Đang tải... (xem toàn văn)
Phần 1 của ebook trình bày chương 1 và chương 2 với các nội dung: nuôi cấy mô và tế bào thực vật, nuôi cấy mô tế bào thực vật, phương pháp trồng cây trong dung dịch, dung dịch dinh dưỡng, kỹ thuật nuôi cấy mô tế bào thực vật và sự phát triển của nuôi cấy mô tế bào thực vật ở Việt Nam.
vũ VĂN VỤ SINH LÝ THỰC VẬT ỨNG DỤNG NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC - 1999 G D -9 67/422 - 99 M i s« : 7K273M9 LỜ I N Ó I ĐẦU Sinh lý học thực vật - môn học vẻ trình sống xảy thể quần thể thực vật, từ lâu mổn học li£n quan chặt chẽ vói mổn học sỏ Sinh học : Di ttiiyẻn học, Hóa sinh học, Lý sinh học, Sinh thái học có vai trò quan trọng việc cung cấp kiến tìiức sở cho ngành Trỏng ưọt, Lãm học, Duợc học, Trong năm gần đây, phát triển ngành cững nghệ sinh học, cổng nghệ mồi ưuờng, sinh học mữi truờng, ứiì Sinh lý học thực vật, đặc biệt sở lý luận thục tiễn đuợc ứng dụng rộng rãi có hiệu nhong ngành xuít Chẳng hạn ; kiến thúc vẻ sinh lý tế bào đa úng dụng thành cổng cỡng nghệ nuỡi cấy mô - tế bào thục vật ; kiến thúc VỀ dinh duỡng khoáng trao 4ổi nitơ đa đuợc ứng dụng ưong cống nghệ ưồng cãy khống cần cững nghệ thủỵ_canh, khí canh, góp ph&n tạo n£n nẻn nông nghiệp bỀn vững, kiến thức vẻ quang hợp đa đua đến biện pháp kỹ Quang hợ£ c^trồng^ nhằm mục đích "kinh doanh" luợng Mặt Trời cho hiộu qoi nhất, song song với việc nghien cúu cững nghệ quãhg Hợp nEãn tạo ; kiến thúc vẻ sinh truởng phát ưiển thục vật, vẻ chất điéu hòa sinh ưuửng thục vịt đa đuợc ứng dụng rộng rai mang I9Ì ỉợi ỉch nhiéu mặt cho nẻn nổng nghiệp nước, quan ưọng nOa CẮC kiến thức sinh lý thục vật đuọc ứng dụng ưong việc nghiẽn cứu, xây dụng, điéu khiển khai thác hệ sinh thái uu mỉ^ iiftn quan với việc bảo vệ mữi ưuờng bén vOng Đó nội dung cửa sách : "Sinh lý thực vật ứng dụng" mục đích đời góp phần cung cấp kiến thúc nẽu ưên cho nguời đọc Vì thời gian có hạn, sách chua đẻ cập đến phần ứng dụng chế độ nuức thục vật, hft h^p thục vật, chua đưa vào sáclTnhoiĩg phũõrng pháp chủ yếu ưong quang hợp úng dụng chắn sách nhiẻu thiếu sót Tác giả xin cám ơn ý kiến đóng góp để sách đưgrc hoàn thiện dần, đáp ứng yẽu cầu nguời đọc Tác giả Chương / NUÔI CẤY MÔ - TẾ BÀO THỰC VẬT • m Trong thập kỷ qua nuôi cấy mô - tế