khảo sát ảnh hưởng của các loại dịch chiết tự nhiên đến sự tạo chồi in vitro từ hạt cây dâu tây fragaria ananassa l

Dựa trên những ưu điểm của phương pháp nuôi cấy mô và vấn đề cấp thiết từ thực tế trong việc nhân giống, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài “Khảo sát ảnh hưởng của các loại dịch chi

^0^ -NGUYỄN THỊPHƯƠNG THẢO

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG

CỦA CÁC LOẠI DỊCH CHIẾT TỰ NHIÊN

ĐẾNSỰ TẠO CHỒI IN VITRO TỪ HẠTCÂY DÂU TÂY

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC

GIẤY XÁC NHẬN

Tôi tên là: Nguyễn Thị Phương Thảo

Chuyên ngành: CNSH Nông Nghiệp – Môi Trường Mã sinh viên: 1653010281 Tôi đồng ý cung cấp toàn văn thông tin khóa luận tốt nghiệp hợp lệ về bản quyền cho Thư viện Trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh Thư viện Trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh sẽ kết nối toàn văn thông tin khóa luận tốt nghiệp vào hệ thống thông tin khoa học của Sở Khoa học và Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh

Nguyễn Thị Phương Thảo

Ý KIẾN CHO PHÉP BẢO VỆ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Giảng viên hướng dẫn: NGUYỄN TRẦN ĐÔNG PHƯƠNG

Tên đề tài: KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC LOẠI DỊCH CHIẾT TỰ NHIÊN

ĐẾN SỰ TẠO CHỒI IN VITRO TỪ HẠT CÂY DÂU TÂY FRAGARIA

ANANASSA L

Ý kiến của giáo viên hướng dẫn về việc cho phép sinh viên Nguyễn Thị Phương Thảo được bảo vệ khóa luận trước Hội đồng: Đồng ý cho sinh viên được bảo vệ khóa luận tốt nghiệp trước Hội đồng

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 19 tháng 08 năm 2020

Người nhận xét

Nguyễn Trần Đông Phương

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, em xin chân thành gửi lời biết ơn đến Ban Giám hiệu nhà trường, Quý Thầy Cô khoa Công nghệ sinh học trường Đại học Mở Thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện cho em được học tập và rèn luyện tốt nhất

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến cô Nguyễn Trần Đông Phương đã luôn tạo điều kiện, trực tiếp hướng dẫn và truyền đạt cho em những kiến thức cùng với kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn các anh chị, các bạn và các em làm việc tại phòng thí nghiệm Công nghệ Tế bào Thực vật đã hết lòng giúp đỡ em trong thời gian thực hiện đề tài

Cuối cùng, con xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình, nơi luôn là điểm tựa quan trọng nhất của con Cảm ơn những tình cảm mà ba mẹ và em dành cho con, sự ủng hộ và động viên của gia đình giúp con có thêm động lực vững bước hơn trên con đường học tập và đường đời Xin chân thành cảm ơn!

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 : Thành phần dinh dưỡng của quả Dâu Tây 7 Bảng 2.1 : Thành phần môi trường MS (Murashige & Skoog, 1962) 24 Bảng 2.2 : Thành phần vitamin Morel………25 Bảng 2.3 : Tạo chồi trên môi trường MS + casein hydrolysate 500 mg/L được bổ

sung các nồng độ BA thay đổi 26 Bảng 2.4 : Tạo chồi trên môi trường MS + casein hydrolysate được bổ sung nước

dừa với các nồng độ khác nhau 27 Bảng 2.5 : Tạo chồi trên môi trường MS + casein hydrolysate được bổ sung dịch

chiết đậu nành với các nồng độ khác nhau 28 Bảng 3.1 : Tạo chồi từ chồi in vitro trên môi trường MS + casein hydrolysate 500

mg/L được bổ sung BA với các nồng độ khác nhau sau 8 tuần nuôi cấy 32 Bảng 3.2 : Tạo chồi từ chồi in vitro trên môi trường MS + casein hydrolysate 500

mg/L và được bổ sung nước dừa với các nồng độ khác nhau sau 8 tuần nuôi cấy 34

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Giống Dâu Tây New Zealand 4

Hình 1.2 IAA (β-indol-acetic acid) 17

Hình 1.3 Một số chất điều hòa tăng trưởng thuộc cytokinin 19

Hình 2.1 Quả Dâu tây 25

Hình 2.2 Hạt Dâu tây 25

Hình 2.3 Sơ đồ nhuộm mẫu bằng đỏ carmin, xanh iod 29

Hình 3.1 Cây con vô trùng 31

Hình 3.2 Cây Dâu tây in vitro sau 6 tuần nuôi cấy 31

Hình 3.3 Tạo chồi từ chồi in vitro trên môi trường MS + casein hydrolysate 500 mg/L dược bổ sung BA với các nồng độ khác nhau sau 8 tuần nuôi cấy 33

Hình 3.4 Tạo chồi từ chồi in vitro trên môi trường MS + 500 mg/L casein hydrolysate được bổ sung các nồng độ nước dừa khác nhau sau 8 tuần nuôi cấy 35

Hình 3.5 Tạo chồi từ chồi in vitro trên môi trường MS + casein hydrolysate 500 mg/L được bổ sung dịch chiết đậu nành với các nồng độ khác nhau sau 8 tuần nuôi cấy 36

Hình 3.6 Rễ Dâu tây ngoài tự nhiên (trái) và rễ Dâu tây in vitro (phải) nhuộm với đỏ carmin và xanh iod dưới kính hiển vi quang học 37

Hình 3.7 Thân Dâu tây ngoài tự nhiên (trái) và thân Dâu tây in vitro (phải) nhuộm với đỏ carmin và xanh iod dưới kính hiển vi quang học 38

Hình 3.8 Lá Dâu tây ngoài tự nhiên (trái) và lá Dâu tây in vitro (phải) nhuộm với đỏ carmin và xanh iod dưới kính hiển vi quang học 39

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CÂY DÂU TÂY 3

1.1Sơ lược về họ Hoa hồng Rosaceae 3

1.2 Sơ lược về cây Dâu Tây Fragaria ananassa L 4

1.4.3Sự tạo mô sẹo 12

1.5Nuôi cấy mô thực vật 13

1.5.1Giới thiệu về nuôi cấy mô thực vật 13

1.5.2Vai trò của nuôi cấy mô thực vật 14

1.6Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nuôi cấy mô tế bào thực vật 14

