XÂY DỰNG HỆ THỐNG TÁI SINH IN VITRO VÀ NGHIÊN CỨU CHUYỂN NẠP GEN KHÁNG THUỐC DIỆT CỎ GLUFOSINATE TRÊN CÂY ĐẬU XANH (Vigna radiata (L.) Wilczek) BẰNG VI KHUẨN Agrobacterium tumefaciens Chuyên ngành: Trồng trọt Mã số: 60.62.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
****************

HÀ TRẦN MINH DŨNG

XÂY DỰNG HỆ THỐNG TÁI SINH IN VITRO VÀ
NGHIÊN CỨU CHUYỂN NẠP GEN KHÁNG THUỐC
DIỆT CỎ GLUFOSINATE TRÊN CÂY ĐẬU XANH
(Vigna radiata (L.) Wilczek) BẰNG VI KHUẨN
Agrobacterium tumefaciens

Chuyên ngành: Trồng trọt
Mã số: 60.62.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Hướng dẫn khoa học:

TS. BÙI MINH TRÍ

Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 4/2010


SỰ HIỆN DIỆN, PHÂN BỐ NẤM MYCORRHIZAE TRONG
RỄ-VÙNG RỄ MÍA VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NẤM ĐẾN
SINH TRƯỞNG CÂY MÍA (Saccharum officinarum L.)

NGUYỄN THỊ THÚY LIỄU

Hội đồng chấm luận văn
1. Chủ tịch:

PGS. TS. LÊ QUANG HƯNG
Đại học Nông Lâm TP. HCM

2. Thư ký:

TS. VÕ THÁI DÂN
Đại học Nông Lâm TP. HCM

3. Phản biện 1:

TS. LÊ ĐÌNH ĐÔN
Đại học Nông Lâm TP. HCM

4. Phản biện 2:

PGS. TS. MAI THÀNH PHỤNG
Trung tâm Khuyến nông quốc gia

5. Ủy viên:

PGS. TS. HUỲNH THANH HÙNG
Đại học Nông Lâm TP. HCM

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
HIỆU TRƯỞNG

i

LÝ LỊCH CÁ NHÂN
Tôi tên là Hà Trần Minh Dũng, sinh ngày 04 tháng 10 năm 1980 tại huyện
Hòa Thành, tỉnh Tây Ninh. Con ông Hà Văn Mẫn và Bà Trần Huệ Thư.
Tốt nghiệp Tú tài tại trường Trung học phổ thông Lý Thường Kiệt, tỉnh Tây
Ninh, năm 1997.
Tốt nghiệp Đại học ngành Nông học hệ chính quy tại Đại học Nông Lâm,
thành phố Hồ Chí Minh.
Theo học tiếng Pháp tại Viện trao đổi văn hóa với Pháp (Idecaf), TP. HCM
từ 2003 - 2007.
Tháng 9 năm 2005 theo học Cao học ngành Trồng trọt tại Đại học Nông
Lâm, Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh.
Tình trạng gia đình: chưa lập gia đình.
Địa chỉ liên lạc: ấp Khởi Hà, xã Cầu Khởi, huyện Dương Minh Châu, tỉnh
Tây Ninh.
Điện thoại: 0903318373
Email:

ii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và
chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào
khác.

Hà Trần Minh Dũng

iii


LỜI CẢM TẠ
Chân thành cảm tạ Ban Giám hiệu trường Đại học Nông Lâm, ban Giám đốc
Viện Nghiên cứu Công nghệ Sinh học và Môi trường và tất cả các cán bộ của Viện
đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Cảm tạ tất cả những Thầy Cô đã truyền đạt cho em kiến thức và phương
pháp luận trong khoa học.
Em xin chân thành cảm ơn TS. Bùi Minh Trí vì những hỗ trợ vật chất và tinh
thần quý báu trong một thời gian dài.
Con bày tỏ lòng biết ơn đối với Cha Mẹ về sự chăm sóc, động viên và lòng
kiên nhẫn.
Tôi muốn gửi lời cảm ơn đến các em Huệ, Hưng, Bình, Thu Trang, Thùy
Dương, Vũ, Dung, Nam, Phương Hoa vì sự giúp đỡ rất tận tình.
Cuối cùng tôi mong muốn gửi lời cảm ơn đến tất cả các thành viên lớp Cao
học Trồng trọt 2005, những người đã cùng tôi chia sẻ những niềm vui và cả những
khó khăn trong học tập.

Thủ Đức, ngày 18 tháng 4, 2010

iv


TÓM TẮT
Đề tài “Xây dựng hệ thống tái sinh in vitro và ứng dụng trong nghiên cứu
chuyển nạp gen bar kháng thuốc diệt cỏ glufosinate trên cây đậu xanh (Vigna
radiata (L.) Wilczek) bằng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens” được thực hiện từ
tháng 7/2007 đến tháng 9/2009 tại Viện Nghiên cứu Công nghệ sinh học và Môi
trường, trường Đại học Nông Lâm, TP. HCM.

Giống đậu xanh được sử dụng trong thi nghiệm là giống đậu xanh thương
phẩm NP-305 của Công ty TNHH sản xuất thương mại Tân Nông Phát và chủng vi
khuẩn Agrobacterium tumefaciens EHA101pIB-GUS do Jabcobsen cung cấp với
plasmid mang gen bar kháng thuốc diệt cỏ, gen P-mannop, gen luc và gen chỉ thị
gusA.
Chúng tôi đã xây dựng được quy trình tái sinh cây đậu xanh in vitro từ nốt
lá mầm, cây đậu xanh có thể phát triển tốt trong môi trường dinh dưỡng B5 không
có chất điều hòa sinh trưởng, đã xác định được các ngưỡng gây chết của PPT là 1
mg/l để phục vụ cho công tác chọn lọc.
Quá trình kiểm tra vi khuẩn cho thấy có sự hiện diện của plasmid và gen
mục tiêu trên plasmid chứng tỏ vi khuẩn đạt yêu cầu để thực hiện việc chuyển gen.
Quá trình nhuộm GUS cho thấy tỷ lệ dương tính đối với thuốc thử X-gluc
khá cao ở tất cả các nghiệm thức biến thiên từ 60 – 73%, tuy nhiên sự khác biệt này
không có nghĩa thống kê (P > 0,05).
Các loại kháng sinh cefotaxime, meropenem không có khả năng loại bỏ vi
khuẩn dẫn đến tình trạng tái nhiễm sau khi đồng nuôi cấy. Tuy nhiên, việc sử dụng
cyprofloxacin nồng độ 50 mg/l cho thấy có khả năng loại bỏ được vi khuẩn.
Hiệu suất chuyển gen còn thấp mà nguyên nhân có thể là do sự im lặng của
gen hoặc do giống NP-305 ít mẫn cảm với vi khuẩn. Cuối thí nghiệm, chúng tôi thu
được 2 dòng đậu xanh in vitro có khả năng sống được trong môi trường chọn lọc
với PPT và kết quả PCR từ mẫu lá 2 dòng này đã xác nhận sự có mặt của gen bar
trong bộ gen của cây đậu.

