Nghiên cứu môi trường tái sinh của một số giống ngô zea mays l phục vụ chuyển gen

..

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

NGHIÊN CỨU MÔI TRƢỜNG TÁI SINH
CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ (Zea mays L.)
PHỤC VỤ CHUYỂN GEN

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

THÁI NGUYÊN - 2014

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

NGHIÊN CỨU MÔI TRƢỜNG TÁI SINH
CỦA MỘT SỐ GIỐNG NGÔ (Zea mays L.)
PHỤC VỤ CHUYỂN GEN
Chuyên ngành: Công nghệ Sinh học
Mã số: 60 42 02 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. NGUYỄN VŨ THANH THANH

THÁI NGUYÊN - 2014

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

i
LỜI CAM ĐOAN

học sự sống - Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên. Các số liệu, kết quả
trong luận văn là trung thực và chƣa đƣợc ai công bố trong bất kỳ cơng trình
nào khác.
Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm về những số liệu trong luận
văn này.
Thái Nguyên, ngày 13 tháng 09 năm 2014
Tác giả luận văn

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

ii
LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên tôi xin đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS.
Nguyễn Vũ Thanh Thanh, khoa Khoa học sự sống, Trƣờng Đại học Khoa học
- Đại học Thái Nguyên là ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo, dìu dắt và
giúp đỡ tơi trong suốt thời gian thực hiện và hồn thành luận văn này.
Tơi xi
-

.
-

thu

.

,
nghiên cứu.
, ngày 13 tháng 09 năm 2014
Tác giả luận văn

Ngơ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii
MỤC LỤC ........................................................................................................ iii
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN .................................... v
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... vi
DANH MỤC CÁC HÌNH .............................................................................. viii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
...................................................................................................... 1
...................................................................................... 2
..................................................................................... 2
4. Ý nghĩa khoa học .......................................................................................... 2
Chƣơng 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 3

1.1. Sơ lƣợc về cây ngô ..................................................................................... 3
.............................. 3
1.1.2. Giá trị kinh tế của cây ngơ ...................................................................... 6
1.1.3. Tình hình sản xuất ngô trên thế giới và Việt Nam .................................. 7
.............. 10
1.2.1. Nghiên cứu tái sinh ngô trên thế giới .................................................... 10
1.2.2. Nghiên cứu tái sinh ngô ở Việt Nam .................................................... 14
1.3.Ảnh hƣởng của chất kích thích sinh trƣởng và thành phần môi trƣờng
đến khả năng tạo mô sẹo và tái sinh cây ở ngô ............................................... 14
1.3.1. Ảnh hƣởng của chất điều hịa sinh trƣởng ............................................ 14
của thành phần mơi trƣờng ....................................................... 17
1.3.3.

in vitro

........................................................... 19

Chƣơng 2: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................. 21
.................................................................................. 21
2.2. Hóa chất và thiết bị .................................................................................. 21
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

iv
2.3. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 22
2.4. Địa điểm, thời gian tiến hành nghiên cứu ................................................ 22
2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................................... 22
2.5.1. Tái sinh cây trực tiếp từ phôi non ......................................................... 23
2.5.2. Tạo mô sẹo từ phôi và thân non ............................................................ 24

2.5.3. Nghiên cứu khả năng tái sinh cây từ mô sẹo ........................................ 26
2.5.4. Nghiên cứu điều kiện đƣa cây in vitro ra ngồi mơi trƣờng ................. 26
2.6. Xử lý số liệu ............................................................................................. 27
Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 28
3.1. Tái sinh cây trực tiếp từ phôi non ............................................................ 28
3.1.1. Nghiên cứu ảnh hƣởng của tuổi phôi đến khả năng tái sinh cây
trực tiếp từ phôi non ........................................................................................ 28

........................................................................ 30
non.......................................... 35
non .......... 36
2,4-D đến khả năng tạo mô sẹo từ phôi non ............... 38
-proline đến khả năng tạo mô sẹo từ phôi non ......... 41
3 đến

