ẢNH HƯỞNG của CHẤT điều hòa SINH TRƯỞNG và điều KIỆN NGOẠI CẢNH đến QUÁ TRÌNH VI NHÂN GIỐNG môn KIỂNG (caladium bicolor(air ) vent)

TRUỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SHƯD

NGUYỄN THỊ HUYỀN TRANG

ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT ĐIỀU HÒA SINH
TRƯỞNG VÀ ĐIỀU KIỆN NGOẠI CẢNH ĐẾN
QUÁ TRÌNH VI NHÂN GIỐNG MÔN KIỂNG
(Caladium bicolor (Air.) Vent)

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH
TRỒNG TRỌT

Cần Thơ, tháng 05 năm 2011


TRUỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SHƯD

NGUYỄN THỊ HUYỀN TRANG

ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT ĐIỀU HÒA SINH
TRƯỞNG VÀ ĐIỀU KIỆN NGOẠI CẢNH ĐẾN
QUÁ TRÌNH VI NHÂN GIỐNG MÔN KIỂNG
(Caladium bicolor (Air.) Vent)

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. LÊ VĂN BÉ

Cần Thơ, tháng 05 năm 2011

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Chứng nhận luận văn tốt nghiệp với đề tài: “ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT ĐIỀU
HÒA SINH TRƯỞNG THỰC VẬT VÀ ĐIỀU KIỆN NGOẠI CẢNH ĐẾN
QUÁ TRÌNH VI NHÂN GIỐNG CÂY MÔN KIỂNG (Caladium bicolor (Air.)
Vent)”. Do sinh viên NGUYỄN THỊ HUYỀN TRANG thực hiện và đề nạp.
Kính trình Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp.

Cần Thơ, ngày

tháng 05 năm 2011

TS. Lê Văn Bé

i


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN KHOA HỌC CÂY TRỒNG
Luận văn tốt ngiệp kèm theo đây, với đề tựa là “ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT
ĐIỀU HÒA SINH TRƯỞNG THỰC VẬT VÀ ĐIỀU KIỆN NGOẠI CẢNH
ĐẾN QUÁ TRÌNH VI NHÂN GIỐNG CÂY MÔN KIỂNG (Caladium bicolor
(Air.) Vent)”, do NGUYỄN THỊ HUYỀN TRANG thực hiện và báo cáo, và đã
được Hội đồng chấm luận văn thông qua.
Luận văn tốt nghiệp được Hội Đồng đánh giá ở mức:………………………….. .....
................................................................................................................................
Ý kiến của Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp:…………………………………

………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................

Cần Thơ, ngày .tháng 05 năm 2011.
Chủ tịch Hội đồng

Duyệt Khoa
Trưởng khoa Nông Nghiệp & SHƯD

ii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân. Các số liệu, kết
quả trình bày trong luận văn tốt nghiệp là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất kỳ công trình luận văn nào trước đây.
Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Huyền Trang

iii


LỜI CẢM ƠN!
Kính dâng

Cha, mẹ đã hết lòng nuôi dạy con nên người.
Xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến
Thầy Lê Văn Bé đã tận tình hướng dẫn, đóng góp những ý kiến quý báu
trong suốt quá trình thực hiện đề tài, người đã chỉ cho tôi cách mở khóa đến với
thành công.
Cô Lê Thị Điểu, anh Nguyễn Văn Kha, đã trực tiếp chỉ dẫn, luôn động viên
và truyền đạt những kinh nghiệm quý báu trong thời gian qua.
Thầy cố vấn học tập Trần Văn Hâu đã quan tâm dìu dắt và giúp đỡ tôi trong
suốt 4 năm đại học.
Quý Thầy, Cô Trường Đại học Cần Thơ, Khoa Nông nghiệp và Sinh học ứng
dụng đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức bổ ích cho tôi trong suốt
khóa học.
Xin chân thành cảm ơn
Xin trân trọng ghi nhớ những chân tình, sự giúp đõ của bè bạn, tập thể lớp
Trồng Trọt K33B và các bạn Phương Thư, Thành Nhân, Văn Thuấn… đã nhiệt tình
giúp đỡ, luôn gắn bó, động viên, chia sẻ những khó khăn cũng như vui, buồn trong
suốt quá trình học tập và làm luận văn.

NGUYỄN THỊ HUYỀN TRANG

iv


QUÁ TRÌNH HỌC TẬP
I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC
 Họ và tên: NGUYỄN THỊ HUYỀN TRANG
Giới tính: Nữ
 Ngày, tháng, năm sinh: 06/08/1988
Dân tộc: Kinh
 Nơi sinh : Long Mỹ- Hậu Giang

 Chỗ ở hiện nay: số 188, Ấp 3, xã Vĩnh Thuận Đông, Huyện Long Mỹ, tỉnh Hậu
Giang
 Điện thoại: 0988058541
 E-mail:
 Họ tên cha: Nguyễn Xuân Hoàng
 Họ tên mẹ: Phạm Thị Phê
II. QUÁ TRÌNH HỌC TẬP
 Năm 2000-2004: học sinh trường THCS Vĩnh Thuận Đông, Huyện Long Mỹ,Tỉnh
Hậu Giang
 Năm 2004-2007: học sinh trường THPT Long Mỹ, Huyện Long Mỹ, Tỉnh Hậu
Giang
 Năm 2007-2010: sinh viên trồng trọt K33B, khoa Nông Nghiệp và SHƯD, trường
Đại Học Cần Thơ

