cải tiến quy trình nhân giống gừng bằng phương pháp nuôi cấy mô
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (352.59 KB, 29 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
KHOA NÔNG NGHIỆP – TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
------------------
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG
CẢI TIẾN QUI TRÌNH NHÂN GIỐNG GỪNG (Zingiber officinale
Rosc.) BẰNG PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY MÔ
Chủ nhiệm đề tài: ThS. HUỲNH TRƯỜNG HUÊ
Long Xuyên, tháng 10 năm 2009
TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
KHOA NÔNG NGHIỆP – TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
------------------
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG
CẢI TIẾN QUI TRÌNH NHÂN GIỐNG GỪNG (Zingiber officinale
Rosc.) BẰNG PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY MÔ
Chủ nhiệm đề tài: ThS. HUỲNH TRƯỜNG HUÊ
Long Xuyên, tháng 10 năm 2009
CẢI TIẾN QUI TRÌNH NHÂN GIỐNG GỪNG (Zingiber officinale
Rosc.) BẰNG PHƯƠNG PHÁP NUÔI CẤY MÔ
TÓM LƯỢC
Đề tài: “Cải tiến qui trình nhân giống gừng (Zingiber officinale Rosc.) bằng phương
pháp nuôi cấy mô” được thực hiện nhằm để tạo nguồn gừng giống in-vitro, khảo sát
nồng độ kích thích tố tối ưu cho việc nhân giống gừng và xây dựng qui trình nhân giống
gừng trong điều kiện in vitro. Đề tài được thực hiện với 4 thí nghiệm, kết quả đạt được
như sau:
- Xử lý khử trùng mẫu với hóa chất Ca(OCl)
2
đạt hiệu quả khử trùng cao nhất, cho kết
quả mẫu sống vô trùng cao (70%) trong thời gian 25-30 phút ở nồng độ 10%.
- Nhân chồi với kích thích tố BA bổ sung vào môi trường MS ở nồng độ 2 mg.l
-1
, chồi
gừng tăng trưởng và phát triển nhanh.
- Kích thích tạo rễ ở nồng độ 1 mg.l
-1
NAA trên môi trường MS, chồi gừng có số rễ và
chiều dài rễ cao nhất.
- Tạo cây hoàn chỉnh với 2 kích thích tố BA-NAA được bổ sung vào môi trường MS ở
nồng độ 2-0,5 mg.l
-1
và 1-1mg.l
-1
, cây có hệ thống rễ và chồi phát triển tốt nhất.
Sau đó, cây con được thuần hóa trong điều kiện nhà lưới đạt tỷ lệ sống trên 90%.
Từ các kết quả thí nghiệm, xây dựng được quy trình nhân giống gừng bằng phương
pháp nuôi cấy mô.
i
MỤC LỤC
Nội dung
Tóm lược ………………………………………………………………………
Mục lục ………………………………………………………………………..
Danh sách bảng ……………………………………………………………….
Danh sách hình ………………………………………………………………..
Danh sách phụ chương ……………………………………………………….
Chương I MỞ ĐẦU …………………………………………………………...
Trang
i
ii
iv
v
vi
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
3
3
4
4
4
5
5
5
6
6
6
6
6
6
7
7
7
7
7
7
8
8
9
10
A. MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU …………………………………………….
I. MỤC TIÊU …………………………………………………………………………………...
II. NỘI DUNG ………………………………………………………………………………….
B. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU …………………………………………….
I. ĐỐI TƯỢNG …………………………………………………………………………………
II. PHẠM VI NGHIÊN CỨU …………………………………………………………………..
C.
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ………………………………
I. CƠ SỞ LÝ LUẬN ……………………………………………………………………………
1. Phân loại …………………………………………………………………….
2. Nguồn gốc phân bố ………………………………………………………….
3. Đặc tính sinh học …………………………………………………………….
4. Bệnh hại trên củ gừng ……………………………………………………….
5. Công dụng …………………………………………………………………...
6. Các phương pháp nhân giống cây gừng ……………………………………..
7. Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nuôi cấy mô thực vật ………………
7.1. Chọn lựa mẫu cấy ……………………………………………………….
7.2. Khử trùng mẫu cấy ……………………………………………………...
7.3. Môi trường nuôi cấy …………………………………………………….
7.4. Chất điều hòa sinh trưởng ………………………………………………
7.5. Điều kiện nuôi cấy ……………………………………………………...
II. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU …………………………………………………………...
1. Phương tiện nghiên cứu ……………………………………………………..
1.1. Vật liệu ………………………………………………………………….
1.2. Địa điểm thực hiện ……………………………………………………...
1.3. Dụng cụ và hóa chất …………………………………………………….
2. Phương pháp nghiên cứu …………………………………………………….
2.1. Môi trường nuôi cấy …………………………………………………...
2.2. Chuẩn bị mẫu cấy ……………………………………………………...
2.3. Cách khử mẫu và nuôi cấy …………………………………………….
2.4 Bố trí thí nghiệm ……………………………………………………….
2.4.1. Khử mẫu …………………………………………………………...
2.4.2. Nhân chồi ………………………………………………………….
2.4.3. Tạo rễ ……………………………………………………………...
2.4.4. Tạo cây hoàn chỉnh …..………………………………………….
2.4.5. Chuyển cây ra vườn ươm ………………………………………….
2.5. Phân tích số liệu ……………………………………………………….
10
11
11
11
12
Chương II KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ ……..
I. KHỬ MẪU …………………………………………………………………………………...
1. Hypocanxiclorua [Ca(OCl)
2
] ………………………………………………..
2. Hyposodiumchlorua (NaOCl – Javen) ………………………………………
ii
II. NHÂN CHỒI ………………………………………………………………………………...
III. TẠO RỄ ……………………………………………………………………………………..
IV. TẠO CÂY …………………………………………………………………………………..
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ …………………………………………………...
A. KẾT LUẬN ………………………………………………………………………………….
B. ĐẾ NGHỊ …………………………………………………………………………………….
Tài liệu tham khảo ……………………………………………………………
13
15
19
28
28
29
30
iii
DANH SÁCH BẢNG
Tên bảng Trang
Bảng 1:
Bảng 2:
Bảng 3:
Bảng 4:
Bảng 5:
Bảng 6:
Bảng 7:
Bảng 8:
Nồng độ và thời gian của chất khử mẫu Ca(OCl)
2
và Javen …………..
Nồng độ kích thích tố BA và NAA bổ sung vào môi trường MS ……...
Ảnh hưởng của nồng độ Ca(OCl)
2
và thời gian khử trùng lên mẫu cấy..
Ảnh hưởng của tỷ lệ dung dịch Javen và thời gian khử trùng lên mẫu
cấy …………………………………………………………………….
Sự tăng trưởng của chồi gừng ở thời điểm 4 và 8 tuần sau khi cấy …..
Sự phát triển của rễ ở thời điểm 2 tuần, 4 tuần và 6 tuần sau khi cấy ...
Ảnh hưởng của kích thích tố BA và NAA lên quá trình sinh trưởng của
chồi gừng ở thời điểm 4 tuần SKC ……………………………….
Ảnh hưởng của kích thích tố BA và NAA lên quá trình sinh trưởng của
chồi gừng ở thời điểm 8 tuần SKC ……………………………….
8
9
11
12
14
16
20
21
iv
DANH SÁCH HÌNH
Tên hình Trang
Hình 1:
Hình 2:
Hình 3:
Hình 4:
Hình 5:
Hình 6:
Hình 7:
Hình 8:
Hình 9:
Hình 10:
Hình 11:
Hình 12:
Hình 13:
Hình 14:
Hình 15:
Hình 16:
Hình 17:
Hình 18:
Hình 19:
Mẫu sống vô trùng sau 2 tuần nuôi cấy ………………………………
Chồi gừng bổ sung BA 2 mg.l
-1
giai đoạn 4 tuần sau khi cấy ………...
Chồi gừng bổ sung BA 2 mg.l
-1
giai đoạn 8 tuần sau khi cấy ...............
Tăng trưởng của rễ ở nghiệm thức đối chứng 4 tuần SKC ...................
Tăng trưởng của rễ bổ sung 0,5 và 1 mg.l
-1
NAA ở giai đoạn 4 tuần
SKC .......................................................................................................
Tăng trưởng của rễ bổ sung 1 và 2 mg.l
-1
NAA ở giai đoạn 4 tuần
SKC .......................................................................................................
Tăng trưởng của rễ bổ sung 2,5 và 3 mg.l
-1
NAA giai đoạn 4 tuần
SKC …………………………………………………………………...