2,4-D

khả năng tạo mô sẹo từ phôi non ............. 44
................... 48

3.4. Nghiên cứu
phơi non

................................................................................... 51
kiện đƣa cây in vitro ra ngồi mơi trƣờng .................... 54

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ........................................................................... 55
I. Kết luận ........................................................................................................ 55
II. Đề nghị ....................................................................................................... 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 56

PHỤ LỤC ....................................................................................................... 63
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
STT

Chữ viết tắt

Chữ viết đầy đủ
6 – benzylaminopurine

1

BAP

2

đtg

3

IAA

Indole-3-acetic acid

4

IBA

Indole-3-butyric acid

5

MS

Murashige & Skoog, 1962

6

NAA

1 - naphthaleneacetic acid

7

Nxb

8

N6

Chu et al., 1975

9

2,4-D

2,4 - Dichlorophenoxyacetic acid

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Tình hình sản xuất ngơ ở một số khu vực trên thế giới giai đoạn
2009 - 2011 ...................................................................................... 7
Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngơ ở Việt Nam từ 1975 - 2012 ......................... 9
.............................................. 21

................................................................. 28
Bảng 3.2.
cây từ phôi
........................................................ 32

........................... 34

LVN 25, LVL 61, LVN 66, LVN 99,

... 36

hƣởng của 2,4-D

............................................................................ 39
Bảng 3.6

-

............................................................................ 43
Bảng 3.7. Ảnh hƣởng của AgNO3
............................................................................ 45
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

vii
-

.......................................................................................... 48

........................................................................................... 51

in vitro sau

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

.................................................. 54

/>

viii
DANH MỤC CÁC HÌNH
.................................... 5
ở

3.1.

ổi phơi đế

từ phơi

non

885
............................................................................ 29
ở

3.2.

đế

từ phơi non
LVN 885

............................................................ 32

........................................................................................... 35
ở

3.4.

885
...................................................................................... 37
của 2,4-D

............................................................................................... 40
3.6. Mô

885
-

.................... 41

-

............................................................................................... 44
3.8. Ảnh hƣởng của AgNO3
....................................................................................................... 46
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

ix
25,
LVN 61, LVN 66, LVN 99, LVN 885
AgNO3

............................................... 46
25, LVN 61,
............................................................................................... 49

3.11.

99, LVN 885
-

.................... 50

..................................................................................................... 52
o phơi
................... 53

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

1
MỞ ĐẦU
1.
Cây ngô (Zea mays L.) là cây lƣơng thực giàu dinh dƣỡng có vai trị
quan trọng trong nền kinh tế t

.

-

-

hàng nơng sản xuất khẩu có giá trị. Cây ngô đƣợc gieo
. Theo thống kê của FAO, năm 2012 cây ngơ
diện tích 177,38 triệu ha,

[56

.
Những năm gần đây, nhờ việc sử dụng phƣơng pháp chuyển gen đã tạo
ra nhiều giống ngơ mới có giá trị dinh dƣỡng cao [38], [53]; có khả năng

chống chịu với các điều kiện mơi trƣờng

hạn,
,…

. Thực tế
nghiên cứu cho thấy, nuôi cấy in vitro

gô
. Mặt khác, nguồn vật

liệu

, q trình tái sinh ngơ thƣờng chỉ đƣợc

thực hiện thông qua sự tái sinh phôi hoặc mơ sẹo [41]. Trong đó, mơ sẹo đƣợc
hình thành từ phôi non hay từ lát cắt của thân cây non.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

2
Xuất phát từ các lý do trên, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu
môi trường tái sinh của một số giống ngô (Zea mays L.) phục vụ chuyển gen”.
2.
Xác định đƣợc các điều kiện thích hợp để tái sinh cây từ phôi non và từ
mô sẹo của 5 giống ngô.
3.
- Xác định thành phần môi trƣờng nuôi cấy phù hợp để tái sinh cây trực
tiếp từ phôi non của 5 giống ngô.

- Xác định thành phần môi trƣờng phù hợp để tạo mô sẹo từ phôi non
và thân non của 5 giống ngô.
- Xác định môi trƣờng phù hợp để tái sinh cây từ mơ sẹo hình thành từ
phôi non của 5 giống ngô.
-

in vitro

4. Ý nghĩa khoa học
.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>
.