Ngày

tháng

năm 2011

Người khai ký tên

Nguyễn Thị Huyền Trang

v


NGUYỄN THỊ HUYỀN TRANG, 2011 “ẢNH HƯỞNG CỦA CHẤT ĐIỀU
HÒA SINH TRƯỞNG VÀ ĐIỀU KIỆN NGOẠI CẢNH ĐẾN QUÁ TRÌNH VI
NHÂN GIỐNG CÂY MÔN KIỂNG (Caladium bicolor (Air.) Vent)”. Luận văn

tốt nghiệp kỹ sư ngành Trồng Trọt, Khoa Nông Ngiệp và Sinh Học Ứng Dụng,
Trường Đại Học Cần Thơ. Người hướng dẫn khoa học: TS. LÊ VĂN BÉ.
TÓM LƯỢC
Đề tài “Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng và điều kiện ngoại cảnh đến quá
trình vi nhân giống cây môn kiểng (Caladium bicolor (Air.) Vent)” được thực hiện
với mục tiêu nhằm xác định liều lượng chất điều hòa sinh trưởng và điều kiện ngoại
cảnh thích hợp cho quá trình vi nhân giống loại cây này. Hai thí nghiệm nhân chồi
và tạo rễ được tiến hành song song trong hai điều kiện nuôi cấy khác nhau là (1):
phòng tăng trưởng với nhiệt độ 24 ± 3 oC, cường độ ánh sáng từ 1000-2000 lux và
(2): lồng kiếng với nhiệt độ trung bình 31 ± 3oC và cường độ ánh sáng từ 60008000 lux.
Kết quả thí nghiệm cho thấy điều kiện ngoại cảnh không ảnh hưởng đến quá trình
nhân chồi và tạo rễ. Tuy nhiên, liều lượng chất điều hòa sinh trưởng là BA (mg/lít)
và NAA (mg/lít) có ảnh hưởng đến hai quá trình này. Trong giai đoạn nhân chồi,
môi trường cơ bản MS + 20% nước dừa + 0,5 mgBA/lít cho số chồi cao nhất là 7,7
chồi/cụm chồi sau 8 tuần nuôi cấy. Đối với giai đoạn tạo rễ, môi trường MS + 20%
nước dừa + 0,5 mgNAA/l là tối ưu nhất để kích thích tạo rễ, trung bình khoảng 15,5
rễ/cụm chồi cũng sau 8 tuần nuôi cấy. Sức sống của cây con in vitro từ ở phòng
tăng trưởng và lồng kiếng khá cao khi thuần dưỡng tại nhà lưới lần lượt là 98% và
100% sau 4 tuần thuần dưỡng. Việc sử dụng ánh sáng tự nhiên ở lồng kiếng để nhân
giống cây môn kiểng in vitro thay thế cho ánh sáng đèn nhân tạo ở phòng tăng
trưởng giúp làm giảm khoảng 21% chi phí tiêu thụ điện năng trong thí nghiệm này.
Từ khóa: Môn kiểng, nhân chồi, tạo rễ, in vitro


MỤC LỤC
TÓM LƯỢC
MỤC LỤC
DANH SÁCH NHỮNG TỪ VIẾT TẮT................................................................ ix
DANH SÁCH BẢNG..............................................................................................x
DANH SÁCH HÌNH ............................................................................................. xi

MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ................................................................. 3
1.1 ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT CỦA CÂY MÔN KIỂNG .................................... 3
1.1.1 Nguồn gốc và phân bố .............................................................................3
1.1.2 Đặc điểm thực vật của môn kiểng............................................................3
1.2 VI NHÂN GIỐNG MỘT SỐ CÂY THUỘC HỌ ARACEAE ....................... 4
1.3 CÁC GIAI ĐOẠN CỦA QUÁ TRÌNH VI NHÂN GIỐNG........................... 4
Giai đoạn 0 : chuẩn bị cây mẹ..........................................................................4
Giai đoạn 1: khử trùng, tạo chồi mô nuôi cấy...................................................4
Giai đoạn 2: Nhân chồi ....................................................................................6
Giai đoạn 3: Ra rễ............................................................................................6
Giai đoạn 4: Thuần dưỡng ...............................................................................7
1.4 ƯU VÀ KHUYẾT ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP VI NHÂN GIỐNG.......... 7
1.4.1 Ưu điểm ..................................................................................................7
1.4.2 Khuyết điểm ............................................................................................8
1.5 ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG VÀ NHIỆT ĐỘ ĐẾN QUÁ TRÌNH NUÔI
CẤY MÔ TẾ BÀO THỰC VẬT......................................................................... 9
1.5.1 Ánh sáng .................................................................................................9
1.5.2 Nhiệt độ.................................................................................................10
1.6 VI NHÂN GIỐNG GIÁ THÀNH THẤP......................................................10
CHƯƠNG 2 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP.............................................12
2.1 PHƯƠNG TIỆN ..........................................................................................12
2.1.1 Thời gian và địa điểm ............................................................................12
2.1.2 Vật liệu thí nghiệm ................................................................................12
2.1.3 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm .............................................................. 12
2.1.4 Hóa chất thí nghiệm...............................................................................12


2.1.5 Điều kiện phòng thí nghiệm...................................................................13
2.2 PHƯƠNG PHÁP .........................................................................................14

