vai trò của ánh sáng trong sinh trưởng, phát triển và phát sinh hình thái ở các cơ quan nuôi cấy của một số loài cây có giá trị kinh tế

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quãng đời sinh viên của chúng ta sẽ có
những khoảng thời gian, những k ỷ niệm đáng nhớ. Đối
với tôi những ngày thực tập và làm đề tài tốt nghiệp tại
Viện sinh học Tây Nguy ên thì không bao giờ quên được.
Những ngày cuối cùng của thời sinh viên, tôi phải rời xa
giảng đường, thầy cô và những người bạn thân thiết ở
trường Đại học, tôi nghĩ m ình buồn lắm và gặp nhiều
khó khăn khi ở một thành phố xa lạ. Nhưng khi đến với
Viện sinh học Tây Nguy ên tôi đã được sống trong một
gia đình nhỏ có một người thầy đáng kính v à những
người bạn mới. Không khí ấm áp, đầy t ình thương mến
của gia đình nhỏ này đã làm dịu bớt cái lạnh của đất
trời Đà Lạt và cả cái lạnh trong lòng tôi. Để hoàn thành
tốt đề tài tốt nghiệp này, tôi xin gửi lời cảm ơn chân
thành đến:
Thầy, Tiến sĩ Dương Tấn Nhựt, người đã quan
tâm, tận tình chỉ bảo và cho em những định hướng, lòng
say mê đối với lĩnh vực nuôi cấy mô thực vật. Cảm ơn
thầy đã dạy cho chúng em những b ài học quý báu về học
vấn và kinh nghiệm cuộc sống. Những lờ i khuyên răng,
dạy bảo của thầy đ ã giúp em nhận ra những khuyết điểm
của mình để sửa chữa kịp thời ng ày một tốt hơn, hoàn
thiện hơn.
Anh Nguyễn Bá Nam, một ng ười thầy, một người
anh trai đã hướng dẫn cho em những thao tác ban đầu,
Đồ án tốt nghiệp 4
Nguyễn Thị Kim Loan 4
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
cho em những ý tưởng mới và tận tình giúp đỡ
em vượt qua những khó khăn khi thực hiện đề t ài.

Em rất trân trọng sự giúp đỡ của Ban l ãnh đạo
Viện Công nghệ Sinh học v à Môi trường - trường Đại
học Nha trang, ban l ãnh đạo Viện sinh học Tây Nguy ên
cùng cán bộ, nhân viên Phòng Sinh học Phân tử và
Chọn tạo giống cây trồng đã tạo điều kiện tốt nhất để em
hoàn thành đề tài.
Cảm ơn các anh chị: anh Tâm, anh T ùng, chị
Phượng, anh Sơn, anh Tuấn, anh Công, anh Huy, chị
Hằng và các bạn trường Đại học Đà Lạt, Đại học
Yersin: Thùy, Chiến, Nguyễn, Thu, H ương đã giúp đỡ tôi
rất nhiều về mặt kiến thức, đóng góp nhiều ý kiến để đề
tài của tôi được hoàn thiện.
Cảm ơn tập thể lớp 47CNSH đ ã cho mình những
kỷ niệm đẹp của thời sinh vi ên và luôn quan tâm, đ ộng
viên mình trong lúc làm đề tài. Cảm ơn bạn Thưởng đã
luôn bên mình và giúp đỡ mình vượt qua nhiều khó khăn
trong suốt thời gian qua.
Cuối cùng, xin cảm ơn ba mẹ đã sinh ra và nuôi
dạy con nên người, cảm ơn chị hai rất yêu thương em, từ
bỏ cả cơ hội làm giảng viên để em được thực hiện những
mơ ước của mình. Gia đình luôn là điểm tựa vững chắc
để con bước đi trong cuộc đời.
Xin cảm ơn tất cả, dù đi đến đâu tôi cũng sẽ luôn
nhớ về mọi người và sống xứng đáng với những t ình cảm
của mọi người đã dành tặng.
Đà Lạt, ngày 7 tháng 6 năm 2009
Nguyễn Thị Kim Loan
Đồ án tốt nghiệp 5
Nguyễn Thị Kim Loan 5
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
DKT : Tối hoàn toàn
DKS : Đèn neon
LB : Đèn LED màu xanh
LR : Đèn LED màu đỏ
LR9B1 : 90% đỏ và 10% xanh
LR8B2 : 80% đỏ và 20% xanh
LR7B3 : 70% đỏ và 30% xanh
PLB : Protocorm–like body
PPFD : Cường dộ dòng photon quang hợp
R:Fr : Tỉ lệ bức xạ đỏ: đỏ xa
UV : Ultra violet (tia cực tím)
BA : 6-Benzylaminopurine
IAA : Acid indole-3-butyric
Kin : Kinetin
NAA : Acid -naphtaleneacetic
TDZ : Thidiazuron
2i-P : Isopentenyladenines
2,4-D : 2,4-Dichlorophenoxy acetic acid
MS : Murashige và Skoog, 1962
VW : Vacin – Went (1949)
Đồ án tốt nghiệp 6
Nguyễn Thị Kim Loan 6
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Tác động của ánh sáng lên thực vật
Bảng 1.2. Tỉ lệ bức xạ R:Fr trong các loại môi tr ường khác nhau
Bảng 1.3. Ảnh hưởng của các bước sóng ánh sáng k hác nhau lên thực vật
Bảng 3.1. Số liệu thu đ ược từ quá trình tái sinh chồi từ lá Torenia
Bảng 3.2. Số liệu thu đ ược trong quá trình nhân chồi từ lá Dâu tây

