Kết quả bảng 3 cho thấy, bổ sung nAg vào môi trường
nuôi cấy cho tỷ lệ mẫu sạch bệnh cao hơn so với công thức
đối chứng, trong đó công thức bổ sung 6 ppm có tỷ lệ mẫu
sống sạch bệnh cao nhất đạt 69,34%, mẫu đối chứng cho tỷ
lệ thấp nhất, chỉ đạt 58,67%. Ngoài ra, nAg cũng có hiệu
quả tích cực đến sự hình thành và phát triển của chồi sau 4
tuần nuôi cấy: ở các công thức bổ sung nAg với nồng độ 4
ppm và 6 ppm, các mẫu sống và sạch bệnh đều phát triển
chồi, trong đó có mẫu phát triển 2-3 chồi, tỷ lệ mẫu sinh
chồi và số chồi trung bình/mẫu nhìn chung cao hơn so với
các công thức thí nghiệm khác và đối chứng (hình 1).
Như vậy, đối với cây Trầu tiên, bổ sung 6 ppm nAg cho
kết quả các chỉ tiêu tỷ lệ mẫu sống sạch bệnh cũng như mẫu
sinh chồi tốt nhất sau 4 tuần nuôi cấy. Kết quả này có khác
biệt với kết quả nghiên cứu của Đồng Huy Giới và cộng sự
(2019) [7] khi nghiên cứu trên đối tượng phát hoa lan hồ
điệp vàng: bổ sung 4 ppm nAg vào môi trường cho kết quả
tối ưu đối với sự hình thành chồi từ phát hoa với tỷ lệ tạo
chồi đạt 92,53%, hệ số nhân chồi đạt 2,97 lần. Các kết quả
đều cho thấy nAg có ảnh hưởng tích cực đến sự hình thành
của chồi, nhưng sự ảnh hưởng này là khác nhau ở mỗi loài.
Ngoài ra, nAg còn được biết đến với vai trò giúp tăng
khả năng sinh trưởng, phát triển (chiều dài chồi và rễ, diện
tích lá), tăng cường các quá trình biến dưỡng trong cây (tổng
hợp chlorophyll, tăng hàm lượng carbohydrate, protein và
tổng hợp các enzyme oxy hóa) ở cải Brassica juncea, đậu
và ngô cũng như tăng cường khả năng hình thành rễ, ức chế
hình thành ethylene ở cây Crocus sativus [13]. Bên cạnh
đó, nAg còn được biết đến là chất có khả năng kích thích sự
phát triển của tế bào thực vật như trong nghiên cứu của Đỗ
Mạnh Cường và cộng sự (2018) [5] trên đối tượng dâu tây
cho thấy, nAg không những giúp gia tăng số lượng chồi mà
các chồi còn có cuống lá to hơn, lá mở rộng và có màu xanh
đậm hơn so với công thức đối chứng. Các nghiên cứu khác
trên đối tượng cây hoa hồng, lan hồ điệp đều cho kết quả
tương tự [7, 8]. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của nAg đến
sự phát triển của chồi Trầu tiên sau 6 tuần nuôi cấy được thể
hiện ở bảng 4 và hình 2.
5 trang |
Chia sẻ: hachi492 | Lượt xem: 7 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Ảnh hưởng của nano bạc đến khả năng nhân giống in vitro cây Trầu tiên (Asarum glabrum Merr), để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1962(6) 6.2020
Khoa học Tự nhiên
Đặt vấn đề
Trầu tiên (Asarum glabrum Merr.) là loài thân thảo, cao
20-30 cm, sống lâu năm, thuộc chi Hoa tiên (Asarum), họ
Mộc hương (Aristolochiaceae). Thân rễ tròn có đốt, mang
nhiều rễ phụ, có thể phân nhánh. Cây đặc biệt ưa ẩm, ưa
bóng, thường mọc trên đất nhiều mùn dọc theo hành lang
khe suối, dưới tán rừng kín thường xanh ẩm ở độ cao 1.000-
1.600 m. Trong tự nhiên, loài này phân bố ở một số nơi thuộc
vùng núi phía Bắc như Lai Châu, Lào Cai, Quảng Ninh
Do trữ lượng không lớn, lại bị khai thác và mất nơi sống vì
diện tích rừng bị thu hẹp, dẫn đến loài này đang trong tình
trạng nguy cấp, cần được bảo tồn [1]. Trong y học cổ truyền,
người ta thường sử dụng thân và rễ của Trầu tiên làm thuốc
chữa các bệnh ho, viêm phế quản, hen suyễn, phong hàn,
tê thấp; còn hoa là vị thuốc bổ dùng để ngâm rượu uống.
