành của các loại phân bón sinh học này vẫn còn cao. Để hạn chế việc sử
dụng phân bón hóa học, thúc đẩy sử dụng phân bón sinh học thì cần hạ giá
thành. Do đó, việc nghiên cứu và tìm ra các loại vi khuẩn cộng sinh có khả năng
sinh trưởng, phát triển cây trồng là một nhu cầu cấp thiết.
1
Qua tìm hiểu, nhận thấy một số mẫu giống vi sinh vật cộng sinh có khả
năng sinh tổng hợp IAA, cố định đạm, phân giải lân,…, rất có lợi đối với cây
trồng. Hiện nay đã có nhiều nghiên cứu sử dụng VSV cộng sinh với các cây
trồng nuôi cấy mô, giúp cây trồng phát triển tốt mà không cần bổ sung các chất
dinh dưỡng, chất điều tiết sinh trưởng từ bên ngồi, cịn có thể giảm lượng các
chất dinh dưỡng hay chất điều hịa sinh trưởng trong mơi trường ni cấy mô…
Các vi sinh vật này cộng sinh trong điều kiện in vitro qua các lần cấy chuyển
cũng như ngoài môi trường tự nhiên chúng sẽ phát huy tác động có lợi lâu dài.
Vì vậy, đây sẽ là hướng ứng dụng rất lớn đặc biệt cho các cây trồng nông nghiệp
và lâm nghiệp.
Trong sản xuất trồng trọt khoai tây, hệ vi sinh vật nội sinh trong cây khoai
tây đóng một vai trị quan trọng đối với q trình phát triển của cây khoai tây.
Do đó, việc nghiên cứu hệ vi sinh vật nội sinh trong cây khoai tây có thể góp
phần tìm ra giải pháp sản xuất tốt hơn. Vì những lý do trên mà đề tài ‟Khảo sát
một số đặc điểm sinh học và ảnh hưởng của một số mẫu giống vi sinh vật
nội sinh đến sinh trưởng của cây khoai tây in vitro” được thực hiện nhằm
mục đích đánh giá hiệu quả của các vi sinh vật nội sinh tác động đến khả năng
sinh trưởng và phát triển của cây khoai tây, giúp tăng năng suất cây trồng, giúp
giảm lượng phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật và góp phần bảo vệ mơi
trường.
1.2 Mục đích và yêu cầu
Đánh giá được khả năng sinh tổng hợp IAA, cố định đạm, phân giải lân
trên 14 mẫu giống vi sinh vật nội sinh trong cây khoai tây.
Đánh giá khả năng kích thích nảy mầm của các mẫu giống VSV lên một số
loại hạt giống.
Nghiên cứu ảnh hưởng của các mẫu giống VSV cộng sinh đến khả năng sinh
trưởng, phát triển của cây khoai tây Solara in vitro.
2
1.3 Ý nghĩa
Đề tài là cơ sở để chọn lọc các mẫu giống VSV có lợi giúp tăng khả năng sinh
trưởng và phát triển của cây khoai tây in vitro . Ngồi ra, cịn làm tăng tốc độ nảy
mầm của các loại hạt giống khác làm rút ngắn thời gian nảy mầm và sinh trưởng.
3
II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1 Nguồn gốc, sự phân bố cây khoai tây
Khoai tây (Solanum tuberosum) là cây trồng cổ đại, được tìm thấy ở phía
nam Chile (Nam Mỹ). Cây khoai tây được đưa đến Tây Ban Nha từ Nam Mỹ
(1570) rồi phổ biến ra nhiều nước và 100 năm sau khoai tây có mặt ở khắp các
nước trên châu Âu.
Năm 1600, tại Pháp hai nhà thực vật học người Thụy Sỹ C.Bauhin và
J.Bauhin mang khoai tây tới và 1773 được trồng trọt phổ biến. Năm 1610, khoai
tây xuất hiện tại Ấn Độ, Trung Quốc (1700) và Nhật Bản (1766). Cuối thế kỷ
17, Khoai tây lan rộng ra khắp Châu Âu như Áo, Italia, Đức….
Khoảng sau 1870, khoai tây được trồng trọt trên quy mô lớn và tới thế kỉ
XIX lan rộng khắp các châu lục.