Bảng 3.3. Số liệu thu đ ược từ quá trình kéo dài chồi Dâu tây
Bảng 3.4. Số liệu thu đ ược từ thí nghiệm hình thành PLB từ phôi lan Hồ điệp
Bảng 3.5. Số liệu thu đ ược từ thí nghiệm tái sinh cây con của Địa lan
Đồ án tốt nghiệp 7
Nguyễn Thị Kim Loan 7
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Một số hình ảnh về cây Dâu tây
Hình 1.2. Sự đa dạng về màu sắc của hoa Torenia
Hình 1.3. Hình thái cấu tạo hoa Địa lan
Hình 1.4. Sự đa dạng về hình dạng và màu sắc của Địa lan
Hình 1.5. Sự đa dạng về hình dạng và màu sắc của lan Hồ điệp
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tái sinh chồi từ lá Dâu tây in vitro ở các điều kiện
chiếu sáng khác nhau
Hình 3.1. Ảnh hưởng điều kiện chiếu sáng khác nh au lên sự tái sinh chồi Torenia
Hình 3.2. Ảnh hưởng điều kiện chiếu sáng khác nh au lên sự tái sinh chồi Dâu tây
Hình 3.2. Ảnh hưởng điều kiện chiếu sáng khác n hau lên sự kéo dài chồi Dâu tây
Hình 3.4. Ảnh hưởng điều kiện chiếu sáng khác nhau lên sự hình thành PLB từ phôi
lan Hồ điệp
Hình 3.5. Ảnh hưởng điều kiện chiếu sáng khác nhau l ên sự tái sinh cây con từ PLB
của Địa lan
Đồ án tốt nghiệp 8
Nguyễn Thị Kim Loan 8
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
MỤC LỤC
Trang
Lời cảm ơn
Mục lục i
Danh mục chữ viết tắt iv
Danh mục hình v

Danh mục bảng vi
LỜI MỞ ĐẦU vii
1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
QUÁ TRÌNH PHÁT SINH C Ơ QUAN, PHÁT SINH H ÌNH THÁI VÀ
QUANG PHÁT SINH HÌNH THÁI Ở THỰC VẬT 1
Sự phát sinh cơ quan và các y ếu tố ảnh hưởng 1
Phát sinh hình thái 3
Quang phát sinh hình thái 5
TẦM QUAN TRỌNG CỦA ÁNH SÁNG L ÊN SỰ SINH TRƯỞNG VÀ
PHÁT TRIỂN CỦA THỰC VẬT NUÔI CẤY IN VITRO 9
Ánh sáng với sự sống 9
Vai trò của ánh sáng đối với thực vật 9
Những thành tựu đạt được trên thế giới khi sử dụng các nguồn sáng
nhân tạo khác nhau trong nuôi cấy mô 20
MỘT SỐ NGUỒN SÁNG NHÂN TẠO Đ ƯỢC SỬ DỤNG TRONG NUÔI
CẤY MÔ THỰC VẬT 23
Một số thiết bị tạo nguồn sáng nhân tạo hiện nay 24
Đồ án tốt nghiệp 9
Nguyễn Thị Kim Loan 9
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
Một số nguồn sáng nhân tạo đ ược sử dụng cho nuôi cấy mô thực vật 24
SƠ LƯỢC VỀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 28
Cây Dây tây (Fragaria vesca L.) 28
Cây Torenia (Torenia spp.) 32
Cây Địa lan (Cymbidium spp.) 35
Cây lan Hồ điệp (Phalaenopsis spp.) 39
2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN THỰC HIỆN ĐỀ T ÀI 42
VẬT LIỆU 42
Hệ thống nguồn chiếu sáng 42

Đối tượng nghiên cứu 42
Nguyên liệu thí nghiệm 43
Môi trường nuôi cấy 43
Hấp khử trùng 44
Điều kiện thí nghiệm 44
Dụng cụ và thiết bị được sử dụng trong thí nghiệm 45
PHƯƠNG PHÁP 45
Bố trí thí nghiệm 45
Xử lý số liệu 49
3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
THÍ NGHIỆM 1: ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐIỀU KIỆN CHIẾU SÁNG
KHÁC NHAU LÊN S Ự TÁI SINH CHỒI TỪ LÁ
TORENIA 51
Đồ án tốt nghiệp 10
Nguyễn Thị Kim Loan 10
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
THÍ NGHIỆM 2: ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐIỀU KIỆN CHIẾU SÁNG
KHÁC NHAU LÊN S Ự TÁI SINH CHỒI TỪ LÁ V À
SỰ KÉO DÀI CHỒI DÂU TÂY 55
THÍ NGHIỆM 3: ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐIỀU KIỆN CHIẾU SÁNG
KHÁC NHAU LÊN S Ự HÌNH THÀNH PLB T Ừ
PHÔI LAN HỒ ĐIỆP 62
THÍ NGHIỆM 4: ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC ĐIỀU KIỆN CHIẾU SÁNG
KHÁC NHAU LÊN S Ự TÁI SINH CÂY CON TỪ PLB
CỦA ĐỊA LAN 65
4. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 71
5. TÀI LIỆU THAM KHẢO 73
PHỤ LỤC
Đồ án tốt nghiệp 11
Nguyễn Thị Kim Loan 11

Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
LỜI MỞ ĐẦU
Tiến trình phát triển của công nghệ sinh học của nuôi cấy mô thực vật trong
bốn thập niên qua đã đạt được nhiều thành tựu nổi bật. Ở Việt Nam, công nghệ nuôi
cấy mô tế bào đã phát triển nhanh chóng trong những năm gần đây, rất nhiều ph òng
thí nghiệm tư nhân, doanh nghi ệp nhà nước cũng như các công ty nước ngoài đã
đầu tư các cơ sở nhân giống với qui mô lớn. Những loài cây có giá trị kinh tế như
lan Hồ điệp, Địa lan, Dâu tây… th ường được chú trọng trong vi nhân giống. Chất
lượng các cây giống này phụ thuộc rất nhiều vào quá trình nuôi cấy in vitro. Hình
thái và sinh lý của thực vật được nuôi cấy in vitro được điều hòa bởi các nhân tố vi
môi trường như: nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng v à nguồn carbon. Ánh sáng l à một nhân
tố quan trọng trong số đó, nó ảnh h ưởng đến toàn bộ quá trình sinh trưởng và phát
triển của thực vật in vitro.
Nhiều hệ thống đèn chiếu sáng đã được nghiên cứu sử dụng trong nuôi cấy
mô thực vật như: đèn huỳnh quang, đèn halogen, đèn natri, đèn nóng sáng G ần
đây, đèn LED cũng đã được phát triển. Với các ưu điểm như tiêu thụ năng lượng
thấp, tuổi thọ cao, có nhiều dải m àu, không phát ra tia UV, phát r ất ít tia hồng ngoại,
kích thước nhỏ dễ thay đổi trong thiết kế… đ èn LED có thể thay thế dần các nguồn
chiếu sáng khác trong vi nhân giống.
Chính vì vậy chúng tôi thực hiện đề t ài “Vai trò của ánh sáng trong sinh
trưởng, phát triển và phát sinh hình thái ở các cơ quan nuôi cấy của một số loài
cây có giá trị kinh tế”, nhằm tìm ra điều kiện chiếu sáng thích hợp cho từng giai
đoạn phát triển của từng loại cây trồng (lan Hồ điệp, Địa lan, Dâu tây, Torenia). Hy
vọng nghiên cứu này sẽ làm rõ thêm tác dụng của ánh sáng trong quá tr ình tái sinh,
phát sinh hình thái, sinh tr ưởng và phát triển của thực vật nuôi cấy in vitro.
Đồ án tốt nghiệp 12
Nguyễn Thị Kim Loan 12
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
Phần 1
TỔNG QUAN

