Báo cáo Khoa học Ảnh hưởng của bình nuôi, thế hệ cây vụ thiosulfat bạc đến sinh trưởng, hệ số nhân vµ chất lượng cây khoai tây in vitro

Báo cáo khoa học Ảnh hưởng của bình nuôi, thế hệ cây vụ thiosulfat bạc đến sinh trưởng, hệ số nhân vµ chất lượng cây khoai tây in vitro ¶nh h−ëng cña b×nh nu«i, thÕ hÖ c©y vµ thiosulfat b¹c ®Õn sinh tr−ëng, hÖ sè nh©n vµ chÊt l−îng c©y khoai t©y in vitro Effects of culture containers, plant generation and silver thiosulphate on the growth, multiplication rate and quality of in vitro potato plants NguyÔn ThÞ S¬n1, NguyÔn ThÞ H−¬ng1, TrÇn ThÞ Thanh Minh1 SUMMARY The disease-free in vitro materials of two potato cultivars, Mariella and Diamant were used for culture in plastic box, nylon bag, Erlen-meyer flask and cylinder flask. The in vitro plants cultured using different types of containers resulted in similar growth to that cultured in Erlen-meyer flasks. The use of cylinder flasks reduced remarkably the cost of production. It was also found that the growth, development, of the plants decreased with time of subculture, particularly after the 7th subculture. Adding silver thiosulfate at the concentration of 1-1,5 ppm to the culture medium could improve the plant quality, especially increasing the leaf area from 2,95 to 3,78 times in comparison with the control. Key words: Plastic box, nylon bag, triangle flask, cylinder flask, silver thiosulfate 1. §Æt vÊn ®Ò HiÖn nay, trong nh©n nhanh in vitro c©y khoai t©y ®ang cã nh÷ng vÊn ®Ò cÇn gi¶i quyÕt nh»m n©ng cao hÖ sè nh©n, chÊt l−îng c©y vµ gi¶m gi¸ thµnh s¶n xuÊt. §· cã nhiÒu nghiªn cøu c¶i tiÕn qu¸ tr×nh nh©n nhanh in vitro nh− thay ®æi thÓ tÝch b×nh nu«i, lo¹i b×nh nu«i, tói nilon (polyethylene) trong nu«i cÊy hoa Bi bi (NguyÔn Quèc ThiÖn & cs, 2003) hoÆc thay ®æi hµm l−îng n−íc dõa, nÒn m«i tr−êng nu«i cÊy, ®Ó t¨ng c−êng chÊt l−îng hµng lo¹t c©y cÊy m« nh− c©y døa, lan, khoai t©y (NguyÔn Quang Th¹ch & cs, 1991). HiÖn t−îng gi¶m sinh tr−ëng, gi¶m hÖ sè nh©n, t¹o biÕn dÞ trong nu«i cÊy m« khi nh©n qu¸ nhiÒu lÇn ®· ®−îc nhiÒu t¸c gi¶ ®Ò cËp trong nh©n gièng døa vµ c©y lan…(NguyÔn Quang Th¹ch & cs, 2003; §inh Tr−êng S¬n & cs, 2003). Víi môc ®Ých gãp phÇn hoµn thiÖn quy tr×nh nh©n nhanh in vitro c©y khoai t©y, nghiªn cøu nµy tËp trung t×m hiÓu ¶nh h−ëng cña dông cô nu«i, thÕ hÖ c©y vµ thiosulfat b¹c ®Õn sinh tr−ëng, hÖ sè nh©n vµ chÊt l−îng c©y khoai t©y in vitro. 