3
Chƣơng 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Sơ lƣợc về cây ngô

Cây ngơ có tên khoa học là Zea mays L., thuộc chi Maydeae, họ Hịa
thảo (Poaceae), bộ Hịa thảo (Poales
[55].
Có nhiều giả thuyết khác nhau về nguồn gốc cây ngô dựa trên những
kết quả nghiên cứu khảo cổ học, di truy
.

[7], [56]. Ở Việt Nam,

cây ngơ có nguồn gốc từ Trung Quốc, đƣợc trồng vào khoảng thế kỷ XVII, do
(theo “Vân Đài loại ngữ” của Lê Quý Đôn).

năm 1920, Sturtevantel đi

(c

) sau đây [6]:

1- Ssp amilaceae - ngô bột
2- Ssp indentata - ngơ răng ngựa
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

4
3- Ssp indurate - ngô đá rắn
4- Ssp everta - ngô nổ
5- Ssp saccharata - ngô đƣờng
6- Ssp ceratina 7- Ssp tunicate Đây là cách phân loại theo đặc điểm thực vật học, ngồi ra ngơ cịn
đƣợc phân loại theo nông học, sinh thái học, thời gian sinh trƣởng và thƣơng
phẩm [10].

-

phận sau: rễ, thân, lá, hoa (bông cờ, bắp ngô) và hạt.


: rễ
mầm, rễ đốt và rễ chân kiềng. Rễ mầm (rễ tạm thời, rễ hạt) mọc từ trụ lá

mầm, chức năng chính của rễ này là hút nƣớc, thức ăn khi cây còn non

dƣới lên trên. Rễ đốt giúp cây hút nƣớc và dinh dƣỡng. Rễ chân kiềng (rễ
chống) mọc quanh các đốt phần thân sát gốc trên mặt đất, rễ này giúp cây
chống đổ, bám chặt vào đất, tham gia hút nƣớc và thức ăn cho cây. Thân
cây đặc và khá chắc, chia nhiều lóng (dóng) to dần từ dƣới lên, nằm giữa
các đốt và kết thúc bằng bơng cờ.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

5

Lá ngô mọc từ mắt trên đốt và đối xứng xen kẽ nhau, hình dải 50 - 100
cm, rộng 5 - 10 cm. Căn cứ vào vị trí và hình thái lá trên cây, lá ngơ đƣợc chia
thành các nhóm: lá mầm, lá thân, lá ngọn, lá bi.
 Hoa ngô

; hoa cái mọc sát nhau, đƣợc bao bằng lá bắc to, vòi nhụy dài,
quả dĩnh, hạt xếp thành hàng, các bắp ngơ là các cụm hoa cái hình bơng đƣợc
bao bọc trong một số lớp lá và đƣợc bao chặt vào thân [2], [10].

Hạt ngơ gồm 5 phần chính: vỏ hạt, lớp alơron, phôi, nội nhũ và chân
hạt. Vỏ hạt là một màng nhẵn bao xung quanh hạt. Lớp alơron nằm dƣới vỏ
hạt và bao lấy nội nhũ

. Phôi ngô
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

6
chiếm 1/3 thể tích của hạt, gồm có các phần: ngù (phần ngăn cách giữa nội
nhũ và phôi), lá mầm, trụ dƣới lá mầm, rễ mầm và chồi mầm [12].
1.1.2. Giá trị kinh tế của cây ngô
Ngô là một trong những cây ngũ cốc quan trọng trong nền kinh tế tồn
cầu, ngơ đứng thứ 3 sau lúa mì và lúa gạo. Nhƣng ngơ lại giàu dinh dƣỡng
hơn lúa mì và lúa gạo, góp phần ni sống gần 1/3 dân số trên toàn thế giới,
đặc biệt

các nƣớc thuộc châu Mỹ La Tinh.

đƣợc ứng dụng nhiều thành tựu khoa học về các lĩnh vực di truyền học, chọn
giống, công nghệ sinh học, cơ giới hóa, điện khí hóa và tin học vào công tác
nghiên cứu và sản xuất [12].