TÀI LIỆU
Đồ án tốt nghiệp 13
Nguyễn Thị Kim Loan 13
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
1.1. QUÁ TRÌNH PHÁT SINH CƠ QUAN, PHÁT SINH H ÌNH THÁI VÀ
QUANG PHÁT SINH HÌNH THÁI Ở THỰC VẬT
1.1.1. Sự phát sinh cơ quan và các y ếu tố ảnh hưởng
1.1.1.1. Sự phát sinh cơ quan
Mặc dù sự phát sinh cơ quan đã được ghi nhận từ rất lâu, nh ưng cho đến nay,
cơ chế của nó vẫn chưa được hiểu biết thấu đáo. Rễ, chồi và hoa là những cơ quan
có thể phát sinh từ nuôi cấy mô. Phôi không đ ược xem là một cơ quan do nó không
có hệ thống mạch liền với cây mẹ.
Skoog (1944) thấy rằng, thêm auxin vào môi trư ờng giúp mô cấy tạo rễ, đồng
thời ức chế tạo chồi; v à ảnh hưởng ức chế này có thể được đảo ngược bằng cách
thêm vào cả đường và phosphate hữu cơ. Nghiên cứu này của Skoog và cộng sự dẫn
đến một giả thuyết rằng sự phát sinh c ơ quan được điều khiển bởi sự cân bằng giữa
cytokinin và auxin. Cơ ch ế điều hòa phát sinh cơ quan có th ể được thấy rõ bằng
cách nuôi cấy những lớp mỏng chỉ gồm v ài lớp tế bào biểu bì và dưới biểu bì (Tran
Thanh Van, 1980). Trong đó, ch ồi phát hoa, chồi sinh d ưỡng và rễ hình thành từ lớp
cắt mỏng của một số lo ài khác nhau bằng cách điều khiển tỉ lệ auxin/cytokinin,
nguồn cung cấp carbon v à điều kiện môi trường. Rễ hình thành trong môi tr ường có
NAA và Zeatin, còn s ự hình thành chồi trong môi trường có Zeatin hoặc BA mà
không có auxin. Ngoài tỉ lệ auxin/cytokinin, một số yếu tố khác cũng đ ược xác định
là có ảnh hưởng đến sự phát sinh c ơ quan. Các chất có hoạt tính gibberellin th ường
có khuynh hướng cản sự hình thành chồi và rễ, có thể do việc ức chế sự tổng hợp
tinh bột. Ethylen được cho là có khả năng thúc đẩy sự phát sinh chồi . Đường thêm
vào môi trường là nguồn cung cấp năng l ượng hô hấp cho tế b ào thông qua con
đường thẩm thấu. Áp lực thẩm thấu nhẹ sẽ tạm thời tạo ra một số biến đổi sinh hóa,
dẫn đến sự thay đổi tăng tr ưởng và phát sinh hình thái mô s ẹo.
1.1.1.2. Sự phát sinh chồi bất định

Đồ án tốt nghiệp 14
Nguyễn Thị Kim Loan 14
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
Người ta sử dụng phương pháp tạo chồi bất định nh ư một phương pháp nhân
giống vô tính nhằm l àm tăng số lượng cây con mong muốn. Các loại cây th ường
được áp dụng phương pháp này để nhân giống nh ư: Saintpaulia, Begonia,
Achimenes, Streptocarpus, Lilium . Thật sự phương pháp tạo chồi bất định không
được phổ biến như phương pháp nuôi c ấy chồi bên vì số cây có khả năng tạo chồi
bất định ít hơn. So với phương pháp nhân gi ống bằng cách cấy nốt đ ơn thân và
phương pháp chồi bên thì phương pháp này có nhi ều khả năng xảy ra đột biến.
Có một số điểm giống nhau trong sự tạo chồi bất định và rễ bất định như: Các
phần của cây non có khả năng tạo chồi dễ d àng hơn. Ví dụ trong nuôi cấy cây thuộc
nhóm hạt trần, chồi bất định chỉ có thể tạo th ành từ phôi, cây con v à các phần của
cây con mà không x ảy ra ở các mẫu cấy thu đ ược từ cây trưởng thành. Đường luôn
luôn đóng vai trò quan trọng trong sự tạo c ơ quan (chồi và rễ). Sự hình thành chồi
và rễ đều bị ức chế bởi GA
3
và ABA.
Trong nhiều trường hợp, ánh sáng kích thích sự tạo chồi. Cũng có tr ường hợp
ngoại lệ là có một số cây trồng lại có thể tạo chồi dễ dàng hơn khi ở trong tối: Chồi
hoa của Freesia (Pierik, 1987), cuống hoa Eucharis grandiflora và Nerine bowdenii
(Pierik, 1987). Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng các mẫu cấy lá của Pentunia
hybryda tăng trưởng trong môi trường không có cytokinin và được xử lý với ánh
sáng đỏ thì tạo nhiều chồi có trọng l ượng tươi lớn hơn được nuôi cấy dưới ánh sáng
đỏ xa.
Nhiệt độ cao cần thiết cho sự tạo chồi nh ưng cũng có một số trường hợp ngoại
lệ như Begonia (Heide, 1965) và Streptocarpus (Appelgren và Heide, 1972) sự tạo
chồi lại xảy ra ở nhiệt độ thấp.
Pierik (1987) chứng minh rằng sự tạo chồi bất định của mẫu cấy tăng nhiều
khi để cho lớp biểu bì dưới của phiến lá Kalanchoe farinacea tiếp xúc trực tiếp với