2. VËt liÖu vµ ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu 1 Sö dông 2 gièng khoai t©y Diamant vµ Mariella in vitro s¹ch bÖnh lµm vËt liÖu nu«i cÊy vµ c¸c lo¹i dông cô nu«i cÊy: hép nhùa, tói nilon, b×nh tam gi¸c, b×nh trô. Sö dông ph−¬ng ph¸p nh©n gièng v« tÝnh trong phßng thÝ nghiÖm: C©y khoai t©y ®−îc c¾t thµnh nhiÒu ®o¹n cã 1- 2 n¸ch l¸, sau ®ã cÊy vµo m«i tr−êng MS + 10% n−íc dõa ®· ®−îc v« trïng. ThÝ nghiÖm ®−îc bè trÝ ngÉu nhiªn gåm 4 c«ng thøc t−¬ng øng víi 4 lo¹i b×nh nu«i cÊy, 3 lÇn lÆp l¹i, mçi lÇn nh¾c l¹i 30 mÉu. TiÕn hµnh thÝ nghiÖm cÊy chuyÓn liªn tôc qua c¸c thÕ hÖ trªn cïng nÒn m«i tr−êng nu«i cÊy, trong 3 tuÇn nu«i cÊy. Bæ sung chÊt kh¸ng ethylen (Thiosulfat b¹c) vµo m«i tr−êng nu«i cÊy víi c¸c nång ®é: 0,5ppm; 1ppm; 1,5ppm, trªn 2 gièng khoai t©y Diamant vµ Mariella, sau ®ã tiÕn hµnh theo dâi c¸c chØ tiªu 1 ViÖn Sinh häc N«ng nghiÖp – Tr−êng §HNNI 171 sinh tr−ëng ph¸t triÓn cña 2 gièng khoai t©y nµy (chiÒu cao c©y, sè l¸/c©y, hÖ sè nh©n chåi, diÖn tÝch l¸, t×nh tr¹ng chåi). Sè liÖu ®−îc xö lý thèng kª theo ch−¬ng tr×nh IRRISTAT. 3. KÕt qu¶ nghiªn cøu Sù sinh tr−ëng ph¸t triÓn cña c©y khoai t©y in vitro trong c¸c lo¹i dông cô nu«i cÊy kh¸c nhau ®−îc thÓ hiÖn trªn b¶ng 1 cho thÊy: kh¶ n¨ng sö dông hép nhùa, b×nh trô ®Ó nu«i c©y lµ hoµn toµn cã thÓ ®−îc v× sù sai kh¸c gi÷a c¸c chØ tiªu sinh tr−ëng, ph¸t triÓn cña c©y in vitro khi nu«i cÊy trong 2 lo¹i dông cô trªn so víi c©y ®−îc nu«i cÊy trong b×nh tam gi¸c kh«ng kh¸c nhau ®¸ng kÓ (P<0,05), chiÒu cao c©y ®−îc nu«i trong b×nh trô vµ hép nhùa chØ kÐm h¬n trong b×nh tam gi¸c tõ 0,06- 0,39cm vµ vÒ khèi l−îng c©y t−¬ng øng chØ kÐm 0,01- 0,02 g. B¶ng 1. ¶nh h−ëng cña b×nh nu«i cÊy ®Õn sinh tr−ëng ph¸t triÓn cña c©y khoai t©y in vitro (sau 3 tuÇn nu«i cÊy) (gièng Diamant) C¸c chØ tiªu theo dâi C«ng thøc thÝ nghiÖm ChiÒu cao c©y (cm) Sè l¸/c©y(l¸) Khèi l−îng t−¬i cña c©y (g) HÖ sè nh©n chåi Ghi chó B×nh tam gi¸c 5,45 c 6,73 0,24 c 1,10 chåi mËp, l¸ xanh Tói nilon 4,86 a 5,98 