Nghiên cứu của Trần Huy Thái và cộng sự (2010) [2] cho
thấy, trong thân và thân rễ khô Trầu tiên có chứa 0,36% tinh
dầu, tỷ lệ này thay đổi theo mùa và nơi thu hái. Hoạt chất
chủ yếu trong tinh dầu Trầu tiên là safrol (42,24%), apiole
(27,11%) và myristicin (6,13%).
Nuôi cấy mô tế bào thực vật đóng vai trò quan trọng
trong nhân giống cây trồng nói chung và cây dược liệu nói
riêng. Đây là phương pháp làm gia tăng nhanh về số lượng
cũng như chất lượng cây trồng, cung cấp nguồn cây sạch
bệnh với số lượng lớn trong thời gian ngắn. Tuy nhiên, yếu
tố cản trở lớn nhất của kỹ thuật này là sự ảnh hưởng của nấm
và vi khuẩn trong mẫu vật liệu. Với ưu điểm tăng tiếp xúc
và bám dính lên bề mặt tế bào, làm tăng hiệu quả tác động,
nên xu hướng sử dụng nAg thay thế cho các chất khử trùng
khác như HgCl
2
, Ca(ClO)
2
, NaOCl cũng như bổ sung vào
môi trường nuôi cấy để nâng cao hiệu quả khử trùng, tránh
ô nhiễm môi trường và giảm thiểu sự độc hại cho người
và các sinh vật khác đã và đang được nhiều nghiên cứu áp
dụng. Rostami và Shahsavar (2009) [3] đã bổ sung nAg ở
nồng độ 4 mg/l vào môi trường nuôi cấy cây ô liu cho khả
năng kháng khuẩn tốt nhất mà không ảnh hưởng đến sự sinh
trưởng và phát triển của cây. Nasser và cộng sự (2013) [4]
đã sử dụng nAg ở các nồng độ khác nhau để khử trùng mẫu
cà chua, khoai tây, sau đó chuyển các mẫu vào nhân nuôi
trên môi trường MS có bổ sung nAg ở nồng độ thấp. Kết
quả cho thấy, nguyên liệu này có khả năng kháng khuẩn tốt
và không có tác dụng phụ đối với khả năng sống và phát
triển của mầm. Tại Việt Nam cũng đã có một số nghiên
cứu sử dụng nAg trong khử trùng mẫu và bổ sung vào môi
trường nuôi cấy một số cây như: hoa hồng, hoa cúc, lan hồ
Ảnh hưởng của nano bạc đến khả năng nhân giống
in vitro cây Trầu tiên (Asarum glabrum Merr.)
Bùi Thị Thanh Phương*, Nguyễn Phương Lan, Đỗ Thị Kim Trang,
Trần Bảo Trâm, Phan Xuân Bình Minh
Trung tâm Sinh học Thực nghiệm, Viện Ứng dụng Công nghệ
Ngày nhận bài 3/2/2020; ngày chuyển phản biện 7/2/2020; ngày nhận phản biện 11/3/2020; ngày chấp nhận đăng 18/3/2020
Tóm tắt:
Trầu tiên (Asarum glabrum Merr.) là một loài dược liệu quý hiếm được ghi trong Sách Đỏ Việt Nam với cấp đánh giá
“đang nguy cấp”. Loài này phân bố tự nhiên ở một số điểm thuộc vùng núi phía Bắc nhưng số cá thể không nhiều
và đang ngày càng suy giảm, do vậy việc nhân giống Trầu tiên phục vụ công tác bảo tồn là hết sức cần thiết. Trong
nghiên cứu này, nano bạc (nAg) được sử dụng làm chất khử trùng mẫu đốt thân rễ cây Trầu tiên ở các nồng độ 75,
100, 125, 150 và 200 ppm trong các khoảng thời gian 20, 30, 40, 50 và 60 phút. Kết quả sau 4 tuần nuôi cấy cho thấy,
mẫu được khử trùng bằng nAg ở nồng độ 150 ppm trong 40 phút cho tỷ lệ mẫu sống và tỷ lệ mẫu sống sạch bệnh đạt
cao nhất (tương ứng là 70,32 và 65,34%). Từ vật liệu khởi đầu, mẫu được đưa vào nuôi cấy trong môi trường MS
bổ sung 20 g/l sucrose, 8,5 g/l agar, 1 mg/l BAP và chứa nAg với các nồng độ 0, 2, 4, 6, 8 ppm. Kết quả cho thấy, môi
trường tối ưu tạo chồi có bổ sung 6 ppm nAg, sau 4 tuần có tỷ lệ mẫu sinh chồi đạt 69,34%, số chồi trung bình/mẫu
đạt 1,58. Môi trường MS bổ sung 20 g/l sucrose, 8,5 g/l agar, 2 mg/l BAP và 6 ppm nAg thích hợp nhất trong giai đoạn
nhân nhanh, sau 6 tuần nuôi cấy, hệ số nhân và chiều cao trung bình của chồi tương ứng đạt 2,81 lần và 1,78 cm.