môi trường nuôi cấy và rút ra kết luận rằng nếu đặt mẫu nằm trên môi trường thì sẽ
tạo được nhiều chồi hơn là cây thẳng đứng.
Đồ án tốt nghiệp 15
Nguyễn Thị Kim Loan 15
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
Nhu cầu về auxin và cytokinin trong s ự tạo chồi bất định có phần phức tạp. Có
những loài thực vật về mặt cơ bản không cần cả auxin lẫn cytokinin để tạo chồi bất
định như cây Cải luna lưỡng niên, rau Diếp xoăn, Cardamine pratensis (Pierik,
1987), Streptocarpus (Appelgren và Heide, 1972). Tuy nhiên, khi b ổ sung auxin
hoặc cytokinin vào môi trường nuôi cấy thì những chất này cũng có tác dụng trên sự
tạo chồi. Hầu hết các lo ài thực vật đều cần đến cytokinin để cảm ứng sự tạo chồi,
trong khi auxin lại có vai trò ngược lại (Miller và Skoog, 1953). Có m ột nhóm thực
vật cần đến auxin ngoại sinh để tạo chồi, đó l à trường hợp của Lilium (Van Aartijk,
1984). Một nồng độ cytokinin cao phối hợp với lượng auxin thấp rất quan trọng
trong việc tạo chồi ở nhiều lo ài thực vật khác nhau nh ư: Thu hải đường (Ringe và
Nitsch, 1968; Heide, 1965); cây Cải ốc biển (Horse radish) (Wurm, 1960); cây Mao
địa hoàng (Dolfus và Nicolas – Prat, 1969); Atropobelladonna (Zenkteler, 1971) và
cây Bông cải (Margara, 1969). Có thể kết luận rằng những cây n ày có nhu cầu về
cytokinin và auxin cho s ự tạo chồi bất định, nồng độ auxin thấp c òn cytokinin thì
cao.
BA là loại cytokinin có hiệu quả cao trong sự cảm ứng tạ o chồi ở nhiều loài
thực vật và có thể sử dụng rộng rãi trên các loài hạt trần. Các loại cytokinin khác
(Kin, 2i-P, BAP và Zeatin) cũng có thể được sử dụng nhưng ít hơn BA.
Vitamin cũng có ảnh hưởng kích thích sự tạo chồi bất định ở hoa Anh thảo
(Mayer, 1956; Stichel, 1959), cây Du (Jacquiot, 1951), cây Cải ốc biển (Wurm,
1960), Robinia (Seeliger, 1959).
1.1.2. Phát sinh hình thái
Sự phát sinh hình thái là m ột quá trình sinh học do một cơ quan phát triển
hình dạng của nó. Tuy nhiên, phát sinh hình thái là k ết quả của mối tương tác giữa
những con đường hóa sinh và được xác định bằng cách cân bằng nhiều hệ thống. Sự

khảo sát được thực hiện trên nhiễm sắc thể, chlotoplast hay mitochonria, sự thực
hiện các thực nghiệm đ ược xác định qua việc kết hợp hệ thống di truyền và những
kích thích môi trường. Những hệ thống phát sinh h ình thái phụ thuộc vào loại hoạt
Đồ án tốt nghiệp 16
Nguyễn Thị Kim Loan 16
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
động: phân chia và sinh trưởng tế bào, những hoạt động cảm ứng v à xác định
(Bonner, 1965). Đ ể đạt đến những vấn đề n ày, cần phải nghiên cứu biệt hóa
chlotoplast qua kiểm soát nhân bào và plastome của nhân bào và qua thí nghi ệm
phát sinh hoa ở thể đột biến Arabidopsis.
Quá trình phát sinh hình thái đã được nghiên cứu vào đầu thập niên 1900 với
lý thuyết của Haberlandt là có thể tái sinh thành cây hoàn ch ỉnh từ tế bào sinh
dưỡng (Haberlandt, 1902). Nhữ ng nghiên đầu tiên trên mô sẹo Thuốc lá của Miller
và Skoog (Miller và Skoog, 1953; Miller và Skoog, 1957) cho th ấy auxin và
cytokinin có thể dùng trong nuôi cấy phát sinh hình thái .
Với những bước tiến về vi nhân giống và kỹ thuật di truyền, đ ã có hàng trăm
loài thực vật được nuôi cấy thành công trên nhiều loại mô khác nhau v à phát sinh
hình thái (Bajaj, 1986). Có nhi ều loài thực vật khó nuôi cấy, không h ình thành rễ,
chồi trong nhiều điều kiện nuôi cấy khác nhau. Việc phát triển các mô hình nuôi cấy
tái sinh thành công ở những loài thực vật khó tái sinh sẽ hữu ích trong việc nâng cao
tầm hiểu biết của chúng ta về những c ơ chế cơ bản điều khiển phát sinh h ình thái.
Hầu hết những tế b ào thực vật đều có tính to àn thế, hay khả năng tái sinh
thành cây hoàn ch ỉnh. Tuy nhiên, sự thể hiện đặc tính n ày có giới hạn một cách
tương đối ở những tế bào, được xác định bởi Torrey (1966) nh ư là những vùng mô
phân sinh. Đây là nh ững vùng tế bào có đầy đủ khả năng phát sinh h ình thái: Có khả
năng thích ứng với môi trường nuôi cấy trong biệt hóa chồi, rễ hay phôi. Như vậy,
để tái sinh cây, mô nuôi cấy cần phải có những v ùng mô phân sinh hay có nh ững tế
bào có khả năng chuyển hóa th ành những vùng mô phân sinh.
Vùng mô phân sinh đư ợc phát hiện trong khối mô sẹo khi nó đ ược phát sinh
trực tiếp bằng cách phân b ào là những cụm nhỏ có cấu trúc chặt, có hai cực, tế b ào