0,18 a 1,00 chåi nhá, l¸ h¬i vµng Hép nhùa 5,06 b 6,08 0,22 b 1,08 chåi mËp, l¸ xanh B×nh trô 5,39 c 6,62 0,23 bc 1,09 chåi mËp, l¸ xanh CV(%) 1,8 4,9 LSD (0,05) 0,175 0,02 Khi nu«i cÊy c©y trong tói nilon c©y vÉn cã kh¶ n¨ng sinh tr−ëng, ph¸t triÓn. Tuy nhiªn, tèc ®é t¨ng tr−ëng chËm, c¸c chØ tiªu theo dâi ®Òu thÊp h¬n c¸c c«ng thøc kh¸c. Cã thÓ sö dông trong tr−êng hîp nu«i cÊy ®Ó ra c©y ë bån m¹ v× thao t¸c dÔ dµng, tr¸nh lµm dËp n¸t c©y. B¶ng 2. Mét sè yÕu tè liªn quan ®Õn hiÖu qu¶ kinh tÕ dông cô b×nh cÊy B×nh nu«i cÊy Gi¸ thµnh dông cô b×nh cÊy (®) L−îng MT trªn b×nh cÊy (ml) Sè c©y tèi ®a trªn b×nh cÊy KhÊu hao sau 1 n¨m sö dông b×nh cÊy (%) DiÖn tÝch chiÕm chç/ giµn Chi phÝ m«i tr−êng/ c©y (®) B×nh tam gi¸c 8000 60 12 17 112 7,5 Tói nilon 30 50 8 100 85 11,3 Hép nhùa 1500 70 15 65 132 7,2 B×nh trô 1200 50 12 15 170 6,0 Ghi chó: Gi¸ thµnh 1lÝt m«i tr−êng MS lµ 1800-2000 ®ång Ph©n tÝch c¸c yÕu tè liªn quan ®Õn hiÖu qu¶ cña viÖc sö dông c¸c dông cô kh¸c nhau trong thÝ nghiÖm nµy (b¶ng 2) cho thÊy: víi gi¸ 8000 ®ång/ b×nh, chi phÝ m«i tr−êng lµ 7,5 (®/c©y) vµ diÖn tÝch chiÕm chç kh¸ lín, sö dông b×nh tam gi¸c sÏ n©ng cao gi¸ thµnh c©y gièng do ph¶i ®Çu t− ban ®Çu lín, trong khi ®ã víi gi¸ 1200 ®ång/b×nh (rÎ h¬n 6 lÇn so víi b×nh tam gi¸c) th× viÖc sö dông b×nh trô ®em l¹i hiÖu qu¶ kinh tÕ cao h¬n víi chi phÝ m«i tr−êng thÊp, diÖn tÝch chiÕm chç lín h¬n. 172 B¶ng 3. ¶nh h−ëng sè lÇn cÊy chuyÓn ®Õn sinh tr−ëng ph¸t triÓn cña c©y khoai t©y Diamant in vitro (sau 3 tuÇn nu«i cÊy) C¸c chØ tiªu theo dâi CTTN ChiÒu cao c©y (cm) Sè l¸/ c©y (l¸) Khèi l−îng t−¬i cña c©y (g) HÖ sè nh©n chåi T×nh tr¹ng chåi G0 6,46 7,00 0,22 1,05 ++ G1 6,50 7,20 0,22 1,06 ++ G2 7,62 7,64 0,27 1,10 +++ G3 7,71 7,60 0,27 1,12 +++ G4 6,52 7,48 0,26 1,10 +++ G5 6,30 7,34 0,22 1,08 ++ G6 6,16 7,20 0,21 1,08 ++ G7 5,91 6,94 0,19 1,07 ++ G8 5,90 6,90 0,19 1,07 ++ G9 5,87 6,88 0,17 1,05 ++ G10 5,86 6,80 0,16 1,03 + CV(%) 4,00 2,60 6,40 LSD (0,05) 0,449 0,320 Ghi chó: G0: ThÕ hÖ c©y ®Çu tiªn t¹o tõ mÇm cñ in vitro G1 - G10: C©y cÊy chuyÓn liªn tôc tõ thÕ hÖ thø nhÊt ®Õn thÕ hÖ thø 10 + : Chåi gÇy, l¸ nhá, kÐm xanh ++: Chåi võa, l¸ xanh +++: Chåi mËp, l¸ dµy, xanh ®Ëm KÕt qu¶ ë b¶ng 