Ở Việt Nam, Pháp đưa khoai tây vào trồng trọt (1890) tại một số vùng như:
Tú Sơn-Hải Phịng (1901), Trà Lĩnh-Cao Bằng (1907), Thường Tín-Hà Tây
(1917). Hiện nay, khoai tây trồng phổ biến tại các vùng đồng bằng sơng Hồng,
Đà Lạt (Lâm Đồng). Ngồi ra, khoai tây được trồng thêm tại vùng núi phía Bắc
như Sapa (Lào Cai), Hòa An (Cao Bằng). Qua thực tế, cho thấy khoai tây trồng
ở độ cao so với mặt nước biển đều cho chất lượng tốt và năng suất cao, cây có
tính thích ứng cao, ít bị sâu bệnh.
2.1.1 Đặc điểm, hình thái
Cây khoai tây thuộc họ Cà (Solanaceae) là
cây ngắn ngày trồng hằng năm, thân thảo.
a. Rễ
Khoai tây mọc từ hạt rễ chính và rễ chùm.
Khoai tây trồng từ củ giống chỉ hình thành rễ
chùm. Khi cắt củ bắt đầu nẩy mầm, phần gốc mầm
bắt đầu có những chấm nhỏ (mầm rễ).
4
Phần thân ngầm dưới mặt đất (còn gọi là tia củ) có khả năng ra rễ, nhưng
rễ ngắn và ít phân nhánh. Các loại rễ đều tham gia vào quá trình hấp thu nước và
dinh dưỡng để ni cây cũng như thân củ.
Sau trồng 25-30 ngày rễ xuất hiện, rễ phân bố trên đất canh tác từ 0-40 cm.
Các kỹ thuật làm đất, tính chất vật lý cúa đất, độ ẩm, giống và các yếu tố ngoại
cảnh khác ảnh hưởng đến mức độ phát triển của bộ rễ.
b. Thân
Thân khoai tây gồm thân trên mặt đất và thân dưới mặt đất.
Phần thân trên mặt đất
Trong thời gian bảo quản, xuất hiện phần mầm đỉnh mọc (đây là phần thân
trên mặt đất). Sau khi trồng (7-10 ngày), mầm từ củ giống trồi lên khỏi mặt đất
và hình thành thân chính mang lá. Cây khoai tây có thân và lá đều tham gia vào
quá trình quang hợp. Phần thân này thường mọc thẳng đứng, có lơng tơ cứng và
khi già lơng sẽ bị rụng. Chất chlorrofin có ở lớp tế bào nằm sát biểu bì của thân,
giúp thân có màu xanh. Chiều cao cây từ 35-150cm. Trung bình có 2-5
thân/khóm, có nhiều khóm hay khơng cịn tùy vào giống. Xác định hình thành
của khóm vào sự phân cành của thân.
Phần thân dưới mặt đất (thân củ)
Củ khoai tây thực chất là do sự phình to và rút ngắn của tia củ.
Củ khoai tây giống như cấu tạo của một thân khi dựa vào hình thái và cấu
tạo. Mắt củ xuất hiện ở điều kiện bóng tối. Mỗi mắt sẽ có một mầm chính và cịn
có mầm bên. Khi mọc mầm chính, các mầm bên sẽ bị ức chế. Mầm bên mọc sau
khi mầm chính bị gãy.
Thể hiện cho đặc trưng của giốngkhoai tây là hình dạng, màu sắc củ và số
mầm mọc trên củ.
Các bộ phân trên và dưới mặt đất có mối quan hệ chặt chẽ ở giữa giai đoạn
sinh trưởng thân lá và tích lũy dinh dưỡng ở củ.
5
c. Lá
Đầu tiên là các lá nguyên đơn, sau đó hình thành lá kép lẻ (chưa hồn
chỉnh) và cuối cùng là các lá hoàn chỉnh. Khả năng hấp thụ ảnh sáng của lá phụ
thuộc và quyết định vào kích thước, số lượng và sự sắp xếp của lá trên thân. Các
lá ở tầng giữa sẽ có khả năng quang hợp mạnh nhất. Diện tích che phủ đạt
38.000-40.000 m2/ha thì khả năng quang hợp là lớn nhất và cho năng suất đạt
cao nhất. Do đó nếu diện tích lá giảm đi một nửa, năng suất sẽ giảm tối thiểu 30%.
d. Hoa, quả, hạt
Hoa: là loại hoa tự thụ phấn. Hạt phấn hoa của khoai tây thường bất thụ dẫn
đến tỷ lệ đậu quả thấp. Hoa có cấu trúc hình sim, 5 cánh, màu trắng, tím, tím
hồng hoặc trắng phớt tím (tùy thuộc lồi, giống).
