Nghiên cứu [ Đăng ngày (22/02/2021) ]
Ảnh hưởng của chitosan lên sự sinh trưởng của lan Mokara nuôi cấy mô
Nghiên cứu được thực hiện bởi các tác giả Phạm Thị Minh Thu, Nguyễn Ngọc Thiên Trang, Huỳnh Kim Đỉnh thuộc Viện Công nghệ sinh học và Môi trường, Trường Đại học Nha Trang nhằm mục đích thêm chitosan tách chiết từ các nguồn gốc khác nhau, khối lượng phân tử khác nhau và độ deactyl khác nhau vào môi trường để khảo sát khả năng kích thích sinh trưởng của lan mokara nuôi cấy mô.

Mokara là chi lan hoàn toàn do con người tạo ra bằng cách lai giữa 3 chi Arachnis (lan bò cạp), Ascocentrum và Vanda, do đó có đặc tính nổi bật từ bố mẹ: hình dáng hoa và màu sắc đẹp từ giống cây Vanda, tăng trưởng nhanh từ giống Ascocentrum x Vanda. Mokara là loài đơn thân, dễ trồng, sinh trưởng và phát triển tốt trong điều kiện khí hậu nóng ẩm như Khánh Hòa. Vài năm gần đây, Trung tâm Nông nghiệp Công nghệ cao Khánh Hòa đã trồng thử nghiệm hơn 40.000 cây lan Mokara và cho kết quả tốt. Tuy nhiên số lượng giống cung cấp bởi Trung tâm vẫn chưa ổn định và chưa đáp ứng được nhu cầu của thị trường.

Lan Mokara có thể nhân giống vô tính bằng phương pháp cắt hom truyền thống nhưng hạn chế về số lượng cây con thu được. Ngoài ra, còn có phương pháp nhân giống bằng hạt nhưng khó kiểm soát chất lượng cây con. Vì vậy, mokara đã được nghiên cứu nhân giống bằng nuôi cấy mô và xây dựng qui trình hoàn thiện. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp này là tốc độ phát triển của cây rất chậm. Chính vì vậy, mặc dù có hoa đẹp và lâu tàn, mokara hiện nay ít được nhân giống bằng nuôi cấy mô.

Chitosan được biết tới như một polymer có hoạt tính sinh học phong phú, ứng dụng trong nhiều lĩnh vực trong đó có kích thích sự phát triển của mẫu thực vật nuôi cấy in vitro. Tuy nhiên hiệu quả của chitosan phụ thuộc rất nhiều vào vào các thông số vật lí của phân tử như cấu trúc/ nguồn gốc tách chiết, khối lượng phân tử, độ deacetyl hoá… Do đó, trong nghiên cứu này, chitosan tách chiết từ các nguồn gốc khác nhau, khối lượng phân tử khác nhau và độ deactyl khác nhau đã được thêm vào môi trường để khảo sát khả năng kích thích sinh trưởng của lan mokara nuôi cấy mô.

Đối tượng nghiên cứu là giống lan Mokara bangkhuntien (mokara vàng nến) nuôi cấy trong Phòng thí nghiệm Nuôi cấy tế bào, Trường Đại học Nha Trang có chồi khỏe, cao từ 1,5-2,0 cm, có từ 2-3 lá, số rễ nhỏ hơn 1 (khi cấy sang môi trường mới thì loại bỏ hoàn toàn các rễ cũ); các chitosan được tách chiết từ mực và tôm với các thông số tùy theo từng thí nghiệm được cung cấp bởi Trung tâm Thí nghiệm thực hành, Trường Đại học Nha Trang.

Các mô thực vật được nuôi cấy trong điều kiện phòng nuôi cấy có nhiệt độ 25 ± 2ºC, cường độ chiếu sáng 2000 lux, quang kì 16 giờ sáng/8 giờ tối.

Nghiên cứu được thực hiện gồm 03 thí nghiệm. Trong đó, thí nghiệm 1 nghiên cứu ảnh hưởng của trọng lượng phân tử và nguồn gốc tách chiết. Môi trường cơ bản trong thí nghiệm này là khoáng 1/2MS + 10% nước dừa + 1 g/l than hoạt tính (ĐC1). ĐC1 được bổ sung 20 ppm acid acetic (ĐC2) hoặc 20 ppm chitosan tách chiết từ mực (M) và tôm (T), độ deacetyl 82- 85%, trọng lượng phân tử trong 3 khoảng Mw <10, 30-50 và 80-100 kDa (M10, M30, M80 và T10, T30, T80). Thí nghiệm 2 nghiên cứu ảnh hưởng của độ deacetyl, gồm 5 nghiệm thức được thiết kế: môi trường ĐC1 và ĐC2, các nghiệm thức còn lại bổ sung lần lượt 20 ppm chitosan (kế thừa thông số trọng lượng phân tử và nguồn gốc tách chiết từ Thí nghiệm 1) có DD 72-75, 82-85 và 92-95% (D70, D80 và D90). Thí nghiệm 3 nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ Chitosan. Môi trường sử dụng là môi trường phát sinh chồi: 1/2MS + 10% nước dừa + 1 g/l than hoạt tính + 1,5 mg/l BAP + 0,5 mg/l NAA (ĐC1) bổ sung các nồng độ khác nhau (5, 20, 80, 320 ppm; tương ứng C5, C20, C80, C320) của chitosan hoặc acid acetic 320 ppm (ĐC2).