2.2.1 Giai đoạn chuẩn bị mẫu cấy...................................................................14
2.2.2 Giai đoạn bố trí thí nghiệm ....................................................................15
2.2.2.1 Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của liều lượng BA và điều kiện ngoại cảnh
đến khả năng nhân chồi môn kiểng ............................................................. 15
2.2.2.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của liều lượng NAA và điều kiện ngoại
cảnh đến sự thành lập rễ của cây Môn Kiểng..............................................16
2.3 XỬ LÝ SỐ LIỆU .........................................................................................17
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..........................................................18
3.1 MỘT SỐ GHI NHẬN TỔNG QUÁT VÀO GIAI ĐOẠN TẠO MẪU CẤY18
3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG BA VÀ ĐIỀU KIỆN NGOẠI CẢNH
ĐẾN KHẢ NĂNG NHÂN CHỒI MÔN KIỂNG ...............................................18
3.3 ẢNH HƯỞNG CỦA LIỀU LƯỢNG NAA VÀ ĐIỀU KIỆN NGOẠI CẢNH
ĐẾN SỰ TẠO RỂ IN VITRO CHỒI MÔN KIỂNG ...........................................23
3.4.ƯỚC TÍNH CHI PHÍ SẢN XUẤT...............................................................29
CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ...............................................................34
4.1 KẾT LUẬN .................................................................................................34
4.2 ĐỀ NGHỊ.....................................................................................................34
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


DANH SÁCH NHỮNG TỪ VIẾT TẮT

BA

benzyladenin

NAA

α-naphthalene acetic acid

IBA

indole-3-butyric acid

IAA

indole acetic acid

HgCl2

Clorua thủy ngân

TDZ

thidiazuron

MS

môi trường Murashige & Skoog (1962)

ANOVA

Analysis of variance

ĐBSCL

Đồng bằng sông cửu long

ix

DANG SÁCH BẢNG

Bảng
3.1

Tựa bảng
Ảnh hưởng của liều lượng BA và điều kiện ngoại cảnh đến sự

Trang
19

sinh trưởng và phát triển môn kiểng sau 8 tuần nuôi cấy
Ảnh hưởng của sự tương tác giữa liều lượng BA và điều

3.2

kiện ngoại cảnh đến sự gia tăng số lá/cụm môn kiểng sau 8

22

tuần nuôi cấy
3.3

Ảnh hưởng của liều lượng NAA và điều kiện ngoại cảnh đến
sự ra rễ của cây môn kiểng sau 8 tuần

23

Ảnh hưởng của sự tương tác giữa liều lượng NAA và điều
3.4

kiện ngoại cảnh đến sự gia tăng chiều cao chồi môn kiểng

26

sau 8 tuần
3.5

Ước tính giá thành sản xuất một chồi môn kiểng (C. bicolor)
cấy mô

x

31


DANH SÁCH HÌNH
Hình

Tựa hình

Trang

1.1

(A) Cây Môn Kiểng (Caladium bicolor (Air.) Vent). (B) và

4

(C): các giai đoạn phát triển của lá
2.1

Lồng kiếng đặt trong nhà lưới để vi nhân chồi

13

2.2

(A) Cây môn kiểng làm vật liệu nuôi cấy; (B): Củ môn kiểng

14

được cắt gọt để tách chồi và (C) Chồi sau khi tách và cấy
vào môi trường
3.1

Sự hình thành chồi môn kiểng in vitro sau 8 tuần sau khi

20

cấy. (A) và (B): số chồi hình thành của nghiệm thức đối
chứng (0 mgBA/lít) lần lượt ở điều kiện là phòng tăng
trưởng và lồng kiếng. (C) và (D) số chồi hình thành ở môi
trường MS + 0,5 mgBA/l ở phòng tăng trưởng và lồng kiếng
3.2

Sự hình thành rễ in vitro của chồi môn kiểng sau 8 tuần nuôi

28

cấy. (A) và (B): Môi trường MS (0 mgNAA/lít) đặt ở phòng
tăng trưởng và lồng kiếng. (C) và (D): MS + 0,1 mgNAA/lít
đặt ở phòng tăng trưởng và lồng kiếng. (E) và (F): MS + 0,5
mgNAA/lít đặt ở phòng tăng trưởng và lồng kiếng. (G) và
(H): MS + 1,0 mgNAA/lít đặt ở phòng tăng trưởng và lồng
kiếng
3.3

Cây con ở hai điều kiện nuôi cấy của lồng kiếng và phòng

29

tăng trưởng sau 4 tuần thuần dưỡng
4.1

Tóm tắt quy trình vi nhân giống cây môn kiểng (C. bicolor)
sử dụng điều kiện nuôi cấy của lồng kiếng

xi

35


MỞ ĐẦU
Trong những năm trở lại đây, khi cuộc sống của người dân ổn định hơn thì thú chơi
hoa kiểng trở thành một phần không thể thiếu trong đời sống tinh thần. Ngày nay,
nghề trồng hoa kiểng ở đồng bằng sông Cửu Long ngày càng phát triển mạnh đặc
biệt là cây kiểng lá, đa dạng về màu sắc và chủng loại.