Quả: quả mọng hình trịn hoặc trái xoan, màu xanh lục, có 2-3 nỗn tạo 2-3
ngăn chưa hạt rất nhỏ.
Hạt: dạng tròn dẹt, màu xanh đen, khối lượng 1000 hạt 0,5g. Hạt có thời
gian ngủ nghỉ dài như củ giống.
2.1.2 Đặc điểm giai đoạn sinh trưởng, phát triển của cây khoai tây
a. Thời kỳ ngủ nghỉ
Củ khoai tây mới thu hoạch sẽ khơng có khả năng mọc mầm (hiện tượng
ngủ nghỉ). Thời kỳ ngủ nghỉ dài hay ngắn phụ thuộc chủ ́u vào giống, bên
cạnh đó cịn có các yếu tố tác động bên ngoài khác như sự chà sát cơ giới, hoá
chất. Hết thời kỳ ngủ nghỉ hoặc sau khi được xử lý phá ngủ thì củ khoai tây mới
có khả năng mọc mầm.
b. Thời kỳ mọc mầm
Thời kỳ đầu tiên trong chu kỳ phát triển của cây khoai tây. Mầm ở các mắt
củ sẽ phát triển dần thành cây con. Khả năng và tốc độ mọc mầm phụ thuộc vào
các yếu tố: Chất lượng củ giống (củ giống to, khoẻ, hết thời kỳ ngủ sinh lý, củ
không bị xây xát, thối hỏng mọc mầm nhanh, mầm khoẻ và đều); Điều kiện
nhiệt độ môi trường (nhiệt độ thuận lợi là khoảng 22 – 30°C) nhiệt độ thấp cây
sẽ chậm mọc mầm; Độ ẩm đất (đất có độ ẩm vừa phải khoảng 80 – 85% thuận
6
lợi nhất cho quá trình mọc mầm). Nếu đất quá khơ mầm mọc chậm cịn đất q
ẩm củ dễ bị thối.
Củ thu hoạch đúng tuổi sẽ mọc mầm tốt hơn củ thu hoạch sớm. Khi nhiệt
độ ấm áp, đủ ẩm củ mọc mầm nhanh, khoẻ. Trong một mắt củ, mầm ở giữa sẽ
mọc mầm trước. Đối với các mầm ở phần đỉnh củ mọc nhanh và khoẻ hơn mầm
ở phần gốc củ. Trên một củ, mầm mọc trước phát triển nhanh hơn và ức chế các
mầm ở gốc. Khi mầm này bị gãy các mầm khác sẽ có cơ hội phát triển.
c. Thời kỳ hình thành tia củ
Cây khoai tây hình thành tia củ rất sớm (ngay từ thời điểm sau mọc mầm
15 – 20 ngày). Thời kỳ hình thành tia củ sẽ kéo dài 30 – 45 ngày tuỳ thuộc vào
giống, thời vụ trồng và chế độ chăm sóc. Nhiệt độ thích hợp là 17- 20°C, độ ẩm
đất 70 -80%, thời gian chiếu sáng ngày ngắn và dinh dưỡng đầy đủ, đất tơi xốp
và thơng thống.
d. Thời kỳ thân củ phát triển
Tiếp theo là thời kỳ tia củ phình to. Chất dinh dưỡng sẽ được vận chuyển
về củ làm cho củ lớn nhanh. Sự chệnh lệch giữa nhiệt độ ngày và đêm liên quan
đến sự phát triển của củ, sự chênh lệc càng cao thì củ càng phát triển. Tuỳ thuộc
vào giống, đối với thời kỳ này sẽ kéo dài từ 25 – 30 ngày. Sự phát triển của củ
diễn ra thuận lợi trong điều kiện nhiệt độ thấp, ánh sáng ngày ngắn, đất đủ ẩm và
được cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng.
2.1.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cây khoai tây
a. Đất và độ pH
Khoai tây là có thể thích nghi với nhiều loại đất và độ pH khác nhau. Tuy
nhiên, để đạt được năng suất và chất lượng của củ khoai tây cao nhất thì nên
trồng trên đất cát pha, đất phù sa bên sông và đất thịt nhẹ, tơi xốp, tầng canh tác
dày, giàu chất dinh dưỡng.
Khoai tây nên trồng xa khu công nghiệp, hầm mỏ, nguồn nước thải... Độ
pH thuận lợi cho khoai tây sinh trưởng là từ 5,5-7,5 tốt nhất là 6-6,5.