bào thục vật đa phát triển mạnh mẽ nhiẻu quốc gia trân giới Đây cổng cụ cần thiết ưong nhièu lĩnh vực nghiên cứu úng dụng ngành sinh học Nhờ áp dụng kỹ thuật nuồi cấy mổ phân sinh, mO sẹo nguời thúc đẩy thực vật sinh sản nhanh hon, gấp nhiẻu lần tốc độ vốn có tự nhiên Do tạo hàng loạt cá thể giữ nguyẽn tính trạng di truyẻn thể mẹ làm rút ngắn đuợc thời gian đua giống mói vào sản xuít quy mữ lớn Hơn nOa, dựa vào kỹ thuật nuỡi cấy để trì bẳo quản đuợc nhièu giống trồng quý hiếm, tiến hành loại bô mầm bệnh (phục tráng giống) - phuong pháp đặc biệt cố hiỆu đỉTi với nhOng loài thục vật sinh sản sinh duỡng Mặt khác, sử dụng kỹ thuật nuôi cấy dung hợp protoplast (tế bào ưần), đé tạo lai xa vè mặt di thiếu thiếu thiếu thiếu Ca N p K 0,821 1,231 1.231 Câ(N0 j )2 m 0,506 1,518 KNO3 m 4» K2SO4 0,871 0,861 KH2PÒ4 0,136 0,136 0,117 0,117 CaíH2P04>2 ■C1SO42 H2Ò 0.344 Mgsoi 0.120 0,241 Ị06O 0,241 Ó.241 ■ Mg(N03)2 Ndng độ 1,583 1.89S 1.320 2.343 1,589 7,4 4.57 5.2 pH 53 ' 5.2 thiếu Mg 0,821 0.821 ^ 0,506 0,436 0^36 0,136 0,296 ỉ.899 1,759 5,3 5.2 Fe đuợc đua vào vđfi ndng độ O.S% (5inl hàng tuần) Cầy thí.ngtiiệm ^ ngữ hierkenschiager (1927) : 36 thiếu • s pỉr''''; - v"-'- đầy thiếuthiếu thiếu thiếu thiếu thiếu thiếu thiếuthiếu đủ Ca N|* N2** P K+NaKNa* Mg* s* Fe* NH4NO3 1.00 - KNO3 ^ ,0 - 1,00 1.00 1.001.00 NaNƠ3 - - 1.00 - K2SO4 - 0,40 0,50 Ka 1,00 • K2HPO4 - 0.25 Ca3(POÌ2 0,25 - 0,25 0,25 - 0,25 0,25 0,25 0,250,25 CaS0 2H20 0,50 - 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 J = 0,50 - 0,25 - 0,80 MgS04.7H200,500.70 0,50 0,50 0,50 0,50 0.50 - 0,50 - 0,52 Mg(N03>2 0,500,50 0,50 0,25 - 0,50 0,25 0,50 0.5Ơ Fe3(P04)2 _ - 0,04 FeS04.7H20 Ndng độ : 1,641,99 1.14 1,63 1.78 1,64 1,64 1,62 1,721,89 pH ; 6,737.13 6,82 6,44 6,02 6,16 5.84 633 6.386.81 — - - - - - - - Dung dịch Schropp (1951)* Zattỉer (1934)** chuẩn bị sử dụng iàn đáu ti6n Cfly thí nghiệm : ngổ, mạch đen, lúa nuớc, đại mạch, loại đậu, lanh, cải đuờng, thuốc lá, khoai tíly, 4^ Các nguyên ttí vỉ luựng Khi nghiên cdu hấp thụ nguyen tố dinh duOng khoáng thục vật đa thấy rằng, sau thời gian định sinh ưiiđng cửa thục vật ngùng lại có biểu hiộn nhong dấu hiệu bộnh lý, dung dịch dinb duỡng có đầy đủ nguy6n ựí đại iuợng Trrnig nhiéu c6ng uình nghiftn