. Với tỷ
nguyên liệu cho công nghiệp.

gƣời ta đã sản xuất

khoảng 670 mặt hàng khác nhau của các ngành công nghiệp lƣơng thực - thực
phẩm, công nghiệp dƣợc và công nghiệp nhẹ
ngô xu
. Hầu nhƣ 70% chất dinh dƣỡng trong thức
ăn tổng hợp là từ ngơ. Cây ngơ cịn là thức ăn xanh và ủ chua lý tƣởng cho gia
súc, đặc biệt là bò sữa

tỷ
tỷ lệ này rất cao nhƣ Mỹ 76%, Bồ Đào Nha 91%,

Malaysia 91% (CIMMYT, 2001).
, cần khoảng 4 triệu
tấn ngô mỗi năm. Riên

2,33

[57]
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

7

ilin, Streptomicin,
sản xuất axit acetic.
nhƣ aceton, nhựa hóa học. Phơi ngơ chứa 17,2 - 56,8% lipid nên có thể
dùng để ép dầu [2].
1.1.3. Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới và Việt Nam
1.1.3.1. Tình hình sản xuất ngơ trên thế giới
Ngơ là cây trồng có địa bàn phân bố rộng, đƣợc gieo trồng khắp trên
thế giới với sản lƣợng hàng năm cao hơn bất kỳ cây lƣơng thực nào. Năm
1961, năng suất ngơ trung bình trên thế giới

chỉ đạt 20 tạ/ha thì đến năm

2011 đã l 51,84 tạ/ha, tăng gấp 1,5 lần. Ngô đƣợc trồng ở hầu hết các nơi
trên thế giới nhƣ Châu Mỹ, Châu Âu, Châu Úc, Châu Phi và Châu Á. Do điều
kiện khí hậu, thổ nhƣỡng, tập quán canh tác dẫn đến diện tích, sản lƣợng và
năng suất ngơ ở các khu vực có sự chênh lệch nhau, điều đó đƣợc thể hiện ở

bảng 1.1 [54].
Bảng 1.1. Tình hình sản xuất ngơ ở một số khu vực trên thế giới
giai đoạn 2009 - 2011

Diện tích (triệu ha)

Năng suất (tạ/ha)

Sản lƣợng (triệu tấn)

Khu vực
2009

2010

2011

2009

2010

2011

2009

2010

2011

Châu Âu

13,8

14,1

16,45

60,7

60,6

65,99

84,0

85,6

108,5

Châu Á

53,5

53,7

54,81

43,8

45,8

49,41

234,5

246,1

270,9

Châu Mỹ

61,4

63,1

64,5

71,9

71,0

67,96

441,5

447,9

438,4

Thế giới

158,8

161,9

170,39

51,6

52,1

51,84

819,7

844,4

883,4

(Nguồn FAOSTAT, 2012)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

8
Qua bảng 1.1 cho thấy, châu Mỹ
. Châu Mỹ chiếm 37,85% diện tích và 49,65%
sản lƣợng.

thứ hai là châu Á với diện tích trồng ngơ chiếm 32,2% diện

tích trồng ngơ thế giới nhƣng năng suất thấp chỉ đạt 49,41 tạ/ha (năm 2011)
và xếp ở vị trí thứ ba. Châu Âu có năng suất khá cao nhƣng diện tích trồng
ngơ rất thấp, chiếm chƣa đến 10% diện tích trồng ngơ thế giới, do đó sản
lƣợng chỉ đạt 12,28% tổng sản lƣợng thế giới. Trong những năm gần đây,
diện tích trồng ngơ ở

châu Á và châu Âu đang

mở rộng,

cho sản lƣợng ngô của châu Âu tăng vọt thêm 26,8% chỉ trong 1 năm (2010 2011). Ngƣợc lại, ở Châu Mỹ diện tích trồng ngô tăng nhƣng năng suất và sản
lƣợng giảm.
Những năm gần đây

áp dụng các thành tựu khoa học kỹ thuật tiên

tiến, đặc biệt là việc mở rộng diện tích trồng ngô lai nên năng suất và sản
lƣợng ngô thế giới có sự nhảy vọt, nhất là ở các nƣớc có nền kinh tế phát
triển

thâm canh

và sử dụng 100% giống ngô lai trong sản xuất.