có màng mỏng với nhân điển h ình, tế bào chất đậm đặc và có không bào nhỏ. Nhu
mô đỉnh sinh trưởng và phôi chưa chín thu ần thục có chứa nhiều tế bào với hình
dạng tương tự và những loài này có khả năng phản ứng với môi tr ường nuôi cấy có
hormone (Ballade, 1972; Bonnett và Torrey, 1966; Kato và Ozawa, 1979).
Đồ án tốt nghiệp 17
Nguyễn Thị Kim Loan 17
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
Đã có nhiều nghiên cứu ở các mức độ khác nhau về sự điều khiển phát sinh
hình thái từ phân tử, tế bào và trên cây hoàn ch ỉnh. Sung (1986) báo cáo tập trung
vào việc xác định những chỉ thị phân tử của phát sinh h ình thái. Mục đích nghiên
cứu là nhằm xác định những chỉ thị phân tử đặc biệt đáp ứng quá tr ình phát sinh
hình thái. Albersheim (1986) cho r ằng có khả năng đ ưa các gene điều khiển tái sinh
trực tiếp vào vật liệu nuôi cấy. Ammirato (1986) tập trung nghi ên cứu cơ chế điều
khiển của các hormone ảnh h ưởng đến phát sinh ở mức độ tế b ào. Brown (1986) đ ạt
được những vấn đề nghi ên cứu trên cây hoàn chỉnh, tác giả cho rằng quá tr ình tái
sinh mang tính chất di truyền và con người có thể vận dụng những tính chất tự
nhiên này.
1.1.3. Quang phát sinh hình thái
Thực vật có thể bị tác động bởi ánh sáng trực tiếp, chất l ượng ánh sáng, cường
độ ánh sáng và quang kỳ. Ánh sáng gây ra tính h ướng ánh sáng, quang phát sinh
hình thái, sự phân hóa lục lạp v à các phản ứng khác của thực vật nh ư sự ra hoa và
sự nảy mầm.
Quang phát sinh hình thái được định nghĩa là những thay đổi về hình dạng và
chức năng của một cơ quan dưới đáp ứng những thay đổi trong môi tr ường chiếu
sáng. Quang phát sinh hình thái (sinh tr ưởng dưới ánh sáng) bao gồm sự phân hóa
các lục lạp được phân hóa, tích tụ các chất diệp lục (chlorophyll) v à phát triển lá.
Phát sinh hình thái có th ể được cảm ứng bởi ánh sáng đỏ, đỏ xa v à ánh sáng xanh.
Ánh sáng có ảnh hưởng rất lớn lên sự quang phát sinh h ình thái ở thực vật
thông qua các quang th ụ quan của cây (Kendrick v à Kronenberg, 1994). Th ực vật
bậc cao có ít nhất ba loại quang thụ thể (photore ceptor) có độ hấp thu chọn lọc với

các ánh sáng quang ph ổ khác nhau, điều hòa sự phát sinh hình thái, đó là:
 Phytochrome (520 nm; đ ỏ/đỏ xa).
 Các thụ quan nhận ánh sáng xanh gồm cryptochrome (340 – 520 nm; ánh
sáng xanh UV – A), phototropin.
Đồ án tốt nghiệp 18
Nguyễn Thị Kim Loan 18
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
 Thụ quan hấp thu tia cực tím UV – B (290 – 350 nm) và UV – A.
1.1.3.1. Phytochrome – thụ quan ánh sáng đỏ và đỏ xa ở thực vật
Phytochrome là một homodimer, trong đó mỗi phân tử protein xác định có
trọng lượng khoảng 125 kDa với 1 128 amino acid, n ối với một phân tử hấp thu ánh
sáng khác (rhodopsin). Ở thực vật có 5 phytochrome l à PhyA, PhyB, PhyC, PhyD
và PhyE với chức năng riêng biệt khác nhau. Các phytochrome cũng hấp thu tốt
nhất các phổ (bước sóng) khác nhau.
Các phytochrome hi ện diện trong hai dạng có thể chuyển đổi qua lại :
 P
R
khi nó hấp thu ánh sáng đỏ (R; 660 nm).
 P
FR
khi nó hấp thu ánh sáng đỏ xa (FR; 730 nm).
Có các mối quan hệ sau:
 P
R
hấp thu ánh sáng đỏ chuyển đổi th ành P
FR
.
 P
FR
hấp thu ánh sáng đỏ xa chuyển th ành P

R
.
 Trong tối, P
FR
chuyển ngay thành P
R
.
Ánh sáng mặt trời giàu tia đỏ (660 nm) hơn tia đỏ xa (730 nm), do vậy khi
mặt trời lặn tất cả phytochrome ở dạng P
FR
, đây là dạng hoạt động mang tính sinh lý
học, có thể ảnh hưởng đến hoạt tính của các enzyme v à sự biểu hiện gene (Wang và
cộng sự, 1991). Trong suốt ban đêm, P
FR
phần lớn chuyển thành P
R
và một phần bị
phá hủy. Không thể tách riêng được hai dạng P
R
và P
FR
. Trong 100% ánh sáng đ ỏ
có 85% P
FR
và 100% ánh sáng đỏ xa có 97% P
R
. Tỉ lệ cân bằng đỏ/đỏ xa đ ược gọi
là trạng thái quang cân bằng (photoationary).
Chức năng của phytochrome
Phytochrome có ch ức năng trong các đáp ứng ánh sáng v à quang kỳ của thực

vật: phân hóa lục lạp từ proplastid, nảy mầm hạt, kéo d ài thân và ra hoa.
Phytochrome là nhân t ố trung gian trong sự đáp ứng ức chế kéo d ài trục hạ diệp của
ánh sáng xanh. Nó có th ể tham gia vào quá trình truyền tín hiệu của cry1. Tuy nhi ên
Đồ án tốt nghiệp 19
Nguyễn Thị Kim Loan 19
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
sự ức chế kéo dài trục hạ diệp phụ thuộc cry1 có thể độc lập với phytochrome. Khi
đó PhyA có thể hoạt động như một thụ quan của ánh sáng xanh, điều khiển quá
trình mở rộng lá mầm dưới sự cảm ứng của ánh sáng xanh.
Kiểm soát sự biểu hiện gene bởi ánh sáng
Phytochrome kiểm soát sự phiên mã một số gene bao gồm tiểu ph ần nhỏ
rubisco, protein g ắn kết với chlorophyll a hay b v à enzyme ly giải phenylalanine
ammonia. Dưới ánh sáng đỏ, tốc độ phiên mã của tiểu phần nhỏ rubisco có thể tăng
lên 20 lần.
1.1.3.2. Các thụ quan ánh sáng xanh d ương ở thực vật
 Cryptochrome
Cryptochrome hiện diện trong hầu hết các c ơ thể eukaryote bậc cao (thực vật,
động vật và người) với sự đa dạng về số l ượng và kiểu loại. Ở thực vật nó hiện diện
trong cây hai lá mầm, cây một lá mầm, d ương xỉ, rêu và tảo.
Cấu tạo và đặc tính của cryptochorme
Hầu hết các cryptochorme thực vật l à các protein 70 – 80 kDa. Cryptochrome
là một flavoprotein của nhân, khác với phytochrom e được chuyển đến nhân do áp
lực của ánh sáng (Kircher và cộng sự, 1999), được xác định bởi phổ hoạt động của
nó, là thụ quan ánh sáng xanh giống nh ư photoplyase, m ột enzyme có chức năng
sửa chửa sai hỏng DNA d ưới tác dụng ánh sáng (Gressel, 1979 ).
Chức năng của crytochrome
Cryptochrome không có ho ạt tính sinh hóa, nh ưng sự biểu hiện của gene
crytochrome lại được điều hòa bởi ánh sáng bằng các c ơ chế khác nhau từ sự phi ên
mã cho đến sự thoái hóa.
Chức năng của cryptocchrome trong sự phát sinh hình thái thực vật chồng lấp