Tăng trưởng của rễ bổ sung 4 và 5 mg.l
-1
NAA giai đoạn 4 tuần SKC
Chồi gừng bổ sung 1 mg.l
-1
NAA giai đoạn 6 tuần SKC ……………..
Tăng trưởng của chồi gừng giai đoạn 6 tuần SKC ……………………
Chồi gừng bổ sung 2-0,5 mg.l
-1
BA-NAA giai đoạn 4 tuần sau khi
cấy……………………………………………………………………..
Chồi gừng bổ sung 2-05 mg.l
-1
BA-NAA giai đoạn 8 tuần sau khi cấy
Chồi gừng bổ sung 2-05 mg.l
-1
BA-NAA ở giai đoạn 8 tuần sau khi
cấy so với đối chứng…………………………………………
Chồi gừng bổ sung 1-1 mg.l
-1
BA-NAA giai đoạn 8 tuần sau khi cấy..
Cây gừng bổ sung 0,5-1 mg.l
-1
BA-NAA giai đoạn 8 tuần sau khi cấy
Cây gừng bổ sung 2-1 mg.l
-1
BA-NAA giai đoạn 8 tuần sau khi cấy....
Cây gừng in-vitro trồng ươm trong điều kiện nhà lưới ……………….
Cây gừng sau 2 tuần trồng ươm trong điều kiện nhà lưới …………….
Cây gừng sau 2 tuần trồng trong bầu trong điều kiện nhà lưới ……….
13
15
15
17
17
18
18
18
18
19
22
23
23
24
24
25
25
26
26
v
vi
PHỤ CHƯƠNG
Tên phụ chương Trang
Phụ chương 1:
Phụ chương 2:
Phụ chương 3:
Phụ chương 4:
Phụ chương 5:
Phụ chương 6:
Phụ chương 7:
Phụ chương 8:
Phụ chương 9:
Phụ chương 10:
Phụ chương 11:
Phụ chương 12:
Phụ chương 13:
Phụ chương 14:
Phụ chương 15:
Phụ chương 16:
Phụ chương 17:
Phụ chương 18:
Phụ chương 19:
Phụ chương 20:
Phụ chương 21:
Phụ chương 22:
ANOVA số chồi của thí nghiệm nhân chồi ở thời điểm 4 tuần
SKC …………………………………………………………….
ANOVA số chồi của thí nghiệm nhân chồi ở thời điểm 8 tuần
SKC …………………………………………………………….
ANOVA số lá của thí nghiệm nhân chồi ở thời điểm 4 tuần
SKC …………………………………………………………….
ANOVA số lá của thí nghiệm nhân chồi ở thời điểm 8 tuần
SKC …………………………………………………………….
ANOVA cao chồi của thí nghiệm nhân chồi ở thời điểm 4 tuần
SKC …………………………………………………………….
ANOVA cao chồi của thí nghiệm nhân chồi ở thời điểm 8 tuần
SKC …………………………………………………………….
ANOVA số rễ của thí nghiệm tạo rễ ở thời điểm 2 tuần SKC …
ANOVA số rễ của thí nghiệm tạo rễ ở thời điểm 4 tuần SKC …
ANOVA số rễ của thí nghiệm tạo rễ ở thời điểm 6 tuần SKC …
ANOVA dài rễ của thí nghiệm tạo rễ ở thời điểm 2 tuần SKC ..
ANOVA dài rễ của thí nghiệm tạo rễ ở thời điểm 4 tuần SKC ..
ANOVA dài rễ của thí nghiệm tạo rễ ở thời điểm 6 tuần SKC ..
ANOVA số chồi của thí nghiệm tạo cây ở thời điểm 4 tuần
SKC ……………………………………………………………
ANOVA số chồi của thí nghiệm tạo cây ở thời điểm 8 tuần
SKC …………………………………………………………….
ANOVA số lá của thí nghiệm tạo cây ở thời điểm 4 tuần SKC
ANOVA số lá của thí nghiệm tạo cây ở thời điểm 8 tuần SKC
ANOVA cao chồi của thí nghiệm tạo cây ở thời điểm 4 tuần
SKC …………………………………………………………….
ANOVA cao chồi của thí nghiệm tạo cây ở thời điểm 8 tuần
SKC …………………………………………………………….