Bên cạnh đó, việc ứng dụng cơng nghệ sinh học tạo ra các giống ngô chuyển
gen năng suất cao,

khả năng chống chịu sâu bệnh cũng góp phần

sản lƣợng ngơ thế giới.
1.1.3.2. Tình hình sản xuất ngơ ở Việt Nam
Ngô đƣợc đƣa vào nƣớc ta cách đây khoảng 300 năm và trở thành cây
lƣơng thực quan trọng thứ hai sau cây lúa, là cây

thêm tiến bộ kỹ thuật, đặc biệt là về giống, cây ngơ đã có những bƣớc tăng
trƣởng đáng kể về diện tích, sản lƣợng và năng suất.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

9
Bảng 1.2. Tình hình sản xuất ngơ ở Việt Nam từ 1975 - 2012

Diện tích

Sản lƣợng

Năng suất

(triệu ha)

(triệu tấn)

(tạ/ha)

1975

0,267

0,28

10,51

1990

0,432

0,67

15,54

2000

0,730

2,01

27,47

2006

1,033

3,85

37,31

2007

1,096

4,30

39,26

2008

1,440

4,57

31,75

2009

1,089

4,37

40,14

2010

1,126

4,61

40,90

2011

1,121

4,84

43,13

2012

1,118

4,80

42,95

Năm

(Nguồn: FAOSTAT 2013 [55])

. Năm 1975,
diện tích ngơ chƣa đến 300 nghìn ha, năng suất 10,51 tạ/ha.
Nếu nhƣ năm 1990, năng

(3,85 triệu tấn).

trồng ngơ lai, kết hợp áp dụ

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

10

lai và đang ở giai đoạn đầu đi vào công nghệ cao (cơng nghệ gen, ni cấy
bao phấn và nỗn) [2], [12].
Bên cạnh những thuận lợi và thành tựu đã đạt đƣợc, ngành

. Sản lƣợng ngô
trong nƣớc không đủ phục vụ cho con ngƣời và phát triển ngành chăn nuôi.
Hàng năm, Việt Nam vẫn phải nhập khẩu lƣợng lớn ngô để chế biến thức ăn
gia súc. Vì vậy, việc nghiên cứu tạo giống ngơ có năng suất cao, khả năng
chống chịu tốt, đồng thời đáp ứng yêu cầu chất lƣợng là nhiệm vụ rất quan
trọng và cấp thiết đối với các cơ quan nghiên cứu, chọn tạo giống.

1.2.1. Nghiên cứu tái sinh ngô trên thế giới
Nuôi cấy in vitro cây ngô đƣợc bắt đầu từ rất sớm vào những năm
1930, khi Lampe và Mills nuôi cấy nội nhũ và phôi non trong mơi trƣờng có
bổ sung dịch chiết khoai tây nhƣng mơ chỉ sinh trƣởng có giới hạn [48]. Larue
(1949)

đầu tiên

nuôi cấy liên tục trong một thời

gian dài phôi non và phôi ngô trƣởng thành để xác định nhu cầu dinh dƣỡng
cho sinh trƣởng và phát triển.
Tái sinh cây từ phơi non hoặc bộ phận khác của những lồi ngũ cốc lần
đầu tiên đƣợc miêu tả trong những năm 1960 đến 1980 [49]. Phôi non đƣợc
sử dụng làm nguồn vật liệu chính trong các nghiên cứu ni cấy mơ

ngơ. Lu

sử dụng phơi có kích thƣớc 1 - 1,5 mm thu đƣợc sau 2 tuần thụ phấn cấy
vào môi trƣờng MS bổ sung 2,4-D

0,25 - 2,0 mg/l và sucrose 3 - 12% [37].