Trong chế độ luân canh cây trồng, có một số loại cây không thể trồng trước khi
7
trồng khoai tây như cà chua hay các cây họ cà. Nên luân canh khoai tây với các
loại cây trồng khác họ như: lúa nước, hành, tỏi, bầu, bí, cây lấy sợi...
b. Chất dinh dưỡng:
Khoai tây là loại cây trồng có nhu cầu rất lớn về chất dinh dưỡng trong đất
so với nhiều cây rau khác, là loại rau chịu phân bón. Vì khoai tây là cây trồng
lấy củ, khối lượng thân lá lớn, năng suất cao.
Khi bón phân cho khoai tây cần dựa vào kết quả phân tích đất, hàm lượng
chất dinh dưỡng trong thân củ, đặc tính của giống... Như vậy mới làm tăng hiệu
quả của công việc bón phân.
Khoai tây cần có nguyên tố đa lượng (N,P,K) và các nguyên tố vi lượng
như: Mangan(Mn), Kẽm(Zn)... trong các thời kỳ sinh trưởng.
Ni tơ(N)
Đạm là yếu tố dinh dưỡng giúp thúc đẩy quá trình quang hợp của bộ lá và
thúc đẩy sự nảy mầm. Đạm là yếu tố có tính chất qút định đối với năng suất.
Nếu đạm thừa hoặc thiếu đều có ảnh hưởng khơng tốt đến quá trình sinh trưởng
và phát triển của cây.
Thừa đạm sẽ ức chế sự nảy mầm, thân lá mềm yếu và dễ bị sâu bệnh hại
phá hoại. Đạm quá nhiều sẽ làm tăng chất Nitrat (NO3-) trong thân củ, chất gây
độc hại cho sức khoẻ của con người, ngồi ra cịn làm giảm thời gian bảo quản
của khoai tây.
Thiếu đạm cây sẽ còi cọc, sinh trưởng kém, củ nhỏ, giảm số lượng củ trong
khóm, dẫn đến làm giảm năng suất.
Phốt pho(P)
Lân có tác dụng thúc đẩy sự sinh trưởng của cây, tăng số củ trong khóm,
tăng khả năng chống chịu đối với sâu bệnh hại và giá rét. Lân còn có tác dụng
làm thúc đẩy q trình ra hoa và hình thành củ.
Khoai tây có nhu cầu lớn đối với lân ở thời kỳ nảy mầm và thời kỳ cây con.
8
Nếu thiếu lân thì thân lá sẽ phát triển khơng bình thường, thay đổi màu lá
(màu xanh tối hoặc màu rỉ đồng). Vì vậy dẫn đến làm giảm năng suất và chất
lượng củ.
Nếu bón lân quá nhiều (100kg lân nguyên chất/1000m2) sẽ gây ức chế sự
sinh trưởng của rễ và ngọn.
Kali (K)
Trong 3 nguyên tố đa lượng (N,P,K) thì cây khoai tây cần kali nhiều nhất.
Lượng kali cần gấp 2-5 lần so với lân và 1,5-2 lần so với đạm. Kali giúp làm
tăng sự sinh trưởng bề mặt lá, kéo dài sự hoạt động của tầng lá giữa và lá gốc.
Do đó có tác dụng thúc đẩy q trình quang hợp của cây. Kali có tác dụng xúc
tiến sự hình thành củ, vận chuyển các chất dinh dưỡng vào củ, góp phần làm
tăng năng suất và tăng chất lượng củ.
Mặt khác kali cịn có khả năng chống chịu với điều kiện ngoại cảnh bất
thuận và sâu bệnh hại. Tác dụng của kali phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, đặc
biệt là độ ẩm. Khi thừa kali sẽ ức chế sự sinh trưởng của cây làm kéo dài thời
gian nảy mầm, đồng thời làm tăng khả năng hấp thụ các chất dinh dưỡng một
cách đáng kể.
Nguyên tố vi lượng
Khi hàm lượng kali (K) và phốt pho (P) trong đất thấp thì cần thiết phải
bón phân vi lượng. Khoai tây mẫn cảm với sự thiếu hụt mangan (Mn) và cũng
mẫn cảm với sự thiếu hụt kẽm (Zn).
c. Nhiệt độ
Khoai tây là ưa thích khí hậu ơn hịa. Khả năng chịu nhiệt cũng như chịu
rét đều không cao.
Các thời kỳ sinh trưởng khác nhau, yêu cầu đối với nhiệt độ cũng thay đổi.
Giai đoạn nảy mầm cây (18-20 độ C), giai đoạn sinh trưởng thân lá (21-22 độ
C), giai đoạn thân củ phát triển (17-20 độ C tốt nhất là 16-18 độ C).