Môn kiểng (Caladium bicolor (Air.) Vent) hay còn gọi là môn đốm là một giống
kiểng lá gồm rất nhiều chủng loại về màu sắc, đang được chú ý hiện nay. Loại cây
này mọc tự nhiên nên không đòi hỏi khắc khe về kỹ thuật trồng và chăm sóc như
những loại cây kiểng khác. Môn kiểng có bộ lá rất đẹp, nhiều màu sắc, tuổi thọ của
lá dài, trưng bày được quanh năm, phù hợp với việc trang trí trong nhà và phòng
làm việc. Môn kiểng là loại cây thân thảo, một lá mầm và sinh sản vô tính, vì vậy
việc nhân giống chủ yếu nhờ vào số lượng củ nên hệ số nhân thấp (Nguyễn Thị
Ngọc Huệ và Đinh Thế Lộc, 2005). Thêm vào đó chu kỳ sinh trưởng của môn kiểng
rất ngắn khoảng 5-6 tháng, nên khả năng tạo củ để làm giống còn hạn chế.
Hiện nay, vi nhân giống là phương pháp hiệu quả trong công tác giống cây trồng,
cải thiện năng suất của các giống cây trong nông nghiệp. Do đó, nhân giống môn
kiểng bằng phương pháp cấy mô sẽ mang lại hiệu quả với hệ số nhân chồi cao trong
một thời gian ngắn. Hơn nữa, cây con vẫn giữ được những đặc tính tốt của của cây
mẹ, sạch bệnh và độ đồng đều cao. Tuy nhiên, việc đầu tư trang thiết bị cho phòng
nuôi cấy mô là rất lớn, chi phí đầu vào để sản xuất cây con in vitro khá cao mà chủ
yếu là chi trả cho chi phí tiêu thụ điện năng của đèn neon và máy điều hòa nhiệt độ.
Hiện nay, có nhiều nghiên cứu sử dụng ánh sáng tự nhiên từ lồng kiếng để nuôi cấy
in vitro nhiều loại cây trồng cho thấy tiết kiệm được chi phí và giảm giá thành sản
xuất cây con như vi nhân giống cây cỏ Vertiver (Võ Thành Tân, 2004), cây nghệ
Hồng Đào (Nguyễn Thị Tố Uyên, 2008), cây nghệ Đen (Trần Thị Mỹ Khuê, 2010),
cây Cúc ‘Đài Loan’ Vàng (Tống Hồ Nam, 2010), cây Chuối (Lê Phương Thư,
2011).
Vì vậy, đề tài “Ảnh hưởng của chất điều hòa sinh trưởng và điều kiện ngoại
cảnh đến quy trình vi nhân giống cây môn kiểng (Caladium bicolor (Air.) Vent)”

1


được thực hiện với mục tiêu nhằm xác định liều lượng chất điều hòa sinh trưởng và
điều kiện ngoại cảnh thích hợp cho quá trình vi nhân giống loại cây này .

2


CHƯƠNG 1
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
1.1 ĐẶC ĐIỂM THỰC VẬT CỦA CÂY MÔN KIỂNG
1.1.1 Nguồn gốc và phân bố
Môn kiểng có tên khoa học là Caladium bicolor (Air.) Vent, còn được gọi là môn
đốm hay môn trổ. Thuộc họ Araceae (họ Ráy), bộ Arale (ráy), lớp phụ
Monocolyledonae, chi Caladium (Võ Văn Chi, 2003).
Cây môn được trồng nhiều ở châu Á và nhiều nước trên thế giới. Tuy nhiên, nguồn
gốc của chúng còn là vấn đề cần được nghiên cứu. Gần đây có nhóm tác giả thống
nhất rằng nhiều dạng hoang dại và dạng trồng của cây môn có nguồn gốc tại các dãy
đất kéo dài từ Đông Nam Ấn Độ và Đông Nam Á tới Papau New Guinea và
Melanesia (Nguyễn Thị Ngọc Huệ và Đinh Thế Lộc, 2005). Nhưng theo Wutoh et
al., (1992) cho rằng loại cây này có nguồn gốc từ Đông Nam Ấn Độ và Bangladesh.
Sau đó, chúng được phát tán đi nhiều hướng, đến Ai Cập và lan tỏa khắp Châu Phi,
hướng khác qua Đông Nam Á và Nam Thái Bình Dương.
1.1.2 Đặc điểm thực vật của môn kiểng
Môn kiểng là loài thân thảo, chịu bóng và mọc khỏe, thuộc dạng thân ngầm, củ nhỏ
với hình dạng gần như tròn. Lá hình khiên rộng, thuôn tù có mũi ở đỉnh, có gân
chân vịt, các thuỳ có gốc tròn, dính liền nhau ít hay nhiều từ cuống lá, lá có nhiều
màu sắc rực rỡ từ xanh đến đỏ, hồng ,trắng (Hình 1.1). Cuống lá dài bằng 3-7 lần
phiến lá. Cụm hoa là bông mo, buồng ngắn hơn mo. Hoa không có bao hoa, nhị
dính thành nhị tụ bầu thuông, một ô, nhiều noãn, quả mọng màu trắng (Võ Văn Chi,
2003).
Hiện nay có rất nhiều giống môn kiểng được trồng trong chậu, trong vườn làm
cảnh, có hơn 1000 loài đã được đặt tên nhưng ở Việt Nam chỉ có một vài loài môn
kiểng (Võ Văn Chi, 2003).