cúu tiếp tục đa chi rằng, thục vật tttỉng 57 tliời gian dài, đòi hỏi cho sinh tniỏng phát ưiển bình thuờng nhiéu nguyên tố khác, với số luợng rát nhỏ Các nguyẽn tố gọi nguyẽn tố vi ĩuợng Đối với giống thục vật người ta ^ xác định nguyên tố vi luọng cần thiết, mà cần số luợng cụ thể Bảng II.4 nhu cảu dinh duỡng nguyồn tố vi luợng số ưồng (Lasstuvka Minár 1967) Bảng tl.4 : Số luợng nguyfth tố vi luợng (mg riiột lít dung dịch) đua vào dung dịch dinh duOng thay đổi tùy theo cfly Cây mộch tring mộch đen đại mạch yéh m|K:h ngổ kẽ lúa âậã Hà ian đậu tim đặd nành Hioốc cầẩ đttờng cằ chua lniớng duơng khou tây Si a 60 - 250 60 - 500 35 - 60 - 500 -6 - 500 * 120^ 500 60 35-55 60 - 500 60 soo 120 60 - 120 I0< 20 35 - 55 150 20 B Mn 0,05 - 0.08 0.01 • 0.1 0.1 - 0,17 0.08S 0,1 - 1.0 • 0^ 0,017 0^ 0,085 0.17 - 1.0 03 0,12 n 0,17 0^5 0J5 o.oe - 035 0,5 - 1.0 1.0 0.5 - 25,0 1.0 - 2^ 0.1 - 50,0 Cu Zn 0,002 - 0.4 0,002 - 0.4 0.1 0.002-QA 0,0Ơ2 - 0.4 0.1 0.05 - 0.00S - 0.4 0,7 - 1,0 0.014 -0,(6 aou 0.7 0,7 0,014 0JS 1.0 1.0 0.06 OOl - 0.12 13 0,02 037 0^14 IX) 0.005 - 0.2 0,005 - 0^ 0,001 - 0.3 04 0^1 - 0.1 0,115 0^12 • Sau stf dung # :h pgpyẽn tố vi lugmg^ítính.tỊỊeọ gam (g) trẽn số luợng nuóc đinh) : 58 - Hoagland (1939) : Dung dịch a Hị O AỈ2(S04)3 KI KBr TÌO2 Dung dịch b ISOOOml 1.0 0,5 0.5 1.0 ISOOOml 0,5 BaCỈ2 0.1 CaCl2 Bì(N03)3.5H20 0,1 0.1 Rb2SO^ H2O K2Cr04 0.5 0,1 KF 0.1 PbCl2 11,0 0,1 HgCl2 0,5 1,0 M0O3 1,0 H2Se04 1.0 0.5 S1SO 1.0 0,1 H2W04 o;i 0.1 VCl, Cứ lít dung dịch dinh dưỡng cho vào 0,Sinl dung dịch a 0,5 ml dung dịch b Williams vĩamis (1956 - 1957, 1957) đa thíy rằng, hàm luợng Mn B ưong dung dịch độc với đạỉ mạch, nhmig thích hợp d^i với cà chua SnCl2.2H20 LiCl MnCl2 H2O H3BO3 ZnS04 CUSO4 5H2O NÌSO4.6 H2O Co(N03 )2.6H20 AS2O3 0,5 0.5 7,0 - Scharrer Schropp (1936) : HịO lOOOml H3BO3 Ỉ.Ỉ430 KF 0,3060 KI 0.1308 M n C Ì2.4H 20 ^1620 Z n S H assoo Al2(S04 )3 18H20 2,4710 C11SO4.SH2O 0,1965 59 Cứ lít dung dịch nguyftn tố đại luợng, cho vào lOml dung dịch vi luợng - Schropp (1951) : ZnS04.7H20 0,01 MnCl2.4H20 0,01 Na2Si03 0,01 Al2(S0^3.18H20 0,01 Nă2®407 NaF 0,005 0,002 KI 0,002 Số luợng n^yftn ttf vi luợng cho vào lít dung dịch nguyen tố đại luợng - Van Schreveri (1939) : H3BO3 0,0008 M11SO4.4 H2O 0,0015 Al2(S04)3.16H20 0,0005 ^ n S H 0,ÍX)05 C11SO4.5 H2O 0,000125 KI 0,00025 KF 0,00025 Cho vào iỉt dung dịch nguyên ttf đ9i luợng ♦ í' 45i Sế Iiiviqi Fè trmig dung dịch dlidl Sự hl^ thụ Fe d i€ phụ thuộc khững nhoiig vào pH dung dịch mà ^ n vào dạng-R! dua vào dnng dich.