Nhiệt độ cao cũng gây khó khăn đến quá trình tạo củ. Khi nhiệt độ khơng
khí trên 25 độ C sẽ xảy ra hiện tượng vống của các loại thân, lóng vươn dài, thân
9
củ kéo dài thành hình ơ van. Trong điều kiện nhiệt độ cao, khơ hạn, ánh sáng
mạnh, khoai tây có hiện tượng sinh trưởng lần 2. Điều đó có nghĩa là trên củ
mới mọc thêm một củ nhỏ hoặc mầm cây và trên củ xuất hiện nhiều mắt. Trong
sản xuất cần hạn chế hiện tượng này. Thông qua biện pháp kỹ thuật như: trồng
đúng thời vụ, giữ ẩm thường xuyên và vun cho khoai tây...
d. Ánh sáng
Khoai tây là cây ưa ánh sáng. Thiếu ánh sáng làm cho mầm vươn dài, có
màu trắng hoặc vàng úa. Khi khơng đủ ánh sáng, cây sinh trưởng yếu, lá nhỏ,
làm giảm năng suất và chất lượng. Hầu hết, tất cả giống khoai tây đều yêu cầu
thời gian chiếu sáng dài để phát triển thân lá và xúc tiến nở hoa. Chỉ có một số
giống yêu cầu ánh sáng ngắn để sinh trưởng phát triển.
Khoai hình thành tia củ (hay cây ra nụ) yêu cầu thời gian chiếu sáng dài.
Khoai tây cần ánh sáng ngắn trong thời kỳ sinh trưởng và phát triển củ. Trong
điều kiện ánh sáng dài, củ sẽ khơng hình thành. Hiện tượng vỏ củ có màu xanh
là do có ánh sáng trực tiếp chiếu lên củ. Củ có màu xanh sẽ làm giảm giá trị sản
phẩm. Vì vậy, để khắc phục điều đó trong trồng trọt và sản xuất cây khoai tây,
biện pháp xới vun là rất quan trọng. Vun đất vào gốc cây, vừa tạo được bóng tối,
lại vừa làm cho củ tránh được ánh sáng mặt trời.
e. Nước
Khoai tây tìm thấy ở vùng ẩm ướt có hệ rễ ăn nơng, diện tích lá lớn, năng
suất cao, vì vậy khoai tây cần nước trong cả quá trình sinh trưởng. Tuy nhiên, hệ
rễ yếu, khoai tây không chịu ngập úng, cũng như không thể chịu hạn.
Thiếu nước khi trồng, cây sẽ mọc chậm, thừa nước ở cuối thời kỳ sẽ gây
khó khăn cho cơng việc thu hoạch. Ở thời kỳ hình thành tia củ, thiếu nước sẽ
ảnh hưởng tới kích cỡ và khối lượng củ. Ngồi ra, nó cịn làm cho vỏ củ xù xì,
hình thành những u nhỏ trên củ hay sinh trưởng lần 2.
Vì vậy, cần duy trì độ ẩm đất là biện pháp kỹ thuật rất cơ bản trong kỹ
thuật trồng khoai tây. Độ ẩm đạt 70-80% thỏa mãn nhu cầu về nước trong suốt
thời kỳ sinh trưởng của cây khoai tây. Độ ẩm khơng khí cao khoai tây dễ bị bệnh
10
hại ví dụ như bệnh mộc sương. Trước khi thu hoạch 2-3 tuần, cần để ruộng khô
ráo thuận tiện cho công việc thu hoạch, vận chuyển và bảo quản.
2.2 Giới thiệu VSV nội sinh
2.2.1 VSV nội sinh là gì
Vi sinh vật nội sinh (Endophytes) là vi sinh vật (chủ yếu là vi khuẩn và
nấm) có mặt ở thực vật nhưng không gây hại hay ảnh hưởng tới thực vật.
Hầu hết tất cả thực vật đều có endophytes và trong trường hợp endophytes
có mặt ở hạt giống và nó sẽ thúc đẩy sự phát triển, sinh trưởng của cây ngay sau
khi hạt nảy mầm.
Chức năng của vi sinh vật nội sinh là chúng giúp mang các chất dinh dưỡng
từ đất vào cây trồng, điều chỉnh sự phát triển của cây, tăng khả năng chống chịu
của cây trồng, ngăn chặn độc lực của mầm bệnh, tăng khả năng kháng bệnh ở
cây trồng và ngăn chặn sự phát triển của các loài thực vật cạnh tranh.