v


SUMMARY
This research was carried out at the Institute of Biotechnology and
Environment, Nông Lâm university, Hồ Chí Minh city from 7/2007 – 7/2009.
In this study, we used the seeds of a commercially grown genotype NP-305

obtained from Tân Nông Phát company. The cotyledonary node explants were
capable directly of developing shoots and roots on basal B5 medium without
growth regulators. We determined the lethal dose for mungbean in vitro planlets
was 1 mg/l PPT and 200 mg/l kanamycin. These doses were used in the selection
scheme of putative transformant plants.
Agrobacterium tumefaciens strain EHA101pIB-GUS, harboring a binary
vector pGII0229 Trgus cp148 luc carrying β-glucuronidase (gusA) gene, bialaphos
resistance (bar) gene, P-mannop gene and luc gene with nos poly–A promoter and
CaMV 35S terminator was provided by Jacobsen, Hannover university. The
presence of binary plasmid and bar gene was confirmed by electrophoresis and
PCR.
Cotyledonary node explants two day olds were transformed by cocultivation with Agrobacterium. After 3 days of co-cultivation, the transient GUS
expression has been shown in all treatments. The 10th treatment (cocultivation
during 30 minutes and 100 µM acetosyringone) resulted highest transient GUS
activity (73%) and the third treatment (cocultivation during 10 minutes and 50 µM
acetosyringone) showed the lowest (60%) but there was no statistical difference in
all treaments (P > 0,05).
In spite of the high concentration (1000 mg/l) of cefotaxime and
meropenem, these antibiotics could not eliminate the Agrobacterium. The problem
was only solved when we used 50 mg/l cyprofloxacin.
The genetic transformation frequency was low. At the end of this study, we
just obtained 2 lines of mungbean in vitro that can survive in the selection medium
with 1 mg/l PPT. The results were probably affected by gene silencing phenomenon
or genotype NP-305 was less suitable to Agrobacterium- mediated transformation.
The presence of bar gene in the genome of mungbean was evidenced by PCR and
electrophoresis.

vi

MỤC LỤC
Trang tựa
Trang chuẩn y ……………………………………………………………………... i
Lý lịch cá nhân…………………………………………………………………… ii
Lời cam đoan…………………………………………………………………….. iii
Cảm tạ …………………………………………………………………………… iv
Tóm tắt…………………………………………………………………………… v
Mục lục………………………………………………………………………….. vii
Danh sách các chữ viết tắt………………………………………………………
Danh sách các hình, biểu đồ và sơ đồ…………………………………………

xi
xiii

Danh sách các bảng ……………………………………………………………. xiv
Chương 1 MỞ ĐẦU ....................................................................................................1 
1.1 Đặt vấn đề .............................................................................................................1 
1.2 Mục tiêu đề tài .......................................................................................................1 
1.3 Giới hạn đề tài .......................................................................................................1 
Chương 2 TỔNG QUAN ............................................................................................3 
2.1 Nguồn gốc cây đậu xanh và tình hình sản xuất đậu xanh trên thế giới ................3 
2.2 Tình hình sản xuất đậu xanh ở Việt Nam .............................................................4 
2.3 Sự cạnh tranh giữa cỏ dại và cây trồng .................................................................5 
2.3.1 Cạnh tranh về dinh dưỡng ........................................................................................ 5 
2.3.2 Cạnh tranh về nước.................................................................................................... 6 
2.3.3 Cạnh tranh về ánh sáng ............................................................................................. 6 
2.3.4 Hiện tượng allelopathy.............................................................................................. 6 
2.4 Những thiệt hại do cỏ dại gây ra ...........................................................................6 
2.4.1 Tác động làm giảm năng suất cây trồng ................................................................. 6 
2.4.2 Ảnh hưởng đến chất lượng nông sản ...................................................................... 7 

2.4.3 Ảnh hưởng đến sức khoẻ gia súc ............................................................................. 7 
2.4.4 Ảnh hưởng đến sức khoẻ con người........................................................................ 7 

vii


2.4.5 Gây ô nhiễm, cản trở nguồn nước ........................................................................... 7 
2.5 Sự tái sinh in vitro của tế bào thực vật ..................................................................8 
2.5.1 Cơ chế của sự tái sinh ở thực vật .......................................................................8 
2.5.2 Ý nghĩa của sự tái sinh trong quá trình chuyển nạp gen ....................................8 
2.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tái sinh ......................................................9 
2.5.3.1 Các hợp chất cung cấp nitơ (N) ......................................................................9 
2.5.3.2 Đường .................................................................................................................... 10 
2.5.3.3 Vitamin .................................................................................................................. 10 
2.5.3.4 Các chất điều hòa sinh trưởng thực vật ............................................................. 10 
2.5.3.5 Ảnh hưởng của điều kiện nuôi cấy ..................................................................... 12 
2.6 Thành phần của gen và các gen chuyển nạp phổ biến ........................................12 
2.6.1 Promoter.................................................................................................................... 12 
2.6.2 Gen thông báo (reporter gene) ............................................................................... 13 
2.6.3 Chỉ thị chọn lọc (selectable marker) ..................................................................... 13 
2.6.4 Những gen chuyển nạp phổ biến vào cây trồng................................................... 14 
2.6.4.1 Gen Bt .................................................................................................................... 14 
2.6.4.2 Gen gna .................................................................................................................. 15 
2.6.4.3 Nhóm gen PR ........................................................................................................ 16 
2.6.4.4 Gen Xa–21 ............................................................................................................. 16 
2.6.4.5 Gen CP................................................................................................................... 17 
2.7 Các phương pháp chuyển nạp gen phổ biến .......................................................17 
2.7.1 Chuyển nạp gen bằng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens ............................. 18 
2.7.2 Chuyển nạp gen bằng phương pháp PEG (polyethylene glycol)....................... 21 
2.7.3 Chuyển nạp gen bằng phương pháp sử dụng xung điện (electroporation) ....... 22 