3 cho thÊy: khi tiÕn hµnh cÊy chuyÓn c©y khoai t©y tõ thÕ hÖ G0 ®Õn thÕ hÖ G10, c¸c thÕ hÖ G2 vµ G4 cã chØ tiªu sinh tr−ëng vµ hÖ sè nh©n ®¹t cao nhÊt (chiÒu cao c©y ®¹t 7,62; 7,71 vµ 6.52 cm/c©y, sè l¸ ®¹t 7,64; 7,60 vµ 7,48 l¸/c©y, hÖ sè nh©n ®¹t tõ 1,1 - 1,12). C¸c thÕ hÖ tiÕp theo tõ G5 - G10 sinh tr−ëng b¾t ®Çu gi¶m, ®Æc biÖt tõ thÕ hÖ thø 7 trë ®i, còng t−¬ng tù nh− c©y nu«i cÊy m« døa vµ phong lan, ®Æc biÖt lµ døa, sau 4-5 lÇn cÊy chuyÓn ®· xuÊt hiÖn hiÖn t−îng biÕn dÞ (NguyÔn Quang Th¹ch & cs, 2003; NguyÔn Tr−êng S¬n & cs, 2003). Do vËy, c©y khoai t©y in vitro chØ nªn cÊy chuyÓn ®Õn lÇn thø 3 vµ 4, c©y trÎ sinh lý, cã kh¶ n¨ng sinh tr−ëng tèt. HiÖn t−îng c©y gÇy, yÕu, l¸ nhá lµm gi¶m søc sinh tr−ëng cña c©y xuÊt hiÖn trong qu¸ tr×nh cÊy chuyÓn liªn tôc, cã thÓ do sù s¶n sinh ethylen trong qu¸ tr×nh nu«i cÊy, g©y nªn hiÖn t−îng giµ ho¸ c©y, c©y sinh tr−ëng kÐm. Sè liÖu trªn b¶ng 4 vµ b¶ng 5 cho thÊy viÖc bæ sung chÊt kh¸ng ethylen (Thiosulfat b¹c) vµo m«i tr−êng nu«i cÊy ®· kh¾c phôc ®−îc hiÖn t−îng nãi trªn. B¶ng 4. ¶nh h−ëng cña hµm l−îng chÊt kh¸ng ethylen tíi sù sinh tr−ëng ph¸t triÓn cña c©y khoai t©y Diamant in vitro (sau 3 tuÇn nu«i cÊy) C¸c chØ tiªu theo dâi CTTN ChiÒu cao c©y (cm) Sè l¸/c©y (l¸) HÖ sè nh©n chåi DiÖn tÝch l¸ (%) Tr¹ng th¸i chåi MS (§C) 7,20 7,80 1,07 100,0 + MS+0,5ppm 6,70 7,47 1,08 187,5 ++ MS+1,0ppm 6,30 7,29 1,09 287,5 ++ MS+1,5ppm 5,40 7,01 1,12 337,5 +++ CV(%) 2,3 3,2 LSD (0,05) 0,275 0,038 Ghi chó: + : chåi gÇy yÕu, ®èt dµi, l¸ nhá, mµu xanh nh¹t ++: chåi trung b×nh +++: chåi mËp, l¸ to, ®èt th©n ng¾n, xanh ®Ëm 173 B¶ng 5. ¶nh h−ëng cña hµm l−îng chÊt kh¸ng ethylen tíi sù sinh tr−ëng ph¸t triÓn cña c©y khoai t©y Mariella in vitro (sau 3 tuÇn nu«i cÊy) C«ng thøc ChiÒu cao c©y(cm) Sè l¸/c©y(l¸) HÖ sè nh©n chåi DiÖn tÝch l¸ (%) Tr¹ng th¸i chåi MS (§C) 7,50 7,54 1,08 100 + MS+0,5ppm 7,47 7,55 1,10 213 ++ MS+1,0ppm 7,40 7,24 1,08 295 ++ MS+1,5ppm 6,77 6,87 1,10 378 +++ CV% 2,2 LSD0,05 0,307 Bæ sung thiosulfat b¹c vµo m«i tr−êng nu«i cÊy ®· lµm thay ®æi søc sinh tr−ëng ph¸t triÓn cña c©y khoai t©y trªn c¶ 2 gièng Diamant vµ Mariella, ®Æc biÖt lµ diÖn tÝch l¸ vµ tr¹ng th¸i chåi cã sù kh¸c nhau râ rÖt. DiÖn tÝch