Từ khóa: khử trùng, nano bạc, nhân giống, Trầu tiên.
Chỉ số phân loại: 1.6
*Tác giả liên hệ: Email: thanhphuong7788@gmail.com
2062(6) 6.2020
Khoa học Tự nhiên
điệp, dâu tây. Kết quả đều cho thấy, nAg là nguyên liệu khử
khuẩn hiệu quả, có thể thay thế các chất diệt khuẩn thường
dùng như HgCl
2
, Ca(ClO)
2
trong nuôi cấy in vitro tế bào
thực vật [5-10].
Vật liệu và phương pháp nghiên cứu
Vật liệu
Cây Trầu tiên được thu tại rừng quốc gia Yên Tử, xã
Thượng Yên Công, thành phố Uông Bí, tỉnh Quảng Ninh
ở độ cao 1.068 m. Mẫu được đưa về nuôi trồng tại vườn
ươm của Trung tâm Sinh học Thực nghiệm, sau đó lựa chọn
những đốt thân rễ có chứa mầm ngủ làm nguyên liệu ban
đầu.
Dung dịch nAg do Viện Công nghệ môi trường cung
cấp. Các hạt nAg có kích thước trung bình ≤20 nm được tạo
thành trong hỗn hợp có chứa AgNO3 750 ppm, β-chitozan
250 ppm, NaBH4 200 ppm [11].
Môi trường nuôi cấy: sử dụng môi trường như của
Murashige và Skoog (1962) [12] - MS có bổ sung 30 g/l
surcrose, 8,5 g/l agar, pH 5,8. Toàn bộ môi trường được hấp
khử trùng ở nhiệt độ 121°C, áp suất 1 atm trong thời gian
20 phút, sau đó phân vào các bình thuỷ tinh 250 ml với 40
ml môi trường.
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu ảnh hưởng của nAg đến khả năng khử trùng
mẫu ban đầu: phần thân rễ của cây trưởng thành được cắt
thành những đoạn có chứa mắt ngủ, làm sạch bề mặt bằng
xà phòng và rửa sạch dưới vòi nước chảy. Mẫu sau đó được
xử lý tiếp tục với cồn 70o trong 30 giây, tiến hành khử trùng
tiếp bằng dung dịch nAg với các nồng độ khác nhau: 75,
100, 125, 150 và 200 ppm trong 40 phút, đối chứng là
NaOCl 5% trong 20 phút. Rửa lại mẫu bằng nước cất vô
trùng và đưa vào môi trường tạo vật liệu khởi đầu (MS+1
mg/l BA+8,5 g/l agar). Sau 2 tuần nuôi cấy, theo dõi các chỉ
tiêu tỷ lệ mẫu sống và tỷ lệ mẫu sống sạch bệnh để lựa chọn
sử dụng nồng độ nAg tối ưu tiếp tục thực hiện đánh giá ảnh
hưởng của thời gian khử trùng mẫu với các khoảng thời gian
20, 30, 40, 50, 60 phút.
Nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch nAg bổ sung trong
môi trường nuôi cấy đến quá trình hình thành và phát triển
của chồi Trầu tiên: tiến hành khử trùng mẫu với nồng độ
nAg thích hợp theo thời gian đã lựa chọn, thử nghiệm nhân
tạo vật liệu khởi đầu trên môi trường MS chứa 1 mg/l BA
và 8,5 g/l agar với các công thức bổ sung nAg ở nồng độ
khác nhau: 0, 2, 4, 6, 8 ppm. Theo dõi các chỉ tiêu sau 4 tuần
nuôi cấy: tỷ lệ mẫu sống sạch bệnh, tỷ lệ mẫu sinh chồi,
số chồi trung bình trên mẫu. Các cụm chồi Trầu tiên phát
triển ổn định sau 4 tuần nuôi cấy trong môi trường tạo vật
liệu khởi đầu được cấy chuyển sang môi trường nhân nhanh
Effect of nanosilver on the in vitro
propagation of Asarum glabrum Merr.
Thi Thanh Phuong Bui*, Phuong Lan Nguyen,
Thi Kim Trang Do, Bao Tram Tran, Xuan Binh Minh Phan
Center for Experimental Biology,
National Center for Technological Progress
Received 3 February 2020; accepted 18 March 2020
Abstract:
Asarum glabrum Merr. is a rare and precious medicinal
herb in the Red Data Book of Vietnam with the rating
of “endangered”. This species naturally distributed in
some areas of the northern mountains with small amount
of individuals and increasingly declined, therefore the
propagation of Asarum glabrum Merr. for conservation
is extremely necessary. In this study, nanosilver (nAg) is
used as a surface sterilisation for the rhizoform samples
with different concentrations: 75, 100, 125, 150 and 200
ppm within 20, 30, 40, 50 and 60 minutes. The explants
were sterilised by nAg at the concentration of 150 ppm
within 40 minutes, obtaining the highest percentage
of alive and aseptic explants (70.32% and 65.34%,
respectively) after 4 weeks of culture. The explants were
cultured on MS media added with 20 g/l sucrose, 8.5 g/l
agar, 1 mg/l BAP and containing different concentrations
of nAg: 0, 2, 4, 6, 8 ppm. The results showed that the
medium supplemented with 6 ppm nAg was optimal for
the induction of callus obtained the highest percentage
of callus (69.34%) and the average number of shoots
per samples reached 1.58 after 4 weeks. The MS media
supplemented with 20 g/l sucrose, 8.5 g/l agar, 2 mg/l
BAP and 6 ppm nAg was the best for multiplying with
the average height of shoots reached 2.81 and 1.78 cm
(respectively) after 6 weeks of rapid propagation.
Keywords: Asarum glabrum Merr., nanosilver,
propagation, sterilisation.
Classification number: 1.6
2162(6) 6.2020
Khoa học Tự nhiên
(MS+2 mg/l BA+8,5 g/l agar) có bổ sung các nồng độ nAg
khác nhau (0, 2, 4, 6, 8 ppm). Tiến hành đánh giá chỉ tiêu
sau 6 tuần: tỷ lệ mẫu sạch bệnh, hệ số nhân chồi và chiều
cao chồi.
Phương pháp bố trí thí nghiệm và xử lý số liệu
Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, mỗi công
thức 3 lần nhắc lại, mỗi lần đặt 20 mẫu/công thức. Thí
nghiệm được đặt trong điều kiện ánh sáng 2.500 lux, thời
gian chiếu sáng 12/24h, nhiệt độ 25±30C. Số liệu thu được
trong các thí nghiệm được xử lý bằng chương trình Excel
2010 và phần mềm thống kê IRRISTAT 5.0.
Kết quả và thảo luận
Ảnh hưởng của nồng độ nAg đến khả năng khử trùng
mẫu đốt thân Trầu tiên
Đánh giá hiệu quả sử dụng nAg khử trùng mẫu đốt thân
rễ Trầu tiên tạo vật liệu khởi đầu với các nồng độ khác nhau:
75, 100, 125, 150 và 200 ppm; đối chứng sử dụng chất khử
khuẩn thông dụng NaOCl 5%, thu được kết quả như ở bảng 1.
Bảng 1. Ảnh hưởng của nồng độ nAg đến hiệu quả khử trùng
mẫu Trầu tiên.