2.7.4 Chuyển nạp gen bằng phương pháp bắn gen (biolistic) ..................................... 22 
2.8 Các gen kháng thuốc diệt cỏ phổ biến và cơ chế kháng thuốc diệt cỏ của gen bar
đối với hoạt chất trừ cỏ glufosinate ................................................................................. 23 
2.8.1 Gen bxn ..................................................................................................................... 23 
2.8.2 Gen bar ..................................................................................................................... 24 

viii


2.8.3 Tình hình chuyển gen bar trên cây trồng.............................................................. 27 
2.9 Hoạt chất diệt cỏ glufosinate ...............................................................................28 
2.9.1 Cơ chế tác động của glufosinate ............................................................................ 28 
2.9.2 Sự chuyển hóa của glufosinate–ammonium trong cây trồng biến đổi di truyền
và cây trồng không biến đổi di truyền ............................................................................ 30 
2.10 Tình hình trồng cây chuyển gen trên thế giới ...................................................31 
2.11 Tình hình trồng cây chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ trên thế giới ...................33 
2.12 Tình hình nghiên cứu cây trồng chuyển gen tại Việt Nam ...............................35 
Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................38 
3.1 Thời gian và địa điểm nghiên cứu.......................................................................38 
3.2 Vật liệu thí nghiệm ..............................................................................................38 
3.2.1 Giống đậu xanh ........................................................................................................ 38 
3.2.2 Vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens và các gen chuyển nạp .......................... 38 
3.2.3 Hoá chất .................................................................................................................... 39 
3.2.4 Thiết bị dùng trong thí nghiệm .............................................................................. 40 
3.3 Phương pháp thí nghiệm .....................................................................................41 
3.3.1 Khảo sát các quy trình khử trùng hạt .................................................................... 41 
3.3.2 Xây dựng hệ thống tái sinh cây đậu xanh in vitro thông qua nốt lá mầm
(Cotyledonary node) ......................................................................................................... 43 
3.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của hoạt chất diệt cỏ phosphinothricin (PPT) đến sự tái
sinh của cây đậu xanh in vitro ......................................................................................... 45 

3.3.4 Kiểm tra plasmid trong tế bào vi khuẩn và gen bar trên plasmid ..................... 46 
3.3.5 Thiết lập quy trình chuyển gen .............................................................................. 47 
3.3.6 Khảo sát hiệu quả của các loại kháng sinh cefotaxim, meropenem và
cyprofloxacin đến quá trình loại bỏ vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens sau khi
đồng nuôi cấy ..................................................................................................................... 49 
3.3.7 Kiểm tra sự biểu hiện của gen chỉ thị gusA .......................................................... 49 
3.3.8 Chọn lọc cây chuyển gen ........................................................................................ 50 
3.3.9 Phản ứng PCR khuếch đại gen bar........................................................................ 51 

ix


Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................................53 
4.1 Khảo sát các quy trình khử trùng hạt ..................................................................53 
4.2 Kết quả khảo sát môi trường tạo chồi .................................................................54 
4.3 Kết quả khảo sát ngưỡng nồng độ gây chết của hoạt chất diệt cỏ PPT đối với cây
đậu xanh in vitro........................................................................................................56 
4.4 Kết quả ly trích plasmid và kiểm tra sự hiện diện của gen bar trên plasmid......58 
4.4.1 Kết quả kiểm tra plasmid .................................................................................58 
4.4.2 Kết quả kiểm tra sự hiện diện của gen bar trên plasmid .................................... 59 
4.5 Kết quả kiểm tra sự biểu hiện của gen gusA trên nốt lá mầm đậu xanh chuyển
gen .............................................................................................................................60 
4.6 Kết quả khảo sát khả năng diệt khuẩn của các loại kháng sinh cefotaxime,
meropenem và cyprofloxacin ....................................................................................61 
4.7 Kết quả chọn lọc cây đậu xanh in vitro giả định chuyển gen trong môi trường có
PPT ............................................................................................................................64 
4.8 Kết quả ly trích DNA tổng số và sự hiện diện của gen bar trong genome đậu
xanh ...........................................................................................................................65 
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ......................................................................69 
5.1 Kết luận ...............................................................................................................69 

5.2 Đề nghị ................................................................................................................70 
PHỤ LỤC ..................................................................................................................76 

x


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ABA: acid abscisic
ALS: acetolactate synthase
AS: acetosyringone
B1: thiamin
B3: acid nicotinic
B5-Co: Co-culture medium
B5-i: Inoculation medium
B5-Pre: Pre-culture medium
B6: pyridoxine
BA: benzyl adenin
Bt: Bacillus thuringiensis
bxn: bromoxynil nitrilase
bromoxynil: 3,5–dibromo–4–hydroxybenzonitrile
C: carbon
CP: coat protein
DHPS: dihydropteroate synthase
EPSPS: 3-enoyl pyruvyl shikimate 5-phosphate synthase
glufosinate: DL–homoalanin–4-yl (methyl) phosphinic acid
GNA: Galantus nivalis agglutinin
gusA: β–glucuronidase
GS: glutamine synthetase
ha: hectare
hph: hygromycin phospho transferase