3


B

A

C

Hình 1.1 (A) Cây Môn Kiểng (Caladium bicolor (Air.) Vent). (B) và (C): các giai
đoạn phát triển của lá
1.2 VI NHÂN GIỐNG MỘT SỐ CÂY THUỘC HỌ ARACEAE
Một số giống môn thuộc họ Araceae đã được nhân giống bằng kỹ thuật nuôi cấy mô
như môn Colocasia esculenta và C. antiquorum (L.) Schott (Nyman et al., 1982;
Yam et al., 1991), tiểu hồng môn (Nguyễn Thị Thanh, 2007), lan thanh đốm
(Nguyễn Thị Diệu, 2007), môn cao và môn kiểng (Nguyễn Thị Mỹ Phương, 2009),
C. esculenta (L.) Schott (Wagih, 1997; Juan et al., 2006)…
1.3 CÁC GIAI ĐOẠN CỦA QUÁ TRÌNH VI NHÂN GIỐNG
Theo Debegh và Zimmerman (1991), sự thành công của vi nhân giống chỉ đạt được
khi hoàn thành 4 giai đoạn. Việc không thực hiện một giai đoạn cũng có nghĩa là
công việc vi nhân giống không thành công.
Giai đoạn 0 : chuẩn bị cây mẹ
Giai đoạn này góp phần rất lớn vào sự thành công của các giai đoạn sau. Do đó,
cây mẹ phải sạch bệnh và đang trong giai đoan tăng trưởng mạnh thì khi nhân giống
sẽ đạt hiệu quả cao.
Giai đoạn 1: khử trùng, tạo chồi mô nuôi cấy
Mục đích của giai đoạn này là mẫu cấy sống và không bị nhiễm. Có thể áp dụng
biện pháp cơ học hay hóa học hoặc kết hợp giữa chúng để diệt mầm bệnh tồn tại
trên mẫu cấy. Đó là sự kết hợp giữa một phương pháp khử trùng bề mặt đầy đủ và

4


một tỉ lệ sống cao của mẫu cấy và không nhiễm bệnh. Thông thường khó đặt thành
công 100% trong kỹ thuật vô trùng mẫu (Nguyễn Bảo Toàn, 2005).
Hóa chất thường được sử dụng như dung dịch Hypochloride (sodium và calcium
Hypochloride ), cồn, các kim loại nặng như mercuric chloride (HgCl2) hay Ag+ và
Cu2+ đôi khi cũng được sử dụng như chất diệt khuẩn.
Đối với cây họ Araceae, nuôi cấy mô được xem là một phương pháp quan trọng
trong việc loại trừ nguồn tạp nhiễm sống trên bề mặt và trong củ. Nguồn tạp nhiễm
là nấm và vi khuẩn nói chung thì dể loại trừ. Tuy nhiên, nguồn tạp nhiễm là virus
thì khó hơn. Do đó, cần sử dụng kỹ thuật nuôi cấy đỉnh sinh trưởng nói chung hay
kết hợp xử lý nhiệt, hay hóa chất hoặc kết hợp chung chúng lại với nhau để loại trừ
nguồn tạp nhiễm khỏi cây trồng (Wagih, 1997).
Bộ phận của cây môn mẹ dùng để vô trùng mẫu cấy tạo mẫu cấy mô có thể là hạt
(Wagih. 1997), bao phấn, đỉnh sinh trưởng (Nyman et al., 1982; Yousuf et al.,
1997), lá, đoạn thân mang mầm bên (Nguyễn Thị Thanh, 2007; Nguyễn Thị Mỹ
Phương, 2009),… tùy thuộc vào loại cây và nguồn vật liệu ban đầu mà có phương
pháp vô trùng mẫu cấy khác nhau và có sự thành công khác nhau.
Để vô trùng mẫu cấy hạt các cây họ Araceae và các loại hạt lai giữa chúng,
Wagih (1997) đã xử lý nhiệt trước khi khử trùng lại bằng 1,5% chlorine (sodium
hypochloride) và Tween 20 (1 giọt/ 100ml dung dịch) trong 15 phút, sau đó rữa lại
3 lần bằng nước cất vô trùng. Nhiệt độ dược sử dụng biến động từ 52-60oC trong
khoảng thời gian từ 60-120 phút. Hiệu quả của công thức này tương đối cao (4289% hạt nẩy mầm và 100% hạt nẩy mầm điều không nhiễm bệnh trong điều kiệu in
vitro). Tuy nhiên, đây là một phương pháp khó áp dụng đối với các bộ phận khác
trên cây như thân, lá, củ… vì mẫu sẽ mất khả năng sống do tổn thương nhiệt.
Đối với mẫu là củ Cocoyam (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott) và taro (C.
esculenta (L.) Schott), Juan et al., (2006) đã khử trùng bằng dung dịch nước rữa
chén, dung dịch cồn và thuốc tẩy (2,5%). Sau đó tách đỉnh sinh trưởng để nuôi cấy.

Theo ông cách khử này cho hiệu quả tương đối cao.

5


Theo Nguyễn Thị Mỹ Phương (2009), củ cây môn kiểng được khử trùng 2 lần
bằng Clorox 20% trong 15 phút, sau đó khử trùng bằng HgCl2 0,05% trong 30 phút
cho tỷ lệ đỉnh sinh trưởng sạch là 91,7%.
Giai đoạn 2: Nhân chồi
Tùy thuộc vào giống cây và chất điều hòa sinh tưởng được bổ sung mà có thể có
được những mẫu in vitro mong muốn trong một khoảng thời gian nhất định.
Sự gia tăng chồi phụ thuộc nhiều vào việc sử dụng cytokinin. Tuy nhiên, trong
nuôi cấy mô người ta thường dùng kết hợp auxin và cytokinin để tạo những dạng
phát sinh hình thái mong muốn. Đó là vì sự phân bố của auxin và cytokinin điều
khiển chặt chẻ tất cả các giai đoạn trong suốt quá trình phát triển của cây con in
vitro (Sean et al., 2007).
Đối với họ Araceae, Juan et al., (2006) cho rằng nhân giống theo phương pháp cổ
truyền cho hiệu quả tương đối thấp vì thời gian có một củ tương đối dài (6-8 tháng)
và cây rất dễ nhiễm bệnh.
Theo Josua et al., (1992) cho rằng nhân chồi bằng cách tái sinh chồi từ mô sẹo
kết quả cho thấy NAA và BA có ảnh hưởng đến sự tái sinh chồi từ callus. Trong đó,
việc bổ sung 1mgNAA/l và 1mg BA /l cho sự nhân chồi cao nhất (3,1 chồi và 26,5
rễ). Cũng theo nhóm tác giả này cho biết chồi tái sinh từ callus không ảnh hưởng
đến hệ số nhân chồi.
Để nhân chồi từ mẫu là hạt, môi trường được sự dụng là MS bổ sung NAA
(0,5mg/l) và BA (0,5 mg/l) và dịch trích từ củ môn (20ml/l) ở 28  2 0C, quang kỳ
18h/ ngày và cường độ ánh sáng 150 E/m2/s. Khả năng tái sinh chồi từ hạt ở điều
kiện in vitro có thể đạt 96% (Wagih, 1997)
Đối với nguồn mẫu là đỉnh sinh trưởng, Juan et al., (2006) đề nghị nên nhân chồi
trong môi trường MS bổ sung 20% sucrose và 1 mg BA/l. Phương pháp này có thể