1.6.1Yếu tố vô trùng 15

1.6.2Kỹ thuật vô trùng 15

1.7Vai trò của chất điều hòa sinh trưởng thực vật 16

1.7.1Auxin 17

2.1.1Thời gian và địa điểm thực hiện 23

2.1.2Đối tượng nghiên cứu 23

2.1.3Thiết bị và dụng cụ 23

2.1.4Hóa chất 23

2.1.5Điều kiện nuôi cấy 23

2.1.6Môi trường nuôi cấy 24

2.2Phương pháp nghiên cứu 25

2.2.1Thí nghiệm 1: Tạo cây con vô trùng từ nguồn vật liệu ban đầu (hạt được tách từ quả Dâu tây tươi) 25

2.2.2Thí nghiệm 2: Khảo sát sự ảnh hưởng của chất kích thích sinh trưởng thực vật BA đến quá trình nhân nhanh chồi Dâu tây in vitro 26

2.2.3Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nước dừa đến quá trình nhân

nhanh chồi Dâu tây in vitro 27

2.2.4Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của dịch chiết đậu nành đến quá trình nhân nhanh chồi Dâu tây in vitro 28

2.2.5Thí nghiệm 5: Giải phẫu rễ, thân, lá của cây Dâu tây in vitro và ngoài tự nhiên dưới kính hiển vi quang học 29

2.2.6Xử lý số liệu 30

3.KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 31

3.1Tạo cây con vô trùng từ nguồn vật liệu ban đầu (hạt được tách từ quả Dâu tây tươi) 31

3.2Sự ảnh hưởng của chất kích thích sinh trưởng thực vật BA đến quá trình nhân nhanh chồi Dâu tây in vitro 32

3.3Sự ảnh hưởng của nước dừa đến quá trình nhân nhanh chồi Dâu tây in vitro 34

3.4Sự ảnh hưởng của dịch chiết đậu nành đến quá trình nhân nhanh chồi Dâu tây in vitro 36

3.5 Hình thái, cấu trúc các cơ quan sinh dưỡng cây Dâu tây in vitro và ngoài tự nhiên dưới kính hiển vi quang học 37

4.1Kết luận 40

4.2Đề nghị 40

TÀI LIỆU THAM KHẢO 41

ĐẶT VẤN ĐỀ

Dâu tây có tên khoa học là Fragaria ananassa L., còn được gọi là dâu đất, là

một loại cây thuộc chi thực vật hạt kín và là loài thực vật có hoa thuộc họ Hoa hồng (Rosaceae) Dâu tây được biết tới là một loại trái cây có giá trị dinh dưỡng cao và được nhiều người tiêu dùng ưa chuộng Trong 100 g thịt quả Dâu tây cho 32 kcal năng lượng, ngoài ra còn chứa nhiều loại vitamin và chất khoáng cần thiết cho cơ thể: vitamin C 58,8 mg; niacin 0,386 mg; thiamin 0,024 mg; potassium 153 mg; calcium 16 mg; iron 0,41 mg (Cơ sở dữ liệu Dinh dưỡng Quốc gia Mỹ USDA, 2018) Quả Dâu tây còn được sử dụng để làm thuốc ổn định tiêu hóa, chống sỏi mật, chữa bệnh về thần kinh, mất ngủ, tạo sự thèm ăn Bên cạnh đó, Dâu tây giàu các hợp chất chống oxy hóa quan trọng và cũng là nguồn cung cấp chính acid ellagic và các flavonoid mà đặc biệt là hai anthocyanin, peonidin - 3 - glucoside và cyanidin - 3 - glucoside có tác dụng giảm nguy cơ ung thư (Hannum, 2004) Dâu tây còn có khả năng giảm tốc độ lão hóa thần kinh theo độ tuổi, giúp ngăn ngừa, chữa trị bệnh Alzheimer và những căn bệnh làm suy giảm chức năng thần kinh khác (Elizabeth, 2012)

Dâu tây thích nghi với nhiều loại điều kiện khí hậu khác nhau như: ôn đới, Địa Trung Hải, cận nhiệt đới, á ôn đới Ở nước ta, vùng trồng Dâu tây tập trung chủ yếu ở Lâm Đồng (Nguyễn Thị Mỹ Hạnh, 2002) So với nhiều giống rau và hoa đang được trồng tại nơi này, Dâu tây mang lại hiệu quả kinh tế cao và ổn định hơn Phương thức nhân giống của Dâu tây thường là tách thân bò và tách cây con từ thân chính Nhược điểm của phương pháp này là hệ số nhân giống thấp, rễ cây yếu, có thể nhiễm bệnh từ cây mẹ: bệnh héo lá, bệnh đốm đỏ, bệnh virus xoắn lá, đặc biệt là cây dễ bị thoái

hóa dẫn đến năng suất và chất lượng trái giảm (Dương Tấn Nhựt và cs, 2004)

Phương pháp nuôi cấy mô tế bào thực vật là kỹ thuật được ứng dụng trong việc nhân nhanh giống Dâu tây tại Lâm Đồng trong những năm gần đây Phương pháp này mang lại rất nhiều lợi ích trong công tác chọn tạo giống cây trồng: cây được sản xuất từ nuôi cấy mô tế bào là cây sạch bệnh, cây sinh trưởng và phát triển khoẻ, độ đồng đều cao, tạo ra số lượng cây lớn, rút ngắn thời gian nhân giống, đồng nhất về mặt di

truyền, giống sạch bệnh, đáp ứng được nhu cầu về số lượng cây giống chất lượng cao, ổn định cho sản xuất, mang ý nghĩa nghiên cứu và giải quyết được vấn đề thái hóa giống ở các phương pháp nhân giống truyền thống

Trước đây, các loài Fragaria được nuôi cấy in vitro từ nguyên liệu: thân, lá, chồi nách, phôi soma (Phan Thị Mỹ Trâm và cs, 2012) Bên cạnh những nguyên liệu trên, nhóm chúng tôi cũng đã có bước đầu nhân giống dâu tây in vitro thành công từ

nguyên liệu là hạt dâu trong các môi trường MS có bổ sung các loại cytokinin ở nồng độ khác nhau (Bùi Thị Thu Hằng và Nguyễn Trần Đông Phương, 2017) Tuy nhiên, việc sử dụng các chất điều hòa tổng hợp phải đầu tư chi phí cao và gây ảnh hưởng không tốt đến môi trường Vì vậy, cần tìm ra được những loại dịch chiết từ thiên nhiên với nồng độ phù hợp để thay thế cho chất điều hòa tổng hợp trên

Dựa trên những ưu điểm của phương pháp nuôi cấy mô và vấn đề cấp thiết từ

thực tế trong việc nhân giống, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài “Khảo sát ảnh

hưởng của các loại dịch chiết tự nhiên đến sự tạo chồi in vitro từ hạt cây dâu tây