Kết quả nghiên cứu cho thấy, sự bổ sung chitosan từ vỏ tôm có khối lượng phân tử trong khoảng 30-50KDa, độ deacetyl 82-85% kích thích tăng chiều cao chồi tốt hơn chitosan từ mai mực. Nguyên nhân do chitosan có nguồn gốc từ tôm cua có cấu trúc α, cấu trúc này được cấu tạo bởi các lớp ngược chiều nhau nên rắn chắc hơn các dạng còn lại. Tỷ lệ xuất hiện chồi mới trong nghiệm thức bổ sung chitosan 82-85% và 92-95% đạt 67% tại thời điểm 2 tháng sau khi nuôi cấy. Mặc dù cả D80 và D90 đều thể hiện sự phát sinh chồi mới tốt nhưng chỉ có D80 là cho tăng chiều cao nhỉnh hơn.


Ảnh hưởng của chitosan có độ deacetyl khác nhau lên hình thái chồi lan mokara

Từ trái sang phải lần lượt là các nghiệm thức tương ứng ĐC1, ĐC2, D70, D80 và D90. Số liệu được lấy sau 2 tháng nuôi cấy

Kết quả khảo sát khả năng kích thích tăng chiều cao và hình chồi mới trong quá trình cấy chuyền các chồi nhỏ cho thấy, ở thời điểm 2 tháng sau khi cấy, nồng độ 5 ppm có chiều cao chồi nhỉnh hơn một chút so với 2 ĐC, số lá mới thì tương đương. Các nghiệm thức 80 và 320ppm không phát sinh chồi mới nhưng chồi cũ cũng không được cải thiện về chỉ số chiều cao hay số lá mới. Nghiệm thức ĐC 1 có thời điểm xuất hiện rễ sớm nhất, tuy nhiên số rễ không nhiều hơn các nghiệm thức còn lai ở thời điểm 2 tháng. Riêng chitosan được bổ sung với nồng độ 20 ppm cho tỉ lệ phát sinh chồi nhiều nhất cũng như kích thích chồi chính tăng trưởng về chiều cao và phát sinh lá mới tốt hơn các nghiệm thức còn lại.

Từ trái sang phải lần lượt là các nghiệm thức tương ứng ĐC1, ĐC2, D70, D80 và D90. Số liệu được lấy sau 2 tháng nuôi cấy

Kết quả khảo sát khả năng kích thích tăng chiều cao và hình chồi mới trong quá trình cấy chuyền các chồi nhỏ cho thấy, ở thời điểm 2 tháng sau khi cấy, nồng độ 5 ppm có chiều cao chồi nhỉnh hơn một chút so với 2 ĐC, số lá mới thì tương đương. Các nghiệm thức 80 và 320ppm không phát sinh chồi mới nhưng chồi cũ cũng không được cải thiện về chỉ số chiều cao hay số lá mới. Nghiệm thức ĐC 1 có thời điểm xuất hiện rễ sớm nhất, tuy nhiên số rễ không nhiều hơn các nghiệm thức còn lai ở thời điểm 2 tháng. Riêng chitosan được bổ sung với nồng độ 20 ppm cho tỉ lệ phát sinh chồi nhiều nhất cũng như kích thích chồi chính tăng trưởng về chiều cao và phát sinh lá mới tốt hơn các nghiệm thức còn lại.


Ảnh hưởng của nồng độ chitosan lên hình thái chồi lan mokara

Từ trái sang phải: ĐC1 (môi trường nền, không bổ sung acid và chitosan), ĐC2 (bổ sung 320 ppm acid acetic), C5, C20, C80 và C320 (môi trường có bổ sung chitosan nồng độ 5, 20, 80 và 320 ppm). Hình ảnh được chụp sau 2 tháng nuôi cấy.

Theo các tác giả, đây là cơ sở để ứng dụng chitosan trong nuôi cấy mô thực vật nói chung và lan mokara nói riêng. Để ứng dụng hiệu quả, cần khảo sát thêm ảnh hưởng chitosan lên các giai đoạn khác nhau của qui trình vi nhân giống cũng như quan sát kết quả trong thời gian dài hơn (trên 2 tháng) cho đến khi thu nhận được cây con đủ tiêu chuẩn đưa ra vườn ươm.

ttmphuong
Theo Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản, Trường Đại học Nha Trang, Số 4/2020
In bài viết  
Bookmark
Ý kiến của bạn

Nghiên cứu mới  
 
Thủy phân phụ phẩm cá tra bằng vi khuẩn Bacillus Subtilis làm phân bón cho cây hẹ
Theo Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam nếu sản lượng cá nguyên liệu đạt 1.000.000 tấn thì các nhà máy chế biến phải thải ra môi trường hơn 600.000 tấn phụ phẩm cá tra. Với lượng phụ phẩm lớn như vậy đã đặt ra vấn đề bức thiết là cần phải tận dụng lượng phụ phẩm khổng lồ thải ra từ các nhà máy chế biến thành các sản phẩm giá trị gia tăng, bên cạnh đó hạn chế ô nhiễm môi trường do phụ phẩm gây ra.


 
Sáng kiến mới  
 
 

CASTI TiVi




© Copyright 2020 Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ - Sở Khoa học & Công nghệ TP. Cần Thơ
Địa chỉ: 118/3 Trần Phú - Phường Cái Khế - Quận Ninh Kiều - thành phố Cần Thơ
Giấy phép số: 05/ GP-TTĐT, do Sở Thông tin và Truyền Thông thành phố Cần Thơ cấp ngày 23/5/2017
Trưởng Ban biên tập: Ông Vũ Minh Hải - Giám Đốc Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ - Sở Khoa học & Công nghệ TP. Cần Thơ
Ghi rõ nguồn www.trithuckhoahoc.vn khi bạn sử dụng lại thông tin từ website này
-->