IBA: indolebutyric acid
ioxynil: 3,5–di–iodo–4–hydroxybenzonitrile
M: mol
MES: morpholino ethan sulfonic acid

xi


MHB: 4–methyl–phosphinico–2–hydroxy–butanoic acid
MPA: 2–methylphosphinico–acetic acid
MPB: 4–methylphosphinico–butanoic acid
MPP: 3–methylphosphinico–propionic acid
NAG: N–acetyl–L–glufosinate
nptII: neomycin phospho transferase
OECD: Organisation for Economic Co-operation and Development
OH-AS: α-hydro acetosyringone
PAT: phosphinothricin acetyl transferase
PEG: polyethylene glycol
ppm: par per million
PPO: 4–methyl–phosphinico–2–oxo–butanoic acid
PPT: phosphinothricin
SDS: sodium dodecyl sulfat
Ti-plasmid: tumor-inducing plasmid
vir: virulence
X-gluc: 5–bromo–4–chloro–3–indolyl glucuronide

xii


DANH SÁCH CÁC HÌNH, BIỂU ĐỒ VÀ SƠ ĐỒ

Trang
Biểu đồ 2.1: Những nước sản xuất đậu xanh chủ yếu trên thế giới ............................4
Hình 2.1: Thành phần của một gen chuyển nạp........................................................14
Hình 2.2: Ti-plasmid của vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens ..............................20
Hình 2.3: Hoạt động của các gen vir trong quá trình xâm nhiễm của T-DNA vào tế
bào thực vật. .......................................................................................................21
Hình 2.4: Cấu trúc hóa học của Bialaphos ................................................................26
Hình 3.1: Plasmid pGII0229 Trgus cp148 luc ..........................................................39
Sơ đồ 3.1: Sơ đồ vùng T-DNA của plasmid pGII0229 Trgus cp148 luc..................39
Sơ đồ 3.2: Quy trình kiểm tra plasmid và gen bar trên vi khuẩn Agrobacterium
tumefaciens ........................................................................................................46
Sơ đồ 3.3: Các bước của quy trình nhuộm GUS mô đậu xanh sau 2 ngày đồng nuôi
cấy với vi khuẩn .................................................................................................50
Sơ đồ 3.4: Quy trình ly trích DNA cây đậu xanh......................................................51
Hình 4.1: Sự tạo chồi và tạo rễ cây đậu xanh in vitro giống NP-305 .......................56
Hình 4.2: Khả năng tái sinh chồi từ nốt lá mầm ở các nồng độ PPT 0; 0,5; 1; 2 mg/l
...........................................................................................................................58
Hình 4.3: Plasmid li trích từ vi khuẩn .......................................................................59
Hình 4.4: Kết quả kiểm tra gen bar trên plasmid......................................................59
Hình 4.5: Một số hình ảnh kết quả nhuộm GUS tiêu biểu ........................................61
Hình 4.6: Hai dòng đậu xanh in vitro M1 và M2 giả định chuyển gen trong môi
trường chọn lọc với 1 mg/l PPT ........................................................................65
Hình 4.7: Kết quả điện di DNA tổng số từ mô lá cây đậu xanh ...............................65
Hình 4.8: Sản phẩm gen bar trong bộ gen cây đậu xanh ..........................................66
Sơ đồ 4.1: Tóm tắt quy trình xây dựng hệ thống tái sinh và chuyển gen. ................67
Hình 4.9: Mô tả một số bước trong quy trình chuyển gen ........................................68

xiii

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Hàm lượng dinh dưỡng trong một số loài cỏ và cây trồng........................... 5
Bảng 2.2: Một số auxin được sử dụng phổ biến trong nuôi cấy mô in vitro ............. 11
Bảng 2.3: Một số cytokinin được sử dụng phổ biến trong nuôi cấy mô in vitro....... 11
Bảng 2.4: Các nước có diện tích cây chuyển gen lớn trên thế giới năm 2000 .......... 32
Bảng 2.5: Các nước có diện tích cây chuyển gen lớn trên thế giới năm 2006 .......... 32
Bảng 2.6: Các loại thuốc diệt cỏ và gen kháng phổ biến ............................................. 34
Bảng 2.7: Cây trồng chuyển gen kháng thuốc diệt cỏ và công ty sản xuất ................ 35
Bảng 3.1: Các quy trình thử nghiệm khử trùng hạt ....................................................... 42
Bảng 3.2: Thành phần môi trường tạo chồi ................................................................... 44
Bảng 3.3: Thành phần môi trường tạo rễ........................................................................ 44
Bảng 3.4: Môi trường chọn lọc với PPT ........................................................................ 45
Bảng 3.5: Các nghiệm thức trong thí nghiệm chuyển gen ........................................... 47
Bảng 3.6: Thành phần các môi trường tiền nuôi cấy (Pre-culture medium), môi
trường ủ (Inoculation medium) và môi trường đồng nuôi cấy (Co-culture medium)
............................................................................................................................................. 48

Bảng 3.7: Thành phần hoá chất thực hiện phản ứng PCR ........................................... 52
Bảng 3.8: Chương trình nhiệt thực hiện phản ứng PCR............................................... 52
Bảng 4.1: Kết quả khảo sát 3 quy trình khử trùng hạt .................................................. 53
Bảng 4.2: So sánh khả năng tạo chồi và tạo rễ cây đậu xanh in vitro trên môi trường
B5 với các nồng độ BA khác nhau .................................................................................. 54
Bảng 4.3: Tỷ lệ tái sinh chồi của nốt lá mầm ở các nồng độ 0; 0,5; 1; 2 mg/l PPT .. 57
Bảng 4.4: Kết quả nhuộm GUS ở các nghiệm thức chuyển gen ................................. 60
Bảng 4.5: Kết quả rửa mẫu với các loại kháng sinh cefotaxime, meropenem và
cyprofloxacin ở các nồng độ và thời gian khác nhau.................................................... 62