với hầu hết các chức năng của phytochrome (nh ư ở Arabidopsis). Vai trò của
cryptochrome ở Arabidopsis được thể hiện trong điều khiển phản v àng hóa, biểu
Đồ án tốt nghiệp 20
Nguyễn Thị Kim Loan 20
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
hiện gene và ra hoa theo quang k ỳ được biểu diễn bởi cả cry ptochrome và
phytochrome, lần lượt đóng vai trò khởi đầu trong đáp ứng với ánh sáng xanh/ UV –
A và ánh sáng đỏ/đỏ xa.
 Phototropin
Cho đến nay, phototropin đ ã được xác định ở nhiều lo ài thực vật khác nhau, từ
loài tảo xanh Chlamydomonas reinhardtii cho đến các loài thực vật bậc cao hơn
(Briggs và cộng sự, 2001).
Đặc điểm chung của phototropin
Phototropin ban đ ầu được biết đến như một protein liên kết với màng sinh
chất có trọng lượng 120 kDa, có thể cảm ứng quá tr ình phosphoryl hóa b ởi ánh sáng
xanh ở cây con Arabidopsis thaliana (Gällagher và cộng sự, 1988).
Chức năng của phototropin
Phototropin được xem là một họ quang thụ quan flavoprotein mới, điều khiển
không chỉ sự quang hướng động ở thực vật, nó còn có vai trò quan tr ọng khác như:
sự tích lũy lục lạp (Sakai và cộng sự, 2001), sự mở khí khẩu (Kinoshita và cộng sự,
2001) và ức chế nhanh việc khởi đầu sinh tr ưởng trục hạ diệp (Folta v à Spalding,
2001) ở cây Arabidopsis và chu trình sinh sản ở Chlamydomonas ( Huang và Beck,
2003).
1.1.3.3. Các thụ quan tia cực tím (UV receptor) ở thực vật
Tia cực tím làm tổn thương các tế bào thực vật, do vậy các tế b ào tổng hợp
các chất bảo vệ như flavonoid trong bi ểu bì và lớp siêu dính trong cutin. Nh ững đáp
ứng này được kích thích bởi tia UV – B, tia này không đư ợc nhận biết bởi một
chromophore thật. Thay vào đó, tiểu phần D2 của quang hệ thống II (PSII) hấp thụ
và bị phá hủy bởi UV – B, các chu trình này được cảm ứng bởi các sản phẩm thoái
hóa. Chất bảo vệ flavonoid có màu vàng (flava Lat ), do đó hầu hết chúng hấp thu

Đồ án tốt nghiệp 21
Nguyễn Thị Kim Loan 21
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
ánh sáng (gồm cả tia xanh xa như UV). Flavonoid là ch ất chống oxy hóa (như
vitamin A, C và E), thu gom các g ốc tự do.
1.2. TẦM QUAN TRỌNG CỦA ÁNH SÁNG L ÊN SỰ SINH TRƯỞNG VÀ
PHÁT TRIỂN CỦA THỰC VẬT NUÔI CẤY
1.2.1. Ánh sáng với sự sống
Từ xa xưa, ánh sáng đã có vai trò trung tâm trong nh ững vấn đề về vật chất và
tinh thần của con người. Ánh sáng tương tác với những quá trình sinh học qua nhiều
hình thức khác nhau, có thể chia th ành 3 phạm trù chính:
 Thứ nhất, nó có thể gây hoại tử tế b ào hay cơ quan.
 Thứ hai, ánh sáng là môi trường mà cơ quan sinh vật có thể nhận thông ti n
từ môi trường xung quanh; hơn nữa, ánh sáng là một nhân tố môi tr ường
duy nhất điều khiển nhịp sinh học ở cả động vật v à thực vật.
 Thứ ba, thực vật sử dụng ánh sáng trực tiếp cho sản xuất sinh khối.
Như vậy, thông qua quá trìn h quang hợp, ánh sáng như là một nguồn khai sinh
tất cả các dạng năng l ượng sinh học (Hart, 1988).
1.2.2. Vai trò của ánh sáng đối với thực vật
1.2.2.1. Vai trò của ánh sáng trong q uang hợp ở thực vật
Sự sống trên trái đất phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời bởi ánh sáng là điều kiện
cho quá trình quang h ợp xảy ra. Mọi sự sống tr ên trái đất không thể tách rời quá
trình này. Thuật ngữ quang hợp chỉ r õ hai giai đoạn:
 Quang (photo): Có ngh ĩa là ánh sáng, chỉ giai đoạn cần ánh sáng.
 Hợp (synthesis): Có nghĩa l à đặc chung lại với nhau, chỉ sự tổng hợp
đường (nhờ chu trình Calvin).
Ngày nay, chúng ta bi ết đến quang hợp là quá trình giúp thực vật dùng năng
lượng ánh sáng để tạo glucose v à phóng thích oxygen từ carbon dioxide và nước
(plant phiology).
Đồ án tốt nghiệp 22