Fragaria ananassa L.” nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường, giúp giảm chi phí sản xuất

và hướng tới một nền nông nghiệp sạch góp phần bảo vệ môi trường

PHẦN I

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1 ĐẶC ĐIỂM SINH TRƯỞNG VÀ PHÁT TRIỂN CÂY DÂU TÂY

1.1 Sơ lược về họ Hoa hồng Rosaceae

Họ Hoa hồng là một họ lớn trong thực vật, với khoảng 2.000 - 4.000 loài trong khoảng 90 - 120 chi, tùy theo hệ thống phân loại Hiện tại hệ thống APG II công nhận 2.520 loài trong 90 chi Theo truyền thống nó được chia thành 4 phân họ: Rosoideae, Spiraeoideae, Maloideae, Amygdaloideae Quan điểm hiện đại hơn gần đây, chia họ này thành 3 phân họ, một trong đó là Rosoideae gần như không thay đổi Hai phân họ kia là Dryadoideae và Spiraeoideae (bao gồm một phần các phân họ Spiraeoideae, Maloideae và Amygdaloideae cũ)

Phân họ Rosoideae: Theo truyền thống bao gồm các chi có quả nhỏ, là dạng quả bế hay quả hạch nhỏ và thường có phần cùi thịt của quả (ví dụ Dâu tây) là hypanthium (ống hoa) hay cuống mang các lá noãn

Phân họ này khá đa dạng, gồm cây gỗ, cây bụi, cây cỏ nhiều năm Chúng rất khác nhau về hình dạng bên ngoài, có lá mọc cách hay mọc đối, đơn hoặc kép, có lá kèm, đôi khi lá kèm dính với cuống lá Hoa đều, lưỡng tính, hoa mọc đơn độc hay

thành cụm Đế hoa lồi (Rubus) hay đế hoa bằng (Ma.1.lus) hoặc đế hình nõn chén (Rosa), phần trên đính với gốc đài và cánh hoa Bao hoa 5 mẫu đôi khi mẫu 3 - 4 hoặc

nhiều hơn 5 Nhị thường phát triển hướng tâm, có khi có số lượng cố định (5 hoặc 10) hoặc tiêu giảm, xếp vòng Bộ nhụy có noãn rời, một số chi có một lá noãn Bầu trên hoặc dưới Trong mỗi lá noãn hoặc mỗi ô của bầu có một vài noãn đảo hay cong Quả gồm nhiều quả nhỏ rời nhau hoặc quả mọng hay quả hạch Quả có khi là quả giả do đế hoa phát triển thành Công thức hoa: *K5C5 A∞G∞. Hạt thường không nội nhũ

1.2 Sơ lược về cây Dâu Tây Fragaria ananassa L

1.2.1 Vị trí phân loại

Trong hệ thống phân loại thực vật, Dâu tây thuộc Giới: Plantae

Nghành: Magnoliosida Phân lớp: Rosidae

Họ: Họ Hoa Hồng (Rosaceae) Phân họ: Rosoidea

Có khoảng 10 loài thuộc chi Fragaria, phân bố chủ yếu ở vùng ôn đới ẩm và

cận nhiệt đới Ở Việt Nam, chi này có 3 loài, trong đó có 2 loài là cây nhập nội và đều có tên là Dâu tây Loài này được (Weston) Duchesne miêu tả khoa học đầu tiên năm 1788 Dâu tây được trồng lấy trái ở vùng ôn đới Dâu tây được ưa chuộng nhờ có mùi thơm hấp dẫn cùng vị ngọt lẫn chua

Dâu tây là loài cây ưa sáng và ưa khí hậu ẩm mát Ở Việt Nam, khí hậu mát mẻ của miền núi Đà Lạt là môi trường thích hợp với việc canh tác nên Dâu tây được xem là đặc sản của vùng cao nguyên nơi đây Nhiệt độ thích hợp nhất cho cây sinh trưởng vào khoảng 15 - 20 oC Nhiệt độ xuống thấp dưới 0 oC sẽ làm cho quả bị đen Do đó, ở các nước nhiệt đới như Malaysia, Thái Lan, Indonexia và Việt Nam, Dâu tây chỉ trồng được ở vùng núi cao trên 1000 m và điều kiện thời tiết quanh năm mát mẻ Dâu tây có có khả năng mọc chồi từ các mấu của thân bò Cây thường phát triển dày đặc và khó phân biệt từng cá thể Ở Đà Lạt, cây thường ra hoa vào vụ đông xuân Năng suất và chất lượng của quả phụ thuộc vào từng loại giống khác nhau

Hình 1.1 Giống Dâu Tây New Zealand

1.2.3 Đặc tính sinh học

Dâu tây thuộc loại cây thân thảo, sống đa niên, thân ngắn với nhiều lá mọc rất gần nhau Chồi nách được mọc từ nách lá, tuỳ vào điều kiện môi trường và đặc tính ra hoa của từng giống, các chồi nách có thể phát triển thành thân nhánh, thân bò hoặc phát hoa (Trần Lê Minh Phúc, 2015)

Lá: lá có hình dạng, cấu trúc, độ dày và lượng lông tơ thay đổi tùy theo giống Hầu hết các giống Dâu tây đều có lá kép với 3 lá chét, một số giống có lá kép với 4 hoặc 5 lá chét Mép lá có răng cưa Cuống lá dài, cuống lá thường có màu trắng khi lá còn non và chuyển sang màu đỏ của đất khi lá già Lá hầu hết của tất cả các giống chỉ sống được vài tháng rồi rụng, vào mùa lạnh giá, cây vẫn tồn tại nhưng không có lá (Trần Lê Minh Phúc, 2015)

Hoa: hoa Dâu tây phân chia thành nhiều nhánh, mỗi nhánh có một hoa Bao hoa mẫu 5 Hoa có 5 cánh tràng mỏng, màu trắng, hơi tròn Hoa lưỡng tính Dâu tây là loài giao phấn nhưng thông qua hình thức tự thụ phấn để gia tăng tần suất các gen

mong muốn và tạo ra một số loài (Phan Thị Mỹ Trâm và cs, 2012)

Nhị có số lượng là bội số của 5 Bộ nhụy thường gồm 2 - 5 lá noãn rời nhau ở giữa Khi thành quả thì dính vào nhau và dính cả vào đế hoa làm thành một quả giả mà phần ăn được là do đế hoa phát triển Sự thụ phấn của dâu tây phụ thuộc vào côn trùng, thông thường do loài ong thụ phấn Phấn hoa không bị phán tán ra bên ngoài trước khi hoa nở Hạt phấn có thể sống được từ 2 - 3 ngày và núm nhụy có thể tiếp nhận hạt phấn trong vòng 8 - 10 ngày Sự thụ phấn xảy ra sau 24 - 48 giờ tính từ lúc

nhụy tiếp cận hạt phấn (Dương Tấn Nhựt và cs, 2004)