Qua nhiều nghiên cứu, các vi sinh vật nội sinh đã được chứng minh là giúp
thu nhận chất dinh dưỡng trong đất và chuyển chất dinh dưỡng cho cây trồng
trong chu trình thân rễ và các cộng sinh chuyển chất dinh dưỡng khác; tăng sinh
trưởng và phát triển của cây trồng; giảm stress oxy hóa của vật chủ; bảo vệ thực
vật khỏi dịch bệnh; ngăn động vật ăn cỏ ăn; và ngăn chặn sự phát triển của các
loài thực vật cạnh tranh. Từ những chức năng hiệu quả của vi sinh vật nội
sinh, tiến tới các nghiên cứu làm giảm việc sử dụng hóa chất nơng nghiệp (phân bón,
thuốc diệt nấm, thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ) trong trồng trọt sản xuất cây trồng.
2.2.2 Lịch sử, nguồn gốc của VSV nội sinh
Endophytes được nhà thực vật học người Đức Johann Heinrich Friedrich
Link phát hiện vào năm 1809. Khi đó, chúng được cho là nấm ký sinh thực vật.
Sau đó, chúng được nhà khoa học người Pháp Béchamp đặt tên là
"microzymas". Người ta tin rằng, trong điều kiện vơ trùng khơng có vi sinh vật
thì thực vật sẽ hoàn toàn khỏe mạnh. Năm 1887, Victor Galippe phát hiện ra
trong các mô thực vật thường xuất hiện vi khuẩn. Mặc dù vậy, hầu hết các
nghiên cứu nội sinh báo cáo mối quan hệ tương hỗ của vi khuẩn và nấm, Das và
11
cộng sự, (2019) đã báo cáo về vi sinh vật nội sinh và chức năng của chúng có
thể xảy ra trong cơ chế bảo vệ thực vật.
2.2.3 Vai trò của VSV nội sinh đến cây trồng
Điều hòa sự phát triển của cây con bằng endophytes là kết quả của quá
trình tiến hóa ở thực vật, trong sự cộng sinh liên tục với các vi khuẩn sống trên
các mô thực vật. Nhiều vi khuẩn đã tạo ra dinh dưỡng cho thực vật (chẳng hạn
như oxit nitric), chất điều hòa sinh trưởng (như auxin và ethylene).
Các nghiên cứu cho thấy rằng những cây cỏ con sau khi bị làm sạch, hầu
hết các vi sinh vật nội sinh của chúng sẽ mất phản ứng hấp dẫn của rễ ( nghĩa
là rễ không mọc xuống), từ đó cây con thường bị giảm kích thước do giảm hoặc
khơng hình thành lơng rễ. Việc cấy lại các cây mầm axenic với các vi khuẩn
sống bên trong cây con dẫn đến thu được phản ứng hấp dẫn của rễ và tăng chiều
cao của cây cũng như sự phát triển lông rễ.
Một số nghiên cứu cho thấy rằng, các sợi lông ở rễ dài ra cho đến khi tất cả
các vi khuẩn được đẩy ra khỏi lông. Sự dài ra của lơng ở rễ được kích hoạt bởi
q trình sản xuất oxit nitric hoặc ethylene do các nguyên bào vi khuẩn nội bào
tập trung ở phần ngọn của lông (nhưng điều này chưa được chứng minh). Người
ta chưa tìm ra chất nào được tạo ra hoặc phân huỷ bởi vi khuẩn nội bào để bắt
đầu phản ứng hấp dẫn ở rễ cây con. Vi sinh vật nội sinh trong thực vật cũng đã
được chứng minh là có khả năng tăng cường sự phát triển của rễ và tăng sự phân
nhánh của rễ, hơn nữa dẫn đến sự phát triển của cây trồng. Những ảnh hưởng
của endophytes đối với sự phát triển của rễ được cho là do vi khuẩn có thể sản
xuất ra các chất điều hịa sinh trưởng. Tuy nhiên, việc tiếp nhận chất dinh dưỡng
từ vi sinh cũng góp phần tăng cường sự phát triển của cây trồng.