Công thức Nồng độ (ppm) Tỷ lệ mẫu sống (%)
Tỷ lệ mẫu
sống sạch
bệnh (%)
ĐC NaOCl 5% 51,23f 38,09f
CT1 75 56,54e 42,5e
CT2 100 60,65d 47,48d
CT3 125 73,01a 61,12b
CT4 150 70,32b 65,34a
CT5 200 64,19c 54,31c
LSD
0,05
2,32 2,93
CV% 1,59 2,21
Ghi chú: LSD0,05 là sai số nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức cho phép là 5%. Những chữ cái khác
nhau (a, b, c) được nêu trong các cột biểu diễn sự khác nhau có ý nghĩa ở mức LSD.
Kết quả thu được ở bảng 1 cho thấy, tất cả các công thức
sử dụng nAg đều có tỷ lệ mẫu sống sạch bệnh lớn hơn so với
công thức đối chứng (sử dụng NaOCl 5%). Trong các công
thức sử dụng nAg thì CT3 (nồng độ nAg 125 ppm) cho tỷ
lệ mẫu sống cao nhất là 73,01% nhưng tỷ lệ mẫu sống sạch
bệnh là 61,12% lại thấp hơn so với CT4 (nồng độ nAg 150
ppm) với tỷ lệ mẫu sống là 70,32%, tỷ lệ mẫu sống sạch
bệnh là 65,34% đạt cao nhất. So sánh với một số nghiên cứu
khác đã sử dụng nAg nhưng với nồng độ thấp hơn khử trùng
các loại mẫu, như kết quả nghiên cứu của Nasser và cộng
sự (2013) [4] khi sử dụng nAg để khử trùng mẫu lá khoai
tây, nồng độ 100 ppm nAg cho tỷ lệ mẫu sống, sạch bệnh
là 100%, hay Đồng Huy Giới và cộng sự (2019) [7] lại cho
thấy nồng độ nAg thích hợp nhất để khử trùng phát hoa lan
hồ điệp vàng là 125 ppm cho tỷ lệ mẫu sống, sạch bệnh là
72,12%. Việc sử dụng nAg có nồng độ cao hơn khử trùng
mẫu Trầu tiên cho kết quả thấp hơn có thể do đây là loại cây
lâu năm sống dưới tán rừng tự nhiên trong điều kiện quanh
năm ẩm ướt nên mẫu bị nhiễm nhiều vi sinh vật, dẫn đến
việc khử trùng mẫu khó khăn hơn so với các mẫu nuôi trồng
trong vươn ươm.
Như vậy với nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng nAg ở
nồng độ 150 ppm khử trùng mẫu cho hiệu quả khử trùng cao
nhất. Tiếp tục thực hiện khử trùng mẫu bằng dung dịch nAg
nồng độ 150 ppm trong các khoảng thời gian khác nhau thu
được kết quả như bảng 2.
Bảng 2. Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu quả khử trùng mẫu
Trầu tiên.
Công
thức
Thời gian
khử trùng (phút)
Tỷ lệ mẫu sống
(%)
Tỷ lệ mẫu sống
sạch bệnh (%)
TG1 20 72,67c 42,5e
TG2 30 75,34a 47,48d
TG3 40 70,32b 65,34a
TG4 50 66,21d 62,43b
TG5 60 61,72e 58,26c
LSD
0,05
1,85 2,14
CV% 1,13 1,53
Ghi chú: LSD0,05 là sai số nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức cho phép là 5%. Những chữ cái khác
nhau (a, b, c) được nêu trong các cột biểu diễn sự khác nhau có ý nghĩa ở mức LSD.
Kết quả bảng 2 cho thấy, khi ngâm mẫu trong dung dịch
nAg ở nồng độ cao trong thời gian dài cũng ảnh hưởng đến
sự sống của các tế bào. Điển hình là ở các mẫu có thời gian
khử trùng lâu (50-60 phút) có hiện tượng một số mẫu bị chết
(chuyển sang màu nâu đen), không có khả năng tái tạo tế
bào, dẫn đến tỷ lệ mẫu sống thấp hơn so với các mẫu có thời
gian khử trùng ngắn. Tuy nhiên, ở những công thức có thời
gian khử trùng ngắn (20-30 phút) thì tỷ lệ mẫu nhiễm lại
lớn hơn so với ở các công thức có thời gian khử trùng dài.