Quả: là một loại quả giả do đế hoa phình to, quả thật nằm ở bên ngoài quả giả Quả có hình bầu dục, quả non có màu xanh lục, khi quả chín, quả có màu hồng

hoặc màu đỏ tuỳ từng giống (Phan Thị Mỹ Trâm và cs, 2012) Quả Dâu tây có mùi

thơm, vị ngọt lẫn vị chua Phôi của Dâu tây chứa 2 lá mầm hình ½ elip, bên trong chứa protein và chất béo, không chứa tinh bột, phía chính giữa là lõi Sau khi 2 lớp vỏ được tách ra bởi các bó mạch thì hạt yêu cầu chất dinh dưỡng để phôi phát triển

(Dương Tấn Nhựt và cs, 2004)

Rễ: hệ thống rễ chùm, rễ phát triển ở độ sâu cách mặt đất khoảng 30 cm Rễ cơ bản được phát sinh từ đỉnh sinh trưởng và sau đó mọc trực tiếp xuống đất Phẫu hình của rễ thuộc dạng mầm (hai lá mầm) Những rễ mọc thêm cũng mọc xung quanh từ đỉnh sinh trưởng Những rễ nhánh thường dài 2 - 5 cm nếu được cung cấp nước đầy đủ chúng sẽ chuyển sang dạng bó sợi Thông thường, cây Dâu tây có từ 20 - 30 rễ chính và hàng trăm rễ thứ cấp Rễ chính có thể sống được từ 2 - 3 năm phụ thuộc vào chủng loài và điều kiện môi trường Rễ Dâu tây thường bị các loài nấm tấn công để làm nơi phát triển và sinh sản

1.2.4 Thành phần và công dụng

Dâu tây là loại quả có giá trị dinh dưỡng cao Trong phần thịt của quả dâu có chứa các loại vitamin A, B1, B2 và đặc biệt là có hàm lượng vitamin C khá cao, cao hơn cả Cam, Dưa hấu Nhờ có hàm lượng vitamin C khá cao nên mang đến nhiều lợi ích cho con người: Tăng cường hệ miễn dịch, tăng sức đề kháng, chống nhiễm trùng, nhiễm độc, cảm cúm, chống stress, ngăn ngừa đục thủy tinh thể, phòng chống ung thư và ngăn ngừa các nếp nhăn giúp làm đẹp da

Quả Dâu tây là nguồn chất xơ, iốt tốt cho cơ thể, có lợi cho hệ tiêu hóa, giúp giảm cholesterol và chứa các hợp chất chống oxi hóa (Bùi Trang Việt, 2003) Loại quả này có hàm lượng dinh dưỡng cao hơn Cà chua (Dâu tây chứa chất chống oxy hóa nhiều gấp 10 lần Cà chua), Kiwi, hoa lơ xanh hay những loại thực phẩm nổi tiếng có giá trị dinh dưỡng cao và được nhiều người ưa dùng Bên cạnh đó, Dâu tây còn tác dụng chữa bệnh Theo đông y, Dâu tây có vị ngọt, chua, tính mát, bổ phổi, điều hòa chức năng tiêu hóa, bồi bổ cơ thể, mát máu, giải độc Vì vậy, quả Dâu có thể điều trị các chứng: ho do phổi nóng, cổ họng sưng đau, chán ăn, tiểu ngắn, tiểu gắt, thiếu máu suy nhược, ung nhọt, say rượu Ở một số nước như Mỹ, Đức, quả Dâu tây còn được sử dụng để làm thuốc ổn định tiêu hóa, chống sỏi mật, chữa bệnh về thần kinh, mất ngủ, tạo sự thèm ăn, … Quả Dâu tây giàu các hợp chất chống oxy hóa quan trọng và cũng là nguồn cung cấp chính acid ellagic và các flavonoid mà đặc biệt là hai anthocyanin, peonidin - 3 - glucoside và cyanidin - 3 - glucoside có tác dụng giảm nguy cơ ung thư (Nguyễn Thị Mỹ Hạnh, 2002)

Giá trị dinh dưỡng của quả Dâu tây (Hannum S M., 2002)

Bảng 1.1 : Thành phần dinh dưỡng của quả Dâu Tây (Cơ sở dữ liệu Dinh dưỡng Quốc gia Mỹ USDA, 2018)

Thành phần dinh dưỡng Đơn vị 100g ăn được

Hỗ trợ giảm cân: Dâu tây chứa lượng calo thấp và nhiều chất xơ Một chén Dâu tây chỉ chứa 53 calo và chất xơ giúp bạn no lâu hơn Chúng cũng chứa vitamin C có tác dụng tăng cường trao đổi chất và giúp cơ thể đốt cháy calo nhanh hơn

Tăng cường trí nhớ: Thành phần fisetin có trong dâu tây được coi như một flavonoid tự nhiên giúp tăng cường trí nhớ và kích thích các dây thần kinh Ăn Dâu tây còn giúp ngăn ngừa suy giảm chức năng nhận thức

Giảm viêm: Một nghiên cứu của trường Y tế công cộng Harvard đã chỉ ra rằng những người phụ nữ ăn 16 trái Dâu tây hoặc nhiều hơn mỗi tuần có thể giảm 14% nguy cơ cơ thể có nồng độ cao chất C - reactive protein (CRP) trong máu, “thủ phạm” gây viêm nhiễm cho cơ thể Dâu tây rất giàu polyphenol - các chất hoạt tính sinh học tự nhiên có chất chống oxy hoá mạnh và các đặc tính kháng viêm

Cải thiện sức khỏe tim mạch: Chất flavonoid có trong Dâu tây ngăn ngừa cholesterol ứ đọng lại ở động mạch Dâu tây còn chứa một số hợp chất khác có công dụng điều hòa huyết áp, thúc đẩy chức năng của mô tế bào và ngăn ngừa huyết khối

Tăng cường miễn dịch: Dâu tây giàu vitamin C giúp tăng cường khả năng miễn dịch và chống lại nhiễm trùng Chỉ một chén Dâu tây có thể đáp ứng nhu cầu vitamin C của cơ thể trong cả ngày

Tốt cho xương: Các chất dinh dưỡng như kali, magiê và vitamin đóng vai trò quan trọng với sức khỏe xương khớp Ăn Dâu tây sẽ thúc đẩy phát triển xương ở trẻ em và duy trì xương chắc khỏe ở người lớn

Ức chế sự phát triển của các tế bào ung thư: Dưới tác động của chiết xuất Dâu tây, các nhà khoa học nhận thấy, hoạt động của một số gen có khả năng làm giảm khối u đáng kể, và ngược lại, hoạt động của những gen ngăn chặn sự lây lan của các tế bào ung thư thông qua hệ thống bạch huyết tăng đáng kể