ANOVA số rễ của thí nghiệm tạo cây ở thời điểm 4 tuần SKC
ANOVA số rễ của thí nghiệm tạo cây ở thời điểm 8 tuần SKC
ANOVA dài rễ của thí nghiệm tạo cây ở thời điểm 4 tuần SKC
ANOVA dài rễ của thí nghiệm tạo cây ở thời điểm 8 tuần SKC
32
32
32
32
32
33
33
33
33
33
34
34
34
34
34
35
35
35
35
35
36
36
Danh mục các từ viết tắt
BA: Benzyladenine
NAA: α-Naphtalenacetic acid
Kn: Kinetin
GA: Gibberellic Acid
MS: Murashige và Skoog
SKC: sau khi cấy
w/v: trọng lượng/thể tích
v/v: thể tích/thể tích
Chương I
MỞ ĐẦU
Gừng (Zingiber officinale Rosc.) thuộc họ Zingiberaceae là một trong những cây quan
trọng của vùng nhiệt đới. Gừng là cây thân thảo, sống lâu năm, thân ngầm phát triển
dưới đất còn gọi là củ. Củ gừng có hương thơm và vị cay, được sử dụng làm gia vị trong
chế biến thức ăn, góp phần tăng thêm hương vị cho một số loại thực phẩm. Gừng cũng
là cây thảo dược, có nhiều đặc tính dược liệu quí rất có giá trị trong dược phẩm, được
dùng làm thuốc và làm nguồn nguyên liệu bào chế thuốc điều trị một số bệnh như cảm
lạnh, ho, nôn, mửa… Ở Ấn Độ và Trung Quốc từ thời cổ xưa đã sử dụng gừng điều trị
bệnh trên người và gia súc (Ravindran và Nirmal Babu, 2005).
Gừng cho năng suất rất cao, có thể đạt từ 40-80 tấn.ha
-1
(năng suất bình quân 60 tấn.ha
-
1
). An Giang có diện tích đất trồng gừng trên 60 ha, phân bố ở các huyện như Tri Tôn,
An Phú, Châu Phú và Chợ mới. Trong đó, huyện Chợ Mới có diện tích trồng gừng cao
nhất, khoảng 53 ha (Số liệu tổng hợp từ phòng Nông Nghiệp các Huyện – Sở Nông
Nghiệp An Giang, 2005).
Tuy nhiên, gừng rất dễ bị sâu bệnh tấn công, nhất là bệnh thối củ do nấm Pythium sp. và
vi khuẩn Erwinia sp. gây ra, làm thiệt hại rất lớn cho gừng giống cũng như gừng thương
phẩm. Hơn nữa, cây gừng sinh sản vô tính bằng củ dưới đất, hệ số nhân này thường rất
thấp 6-10 lần. Do đó, để có được năng suất 15-20 tấn.ha
-1
phải cần ít nhất 2-4 tấn gừng
giống. Cho nên, việc tồn trữ và giữ giống hàng năm gặp nhiều khó khăn và rất tốn kém,
vì cần số lượng lớn và dịch bệnh thường xuyên tấn công gừng giống.
Nhân giống gừng bằng phương pháp nuôi cấy mô sẽ tạo ra được sản lượng lớn cây
giống sạch bệnh phục vụ cho sản xuất, khắc phục được những khó khăn trong việc lưu
giữ và tồn trữ giống, giúp cho nông dân chủ động được mùa vụ một cách dễ dàng,
không tốn kém diện tích cũng như chi phí tồn trữ giống. Vì vậy, đề tài “Cải tiến qui
trình nhân giống gừng (Zingiber officinale Rosc.) bằng phương pháp nuôi cấy mô”
được tiến hành để đáp ứng nhu cầu gừng giống cho thị trường, giúp ổn định sản xuất và
đời sống của nông dân.
A. MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
I. MỤC TIÊU
- Tạo nguồn gừng giống in-vitro
- Khảo sát nồng độ kích thích tố tối ưu cho việc nhân giống gừng
- Xây dựng qui trình nhân giống gừng trong điều kiện in-vitro
II. NỘI DUNG
Thực hiện nuôi cấy và nhân giống gừng trong điều kiện in vitro, gồm các bước sau:
1. Tạo nguồn mẫu in vitro: khảo sát nồng độ và thời gian của các chất khử trùng
mẫu (Hypocanxiclorite và Javen)
2. Nhân giống in-vitro: khảo sát nồng độ kích thích tố Auxin, Cytokinin thích hợp
cho việc nhân chồi, tạo rễ và tạo cây
3. Chuyển cây ra vườn ươm
1