xiv

Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Cỏ dại luôn là một trong những vấn đề quan trọng mà người nông dân phải
đối mặt trong sản xuất. Cỏ dại cạnh tranh nước, dinh dưỡng, không gian sống với
cây trồng và từ đó làm giảm năng suất và chất lượng nông sản. Theo Winch (2006),
năng suất cây trồng bị tổn thất do cỏ dại gây ra là 16% ở châu Phi, 14% ở châu Á,
8% ở vùng Bắc, Nam và Trung Mỹ, 7% ở châu Âu. Trong canh tác đậu xanh theo
Kolar và Dhingra (1986) (trích dẫn bởi Sonia và ctv, 2006) cỏ dại có thể làm tổn thất
đến 30 – 40% năng suất.
Trong quá trình canh tác, nông dân thường kiểm soát cỏ dại bằng cách cày
xới, nhổ cỏ bằng tay, phun thuốc diệt cỏ hay kết hợp tất cả những biện pháp này.
Tuy nhiên, việc cày xới sẽ làm tăng tốc độ xói mòn đất do gió và nước, gây hậu quả
nghiêm trọng cho môi trường. Tương tự, biện pháp nhổ cỏ bằng tay cũng tỏ ra
không hiệu quả trên đồng ruộng có diện tích lớn. Vì có nhiều loại cỏ dại trên đồng
ruộng nên nông dân phải sử dụng nhiều loại thuốc diệt cỏ khác nhau. Biện pháp diệt
cỏ này rất tốn kém và gây ô nhiễm môi trường. Nhằm giải quyết hạn chế này các
nhà khoa học đã đề nghị biện pháp kiểm soát cỏ dại một cách đơn giản hơn là chỉ
phun thuốc diệt cỏ kết hợp với việc trồng cây mang tính trạng kháng thuốc diệt cỏ.
Cây trồng mang gen kháng thuốc diệt cỏ đã trở thành một công cụ hữu hiệu
trong việc kiểm soát cỏ dại và phù hợp với xu hướng canh tác làm đất tối thiểu hiện
nay. Cây trồng kháng thuốc diệt cỏ tạo sự tiện lợi trong canh tác cho người nông
dân do họ chỉ sử dụng thuốc diệt cỏ khi cần thiết mà không cần phải phun phòng
như trước đây. Họ chỉ cần sử dụng duy nhất một loại thuốc đặc hiệu nên có
thể kiểm soát được lượng thuốc sử dụng và vì vậy ít gây ô nhiễm môi trường. Mặt
khác, với xu hướng thiếu lao động thủ công trong ngành nông nghiệp trong tương

1

lai thì biện pháp trồng cây kháng thuốc diệt cỏ có thể giải phóng đáng kể sức lao
động cho nông dân.
Đậu xanh (Vigna radiata (L.) Wilczek) là cây trồng quan trọng trong nhóm
đậu đỗ cùng với đậu nành và đậu phộng. Trồng cây đậu xanh vừa cung cấp thức ăn
cho người và gia súc lại vừa có tác dụng cải tạo đất do nốt sần của cây chứa vi
khuẩn Rhizobium có khả năng cố định đạm (Lambrides và Godwin, 2007). Tuy
nhiên, năng suất đậu xanh vẫn còn hạn chế do một số đặc tính nông học chưa tốt và
cây thường mẫn cảm với các tác nhân sinh học như nấm, vi khuẩn, virus và côn
trùng (Mahalakshmi và ctv, 2006).
Hiện nay những nỗ lực cải tiến năng suất và chất lượng hạt đậu xanh bằng
con đường lai tạo cổ điển tỏ ra kém hiệu quả (Lambrides và Godwin, 2007). Vì vậy
việc ứng dụng những tiến bộ của công nghệ sinh học sẽ cung cấp những công cụ
hiệu quả hơn trong việc tạo ra những tính trạng mong muốn trên cây trồng. Đã có
nhiều báo cáo về chuyển gen được thực hiện trên đậu nành nhưng những nghiên
cứu tương tự trên cây đậu xanh còn tương đối hạn chế. Vì vậy, nhằm nghiên cứu
một quy trình chuyển nạp gen phù hợp trên đậu xanh, được sự hướng dẫn của TS.
Bùi Minh Trí, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài “Xây dựng hệ thống tái sinh in
vitro và nghiên cứu chuyển nạp gen kháng thuốc diệt cỏ glufosinate trên cây đậu
xanh (Vigna radiata (L.) Wilczek) bằng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens”.
1.2 Mục tiêu đề tài
- Xây dựng hệ thống tái sinh in vitro hoàn chỉnh cho cây đậu xanh.
- Xây dựng quy trình chuyển gen bar kháng thuốc diệt cỏ nhóm glufosinate
cho cây đậu xanh bằng vi khuẩn Agrobacterium tumefaciens.
1.3 Giới hạn đề tài
Đề tài được thực hiện từ tháng 7/2007 – 7/2009 và sẽ giới hạn ở giai đoạn
kiểm tra biểu hiện của gen chỉ thị gusA và sự hiện diện của gen bar trong genome
cây đậu xanh giả định chuyển gen bằng phản ứng PCR.

2

Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Nguồn gốc cây đậu xanh và tì nh hình sản xuất đậu xanh trên thế giới
Cây đậu xanh (Vigna radiata (L.) Wilczek) thuộc bộ Fabales, họ Fabaceae,
chi Vigna, là một loại cây trồng cổ truyền của nhân loại. Theo Vavilop (1951) (trích
dẫn bởi Nguyễn Thế Côn, 1996), trung tâm khởi nguyên của cây đậu xanh có thể là
ở vùng đồng bằng Burma của Ấn Độ. Tuy nhiên, người ta cũng tìm thấy dạng Vigna
radiata (L.) Wilczek hoang dại mọc ở vùng ven Ấn Độ Dương thuộc Đông Phi.
Hiện nay, đậu xanh được trồng ở 23 nước trên thế giới, từ 300 vĩ Bắc đến 300 vĩ
Nam, tập trung chủ yếu ở vùng Nam Á, Đông Á và Đông Nam Á. Đậu xanh đứng
đầu trong số các cây trồng thuộc chi Vigna về diện tích với khoảng 3,4 – 3,6 triệu ha
và sản lượng 1,4 – 1,8 triệu tấn. Hạt đậu xanh là nguồn thực phẩm giàu đạm vì
protein trong hạt chứa đủ 8 amino acid thiết yếu. Trong 100 g hạt đậu xanh chứa 64
mg Ca, 377 mg P và các loại vitamin quan trọng như vitamin B1 (0,72 mg), vitamin
B2 (0,15 mg), vitamin PP (2,4 mg), vitamin C (4 mg) (Nguyễn Thế Côn, 1996). Ở
châu Á có đến hàng trăm loại thực phẩm được chế biến từ đậu xanh trong đó có các
loại rất phổ biến trong đời sống hàng ngày như giá đậu, miến, bột dinh dưỡng. Ở
Việt Nam người ta thường sử dụng đậu xanh để làm xôi, nấu chè, làm bánh chưng,
bánh tét.
Các nước sản xuất đậu xanh chính trên thế giới là Ấn Độ (2,8 triệu ha),
Trung Quốc (772.000 ha), Myanmar (650.000 ha), Indonesia (324.000 ha), Thái
Lan (289.000 ha). Ấn Độ sản xuất hơn 50 % sản lượng đậu xanh của thế giới nhưng
chủ yếu là tiêu thụ trong nước (Vijayalakshmi và ctv, 2003) (trích dẫn bởi
Lambrides và Godwin, 2007) trong khi đó Thái Lan chỉ với diện tích 289.000 ha
nhưng lại là nước xuất khẩu đậu xanh lớn nhất thế giới. Trong 2 thập niên từ 1980 -

3

2000, diện tích trồng đậu xanh của Myanmar đã tăng lên 22% và đây là nước có
diện tích trồng đậu xanh lớn thứ 3 trên thế giới chỉ sau Ấn Độ và Trung Quốc.