Nguyễn Thị Kim Loan 22
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
Phương trình tổng quát của quang hợp ở thực vật được biểu diễn như sau:
Ánh sáng, diệp lục
6 CO
2
+ 6 H
2
O C
6
H
12
O
6
+ 6 O
2
Các bước sóng ánh sáng được sử dụng trong quang hợp chỉ l à một phần nhỏ
của toàn bộ quang phổ điện từ. Ở thực vật bậc cao, ánh sáng đỏ, tím, xanh điều
khiển quá trình quang hợp hiệu quả nhất. Những m àu này nằm trong vùng ánh sáng
khả kiến có bước sóng trong khoảng từ 380 đến 750 nm. Khả năng kích thích các
electron của ánh sáng liên quan đến bước sóng hơn là cường độ của chùm sáng. Chỉ
có một phần nhỏ ánh sáng đ ược thực vật thực sự hấp thu (Fried, 1995).
1.2.2.2. Ánh sáng với vai trò là một nhân tố môi trường
Năng lượng bức xạ được thực vật sử dụng theo 2 cách hoàn toàn riêng bi ệt –
như một nguồn năng lượng và như một nguồn thông tin. Trong các nhân tố môi
trường, ánh sáng đặc biệt ph ù hợp với vai trò thứ hai. Không giống các nhân tố như:
trọng lực, nhiệt độ, nước, chất dinh dưỡng, gió, v.v… ánh sáng có thể truyền thông
tin qua nhiều dạng khác nhau; trong đó, có t ối thiểu 4 đặc trưng: chất lượng, lượng,
hướng và quang kỳ.
 Chất lượng: Dạng năng lượng bức xạ, màu, quang phổ, thành phần bước

sóng là tất cả những từ dùng diễn tả đặc trưng này của ánh sáng.
 Lượng: Số lượng năng lượng bức xạ, cường độ, số photon, tốc độ dòng
xác định rõ đặc trưng thứ hai này.
 Hướng: Có sự đa dạng rất lớn giữa các môi tr ường sống khác nhau theo
hướng chiếu sáng.
 Quang kỳ: Mô tả sự khác nhau đều đặn do chu k ì ngày đêm và sự thay đổi
độ dài ngày theo mùa.
1.2.2.3. Vai trò của các loại ánh sáng l ên quá trình sinh trưởng và phát triển
thực vật
Đồ án tốt nghiệp 23
Nguyễn Thị Kim Loan 23
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
Nhiều đặc tính về phát triển h ình thái của thực vật và ex vitro bị ảnh hưởng
bởi các điều kiện môi tr ường như ánh sáng (về chất lượng, cường độ, thời gian và
hướng chiếu sáng), nhiệt độ, th ành phần khí (CO
2
, O
2
, H
2
O, C
2
H
4
), thành phần môi
trường (Kozai và cộng sự, 1992).
Năng lượng bức xạ có những ảnh h ưởng quan trọng lên hình thái và hoạt động
của thực vật bao gồm sự phát triển khả năng quang hợp, tham gia v ào nhịp nội sinh
và định hướng về không gian và thời gian. Vai trò khác nhau c ủa ánh sáng lên sự
sinh trưởng và phát triển của thực vật được tóm tắt trong bảng 1. 1.

Bảng 1.1. Tác động của ánh sáng l ên thực vật (Hart, 1988)
Dạng hoạt động
Đáp ứng
Ví dụ
Sản xuất sinh khối
Quang hợp
Vi khuẩn hay thực vật xanh
Tính hướng sáng và
hướng quang động
Tảo di động và vi khuẩn
Quang kích thích
Thực vật (không di động), nấm
Tính hướng dương
Thu nhận ánh sáng bởi lá v à hoa
Định hướng trong
không gian
Ảnh hưởng do bóng râm
Sự phát triển của thân v à lá
Đồ án tốt nghiệp 24
Nguyễn Thị Kim Loan 24
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
Tính hướng nơi râm, mát
Sự phát triển của rêu
Nhịp thời gian
Nhiều hoạt động trao đổi chất,
phân chia tế bào và phát triển,
mở khí khổng, di chuyển về
đêm
Định hướng theo
thời gian

Quang kỳ
Sự nở hoa, cảm ứng ngủ, sự
rụng lá, sự tạo ống tr àng hoa,
thân hành, củ và thân bò
Tạo màu xanh
Tổng hợp sắc tố v à phát triển
lục lạp
Định hình dạng
Những ảnh hưởng lên sự
phát triển
Mở trụ dưới lá mầm, sự phát
triển cuống, sự mở rộng lá, dạng
nhánh và sự phát triển rễ
Sự chiếu sáng có ảnh h ưởng lên sự sinh trưởng của tế bào, mô thực vật và sự
sinh tổng hợp chất biến d ưỡng sơ cấp và thứ cấp (Ouyang và cộng sự, 2003). Chúng
tăng theo cường độ chiếu sáng v à hiện tượng bão hòa ánh sáng xu ất hiện sau khi
cường độ chiếu sáng đạt đến điểm b ão hòa ánh sáng, khác nhau t ừ loài này đến loài
khác (Zhong và cộng sự, 1991). Sự chiếu sáng với c ường độ ánh sáng và chất lượng
phổ ánh sáng khác nhau có tác động đáng kể l ên sự sinh trưởng của mô sẹo của
Cistanche deserticola và sự sinh tổng hợp phenylethanoid glycosides (Ouyang và
cộng sự, 2003) – một thành phần có vai trò quan trọng trong việc ổn định chức năng
sinh sản, tiếp nhận các gốc oxygen tự do v à chống lão hóa do sự biến đổi hoạt tính
của phenylalanine ammonia lyase (PAL), enzyme then chốt xúc tác cho sự bố trí cố
định trong không gian, kháng, khử nhóm ammonia từ cả phenylalanine v à tyrosine
để tạo ra cinamic acid v à các tiền chất của nó (Ouyang và cộng sự, 2003).
 Ánh sáng trắng
Đồ án tốt nghiệp 25
Nguyễn Thị Kim Loan 25
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
Ánh sáng trắng là tổng hợp của các loại ánh sáng có b ước sóng khác nhau