đạt 4,6-4,7 chồi/ mẫu cấy trong 4 tuần nuôi cấy
Giai đoạn 3: Ra rễ
Giai đoạn này giúp cây con phát triển hoàn chỉnh trước khi chuyển ra điều kiện
bên ngoài (Debergh và Read, 1991; Altman, 2000). Ra rễ là giai đoạn rất quan trọng

6


của bất kỳ chương trình nhân giống in vitro nào. Một số ít loài hình thành rễ bất
định trong suốt giai đoạn 3, nhưng thông thường cần phải tiến hành ra rễ trong một
môi trường hoặc một phương pháp đặc biệt để kích thích ra rễ. Để giảm chi phí vi
nhân giống, nhiều phòng thí nghiệm không ra rễ trong ống nghiệm mà tiến hành ra
rễ bên ngoài nhà lưới (George, 1993). Debergh và Manene (1981) đã chia giai đoạn
này thành 2 giai đoạn nhỏ:
3a: Kéo dài các mầm chồi đã hình thành trong giai đoạn 2 đến một kích
thước phù hợp cho giai đoạn 3b.
3b: Ra rễ cho những chồi giai đoạn 3a trong điều kiện in vitro hoặc extra
vitrum
Giai đoạn 4: Thuần dưỡng
Đây là giai đoạn giảm thiểu sự chết của cây con khi chuyển từ điều kiện in vitro
sang nhà lưới hoặc trồng ngoài đồng. Trong giai đoạn này cần quan tâm đến các yếu
tố như nhiệt độ, ẩm độ, ánh sáng của nơi thuần dưỡng và tình trạng cây con.
Trong điều kiện in vitro, ẩm độ trong bình nuôi cấy thường cao, quang kỳ dài,
nhiệt độ tương đối ổn định nên khi chuyển sang điều kiện nhà lưới hay ngoài đồng,
cây dễ bị sốc và chết, nguyên nhân là do sự mất nước quá nhiều của cây con. Sự
mất nước trong giai đoạn này liên quan sự thoát hơi nước quá nhiều ở bề mặt lá và
sự hấp thu nước của rễ quá yếu, hiện tượng này liên quan đến cấu trúc hình thái và
giải phẫu của lá, rễ. Thuần dưỡng là một kỹ thuật cần thiết nhằm hạn chế sự chết
cây con khi chuyển từ giai đoạn in vitro sang điều kiện ngoài tự nhiên (Nguyễn Bảo
Toàn, 2005).

1.4 ƯU VÀ KHUYẾT ĐIỂM CỦA PHƯƠNG PHÁP VI NHÂN GIỐNG
1.4.1 Ưu điểm
Theo George (1993) vi nhân giống có các lợi điểm sau:
- Bắt đầu từ những mẫu cấy nhỏ, chỉ cần một khoảng không gian nhỏ để nuôi cấy
hoặc nhân lên thành một số lượng rất lớn.
- Quá trình nhân giống được thực hiện trong điều kiện vô trùng, không mang
mầm bệnh. Do đó cây con tạo ra không nhiễm khuẩn, nấm và các vi sinh vật khác.
- Có thể tạo ra một số lượng lớn cây sạch virus.
7


- Hệ số nhân giống cao, có thể tạo ra một số lượng lớn cây trồng trong cùng một
thời gian.
- Có thể dùng để tạo dòng một số loài thực vật khó hoặc chậm sinh sản sinh
dưỡng.
- Sự sản xuất có thể tiến hành quanh năm không phụ thuộc sự thay đổi của mùa
vụ.
- Ngoài việc ứng dụng để nhân nhanh một số giống cây, nuôi cấy mô còn rút
ngắn thời gian đưa các cây lai và các loài cây nguyên chủng tự nhiên có các đặc
điểm tốt vào sản xuất hoặc nhân nhanh bố mẹ của các cặp lai trong sản xuất hạt lai
(Nguyễn Đức Thành, 2000).
1.4.2 Khuyết điểm
Theo George (1993) thì bất lợi chủ yếu của phương pháp vi nhân giống là
cần phải có kỹ năng vận hành thành công, đòi hỏi kỹ thuật cao, trang thiết bị đắt
tiền. Hơn nữa kết quả nhân giống in vitro thường:
- Mặc dù phương pháp này có thể tạo ra một số lượng cây con lớn, nhưng
cây con ban đầu còn nhỏ và đôi khi mang những tính trạng không mong muốn.
- Để sống trong điều kiện in vitro, mẫu cấy cần được nuôi trong môi trường
chứa đường và một số nguồn carbon khác. Ban đầu chúng không có khả năng tạo ra
những hợp chất cần thiết hay những hợp chất hữu cơ từ quang hợp (không thể tự