Ngăn ngừa ung thư: Dâu tây có chứa chất chống oxy hóa như lutein và zeathanacins, giúp ức chế sự tăng trưởng của tế bào ung thư Vitamin C trong Dâu tây làm tăng khả năng miễn dịch của cơ thể, giúp cơ thể chống lại các tế bào ung thư

Ngăn ngừa bệnh tiểu đường: Dâu tây có chỉ số đường huyết là 40 Chỉ số này tương đối thấp và an toàn cho những bệnh nhân tiểu đường Ngoài ra, hợp chất trong

dâu tây có tác động tích cực đến mức độ glucose và lipid, giảm nguy cơ phát triển bệnh tiểu đường

Chống lão hóa: Biotin là hợp chất được tìm thấy trong Dâu tây có tác dụng giúp tóc và móng tay chắc khỏe Dâu tây cũng chứa một hợp chất chống oxy hóa được gọi là axit ellagic duy trì các sợi đàn hồi và ngăn ngừa chảy xệ làn da, chống lại các thiệt hại gây ra bởi các gốc tự do và ngăn ngừa nếp nhăn

Cải thiện sức khoẻ đôi mắt: Các chất chống oxy hóa trong Dâu tây giúp ngăn chặn đục thủy tinh thể và vitamin C bảo vệ đôi mắt khỏi các tia cực tím có hại của mặt trời

Phòng chống bệnh cao huyết áp: Nghiên cứu đã chỉ ra rằng tiêu thụ vitamin C khi đang căng thẳng có thể làm giảm huyết áp và làm bạn bình tĩnh hơn, do đó làm giảm nguy cơ phát triển bệnh cao huyết áp Dâu tây cũng chứa ít đường và Natri (hai thành phần chính khiến huyết áp tăng cao)

1.2.5 Giá trị kinh tế

Dâu tây là giống cây cây ăn quả ngắn ngày dễ trồng, dễ chăm sóc mà đem lại hiệu quả kinh tế cao gấp nhiều lần so với trồng ngô, trồng sắn Trồng Dâu tây không đòi hỏi khắt khe về kỹ thuật Trong điều kiện canh tác tốt, sản lượng của Dâu tây có thể đạt 25 tấn/năm Với giá bán trung bình hiện tại của dâu tây là 200.000 đồng/kg, sau khi trừ hết các chi phí có thể thu về hơn 2,5 tỷ đồng/năm/0,9 ha (Trần Lê Minh Phúc, 2015)

1.3 Phương pháp nhân giống Dâu tây

1.3.1 Phương pháp truyền thống

Cây dâu tây được nhân giống bằng cách cắt cành từ cây mẹ Phương pháp này có hệ số nhân giống thấp cây dễ bị thoái hóa, đồng thời rễ cây yếu, cây con không đảm bảo sạch bệnh cho cây để bị truyền bệnh từ đời này sang đời khác

1.3.2 Phương pháp nhân giống in vitro

Sử dụng chồi cây tiến hành nhân giống trong phòng thí nghiệm, lúc này cây sẽ được nuôi cấy một cách hoàn chỉnh nhanh chóng, giống sạch bệnh và trẻ hóa được giống cây

1.4 Phát sinh hình thái

Sự phát sinh hình thái ở thực vật là sự phát triển của tế bào, mô hay cơ quan ở thực vật Sự phát sinh hình thái ở thực vật phụ thuộc vào hai quá trình căn bản: Sự điều hòa hướng kéo dài tế bào và sự kiểm soát vị trí và hướng phân chia của tế bào

1.4.1 Phát sinh hình thái chồi bất định

Chồi bất định là chồi được hình thành từ các cơ quan không sinh sản của cây như lóng thân, cuống lá, cánh hoa, hoặc bộ phận khác của cây Chồi bất định có thể hình thành trực tiếp từ mẫu cấy ban đầu hoặc cũng có thể gián tiếp thông qua mô sẹo (Callus) Thông thường thì người ta sử dụng phương pháp tạo chồi bất định để nhân giống vô tính nhằm mục đích làm tăng số lượng cây mong muốn

Chồi bất định được phát triển từ các phôi soma Nếu như các tiền phôi được nuôi cấy trong các môi trường có chất điều hòa sinh trưởng không phù hợp sẽ tạo ra

các chồi không có rễ (Silavas và cs, 1990) Bắt đầu là giai đoạn phản phân hóa để tạo

mô sẹo, nhờ cảm ứng bởi nhiều yếu tố khác nhau mà quan trọng nhất là chất điều hòa sinh trưởng mà có sự hình thành mô phân sinh đỉnh chồi Sau đó, mô phân sinh đỉnh chồi phân hóa lá nguyên thủy, chồi bên và trở thành chồi trưởng thành (Võ Thị Bạch Mai, 2004) Chồi bất định liên hệ với mô chóp và còn xuất hiện gần vết thương, gần chỗ vết cắt, gần vùng phát sinh libe – mộc hoặc ngoài biểu bì Vì vậy, chồi có thể có nguồn gốc nội sinh hoặc ngoại sinh do một sự khử phân hóa các tế bào trưởng thành Chúng cũng bắt đầu bằng sự phân chia tế bào và sắp xếp tế bào giống như mô chóp và có mạch gắn liền với mạch của thân (Mai Trần Ngọc Tiếng, 2001)

Chồi phân sinh ngọn có thể từ các tế bào biểu bì, mô hàng rào, mô khuyết hay mô bao quanh mạch của mô cấy Trước khi phân hóa để hình thành tầng phát sinh của chồi được tạo mới, tế bào đã phân hóa phải trải qua quá trình tái hoạt động Sự tái hoạt động này có thể được cảm ứng trên cây nguyên bằng cách loại bỏ các hiệu ứng cản tương quan (bỏ ưu thế ngọn bằng cách cắt bỏ chồi ngọn) hay trên mô cấy nhờ các môi trường nuôi cấy có bổ sung chất điều hòa thích hợp Có 2 giai đoạn xảy ra trên quá trình tái hoạt động: giai đoạn khử phân hóa và giai đoạn tái phân hóa (Bùi Trang Việt, 2003)

Trong giai đoạn khử phân hóa, tế bào đã phân hóa bắt đầu phân chia, các cơ quan bên trong tế bào biến đổi về trạng thái của các tế bào mô phân sinh thứ cấp (hạch nhân, không bào lớn dần và ti thể nạp thể phân chia thành các bóng nhỏ) Một vài giai đoạn khác có thể xảy ra trước khi bắt đầu giai đoạn khử phân hóa: Mất dần tinh bột dự trữ trong các nạp hoặc tích trữ tinh bột dự trữ và một số chất khác Nhưng sự tích lũy như vậy có thể làm chậm sự tạo mô phân sinh Sau đó là bước chuyển tiếp từ tế bào ở trạng thái mô phân sinh thứ cấp sang trạng thái mô phân sinh sơ cấp có khả năng sinh cơ quan Có sự phân chia không bào thành những không bào nhỏ Tế bào có thể tích nhỏ dần vách mỏng, tế bào chất đậm đặc, nhân và hạch nhân rất to (Bùi Trang Việt, 2003)