Với kết quả thu được cho thấy, TG3 (thời gian khử trùng 40
phút) cho hiệu quả tốt nhất với tỷ lệ mẫu sống đạt 70,32%,
mẫu sống sạch bệnh đạt 65,34%.
Tổng hợp kết quả thử nghiệm cho thấy, sử dụng dung
dịch nAg 150 ppm khử trùng mẫu Trầu tiên trong 40 phút
cho tỷ lệ mẫu sống sạch bệnh cao nhất, đạt 65,34%.
Ảnh hưởng của nAg đến khả năng nhân nhanh chồi
Trầu tiên
Nghiên cứu của Salama (2012) [13] cho thấy, nAg giúp
tăng sinh trưởng của cây ngô và đậu, hay như của Dương
Tấn Nhựt và cộng sự (2015) [8] cũng cho thấy, nAg ảnh
hưởng tích cực đến sự sinh trưởng và phát triển của hoa
hồng nuôi cấy in vitro. Công bố của Đỗ Mạnh Cường và
cộng sự (2018) [5] cũng cho thấy, nAg có tác dụng kích
thích mẫu cấy cảm ứng nhanh, tác động tốt đến sự hình
thành mô sẹo, tái sinh chồi và hoàn toàn không gây ra tác
2262(6) 6.2020
Khoa học Tự nhiên
động tiêu cực nào. Dựa trên những kết quả nghiên cứu đã
có, chúng tôi tiến hành đánh giá ảnh hưởng của nồng độ
nAg bổ sung trong môi trường nuôi cấy đến khả năng tái
sinh chồi từ mẫu đốt thân Trầu tiên sau 4 tuần nhân giống,
kết quả được thể hiện ở bảng 3.
Bảng 3. Ảnh hưởng của nồng độ nAg đến khả năng tạo chồi Trầu
tiên.
Công
thức
Nồng độ
(ppm)
Tỷ lệ mẫu
sống sạch
bệnh (%)
Tỷ lệ mẫu
sinh chồi
(%)
Số chồi
trung bình/mẫu
(chồi)
ĐC 0 58,67e 55,43e 1e
MT1 2 60,95d 58,85d 1,09d
MT2 4 65,27b 65,27b 1,21c
MT3 6 69,34a 69,34a 1,58a
MT4 8 62,13c 60,39c 1,29b
LSD
0,05
1,23 1,87 0,07
CV% 1,9 1,7 0,09
Ghi chú: LSD0,05 là sai số nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức cho phép là 5%. Những chữ cái khác
nhau (a, b, c) được nêu trong các cột biểu diễn sự khác nhau có ý nghĩa ở mức LSD.
Hình 1. Trầu tiên sau 4 tuần nuôi cấy trong môi trường tạo
vật liệu khởi đầu. (A) Môi trường bổ sung 6 ppm nAg; (B) Môi
trường không bổ sung nAg.
Kết quả bảng 3 cho thấy, bổ sung nAg vào môi trường
nuôi cấy cho tỷ lệ mẫu sạch bệnh cao hơn so với công thức
đối chứng, trong đó công thức bổ sung 6 ppm có tỷ lệ mẫu
sống sạch bệnh cao nhất đạt 69,34%, mẫu đối chứng cho tỷ
lệ thấp nhất, chỉ đạt 58,67%. Ngoài ra, nAg cũng có hiệu
quả tích cực đến sự hình thành và phát triển của chồi sau 4
tuần nuôi cấy: ở các công thức bổ sung nAg với nồng độ 4
ppm và 6 ppm, các mẫu sống và sạch bệnh đều phát triển
chồi, trong đó có mẫu phát triển 2-3 chồi, tỷ lệ mẫu sinh
chồi và số chồi trung bình/mẫu nhìn chung cao hơn so với
các công thức thí nghiệm khác và đối chứng (hình 1).