dưỡng) và chúng phải chịu đựng một thời gian chuyển đổi trước khi có khả năng
phát triển độc lập.
- Khi cây con được nuôi trong bình chứa bằng thủy tinh hay nhựa có ẩm độ
tương đối cao, thường sự quang hợp tổng không đủ, cây con thường mẫn cảm, mất
nhiều nước khi đưa ra môi trường bên ngoài.
- Khả năng tạo ra những cây trồng bị biến dạng di truyền có thể tăng.
- Đòi hỏi kỹ thuật cao và các trang thiết bị đắt tiền.

8


1.5 ẢNH HƯỞNG CỦA ÁNH SÁNG VÀ NHIỆT ĐỘ ĐẾN QUÁ TRÌNH
NUÔI CẤY MÔ TẾ BÀO THỰC VẬT
1.5.1 Ánh sáng
Ánh sáng là nhân tố môi trường quan trọng kiểm soát sự sinh trưởng và phát triển
của thực vật, vì nó liên quan đến quang hợp, sự quang dưỡng và sự phát sinh hình
thái. Sự chiếu sáng có thể là quan trọng nhất vì nó liên quan rất nhiều đến quang
hợp và hô hấp. Theo George (1993) các đặc tính của ánh sáng ảnh hưởng đến sự
sinh trưởng in vitro là: độ dài sóng, cường độ sáng và thời gian chiếu sáng hay chu
kỳ sáng. Mỗi thuộc tính này đều ảnh hưởng lên sự phát sinh quang hình thái và sự
quang hợp. Các ảnh hưởng có thể trực tiếp lên các mô được nuôi cấy, hoặc gián tiếp
thông qua tác động của ánh sáng lên cây mẹ. Trong trường hợp sau, sự sinh trưởng
hoặc sự phát sinh hình thái thể hiện trong điều kiện in vitro bị giảm bớt khi cây mẹ
được xử lý ánh sáng trước khi lấy mẫu .
Khi được cung cấp đầy đủ CO2 và năng lượng ánh sáng, theo lý thuyết những chồi
có lá hoặc cây con in vitro đủ khả năng đồng hóa carbon từ quang hợp để tồn tại
dạng tự dưỡng. Nếu CO2 hoặc ánh sáng dưới ngưỡng cho phép, quang hợp đạt tới
điểm bù của nó, tại đây tỷ lệ chất khô tích lũy không đủ để cung cấp cho hô hấp.
Nếu quá trình này xảy ra lâu dài ở điều kiện in vivo thì một phần hay cả cây trồng sẽ
chết. Trong tình huống ánh sáng không đủ để đưa quang hợp lên trên điểm bù có thể

đưa đến tích lũy CO2 trong bình nuôi cấy, vì tỷ lệ hô hấp vượt quá sự quang hợp
(George, 1993).
* Ảnh hưởng của ánh sáng đến sự sinh trưởng của chồi trong ống nghiệm
Theo Murashige (1974) thì chồi trong ống nghiệm phát triển ở cường độ sáng
khoảng 1000 lux (14 – 15 µmol.m-2. s-1). Cây Limonium sinh trưởng trong điều kiện
quang tự dưỡng in viro kết hợp với cường độ chiếu sáng cao (200 µmol.m-2. s-1) cho
nhiều lá, hàm lượng diệp lục tố, tỷ lệ quang hợp thuần và phần trăm sống sót khi
đem ra ngoài cao hơn những cây sinh trưởng trong điều kiện chiếu sáng yếu (50 và
100µmol.m-2.s-1). Cây Siningia có thể tạo chồi ở cường độ sáng từ 3000 – 10.000lux
(Haramaki, 1971), cây hoa kiểng nhiệt đới cũng tạo chồi mạnh với điều kiện sáng từ
3000 – 10.000 lux (Miller và Murashige, 1976). Tùy theo loài mà yều cầu cường độ

9


sáng khác nhau trong giai đoạn nhân chồi. Cây Gloxinia tạo chồi ở cường độ sáng
khoảng 3.200 lux, nhưng khi tăng cường độ ánh sáng lên 10.700 lux thì sự sinh
trưởng của chồi bị giới hạn (Haramaki, 1971).
* Ảnh hưởng của ánh sáng đối với sự thành lập rễ
Một số nghiên cứu cũng đã chỉ ra rằng ánh sáng làm tăng sự thành lập rễ và sự sinh
trưởng của chồi (Nguyễn Bảo Toàn, 2004). Một số nghiên cứu khác thì cho rằng
điều kiện tối, thích hợp cho sự thành lập rễ. Ánh sáng làm giảm sự ra rễ là do có sự
suy giảm hàm lượng IAA nội sinh trong cây (George, 1993).
1.5.2 Nhiệt độ
Nhiệt độ có ảnh hưởng khác nhau lên tiến trình sinh lý như hô hấp và quang hợp, và
từ lâu người ta đã biết nó ảnh hưởng rất lớn đến nuôi cấy mô thực vật và vi nhân
giống (Altman, 2000). Trong môi trường tự nhiên, thực vật trãi qua những khoảng
biến động nhiệt độ lớn, đặt biệt giữa ngày và đêm. Do đó nên tập cho cây trồng
quen với sự biến đổi này giúp cây trồng cải thiện sự sinh trưởng và ở những phòng
tăng trưởng không sử dụng máy điều hòa thì tiết kiệm được chi phí nhiên liệu do