-Vl dỏi khirgố ỉụ?ng iVa-ỡHg dung dịch đty đA VÓI pH thích họp mà ciy vỉn bị bệnh th i^ Fe Vin 60 đẻ giải nguời ta sử dụng phúc hệ Fe cố tên EDTA (etyỉen-diamin-tetraoctan) lon Fe giải phóng từ hợp chất duiỉậ dịch, nhận tốt ưong suốt trình ưồng độ pH tuơng đốì rộng (Steward Leónard 1952) Ngoài cheiat EDTA, nguời ta còii sử dụng N-hydroxy-etyl-etylen-diamin-trí-axetat (HEEDTA), dietyletylen-tri-amin-penta-axetat (DTPA), N-etylen-bis - (o - hydroxypenyl) giyxin (EHPG), Thường thuờng chelat chứa Fe, chúa Zn, Mn, Mg, Cu số n^yẽn tố khác Thục vật nhậy cảm khác Fe Thổng thuờng nguời ta cho vào dung dịch khoảng lOmg Fe/lít duứi dạng Fe EDTA luợng cao độc đốì với khổng hàm luợng Fe mà hàm luợng chelitt Jacobson (1951) đa sử dụng dung dịch Fe' EDTA dung dịch đa đuợc coi dung dịch tốt nhít : hòa tan Jg EDTA 288ml KOH 1,0N^ sau cho thẽm 24,9g FeS0 7H20 đổi nuớc dến lít Nhdng tíiục vật tiư nghiệm Tất cẳ nhOng thiết bị kỹ thuật, dung dịch dinh duong miổ tả ttftn chĩ nhằm phục vụ mục đích ư(ỉng cầy thí nghiệm Tít că khflu chuẩn bị se có hiệu kém, I^u kh(^g chọn đuợc thí nghiỆm tốt Vì vần đè ủ mAm, chọn c&y bỏng ttong dung dịch đa đuợc nhà nghiftn cứu ý nhiéu 5.Ỉ cắc ttií n^ưệm Nhờ có.phuơng pháp trồng ưong dong dịch, ta n^iên cứu nhiều vỂn đê idiác víùn đồ dinh duóiìg, sinh ưuởng phát ưỉén diục vật, vẩn đề đặt chọn 61 ... 0,8 21 1,2 31 1.2 31 Cõ(N0 j )2 m 0,506 1, 518 KNO3 m 4ằ K2SO4 0,8 71 0,8 61 KH2Pề4 0 ,13 6 0 ,13 6 0 ,11 7 0 ,11 7 CaớH2P04>2 C1SO42 H2ề 0.344 Mgsoi 0 .12 0 0,2 41 06O 0,2 41 ể.2 41 Mg(N03)2 Ndng 1, 583 1. 89S 1. 320... 6è89 7 41 8 .19 IS 6,87 14 .7 10 11 41 28 42 44 11 11 11 52 52 50 52 54 55 55 54 50 10 10 10 11 11 12 ch& kh cõy (g) 5,69 5.94 4 ,15 4 .17 3, 61 3,00 2.72 2,48 2,02 l.w 1. 82 ' SJ _ _ Túm li tớnh... ISOOOml 1. 0 0,5 0.5 1. 0 ISOOOml 0,5 BaC2 0 .1 CaCl2 Bỡ(N03)3.5H20 0 ,1 0 .1 Rb2SO^ H2O K2Cr04 0.5 0 ,1 KF 0 .1 PbCl2 11 ,0 0 ,1 HgCl2 0,5 1, 0 M0O3 1, 0 H2Se04 1. 0 0.5 S1SO 1. 0 0 ,1 H2W04 o;i 0 .1 VCl, C