Ảnh minh họa: Internet

Thổ nhân sâm (Talinum paniculatum) là loại cây thân thảo được biết đến với giá trị dược liệu cao. Các nghiên cứu về thành phần hóa học của cây Thổ nhân sâm cho thấy, trong lá và rễ có rất nhiều các hợp chất có hoạt tính sinh học khác nhau như: alkaloid, flavonoid, saponin, tannin, phytosterol, phytol; trong đó các phytol chiếm tỷ lệ cao (69,32 %). Đặc biệt, flavonoid là một hợp chất có vai trò quan trọng đối với con người như có tác dụng chống oxy hóa, bảo vệ gan, kháng khuẩn, chống viêm, chống ung thư…. Cây Thổ nhân sâm chuyển gen GmCHI ở thế hệ T1 có hàm lượng flavonoid tổng số tăng 7,4 lần và 4,8 lần so với cây đối chứng không chuyển gen. Gen chuyển ở thế hệ T2, T3... sẽ bị phân ly, do đó cần phải phân tích, đánh giá và chọn lọc. Chính vì vậy, để tăng thu nhận flavonoid từ sinh khối của các cây Thổ nhân sâm chuyển gen ở thế hệ T1 có hàm lượng flavonoid cao thì cần thiết phải nghiên cứu hiệu quả tạo đa chồi và ra rễ ở cây chuyển gen, từ đó các cây nuôi cấy in vitro sẽ giữ nguyên đặc tính di truyền của cây T1. Trong nghiên cứu [6], các tác giả đã nghiên cứu hệ thống tái sinh in vitro phục vụ chuyển gen ở cây Thổ nhân sâm. Trong đó, đã xác định được ảnh hưởng của BAP, IBA đến hiệu quả tạo đa chồi và IAA, NAA đến khả năng ra rễ ở cây Thổ nhân sâm. Tuy nhiên, các tác giả chưa nghiên cứu ảnh hưởng của kinetin và ảnh hưởng kết hợp của kinetin với BAP, IAA, NAA lên sự phát sinh chồi và ra rễ ở cây Thổ nhân sâm. Đồng thời, đối tượng nghiên cứu là cây Thổ nhân sâm chưa chuyển gen.

Trong bài bào này, tác giả sẽ trình bày kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tổ hợp các chất kích thích sinh trưởng lên sự phát sinh chồi và ra rễ ở cây Thổ nhân sâm chuyển gen GmCHI.

Hạt của cây Thổ nhân sâm chuyển gen GmCHI T0-2.2 và T0-10 được sử dụng làm nguyên liệu nuôi cấy in vitro. Khử trùng hạt Thổ nhân sâm bằng cồn 70% trong thời gian 1 phút, rửa sạch bằng nước cất, sau đó khử trùng hạt bằng dung dịch javel 60% với thời gian 10 phút. Rửa sạch hạt bằng nước cất vô trùng 8 lần, sau đó cấy lên môi trường MS cơ bản tạo vật liệu in vitro để nghiên cứu.

Nghiên cứu ảnh hưởng của kinetin đến sự phát sinh và sinh trưởng chồi từ nách lá mầm của cây Thổ nhân sâm chuyển gen GmCHI: Lá mầm 2 tuần tuổi được gây tổn thương bằng mũi kim nhọn ở nách lá, sau đó cấy lên môi trường MS cơ bản, bổ sung kinetin 0,5 mg/l; 1,0 mg/l; 1,5 mg/l; 2,0 mg/l. Sự phát sinh chồi và sinh trưởng của chồi được đánh giá bằng các chỉ tiêu về số chồi/mẫu, chiều cao chồi, số lá/chồi, chất lượng chồi sau 2 tuần và 4 tuần nuôi cấy.

Nghiên cứu ảnh hưởng kinetin, BAP và ảnh hưởng kết hợp của kinetin tối ưu, BAP tối ưu với IBA đến sự phát sinh và sinh trưởng chồi từ đoạn thân mang mắt chồi bên Thổ nhân sâm chuyển gen GmCHI: Đoạn thân có kích thước 1,0 - 1,5 cm mang mắt chồi bên sau 6 - 8 tuần nuôi cấy được gây tổn thương bằng dao chẻ dọc qua giữa 2 mắt chồi bên, dùng kim châm gây tổn thương ở mắt chồi bên, sau đó cấy lên môi trường MS cơ bản, bổ sung kinetin 0,5 mg/l; 1,0 mg/l; 1,5 mg/l; 2,0 mg/l; 2,5 mg/l; bổ sung BAP 0,5 mg/l; 1,0 mg/l; 1,5 mg/l; 2,0 mg/l; 2,5 mg/l; 3,0 mg/l. Tiếp theo nghiên cứu ảnh hưởng kết hợp của kinetin và BAP ở nồng độ tối ưu với IBA 0,2 mg/l; 0,4 mg/l; 0,6 mg/l; 0,8 mg/l; 1,0 mg/l, 1,2 mg/l. Sự phát sinh và sinh trưởng của chồi được đánh giá bằng các chỉ tiêu về số chồi/mẫu, chiều cao chồi, số lá/chồi, chất lượng chồi sau 2 tuần và 4 tuần nuôi cấy.

Nghiên cứu ảnh hưởng kết hợp của kinetin với 0,5 mg/l IAA và 0,5 mg/l NAA đến khả năng ra rễ của cây Thổ nhân sâm chuyển gen GmCHI: Sử dụng chồi tái sinh 4 - 6 tuần nuôi cấy in vitro có kích thước 1,0 - 1,5 cm cấy lên môi trường MS cơ bản, bổ sung 0,5 mg/l IAA và 0,5 mg/l NAA kết hợp với kinetin 0,3 mg/l; 0,5 mg/l; 0,7 mg/l; 0,9 mg/l; 1,1 mg/l. Khả năng ra rễ của cây Thổ nhân sâm được đánh giá bằng số lượng rễ/chồi, chiều dài rễ sau 2 tuần và 4 tuần nuôi cấy.

Ở cây Thổ nhân sâm chuyển gen GmCHI, đoạn thân mang mắt chồi bên là vật liệu thích hợp để tạo đa chồi khi sử dụng môi trường MS cơ bản bổ sung kinetin. Bổ sung 2,0 mg/l BAP cho hiệu quả đa chồi cao hơn so với bổ sung 1,5 mg/l kinetin hay kết hợp 1,5 mg/l kinetin với 0,8 mg/l IBA. Sử dụng 0,5 mg/l IAA có khả năng tạo rễ tốt hơn so với kết hợp 0,5 mg/l IAA với kinetin.