Các nghiên cứu đã tìm thấy vi sinh vật cộng sinh rễ làm tăng hiệu quả hấp
thu chất dinh dưỡng và cho phép cây trồng tồn tại trong môi trường dinh dưỡng
thấp. Do đó VSV cộng sinh trực tiếp góp phần loại trừ cạnh tranh của các loại
cây khác (O’Connor, Smith, and Smith 2002). Vi khuẩn Rhizosphere làm thay
đổi sự sẵn có của các dạng nitơ hoặc phốt pho trong đất và ảnh hưởng đến tương
12
tác thực vật-thực vật thơng qua việc hịa giải phân vùng tài nguyên (Reynolds et
al. 2003). Tài nguyên đất cũng có thể được chuyển giao bởi các loại nấm cộng
sinh chung được gọi là mạng mycorrhizal phổ biến (CMNs) (Simard and
Durall 2011).
2.2.4 Các nghiên cứu về vi sinh vật nội sinh trong và ngoài nước
Ở Việt Nam, hiện nay đã có nhiều nghiên cứu về vi sinh vật nội sinh ở
nhiều loại cây trồng. Vào năm 2011, Đỗ Kim Nhung và Vũ Thành Công đã
nghiên cứu khảo sát khả năng sinh tổng hợp IAA và cố định đạm của vi khuẩn
Gluconacetobacter sp. và Azospirillum sp. được phân lập từ cây mía được thực
hiện nhằm sản xuất phân bón vi sinh. Qua nghiên cứu 14 dòng vi khuẩn
Gluconacetobacter sp. và 12 dòng Azospirillum sp. đã chọn ra được 2 dòng A1
và G10 vừa có khả năng tổng hợp IAA vừa có khả năng cố định đạm đạt mức
cao nhất (Đỗ Kim Nhung và Vũ Thành Công, 2011). Vào năm 2013, Nguyễn
Thị Huỳnh Như, Nguyễn Hữu Hiệp, Nguyễn Minh Đời, Trần Nguyễn Nhật
Khoa và Thái Trần Phương Minh đã nghiên cứu khảo sát 43 dòng vi khuẩn nội
sinh được phân lập từ rễ chuối trồng ở Đồng bằng sông Cửu Long để sản xuất
phân bón vi sinh. Qua khảo sát, tất cả các dịng vi khuẩn đều có khả năng sinh
tổng hợp IAA và cố định đạm. (Nguyễn Thị Huỳnh Như, Nguyễn Hữu Hiệp,
Nguyễn Minh Đời, Trần Nguyễn Nhật Khoa và Thái Trần Phương Minh, 2013).
Năm 2019, Nguyễn Hoàng Nhựt Lynh và Nguyễn Hữu Hiệp đã tiến hành nghiên
cứu 100 dòng vi khuẩn nội sinh được lấy từ rễ, lá, trái cây cà phê tại Đắk Lắk để
nghiên cứu sản xuất phân bón vi sinh phù hợp giúp tăng năng xuất cây cà phê.
Nhận thấy, dịng L.R150-3 có khả năng tổng hợp NH4+ cao nhất là 0,289
mg/L; dịng B.R157-2 có khả năng phân giải lân khó tan đạt 4,3 mg P 2O5/mL;
dịng L.R150-1 có khả năng sinh tổng hợp IAA tốt đạt 19,206 μg/mL. Ba
dòng
L.R150-3,
B.R157-2 và L.L150-1 được nhận diện theo thứ tự là
Kosakonia sp. L.R150-3, Burkholderia sp. B.R157-2 và Enterobacter sp.
L.L150-1.
13
Ở nước ngoài, (2016) Verbon và Liberman đã nghiên cứu về sự tương tác
giữa rễ cây và vi khuẩn có lợi trong rhizosphere của chúng định hình thành phần
cộng đồng vi khuẩn, và tăng cường sự phát triển của thực vật và bảo vệ mầm
bệnh thực vật. Rhizobacteria thúc đẩy tăng trưởng thực vật (PGPR) ảnh hưởng
đến sự phân chia và biệt hóa tế bào dẫn đến những thay đổi trong kiến trúc hệ
thống rễ, góp phần tăng cường tăng trưởng chồi. Những thay đổi này được thiết
lập bằng cách thay đổi các con đường tín hiệu nội sinh thực vật. (Verbon and
Liberman 2016). Năm 2009, B. Ali,A.N. Sabri,K. Ljung,S. Hasnain đã nghiên
cứu về tiềm năng của các chủng vi khuẩn Bacillus, Pseudomonas, Escherichia,
Micrococcus và Staphylococcus để giúp tăng năng xuất và chất lượng cây nông
nghiệp. Nghiên cứu đã thực hiện xác định hàm lượng IAA nội sinh và kết quả
các chủng vi khuẩn đều có khả năng làm tăng hàm lượng IAA nội sinh và phát
triển của T. aestivum var. Inqalab-91.