(400 – 800 nm), thích hợp cho nhiều loại đáp ứng của thực vật .
Trong nuôi cấy dịch huyền phù của Perilla frutescens, sự chiếu ánh sáng trắng
với cường độ 27,2 W.m
-2
trong suốt thời gian nuôi cấy rất hiệu quả và lượng
anthocyanin được tạo ra cao gấp hai lần so với không chiếu sáng (Zh ong và cộng
sự, 1991). Ánh sáng tr ắng tăng cường sự sinh trưởng của chồi cây Artemisia annua
L. và làm tăng hàm lư ợng artemisinin của nó. Trong điều kiện tối, chồi không sinh
trưởng và artemisinin không t ạo ra (Liu và cộng sự, 1999).
 Ánh sáng đỏ/đỏ xa
Kéo dài rễ
Trong nuôi cấy lông rễ của Artemisia annua L., sinh khối lông rễ và hàm
lượng artemisia dưới ánh sáng đỏ cao h ơn 17 đến 67% so với dưới ánh sáng trắng
(Wang và cộng sự, 2001).
Kéo dài lóng thân
Tỉ lệ bức xạ tia đỏ:đỏ xa (R:Fr) có ảnh h ưởng đến sự kéo dài lóng thân ở thực
vật (Klein, 1969). Ng ười ta có thể tính tỉ lệ bức xạ R:Fr trong các môi tr ường khác
nhau dựa trên sự hấp thu các sắc tố quang hợp (bảng 1.2).
Bảng 1.2. Tỉ lệ bức xạ R:Fr ở các loại môi trường khác nhau (Holmes, 1984;
Smith, 1982; Morgan và Smith, 1981)
Loại ánh sáng/Môi tr ường
Tỉ lệ R:Fr
Ánh sáng tự nhiên
Ánh sáng ban ngày
Ánh sáng xế chiều
1,19
0,7 – 0,9
Ánh sáng nhân tạo
Ánh sáng đèn sợi đốt
Ánh sáng đèn huỳnh quang

0,7
13,5
Đồ án tốt nghiệp 26
Nguyễn Thị Kim Loan 26
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
Nước (độ sâu 1 m)
Có than bùn
Có đá vôi
17,2
a
1,2
a
Tán che
Lúa mì
Củ cải đường
Rừng thay lá (sồi)
Rừng tùng bách
Rừng nhiệt đới
0,2 – 0,5
0,03 – 0,04
0,36 – 0,9
0,15 – 0,76
0,22 – 0,77
Đất (độ sâu 5 m)
0,5 – 0,8
a
Dữ liệu từ Spence (1981), tỉ lệ đ ược tính bởi Smith (1982).
 Ánh sáng xanh
Thúc đẩy sự sinh trưởng của mô sẹo
Mô sẹo được nuôi cấy dưới ánh sáng xanh 435 nm cho nhiều sinh khối (18,4 g

DW l
-1
) và PeG (2,4 g/l) nhất, lần lượt cao hơn 19 và 41% so với khi nuôi cấy dưới
ánh sáng trắng. Điều này được giải thích do hoạt tính của PAL trong mô sẹ o được
nuôi cấy dưới ánh sáng xanh cao h ơn so với dưới ánh sáng trắng trong to àn bộ thời
gian nuôi cấy (Ouyang và cộng sự, 2003).
Ức chế sự kéo dài thân
Việc chiếu ánh sáng xanh li ên tục trong nuôi cấy cây Diếp cá Lactuca sativa
L. trong môi trường nước làm giảm đáng kể sự kéo dài trục hạ diệp so với việc
chiếu ánh sáng đỏ (Volmaro và cộng sự, 1998). Ánh sáng xanh tăng c ũng làm giảm
chiều cao của Antirrhinum (Khattak và cộng sự, 2004).
 Ánh sáng xanh lục và tia UV gần
Bước sóng UV gần (200 – 380 nm) và xanh lục có khả năng kìm hãm sự sinh
trưởng của thực vật do tác động đến quang hợp v à sự phát triển bình thường của
Đồ án tốt nghiệp 27
Nguyễn Thị Kim Loan 27
Lớp 47 Công nghệ sinh học – Đại học Nha Trang
cây. Ngược lại khi loại bỏ một cách có chọn lọc các tia UV gần v à xanh lục từ ánh
sáng trắng sẽ tăng cường sinh trưởng cho cây (Internet 4).
1.2.2.4. Vai trò của ánh sáng lên quá trình phát sinh hình thái c ủa thực vật
Quang phát sinh hình thái là quá trình ki ểm soát sự sinh tr ưởng, phát triển v à
phát sinh hình thái của thực vật dưới ánh sáng. Quá tr ình này được điều khiển bởi ít
nhất bốn con đường khác nhau của các quang thụ quan.
Trong điều kiện tối, cây phát triển theo một ch ương trình gọi là
“skotomorphogensis”, ch ẳng hạn như kéo dài chồi (trục hạ diệp dài), có rất ít hay
không có lá mầm và lá thật, bị vàng hóa.
 Cường độ ánh sáng
Cường độ ánh sáng từ 1000 – 2500 lux được dùng phổ biến cho nuôi cấy
nhiều loại mô. Với cường độ ánh sáng lớn h ơn thì sinh trưởng của chồi chậm lại
nhưng thúc đẩy quá trình tạo rễ. Theo Ammirato (198 7), ánh sáng tham gia vào s ự

phát sinh và phát tri ển của phôi soma. Ánh sá ng ở cường độ cao gây nên sự sinh
trưởng của mô sẹo; ở c ường độ trung bình kích thích tạo chồi; ngoài ra, ở cường độ
thấp sẽ gia tăng chiều cao v à có màu xanh đậm.
 Quang phổ ánh sáng
Vấn đề quang phổ ánh sáng đ ã được nhiều tác giả nghi ên cứu như Pierik
(1987), Reutes (1988), v.v. Nuôi c ấy cây Quỳ thiên trúc Pelargonium ở ánh sáng đỏ
làm tăng chiều cao thân chồi, trong khi ánh sáng xanh lại có tác dụng ức chế
(Appelgen, 1991). Đ ối với cây thuốc lá th ì ngược lại, ánh sáng xanh kích thích sự
biệt hóa chồi, ánh sáng trắng (tức ánh sáng đa sắc) k ìm hãm sự tạo rễ nhưng hoạt
hóa sự tạo chồi phụ (Pierik, 1987). Ảnh hưởng của ánh sáng ở các b ước sóng khác
nhau được trình bày tóm tắt trong bảng 1.3.
Bảng 1.3. Ảnh hưởng của các bước sóng ánh sáng khác nhau l ên thực vật (Van
der Veen và Meijer, 1962)