Năm 1975, Green và Phillips
ngơ [32].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

11

ai loại mô sẹo của phôi

: mô sẹo loại I có đặc

điểm cứng, đặc, nhỏ, màu trắng - vàng và có thể sản sinh ra các loại mơ khác
giống nhƣ phơi soma.

mơ sẹo

thƣờng tăng trƣởng chậm hoặc khó

ni cấy trong thời gian dài. Mô sẹo loại II đƣợc quan sát trong 1 số loại ngơ
có các đặc điểm đặc trƣng là mơ sẹo
. Chúng có tỷ lệ phơi hóa cao,

, nhiều nghiên cứu cho thấy tỷ lệ tái sinh cây trực tiếp từ phôi cao
hơn tỷ lệ tái sinh thông qua mơ sẹo [20].
Giai đoạn đầu của q trình tái sinh phôi ngô là giai đoạn phôi soma
trƣởng thành nảy mầm đƣợc cảm ứng bởi nồng độ sucrose cao (60 g/l) trong
điều kiện khơng có ánh sáng và khơng có chất điều hòa sinh trƣởng. Giai
đoạn thứ hai của quá trình tái sinh in vitro cây ngơ là giai đoạn phát triển chồi
và rễ, đƣợc cảm ứng tốt khi giảm nồng độ đƣờng sucrose [28].
Năm 1989, Vain đánh giá ảnh hƣởng của ethylene trong nuôi cấy in
vitro, sử dụng AgNO3 nhƣ chất ức chế hoạt động của ethylene.
tạo

dạng II (

tỷ lệ

xốp, vàng, cho tỷ lệ tái sinh cao) đƣợc nâng cao

khi phôi non đƣợc nuôi cấy trong môi trƣờng MS chứa AgNO 3 từ 5 đến 20
mg/l. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng khả năng tái sinh của

trong mơi

trƣờng có AgNO3 tăng cao hơn [47].
Năm 2004, Zhang nghiên cứu 15 dịng ngơ Tangsipingtou thuần bằng
ni cấy in vitro để đánh giá ảnh hƣởng của kiểu gen, mơi trƣờng, chất kích
thích sinh trƣởng và phƣơng pháp tạo mơ sẹo có nguồn gốc từ phôi non và tái
sinh cây.

cho thấy cả 15 dịng

có thể tạo

, sự già hóa của

khả năng tái sinh cây giảm đến một mức độ nhất định [52].
Shohael (2003)

nghiên cứu 3 dịng ngơ CML-161; CML-323;

CML-327. Phơi non đƣợc ni cấy trên mơi trƣờng N6, tỷ lệ tạo
56,33
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu
/>

12
- 72,0%. Kết quả cho thấy môi trƣờng đạt tỷ lệ

cao nhất (72,0%) là

mơi trƣờng N6 có bổ sung L-proline 2,3 g/l, hydrolysate casein 200 mg/l và
2,4-D 1,0 mg/l [42].
Năm 2004, Huang và Wei
7 dịng ngơ

-

-

tƣơng đối cao
(19,8 - 32,4%), đặc biệt

dịng Mo17 đạt 25,6% [34].

Binott (2005) ni cấy phơi non từ 12 dịng ngơ bố mẹ thuần chủng và
con lai tƣơng ứng của chúng để đánh giá khả năng tạo

, phơi hóa và tái

sinh cây. Hạt non thu ở các giai đoạn 10, 15, 18, 21 và 24 ngày tuổi sau khi
thụ phấn và đƣợc khử trùng bề mặt. Phôi non đem cấy trên môi trƣờng tạo
bao gồm N6 bổ sung 2,4-D

0 - 2 mg/l, L-proline 2,87 g/l, hydrolysate
nồng độ 2 mg/l

casein 0,1 g/l, glycine 2 g/l, sucrose 30 g/l và gelrite 3 g/l.

hình thành từ 80 đến 90% đối với phôi non của con lai và từ 50 đến
80% đối với phơi non của dịng bố mẹ. Khả năng phơi hóa đƣợc tiến hành ở 6
dịng thuần và 4 dòng lai.
tái sinh

chỉ

4 dòng thuần và 3 dòng lai

[34].