nhiệt độ về đêm giảm (George, 1993).
1.6 VI NHÂN GIỐNG GIÁ THÀNH THẤP
Cây cấy mô luôn có giá thành cao hơn những loại cây giống khác do được nhân
giống trong môi trường phòng tăng trưởng có ánh sáng và nhiệt độ nhân tạo với một
lượng lớn điện năng được tiêu thụ vào mục đích thắp sáng và điều hoà nhiệt độ
phòng tăng trưởng luôn luôn ổn định ở nhiệt độ 24 ± 3 oC, 12 giờ chiếu sáng trong
ngày bằng bóng đèn. Đèn được sử dụng trong chiếu sáng nhân tạo là đèn huỳnh
quang chỉ cung cấp nhu cầu năng lượng tối thiểu cho quang hợp, ngoài ra đèn còn
tỏa ra một lượng nhiệt làm tăng thêm chi phí làm mát bằng máy điều hòa.
Để làm giảm giá thành sản xuất cây cấy mô, các nhà khoa học phát triển quy trình
nuôi cấy cải tiến như: Sử dụng nguồn sáng tự nhiên thay cho ánh sáng đèn (George,
1993;), sử dụng môi trường lỏng với hệ thống bình có chứa sẵn dinh dưỡng (Kodym
và Zapata-Arias, 1999; 2001). Ngoài ra, để làm giảm giá thành sản xuất cây khóm
cấy mô Be và Debergh (2006) đã sử dụng môi trường tự nhiên của nhà lưới (hệ
thống mở) làm giảm 20% giá thành.
10


Trong quy trình vi nhân giống thì giai đoạn nhân chồi cần nhiều thời gian nhất.
Tương tự như vậy, khâu ra rễ cũng cần nhiều thời gian để cây vươn dài và hoàn
chỉnh hệ thống rễ trước khi đem cây cấy mô ra ngoài. Vì vây, cần một lượng lớn
điện năng được tiêu thụ. Nhưng hiện nay điện năng ngày càng khan hiếm, trong khi
điều kiện tự nhiên của nước ta có nguồn nhiệt năng và quang năng dồi dào đón nhận
từ mặt trời ở vị trí cận xích đạo. Do đó, thay đổi sự chiếu sáng nhân tạo sang sử
dụng ánh sáng tự nhiên là một lựa chọn giảm chi phí đáng kể, góp phần thân thiện
với môi trường, tất nhiên cây con tạo ra sẽ có giá thành thấp.
Một số nghiên cứu nghiên cứu nhằm giảm giá thành sản suất như: sử dụng luân
phiên ánh sáng đèn và ánh sáng tự nhiên (Kodym và Zapata-Arias, 1999; 2001), sử
dụng ánh sáng của mái nhà (Kodym và Zapata-Arias, 2001) để nhân giống cây
chuối cấy mô. Lê Văn Bé et al., (2005) đã vi nhân giống cây khóm, Võ Thanh Tân

(2004) vi nhân giống cỏ Vetiver ở ĐBSCL khi sử dụng ánh sáng và nhiệt độ tự
nhiên của nhà lưới thay cho phòng tăng trưởng, chi phí sản xuất cây con tiết kiệm
lần lượt là 18,78% và 22%. Vũ Ngọc Phượng et al., (2007) nghiên cứu về việc nhân
giống lan Dendrobium Madam Cherry, Doritanopsis Sarah Jones và Catleya bằng
ánh sáng tự nhiên và cho kết quả rất tốt.

11


CHƯƠNG 2
PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP
2.1 PHƯƠNG TIỆN
2.1.1 Thời gian và địa điểm
-

Thời gian: Thực hiện từ tháng 05/2010 đến tháng 05/2011.

-

Địa điểm: Phòng thí nghiệm nuôi cấy mô và nhà lưới của bộ môn sinh lý-

sinh hóa, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng, trường Đại Học Cần Thơ.
2.1.2 Vật liệu thí nghiệm
Đối tượng thí nghiệm là cây môn kiểng (Caladium bicolor (Air.) Vent) trong nhà
lưới bộ môn Sinh lý – Sinh hóa, khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng, Đại học
Cần Thơ
2.1.3 Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm
Thiết bị thí nghiệm: Tủ cấy vô trùng, nồi hấp khử trùng, cân điện tử, bếp điện từ,
máy đo pH, micropipette, keo cấy mẫu (6 x 12 cm), máy đo ánh sáng, nhiệt độ, ẩm
độ…

2.1.4 Hóa chất thí nghiệm
Môi trường cơ bản MS (Murashige và Shoog, 1962) được sử dụng để nuôi cấy mô
cây môn kiểng bao gồm:
-

Khoáng đa lượng: NH4NO3, KNO3, MgSO4.7H2O, CaCl2, KH2PO4, FeSO4.7H2O,

EDTA.
-

Khoáng vi lượng: H3PO4, MnSO4, ZnSO4.7H2O, Na2MoO4.2H2O, CuSO4.5H2O,

KI, CoCl2.
-

Đường sucrose (30 g/l).

-

Vitamin: pyridoxine, thiamine, acid nicotinic.

-

Chất điều hoà sinh trưởng: Benzyl adenine (BA), α-Napthalene acetic acid

(NAA)
-

Chất khử trùng: HgCl2 0,1% để khử trùng bề mặt mẫu vật và cồn 70% để

khử trùng tay.
12