Biểu đồ 2.1: Những nước sản xuất đậu xanh chủ yếu trên thế giới
(Nguồn: Theo Weinburger (2003) (trích dẫn bởi Lambrides và Godwin, 2007)
2.2 Tình hình sản xuất đậu xanh ở Việt Nam
Đậu xanh được trồng rải rác trên hầu hết các vùng miền ở nước ta do đây là
cây ngắn ngày, kỹ thuật canh tác tương đối đơn giản và không yêu cầu thâm canh
cao. Đậu xanh thường được trồng luân canh với các cây lương thực khác như lúa và
bắp. Ở đồng bằng sông Cửu Long, việc luân canh cây trồng cạn trên chân đất lúa đã
góp phần làm giảm nhu cầu nước tưới, đặc biệt là trong mùa nắng và làm gia tăng
độ phì của đất về lâu dài. Các mô hình luân canh cây bắp, đậu xanh và đậu nành
trên chân đất lúa đều cho hiệu quả kinh tế cao hơn mô hình độc canh cây lúa (Viện
Lúa đồng bằng sông Cửu Long, 2005).
Hiện nay, diện tích trồng đậu xanh còn hạn chế so với các cây họ đậu khác
như đậu nành, đậu phụng. Theo Nguyễn Văn Chương (2009), diện tích trồng đậu
xanh khoảng 60 - 80 nghìn ha, sản lượng không đủ để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ

4


trong nước, hàng năm phải nhập khẩu một lượng lớn từ Trung Quốc và Campuchia.
Một số nguyên nhân ảnh hưởng đến sự phát triển năng suất và hiệu quả kinh tế cây
đậu xanh là cây đậu nành phải thu hoạch 2 - 4 lần/vụ, việc thu và tách hạt thực hiện
thủ công rất khó khăn cho việc trồng với diện tích lớn (Phạm Văn Thiều, 2002).
2.3 Sự cạnh tranh giữa cỏ dại và cây trồng
Sự cạnh tranh là hoạt động của một sinh vật hoặc một quần thể giành lấy một
hoặc vài yếu tố sinh tồn mà sinh vật hoặc quần thể khác cũng muốn sử dụng trong
cùng một thời gian. Cạnh tranh giữa cỏ dại và cây trồng chủ yếu xảy ra về chất dinh

dưỡng, nước và ánh sáng.
2.3.1 Cạnh tranh về dinh dưỡng
Đạm (N) là yếu tố cạnh tranh quan trọng giữa cỏ dại và cây trồng. Sự cạnh
tranh cũng xảy ra đối với các chất dinh dưỡng khác. Cỏ thường hấp thu chất dinh
dưỡng nhanh hơn nhiều loại cây trồng và tích lũy trong mô với hàm lượng cao.
Theo Dương Văn Chín (2005), cây rau dền Amaranthus spp. tích lũy trên 3% N
trong chất khô, cỏ chỉ tích lũy 3,36% P2O5 trong chất khô, Chenopodium sp. và
Portulaca sp. tích lũy trên 1,3% K2O trong chất khô. Nhìn chung, cỏ dại lấy đi
lượng dinh dưỡng gấp 2 lần cây trồng do quần thể cỏ dại rất đa dạng và có khả năng
tích lũy dinh dưỡng trong thân với hàm lượng lớn.
Bảng 2.1: Hàm lượng dinh dưỡng trong một số loài cỏ và cây trồng
Loài thực vật

Phần trăm (%) lượng chất khô
N

P2O5

K2O

Rau dền (Amaranthus viridis)

3,16

0,06

4,51

Rau muối trắng (Chenopodium album)

2,59

0,37

4,34

Rau trai (Commelina benghalensis)

2,02

1,46

1,86

Cỏ lồng vực cạn (Echinochloa colona)

2,98

0,4

2,96

Lúa nước (Oryza sativa L.)

1,13

0,34

1,1

Mía (Saccharum officinarum L.)

0,33

0,19

0,67

Lúa mì (Triticum aestivum L.)

1,33

0,59

1,44

Cỏ dại

Cây trồng

(Nguồn: Theo Dương Văn Chín, 2005)

5


2.3.2 Cạnh tranh về nước
Cỏ dại cạnh tranh nước rất gay gắt với cây trồng nhất là ở những vùng khô
hạn. Để sản xuất ra cùng một lượng chất khô cỏ dại cần lượng nước cao hơn cây
trồng. Ở vùng khô hạn, cỏ dại sử dụng quá nhiều nước làm thiếu nước trầm trọng ở
giai đoạn ra hoa và tạo hạt của cây trồng dẫn đến giảm năng suất nghiêm trọng.