Tiếp theo là giai đoạn tái phân hóa của mô phân sinh sơ cấp Tế bào trở lại trạng thái mô phân sinh thứ cấp Sự tái phân hóa cũng trải qua 2 bước Bước một, tế bào trở về trạng thái mô phân sinh hoạt động, các không bào trương nước và hợp thành không bào trung tâm, kích thước tế bào gia tăng, ti thể dần trở về dạng đặc trưng Bước hai, các lạp phân hóa, các chất sống căn bản (hạch nhân, tế bào chất, …), chất dự trữ, các chất tiết (tanin, tinh dầu, …) được tổng hợp Sau đó, các tế bào này có thể trở về giai đoạn phân chia tế bào mới hay trực tiếp phân hóa mà không qua sự phân chia tế bào (Bùi Trang Việt, 2003)

1.4.2 Sự phát sinh hình thái rễ bất định

Rễ bất định là những rễ mọc từ những phần khác của cây ngoài rễ chính, chẳng hạn, rễ mọc từ cành hay lá Rễ bất định có thể mọc ra từ mô của thân trong điều kiện môi trường stress hay bị vết thương cơ học hoặc trong môi trường tái sinh chồi Sự xuất hiện của rễ bất định đã đem lại nhiều cơ hội trong công tác nhân giống vô tính ở thực vật Bên cạnh đó, sự tạo rễ bất định còn là một bước ngoặt quan trọng trong nuôi cấy những cây thuốc quý, gỗ quý, những cây lương thực, thực phẩm

Việc hình thành rễ bất định có hai con đường, đó là từ những tế bào có khả năng tạo cơ quan như tế bào tượng tầng hay từ mô sẹo Có rất nhiều yếu tố như các yếu tố nội sinh, các yếu tố nội sinh hay các yếu tố môi trường sẽ ảnh hưởng nhiều

đến việc điều hòa sự hình thành rễ bất định Thông thường, người ta sử dụng hai loại hormone phổ biến để kích thích cho sự hình thành rễ bất định đó là auxin và ethylen Sự hình thành rễ bất định bất định bắt đầu ở trục giữa hoặc từ các mô dẫn truyền Có thể phân chia quá trình này thành ba giai đoạn:

- Quá trình đầu tiên là làm biến đổi về tế bào Các tế bào chất đậm đặc hơn và nhân có màu, hạch nhân giãn nở và sự sinh tổng hợp của các đại phân tử diễn ra mạnh hơn Những biến đổi này quyết định đến nguồn gốc của rễ

- Quá trình tiếp theo là sự phân bào, những mô mềm sẽ phân chia tế bào với số lượng lớn, mô mạch dẫn truyền không phân chia Sự phân chia này tạo thành những mô sẹo Trên vùng mô sẹo này người ta nhận thấy rằng tế bào phân hóa liên tục dẫn đến sự hoạt động của một nhóm tế bào khởi đầu gọi là mô phân sinh ngọn sơ khởi Khối mô phân sinh có dạng hình cầu và gia tăng kích thước nhanh chóng Người ta còn nhận thấy rằng khối mô này gia tăng liên tục bởi sự sáp nhập các tế bào lân cận dẫn đến sự hình thành phát thể dạng bán cầu bao xung quanh mô phân sinh Phát thể này biểu thị vùng phân sinh rễ, hình thái ổn định sau đó rễ được hình thành

- Cuối cùng là sự sinh trưởng và kéo dài của rễ, rễ sẽ chui ra ngoài hình thành nên rễ bất định (Võ Thị Bạch Mai, 2004)

1.4.3 Sự tạo mô sẹo

Mô sẹo là một đám tế bào không có sự phân hóa, có những đặc tính phân chia mạnh, và thường thì sẽ được tạo ra do những xáo trộn trong quá trình tạo cơ quan đặc biệt là sự tạo rễ Do đó, cây non hay những phần thân non của cây trưởng thành (đang trong quá trình tạo ra các loại mô và cơ quan) sẽ dễ dàng cho mô sẹo trong điều kiện

nuôi cấy in vitro, dưới ảnh hưởng của những auxin có hoạt tính mạnh như 2,4 - D

được áp dụng riêng rẽ hoặc phối hợp với cytokinin Đối với những cơ quan trưởng thành thường không có khả năng tạo cơ quan mới, cũng không có khả năng tạo mô sẹo

Sự tạo mô sẹo nhờ auxin thuộc về một trong ba quá trình:

− Sự phân chia của tế bào tượng tầng (tầng phát sinh libe - mộc) Các tế bào tượng tầng của phần lớn dicot dễ phân chia dưới tác động của auxin ngoại sinh như ở loài cỏ hay dây leo

− Sự phản phân hóa của tế bào nhu mô: nhu mô mộc và libe, nhu mô vỏ hay lõi

− Sự xáo trộn của các mô phân sinh sơ khởi (chồi hay rễ) Quá trình này được áp dụng ưu tiên ở monocot, vì các cây này nhu mô khó phản phân hóa so với dicot

Tóm lại, để tạo mô sẹo thì cần phải chú ý đến độ tuổi của mô cấy (tình trạng sinh lý), có thể sử dụng auxin riêng rẽ hoặc phối hợp với cytokinin tùy thuộc vào bản chất và nồng độ của mỗi loại auxin

1.5 Nuôi cấy mô thực vật

1.5.1 Giới thiệu về nuôi cấy mô thực vật

Thuật ngữ “nuôi cấy mô tế bào thực vật” được dùng một cách rộng rãi để nói về việc nuôi cấy tất cả các thành phần của thực vật (tế bào, mô, cơ quan) trong điều kiện vô trùng Hệ thống nuôi cấy mô thực vật thường được sử dụng để nghiên cứu tất cả các vấn đề có liên quan đến thực vật như sinh lý học, sinh hóa học, di truyền học và cấu trúc thực vật