l¸ ë c¸c c«ng thøc cã bæ sung thiosulfat b¹c t¨ng lªn so víi c«ng thøc ®èi chøng (t¨ng tõ 213 ®Õn 378% so víi 100% ë c«ng thøc ®èi chøng) vµ nh÷ng c«ng thøc cã bæ sung chÊt kh¸ng ethylen chåi khoai mËp, l¸ khoai to, xanh ®Ëm so víi tr¹ng th¸i chåi yÕu, m¶nh, l¸ nhá kÐm xanh, ®èt th©n dµi ë c«ng thøc ®èi chøng. Nh− vËy, viÖc bæ sung chÊt kh¸ng ethylen vµo m«i tr−êng nu«i cÊy cã hiÖu qu¶ lµm t¨ng diÖn tÝch l¸, c©y sinh tr−ëng tèt, lµm trÎ ho¸ c©y. 4. KÕt luËn Cã thÓ sö dông c¸c lo¹i b×nh tam gi¸c, b×nh trô, hép nhùa, tói nilon ®Ó nu«i cÊy c©y khoai t©y. Trong ®ã b×nh tam gi¸c cho c©y sinh tr−ëng, ph¸t triÓn tèt nhÊt vµ b×nh trô lµm gi¶m gi¸ thµnh c©y gièng. C©y khoai t©y nh©n in vitro qua nhiÒu thÕ hÖ cÊy chuyÓn cã xu h−íng gi¶m sinh tr−ëng, ph¸t triÓn. Vµ tr¹ng th¸i c©y cÊy chuyÓn tõ lÇn thø 2 ®Õn lÇn 4 c©y sinh tr−ëng ph¸t triÓn tèt nhÊt. Bæ sung thiosulfat b¹c ë nång ®é 1-1,5ppm vµo m«i tr−êng nu«i cÊy cã t¸c dông t¨ng chÊt l−îng c©y, ®Æc biÖt lµm t¨ng diÖn tÝch l¸ cña c©y lªn tõ 2,95 – 3,78 lÇn so víi ®èi chøng. Tµi liÖu tham kh¶o NguyÔn Quèc ThiÖn, Ph¹m ThÞ BÝch Thuû, Ph¹m ThÞ Nhung, Vò Quèc LuËn, NguyÔn TrÝ Minh, D−¬ng TÊn NhËt (2003). ¶nh h−ëng cña nu«i cÊy tho¸ng khÝ lªn sù sinh tr−ëng vµ ph¸t triÓn cña c©y hoa bibi nu«i cÊy in vitro. B¸o c¸o khoa häc. Héi nghÞ CNSH toµn quèc, Hµ Néi. NXB khoa häc vµ kü thuËt, tr. 992 – 996. NguyÔn Quang Th¹ch, Hoµng Minh TÊn, Mai ThÞ T©n vµ céng sù (1991). X©y dùng m« h×nh s¶n xuÊt gièng khoai t©y cã chÊt l−îng cao b¾t nguån tõ nu«i cÊy in vitro. Th«ng b¸o khoa häc cña c¸c tr−êng ®¹i häc. Chuyªn ®Ò sinh häc n«ng nghiÖp. Nxb N«ng nghiÖp, tr. 67-72. NguyÔn Quang Th¹ch, NguyÔn ThÞ Lý Anh, Hoµng ThÞ Nga, NguyÔn Xu©n Tr−êng, §ç N¨ng VÞnh (2003). Nghiªn cøu x©y dùng quy tr×nh nh©n gièng vµ nu«i trång phong lan Phalaenopsis (lan Hå ®iÖp). B¸o c¸o khoa häc. Héi nghÞ CNSH toµn quèc Hµ Néi. Nxb khoa häc vµ kü thuËt, tr. 850- 855. §inh Tr−êng S¬n, NguyÔn Quang Th¹ch, NguyÔn ThÞ NhÉn, NguyÔn Kh¾c Th¸i S¬n, NguyÔn ThÞ H−¬ng (2003). Nghiªn cøu c¶i tiÕn vµ x©y dùng quy tr×nh s¶n xuÊt gièng døa Cayenne b¾t nguån tõ nu«i cÊy m«. B¸o c¸o khoa häc. Héi nghÞ CNSH toµn quèc, Hµ Néi. Nxb Khoa häc vµ kü thuËt, tr. 799 - 804. 174