Nhiều loại cỏ có rễ sâu nên có thể lấy cả lượng nước dự trữ ở tầng đất sâu.
2.3.3 Cạnh tranh về ánh sáng
Trong việc cạnh tranh về ánh sáng thì yếu tố chiều cao là rất quan trọng.
Trong điều kiện nước và chất dinh dưỡng đầy đủ thì ánh sáng trở thành yếu tố cạnh
tranh quan trọng nhất. Sự cạnh tranh về ánh sáng có thể xảy ra rất sớm khi cỏ mọc
dày và che phủ cây trồng còn nhỏ.
2.3.4 Hiện tượng allelopathy
Allelopathy là hiện tượng một loài cây tiết ra chất hữu cơ từ rễ hoặc sự phân
hủy thân lá của loài cây này ảnh hưởng đến sự nảy mầm, sinh trưởng và phát triển
của loài thực vật khác. Theo Putnam và Tang (1986), có khoảng 90 loài cỏ có khả
năng cạnh tranh với cây trồng bằng cơ chế allelopathy (trích dẫn bởi Lambrides và
Godwin, 2007). Như vậy sự gây thiệt hại lẫn nhau giữa cỏ dại và cây trồng (weed–
crop interference) bao gồm sự cạnh tranh (weed–crop competition) và allelopathy.
2.4 Những thiệt hại do cỏ dại gây ra
Nhiều người không nhận biết đầy đủ những thiệt hại do cỏ dại gây ra vì nó
diễn biến từ từ, không gây thiệt hại nhanh chóng và rõ ràng như côn trùng và bệnh.
2.4.1 Tác động làm giảm năng suất cây trồng
Qua nhiều kết quả nghiên cứu thì cỏ dại gây ra thiệt hại lớn hơn so với côn
trùng và bệnh cộng lại (Bendixen, 1972) (trích dẫn bởi Dương Văn Chín, 2005). Cỏ
dại còn là ký chủ phụ của côn trùng, bệnh và là nơi trú ẩn của chuột. Cỏ dại trên
ruộng còn gây khó khăn cho quá trình canh tác. Hạt cỏ, thân, rễ sẽ làm ảnh hưởng
xấu đến quá trình chế biến nông sản.

6


2.4.2 Ảnh hưởng đến chất lượng nông sản
Hạt lúa mì có lẫn hạt cải dầu hoang (Brassica spp.) khi xay ra sẽ có mùi lạ
làm người tiêu dùng không chấp nhận. Trong quá trình bảo quản, hạt và thân lá cỏ
có ẩm độ cao sẽ làm nông sản mau bị hỏng. Cỏ dại lẫn vào cỏ làm thức ăn gia súc

gây mùi lạ làm gia súc không thích ăn.
2.4.3 Ảnh hưởng đến sức khoẻ gia súc
Một số loài cỏ có hàm lượng alkaloids, tanin, oxalates, glucocides và nitrate
rất cao có thể gây ngộ độc cho gia súc. Ví dụ cỏ Oxytropis spp. có thể gây sẩy thai
trên cừu và bò. Một số loài cỏ như kinh giới (Chenopodium sp.), rau dền
(Amaranthus sp.) trong điều kiện bình thường thì không độc nhưng khi gặp điều
kiện môi trường bất lợi sẽ tích lũy nitrate ở nồng độ rất cao (1000 ppm). Khi ăn vào
cơ thể, nitrate sẽ biến thành nitrite và gây độc cho gia súc (Dương Văn Chín, 2005).
2.4.4 Ảnh hưởng đến sức khoẻ con người
Nhiều loài cỏ gây dị ứng hoặc gây thương tích cho con người khi tiếp xúc.
Nhiều người bị cảm cúm mãn tính do hít phải hạt phấn của các loài cỏ như
Ambrosia sp. và Frenseria sp., có người bị dị ứng khi tiếp xúc với cỏ Parthenium
sp. Cỏ cũng là nơi trú ẩn của các côn trùng gây bệnh cho con người như ruồi TseTse gây bệnh ngủ, muỗi truyền bệnh sốt rét, sốt xuất huyết. Bèo (Pistia lanceolata)
là nơi trú ẩn và sinh sản của muỗi, lục bình (Water hyacinth) cung cấp oxy qua rễ
tạo điều kiện tốt cho lăng quăng phát triển.
2.4.5 Gây ô nhiễm, cản trở nguồn nước
Các loài cỏ thủy sinh làm cản trở giao thông thủy, làm giảm tốc độ chảy của
dòng nước. Cỏ thủy sinh làm tăng tốc độ bốc thoát hơi nước ở các ao hồ do hiện
tượng bốc thoát hơi nước. Tổng lượng nước bốc thoát hơi trên mặt hồ có lục bình
bằng 130 – 250% so với mặt hồ sạch cỏ (Dương Văn Chín, 2005). Cỏ làm ảnh
hưởng đến việc sản xuất thủy sản do rễ tiết ra các chất hữu cơ, do thân lá bị phân
hủy gây ô nhiễm nguồn nước. Việc thu hoạch thủy sản cũng sẽ khó khăn khi mặt
nước có nhiều cỏ. Tại bang West Bengal của Ấn Độ, việc thất thoát cá do cỏ dại
hàng năm khoảng 500 tấn (Ramachandran, 1969) (trích dẫn bởi Dương Văn Chín,

7


2005). Ngoài ra cỏ dại còn ảnh hưởng đến các công trình công cộng, gây khó khăn
trong công tác phòng cháy, chữa cháy, gây thiệt hại cho rừng và giảm vẻ mỹ quan

môi trường.
2.5 Sự tái sinh in vitro của tế bào thực vật
2.5.1 Cơ chế của sự tái sinh ở thực vật
Khi tách rời một bộ phận nào đó ra khỏi cây mẹ tức là ta đã làm cho tính
nguyên vẹn (totipotency) của cây bị vi phạm. Đặc tính vốn có của cây là khả năng
khôi phục lại tính nguyên vẹn đó bằng sự tái sinh. Khác với động vật, thực vật có
khả năng tái sinh mạnh mẽ hơn nhiều, từ một bộ phận tách rời khỏi cây mẹ trong
điều kiện nhất định nó có thể tái sinh để tạo thành một cây mới hoàn chỉnh. Sự tái
sinh ở thực vật có thể chia thành 2 dạng là tái sinh sinh lý và tái sinh bệnh.
Tái sinh sinh lý được hiểu như là sự thay thế những bộ phận đã mất đi và
điều này cần thiết cho đời sống của chúng. Đây là những biểu hiện về mặt sinh lý
cần thiết của cây, chẳng hạn như cây rụng lá vào mùa thu, mùa đông, sang mùa
xuân chúng lại tái sinh ra lá mới để đảm nhận chức năng quang hợp tốt hơn.
Tái sinh bệnh là quá trình tái sinh do vết thương gây ra. Khi cây bị tổn
thương sẽ xuất hiện sự tái sinh để làm lành vết thương hoặc phục hồi các phần đã
mất đi hay tái sinh cho ra cơ quan mới để khôi phục tính nguyên vẹn của cây. Khả
năng tái sinh của thực vật rất khác nhau phụ thuộc vào đặc tính của loài, giống, các
giai đoạn sinh trưởng, phát triển, mùa vụ và điều kiện sinh thái.
2.5.2 Ý nghĩa của sự tái sinh trong quá trình chuyển nạp gen
Từ lâu con người đã biết sử dụng đặc tính tái sinh này trong việc nhân giống
vô tính các loại cây trồng thông qua biện pháp giâm cành, chiết cành, ghép mắt và
nuôi cấy mô tế bào thực vật in vitro. Ngày nay, kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực
vật in vitro đã trở thành một khâu rất quan trọng trong quy trình chuyển nạp gen
vào cây trồng (Vũ Văn Vụ và ctv, 1998).
Để tạo cây chuyển gen, trước hết phải tạo ra được cây tái sinh từ một bộ
phận, mô hoặc một tế bào duy nhất, phát triển trong môi trường nuôi cấy in vitro.
Đây là bước rất quan trọng trong quy trình tạo ra cây trồng chuyển gen. Nhờ con