Năm 2011, Gorji nghiên cứu
sẹo và tái sinh cây. Kết quả

dòng ngô thuần

khả năng tạo mô

trong môi trƣờng N6 tần số tạo

cao nhất

khi bổ sung dicamba 2 mg/l, trong môi trƣờng MS có bổ sung 2,4-D ở nồng
độ 1 mg/l. Mơi trƣờng N6 bổ sung dicamba thúc đẩy quá trình tạo
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>
cao


13
hơn so với môi trƣờng N6 bổ sung 2,4-D. Tỷ lệ hình thành rễ cao nhất khi đƣa
chồi vào mơi trƣờng MS có bổ sung 2 mg/l NAA. Trên mơi trƣờng MS có bổ
sung BAP 1 mg/l và IAA 0,5 mg/l thúc đẩy tần số hình thành chồi cao, tỷ lệ
tái sinh cây đạt từ 53 - 67% [31].
Nguyên liệu đƣợc sử dụng phổ biến nhất trong nuôi cấy tái sinh ngơ
phục vụ mục đích chuyển gen là phơi chƣa trƣởng thành [27], [28], [35], [50].
Tuy nhiên, việc tạo phôi chƣa trƣởng thành là một quá trình khắt khe, cần thời
gian để trồng cây, thụ phấn, tách các phôi chƣa trƣởng thành. Cây mẹ trồng
theo mùa và mẫu cấy đƣợc thu vào một khoảng thời gian nhất định mới cho
kết quả tái sinh tốt [29], [31]. Vì vậy, việc nghiên cứu tìm ra các nguyên liệu
khác dễ dàng thu nhận hơn là một trong những thách thức lớn để có thể tiến
hành chuyển gen nhanh và hiệu quả hơn [24].

Trong tái sinh ngô, các thân non chƣa trƣởng thành lần đầu tiên đƣợc
sử dụng bởi Songstad [46]. Trên môi trƣờng N6 trung bình bổ sung 2,4-D, Lproline và AgNO3 từ ngun liệu thân non hình thành mơ sẹo loại II trên các
dịng mơ hình nhƣ A188 và B73. Ƣu điểm của việc sử dụng các thân non
chƣa trƣởng thành là có thể ni cấy trong vịng 6 - 7 tuần, không cần đợi đến
giai đoạn sinh sản, thụ phấn, thụ tinh, phơi phát triển. Đây là ngun liệu lí
tƣởng nhất vì mẫu cấy khơng cần thơng qua q trình giảm phâm và thụ tinh,
giảm đƣợc sự biến đổi di truyền.

3 mg/l
0 - 3% [44].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

14
1.2.2. Nghiên cứu tái sinh ngơ ở Việt Nam

ngơ, đó là: “nghiên cứu môi
trƣờng nuôi cấy in vitro phục vụ chọn dịng chịu hạn và chuyển gen ở ngơ
(Zea mays

[11].

Kết quả nghiên cứu cho thấy môi trƣờng N6 bổ sung 2,4-D 7 mg/l; casein 100
mg/l; L-prolin 2,88 mg/l; sucrose 40 g/l; agar 8 g/l cho
nhất.

tạo

cao

25 - 27 ngày đối với vụ đơng,

phơi 18 - 20 ngày đối với vụ hè.

dịng
2 dịng
ngơ HR8 và HR9 đạt lần lƣợt là 75,2% và 74,1%, tỷ lệ tái sinh cây đạt 24,9%
và 21,4% [14].
Nguyễn Văn Đồng (2009), tiến hành nghiên cứu khả năng tái sinh từ
phơi non của 45 dịng ngơ Việt Nam thuộc 3 nhóm ngơ tẻ, ngơ nếp và ngơ
ngọt, sử dụng dịng đối chứng là dịng ngơ mơ hình HR8 có khả năn

[4].
1.3. Ảnh hƣởng của chất kích thích sinh trƣởng và thành phần môi
trƣờng đến khả năng tạo mô sẹo và tái sinh cây ở ngô
1.3.1. Ảnh hưởng của chất điều hịa sinh trưởng

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>