2.3 Giới thiệu về nuôi cấy mô tế bào thực vật
Nuôi cấy mô tế bào là phương pháp nuôi cấy tế bào sử dụng môi trường
nuôi cấy giàu dinh dưỡng trong điều kiện vơ trùng. Trong mơi trường có các
chất dinh dưỡng thích hợp như muối khống, vitamin, các hormones tăng trưởng
và đường. Việc nghiên cứu nuôi cấy mô tế bào thực vật có rất nhiều ý nghĩa
quan trọng trong việc tái tạo hoặc phát triển các giống loài ưu việt hơn.
2.3.1 Lịch sử nuôi cấy mô tế bào thực vật
a. Thế giới
Theo Phạm Thanh Huyền (2008) thì ni cấy mô tại Việt Nam đã phát
triển và đạt được những thành tựu sau:
Năm 1838, hai nhà sinh vật Đức Schleiden và Schwann đã đề xướng thuyết
tế bào “mọi cơ thể sinh vật đều được hợp thành từ các đơn vị tế bào nhỏ”. Các tế
bào đã phân hóa đều mang thông tin di truyền của các tế bào đầu tiên (trứng sau
khi thụ tinh) là những đơn vị độc lập và xây dựng thành toàn bộ cơ thể.
Năm 1902, Haberlandt là người đầu tiên đưa các giả thuyết của Schleiden
và Schwann vào thực nghiệm để chứng minh tính tồn thế của tế bào, nhưng ông
14
đã thất bại khi nuôi cấy các tế bào lá một số cây một lá mầm. Ngày nay, hiểu
được nguyên nhân thất bại của ông là do cây một lá mầm rất khó ni cấy và
ơng cịn sử dụng các tế bào đã mất hết khả năng tái sinh.
Năm 1934, White (Người Mỹ) nuôi cấy thành công đầu rễ cà chua
(Lycopersium esculentum) trong một thời gian dài. Mở ra giai đoạn thứ hai trong
nuôi cấy mô tế bào thực vật. Cũng trong thời gian này, ở Pháp đã tiến hành nuôi
cấy mô tế bào tượng tầng một số cây gỗ và nhận thấy tác dụng kích thích sinh
trưởng mơ sẹo của IAA và nhóm ba vitamin B do White đề nghị: Thiamin (B1),
Pyridoxin (B6), Nicotinic acid. Việc phát hiện IAA, NAA, 2,4-D và Kinetin cũng
như vitamin và nước dừa chính là bước tiến quan trọng trong giai đoạn thứ hai.
Trong năm 1945 - 1954, kỹ thuật tách và nuôi cấy tế bào đơn (các tế bào
sống độc lập khơng dính vào tế bào khác) đã được phát triển. Nuir, Hildebrandt
và Riker đã tách các tế bào của mô sẹo thành một huyền phù các tế bào đơn
bằng cách lắc trên máy lắc. Skoog và Miller đã công bố nghiên cứu về ảnh
hưởng của tỷ lệ Cytokinin/Auxin (1954). Tỷ lệ này thấp sẽ ảnh hưởng đến rễ và
nếu tỷ lệ cao sẽ kích thích tạo chồi từ mơ sẹo. Từ đó mở ra giai đoạn thứ 3 cho
nuôi cấy mô tế bào thực vật.
Năm 1956, Nickell nuôi cấy liên tục được huyền phù tế bào đơn cây đậu
(Phaseolus vulgaris).
Năm 1959, Melchers và Beckman đã nuôi các tế bào đơn liên tục trong
bình sục khí có dung tích khá lớn liên tục và sau một thời gian nhất định sẽ thu
hoạch tế bào, sau đó dung dịch dinh dưỡng mới được bổ sung thêm.
Năm 1960, Morel đã nuôi cấy các đỉnh sinh trưởng của các lồi địa lan
(Cymbidium) và hình thành các Protocorm. Khi cắt và ni cấy tiếp sẽ hình
thành nên Protocorm mới. Hình thành cây lan con sau khi ni cấy trong một
điều kiện thích hợp. Kỹ thuật này cũng có thể sử dụng với một số cây trồng như
khoai tây, dâu tây, cây ăn quả và nhiều loại cây nhân giống vơ tính khác. Cùng
năm đó, Bergman cơng bố có thể sử dụng phương pháp lọc đơn giản để thu
được huyền phù khơng có các tế bào dính cụm. Nhờ kỹ thuật của Bergman,
15