8

đường tái sinh này khi ta đưa một đoạn T-DNA mang gen có ích vào tế bào thực
vật, ta có thể thu nhận cây tái sinh mang gen này. Trong quá trình xây dựng hệ
thống tái sinh cần xác định các chất điều hòa sinh trưởng phù hợp, nồng độ các chất
này, vật liệu tái sinh, thời điểm tái sinh. Khi đã xác định được bộ phận nuôi cấy tốt
nhất, môi trường nuôi cấy thích hợp nhất thì hầu hết các thực vật đều có khả năng
tái sinh.
Theo Gulati và Jaiwal (1994), nốt lá mầm (cotyledonary node) ở một số cây
họ Đậu như đậu nành (Glycine max), đậu cô ve (Phaseolus vulgaris), đậu ngựa
(Vicia faba) và đậu Hà Lan (Pisum sativum) đã được sử dụng làm vật liệu nuôi cấy
mô in vitro khá thành công. Những nghiên cứu về mô học (histology) của các tác
giả này trên đậu xanh cho thấy ở vị trí điểm nốt này có sự phân chia tế bào rất mạnh
và ở đây hình thành những vùng mô phân sinh (meristematic regions). Tương tự,
các nghiên cứu trên đậu cô ve (McClean và Graton, 1989), Phaseolus acutifolius và
Phaseolus coccineus (Malik và Saxena, 1992) (trích dẫn bởi Gulati và Jaiwal, 1994)
cũng cho thấy có các vùng mô phân sinh có khả năng phân chia mạnh ở điểm nốt lá
mầm.
2.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tái sinh
Thành công của việc nuôi cấy mô – tế bào thực vật phụ thuộc rất nhiều vào
sự lựa chọn môi trường dinh dưỡng, bao gồm cả chủng loại và nồng độ hóa chất sử
dụng. Theo Murashige và Skoog (1962), nhu cầu dinh dưỡng cho việc sinh trưởng
tối ưu của các loài thực vật là không giống nhau, ngay cả giữa các bộ phận trong
cùng một cơ thể cũng có ít nhiều sự khác nhau (trích dẫn bởi Vũ Văn Vụ, 1999).
2.5.3.1 Các hợp chất cung cấp nitơ (N)

Các hợp chất vô cơ chứa N được bổ sung vào môi trường in vitro dưới 2
dạng nitrate (NO3-) và amon (NH4+). Lượng NO3- trong hầu hết các môi trường là
nhiều hơn NH4+. Ngoài ra, người ta còn bổ sung thêm nguồn N hữu cơ là các amino
acid như L–glutamin hay L–asparagin (Narayanaswamy, 1994) (trích dẫn bởi Vũ
Văn Vụ, 1999).

9


2.5.3.2 Đường
Đường được sử dụng làm nguồn carbon (C) cung cấp năng lượng cho các mô
nuôi cấy (Hu và ctv, 1979) (trích dẫn bởi Vũ Văn Vụ, 1999). Ngoài ra, đường còn
đóng vai trò là chất thẩm thấu chính của môi trường. Trong số nguồn carbon thì
saccharose là loại đường được sử dụng rộng rãi nhất trong nuôi cấy mô. Các loại
đường khác cũng thường được sử dụng glucose, mannitol và mantose.
2.5.3.3 Vitamin
Hầu hết các mô nuôi cấy đều có khả năng tổng hợp tất cả các loại vitamin
cần thiết cho quá trình sinh trưởng – phát triển nhưng thường không đầy đủ về số
lượng (Czosnowski, 1952; Paris, 1958) (trích dẫn bởi Vũ Văn Vụ, 1999). Vitamin
có vai trò xúc tác các quá trình trao đổi chất diễn ra trong tế bào. Vì vậy, để các mô
cấy đạt được sự sinh trưởng tối ưu, người ta thường bổ sung vào môi trường một số
vitamin như thiamin (B1), acid nicotinic (B3), pyridoxine (B6) và myo-inositol.
Mỗi loài thực vật sẽ cần số lượng và nồng độ các vitamin khác nhau.
2.5.3.4 Các chất điều hòa sinh trưởng thực vật
Đây là thành phần quan trọng bậc nhất của môi trường nuôi cấy in vitro.
Nhóm auxin bao gồm một số hợp chất có chứa nhân indol. Auxin có nguồn gốc từ
tiếng Hi Lạp là auxein có nghĩa là sinh trưởng. Auxin thúc đẩy quá trình phân chia
và giãn nở của tế bào, kích thích các quá trình tổng hợp và trao đổi chất, tham gia
điều chỉnh sự phân hóa của rễ và chồi (Bhojwani và Razdan, 1983) (trích dẫn bởi
Vũ Văn Vụ, 1999). Các auxin đều có hiệu quả sinh lý ở nồng độ thấp với nồng độ
sử dụng từ 0,1 – 2 mg/l tùy theo mục đích và vật liệu nuôi cấy. Nồng độ auxin thấp
sẽ kích thích sự phân hóa rễ và ngược lại nồng độ cao sẽ kích thích quá trình tạo
mô sẹo. Thông thường, người ta thường bổ sung các chất IBA, NAA vào trong môi
trường để tạo rễ và sử dụng chất 2,4–D để tạo mô sẹo.

10