Kỹ thuật nuôi cấy mô, tế bào và cơ quan thực vật hiện nay đã được củng cố vững chắc ở nhiều phòng thí nghiệm trên khắp thế giới Nhiều phương pháp đã được phát triển để nhân giống, chọn lọc các đặc điểm mong muốn khác nhau, tạo dòng tế bào, nhân nhanh các kiểu di truyền tạo ra các cây đơn bội từ nuôi cấy noãn và túi phấn, đa dạng hóa các kiểu di truyền bằng cách tạo đột biến và nhân dòng soma, tạo mô sẹo cô lập và nuôi cấy tế bào để nghiên cứu ảnh hưởng của khoáng, vitamin và các chất điều hòa sinh trưởng thực vật trên sự tăng trưởng và biệt hóa tế bào Nhiều kỹ thuật nuôi cấy mô đặc biệt đã được nghiên cứu và ứng dụng Trong tương lai, các mô được sử dụng trong nuôi cấy mô sẽ được sử dụng như công cụ cơ bản và người ta đã sử dụng nhiều thuật ngữ chuyên biệt để phân biệt các kiểu nuôi cấy mô khác nhau: Cấy cây, cấy phôi, cấy cơ quan, cấy mô, cấy tế bào, cấy tế bào trần, cấy túi phấn, hạt phấn

1.5.2 Vai trò của nuôi cấy mô thực vật 1.5.2.1 Về mặt lý luận sinh học

Có thể phân biệt được từng giai đoạn một cách cụ thể và chính xác theo chu kỳ phát triển của cá thể bằng phương pháp nuôi cấy mô, dễ dàng tạo ra các bước phát sinh hình thái một cách rõ rệt Điều này tạo thuận lợi cho công tác nghiên cứu về các quy luật sinh trưởng, phát triển cùng mối quan hệ giữa chúng và môi trường bên ngoài Từ đó, có thể thúc đẩy sự phát triển của cây trồng theo chiều hướng mong muốn, tìm ra được những cơ chế miễn dịch của thực vật giúp cho việc phòng bệnh của thực vật tốt hơn

1.5.2.2 Về mặt thực tiễn sản xuất

Phương pháp nuôi cấy mô được sử dụng trong công tác chọn giống cây trồng nhằm để phục tráng và nhân nhanh số lượng các giống cây trồng quý, cây có giá trị kinh tế cao

Bằng phương pháp nuôi cấy mô, chỉ sau một thời gian ngắn có thể tạo được một sinh khối lớn có hoạt chất: sinh khối được tạo ra vẫn giữ nguyên được thuộc tính nghĩa là vẫn giữ được khả năng tổng hợp các hợp chất thứ cấp như alkaloid, glycoside, các steroid, …

Kiểm soát được dịch bệnh cây trồng Bằng phương pháp nuôi cấy mô hay nuôi cấy tế bào, có thể loại những cá thể mang bệnh hay mang mầm bệnh

Kiểm soát được chất lượng giống thông qua kiểm soát kiểu gen của giống đem vào sản xuất

Kiểm soát được toàn bộ kỹ thuật từ khâu nhân giống đến khâu thu hoạch Tạo ra sự đồng loạt về giống, từ đó tạo ra sự đồng loạt của sản phẩm cuối cùng

1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nuôi cấy mô tế bào thực vật

Các nhân tố trong nuôi cấy mô tế bào thực vật có 3 nhân tố chính:

− Đảm bảo điều kiện vô trùng

− Chọn đúng môi trường và chuẩn bị đúng cách

− Chọn mô cấy và xử lý mô cấy thích hợp với trước và sau khi cấy

1.6.1 Yếu tố vô trùng

1.6.1.1 Ý nghĩa của việc nuôi cấy vô trùng tế bào nuôi cấy mô tế bào thực vật

− Môi trường nuôi cấy mô tế bào thực vật chứa đường, các chất khoáng, vitamin… là điều kiện thuận lợi để các vi sinh vật phát triển mạnh mẽ

− Do tế bào nấm và vi khuẩn hơn nhiều so với tế bào thực vật nên chỉ cần nhiễm một vài bào tử nấm hoặc vi khuẩn, thì chúng nhanh chóng phủ đầy trên toàn bề mặt môi trường, bề mặt mô tế bào thực vật Các vi sinh vật lấn áp các tế bào nuôi cấy mô thực vật sẽ làm cho mô thực vật phát tiển chậm lại và chết dần

1.6.1.2 Nguồn tạp nhiễm

Có 3 nguồn tạp nhiễm chính:

− Dụng cụ, nút đậy, môi trường cấy không được vô trùng tuyệt đối

− Trên bề mặt mô có chứa các sợi nấm bào tử và vi khuẩn

− Trong quá trình thao tác làm nhiễm các bào tử nấm hoặc vi khuẩn vào môi trường nuôi cấy

1.6.2 Kỹ thuật vô trùng

1.6.2.1 Vô trùng thủy tinh, nắp đậy, môi trường

Dụng cụ thủy tinh: thông thường dụng cụ thủy tinh dùng trong các phòng thí nghiệm được hấp ở nhiệt độ 121 °C, sau đó được rửa bằng xà phòng, rửa lại bằng nước sạch và để ráo trước khi đưa vào sử dụng

Nắp đậy: là nút đậy kín và không thấm nước Nút đậy phải chặt để bụi không đi qua được đồng thời nước ở môi trường cũng không bốc hơi dễ dàng trong quá trình nuôi cấy

Môi trường: môi trường nuôi cấy thường được hấp khử trùng trong nồi hấp, khử trùng bằng áp suất hơi bão hòa Thời gian thường từ 20 - 45 phút ở áp suất 1 atm nhiệt độ 121 °C

1.6.2.2 Khử trùng nơi thao tác cấy và dụng cụ cấy

Bụi rơi vào dụng cụ thủy tinh chứa môi trường trong khi mở nắp để thao tác cấy là nguồn nhiễm tạp quan trọng và thường xuyên nhất Người ta áp dụng nhiều biện pháp khác nhau để hạn chế tối đa nguồn tạp nhiễm này Phòng cấy thường là

buồng có diện tích hẹp, rộng từ 10 - 15 cm2, có hai lớp cửa để tránh không khí chuyển động từ bên ngoài trực tiếp đưa bụi vào Sàn lát gạch men để lau chùi thường xuyên

Vô trùng phòng cấy:

Để đảm bảo mức độ vô trùng cao, trong phòng cấy ngoài đèn UV 40 W trên trần Chỉ cho các đèn tử ngoại làm việc khi không có người làm việc trong phòng cấy Nên bật đèn tử ngoại làm việc 30 phút và tắt trước 30 phút trước khi làm việc hoặc bật sau khi đã ngưng làm việc Cần hạn chế chuyển động không khí trong phòng cấy đến mức tối thiểu Các dụng cụ làm việc phải chuẩn bị đầy đủ, bố trí hợp lý, thuận tiện để làm việc và hạn chế đi lại khi cấy, ra vào buồng cấy, đóng cửa cẩn thận

Phòng nuôi cũng phải được khử trùng trước là bằng javel, sau đó lau bằng cồn 70 ° mỗi ngày Không được khuấy động những nơi bị nhiễm để tránh phán tán bào tử

Dụng cụ cấy: dao cấy, kẹp cấy được đốt bằng cồn 96 °; trên bàn thường xuyên có hai đèn cồn để sử dụng khi cấy và ống nghiệm đựng cồn 96 ° để nhúng các dụng cụ cấy Các dụng cụ khác để cấy như bình môi trường, ống nghiệm, đĩa petri, bình đựng mẫu cấy chuyền… Đều được xử lý khử trùng bề mặt bằng cách lau bằng cồn 70 ° trước khi đưa vào trong phòng cấy

1.7 Vai trò của chất điều hòa sinh trưởng thực vật

Chất điều hòa sinh trưởng thực vật là những chất được sinh ra trong cây để điều khiển các quá trình phát triển của cây Trong suốt thời gian sinh trưởng của cây phải trải qua nhiều giai đoạn phát triển khác nhau như nảy mầm, lớn lên, ra hoa, kết quả Các chất điều hòa sinh trưởng giúp cây điều khiển các giai đoạn này một cách cân đối hài hòa theo đặc tính và quy luật phát triển của cây với liều lượng rất thấp

Mỗi giai đoạn được điều khiển bởi một nhóm chất nhất định Chất điều hòa sinh trưởng thực vật bao gồm 2 nhóm lớn: một là nhóm kích thích sinh trưởng có auxin, cytokinin, gibberelin và hai là nhóm ức chế sinh trưởng có acid absicic, ethylen và các hợp chất phenol Các chất điều hòa sinh trưởng thực vật tổng hợp được ứng dụng trong nông nghiệp ngày càng phổ biến với rất nhiều mục đích nhằm giúp cây trồng sinh trưởng phát triển theo ý muốn con người

Auxin và cytokinin là hai nhóm điều hòa sinh trưởng được sử dụng nhiều

nhất trong nuôi cấy in vitro Với tỉ lệ auxin và cytokinin phù hợp sẽ điều khiển được

sự phát sinh hình thái rễ hoặc chồi trong kỹ thuật nuôi cấy mô

1.7.1 Auxin

Auxin là nhóm chất điều hòa sinh trưởng thực vật được sử dụng thường xuyên trong nuôi cấy mô tế bào thực vật Auxin có vai trò kích thích sự tăng trưởng và kéo dài tế bào Auxin có khả năng khởi đầu sự phân chia tế bào Đặc điểm chung của các auxin là tính chất phân chia tế bào Các hormone thuộc nhóm này có các hoạt tính như: tăng trưởng chiều dài thân, lóng (gióng), tính hướng (quang, đất), tính ưu thế ngọn, tạo rễ và phân hóa mạch dẫn Các auxin được hòa tan hoặc trong ethanol hoặc trong NaOH loãng (Razdan, 1994)

Auxin kết hợp chặt chẽ với các thành phần khác của môi trường dinh dưỡng để kích thích sự tăng trưởng của mô sẹo, huyền phù tế bào và điều hòa sự phát sinh hình thái, đặc biệt là khi nó được phối hợp sử dụng với các cytokinin

Auxin là những hợp chất có nhân indol, được tổng hợp từ tryptophan

Có nhiều loại auxin khác nhau với cấu trúc hoá học khác nhau Loại auxin quan trọng nhất là β - indol - acetic acid (IAA)

Auxin được tổng hợp ở ngọn thân, trong mô phân sinh (ngọn và lóng) và lá non (tức là nơi sự phân chia tế bào nhanh), trừ tryptophan được tổng hợp trong lá trưởng thành dưới ánh sáng Auxin sẽ di chuyển xuống rễ và tích tụ ở đó (Bùi Trang Việt, 2000)

Sự bổ sung auxin vào môi trường nuôi cấy để kích thích sự tăng trưởng của mô sẹo, huyền phù tế bào, và điều hòa sự phát sinh hình thái khi auxin được sử dụng phối hợp với các loại cytokinin Auxin có vai trò kích thích sự tăng trưởng và kéo dài

Hình 1.2 IAA (β-indol-acetic acid)

tế bào, khởi đầu cho sự phân chia tế bào Auxin có sự tác động mạnh mẽ lên sự tăng trưởng của tế bào, sự acid hóa vách tế bào, cảm ứng sự phân chia tế bào, kích thích sự hình thành mô sẹo, sự phát triển rễ và kích thích sự phân hóa mô dẫn Hoạt tính của những hormone thuộc nhóm auxin bao gồm: tạo rễ, tăng trưởng chiều dài thân, lóng, tính hướng động, tính ưu thế ngọn

Auxin có nồng độ cao kích thích sự tạo sơ khởi rễ nhưng ngăn cản sự tăng

trưởng của các tế bào sơ khởi rễ này (Mai Trần Ngọc Tiếng và cs, 1980) Trong sự

tạo rễ, auxin cần phối hợp với các vitamin (như thianin mà rễ không tổng hợp được), acid amin (như arganin), nhất là các hợp chất ortho - diphenolic (như acid cafeic, acid chlorogenic) Trong số các loại auxin được sử dụng, 2,4 - D được xem là một auxin mạnh, có tác dụng giúp hình thành mô sẹo Tuy nhiên, nếu sử dụng ở nồng độ quá cao auxin này sẽ gây độc cho tế bào, thậm chí gây biển đổi di truyền Trong sự hình thành sơ khởi rễ bất định, sử dụng NAA, IAA hay IBA thường đạt hiệu quả cao hơn so với 2,4 - D Tuy nhiên, tác động của auxin ngoại sinh trong sự phát sinh cơ quan còn tùy thuộc vào trạng thái sinh lý cũng như hàm lượng chất điều hòa nội sinh trong cây được nuôi cấy Trong suốt quá trình tạo rễ bất định, hàm lượng IAA nội sinh tích lũy tăng cao Điều này được giải thích là do auxin ngoại tính ức chế hoạt động của enzyme IAA oxidase và IBA có khả năng chuyển đổi thành IAA do đó cũng làm tăng nhanh lượng IAA nội sinh, kích thích sự hình thành rễ bất định

1.7.2 Cytokinin

Cytokinin là những hợp chất adenin được thay thế, có tác dụng kích thích sự phân chia tế bào, có thể kích thích hoặc ức chế các quá trình sinh lý, hóa sinh, trao đổi chất, kích thích sự vận chuyển dinh dưỡng và các chất hữu cơ và có chức năng điều hòa sinh trưởng của thực vật Lần đầu tiên cytokinin được phát hiện ra từ tinh trùng của cá bẹ và được đặt tên là cytokinin do có khả năng kích thích sự phân chia tế bào (cytokinensis)

Hình 1.3 Một số chất điều hòa tăng trưởng thuộc cytokinin