Như vậy, đối với cây Trầu tiên, bổ sung 6 ppm nAg cho
kết quả các chỉ tiêu tỷ lệ mẫu sống sạch bệnh cũng như mẫu
sinh chồi tốt nhất sau 4 tuần nuôi cấy. Kết quả này có khác
biệt với kết quả nghiên cứu của Đồng Huy Giới và cộng sự
(2019) [7] khi nghiên cứu trên đối tượng phát hoa lan hồ
điệp vàng: bổ sung 4 ppm nAg vào môi trường cho kết quả
tối ưu đối với sự hình thành chồi từ phát hoa với tỷ lệ tạo
chồi đạt 92,53%, hệ số nhân chồi đạt 2,97 lần. Các kết quả
đều cho thấy nAg có ảnh hưởng tích cực đến sự hình thành
của chồi, nhưng sự ảnh hưởng này là khác nhau ở mỗi loài.
Ngoài ra, nAg còn được biết đến với vai trò giúp tăng
khả năng sinh trưởng, phát triển (chiều dài chồi và rễ, diện
tích lá), tăng cường các quá trình biến dưỡng trong cây (tổng
hợp chlorophyll, tăng hàm lượng carbohydrate, protein và
tổng hợp các enzyme oxy hóa) ở cải Brassica juncea, đậu
và ngô cũng như tăng cường khả năng hình thành rễ, ức chế
hình thành ethylene ở cây Crocus sativus [13]. Bên cạnh
đó, nAg còn được biết đến là chất có khả năng kích thích sự
phát triển của tế bào thực vật như trong nghiên cứu của Đỗ
Mạnh Cường và cộng sự (2018) [5] trên đối tượng dâu tây
cho thấy, nAg không những giúp gia tăng số lượng chồi mà
các chồi còn có cuống lá to hơn, lá mở rộng và có màu xanh
đậm hơn so với công thức đối chứng. Các nghiên cứu khác
trên đối tượng cây hoa hồng, lan hồ điệp đều cho kết quả
tương tự [7, 8]. Kết quả đánh giá ảnh hưởng của nAg đến
sự phát triển của chồi Trầu tiên sau 6 tuần nuôi cấy được thể
hiện ở bảng 4 và hình 2.
Bảng 4. Ảnh hưởng của nAg đến khả năng sinh trưởng và phát
triển của chồi Trầu tiên.
Công
thức
Nồng độ
(ppm)
Tỷ lệ
không nhiễm
(%)
Hệ số nhân
(lần)
Chiều cao
trung bình
chồi (cm)
ĐC 0 85,67d 1,95e 1,29d
MT1 2 90,05c 2,21d 1,43c
MT2 4 94,45b 2,63b 1,61b
MT3 6 97,42ab 2,81a 1,78a
MT4 8 98,73a 2,49c 1,52bc
LSD
0,05
2,9 0,11 0,13
CV% 2,2 0,09 0,5
Ghi chú: LSD0,05 là sai số nhỏ nhất có ý nghĩa ở mức cho phép là 5%. Những chữ cái khác
nhau (a, b, c) được nêu trong các cột biểu diễn sự khác nhau có ý nghĩa ở mức LSD.
Kết quả bảng 4 cho thấy, nAg có ảnh hưởng tích cực
đến sự sinh trưởng và phát triển của chồi Trầu tiên: tất cả
các công thức thí nghiệm đều có hệ số nhân chồi cũng như
chiều cao trung bình của chồi cao hơn so với mẫu đối chứng.
Công thức bổ sung 6 ppm nAg cho hiệu quả tốt nhất với
tỷ lệ tạo chồi không nhiễm đạt 97,42%; hệ số nhân chồi là
2,81 lần; chiều cao chồi trung bình đạt 1,78 cm, cao hơn so
với đối chứng 0,49 cm. Tương tự như các nghiên cứu trên
hoa hồng, lan hồ điệp, ô liu, nAg cũng có ảnh hưởng tích
cực đến sự sinh trưởng và phát triển của chồi Trầu tiên nuôi
cấy in vitro [3, 7, 8, 14].
(A) (B)
2362(6) 6.2020
Khoa học Tự nhiên
Hình 2. Trầu tiên sau 6 tuần nuôi cấy trong môi trường nhân
nhanh. (A) Môi trường bổ sung 6 ppm nAg; (B) Môi trường không bổ
sung nAg.
Kết luận
Kết quả nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng nAg với nồng
độ 150 ppm trong thời gian 40 phút có thể thay thế hiệu quả
các chất khử trùng khác trong nhân giống in vitro cây Trầu
tiên. Bên cạnh đó, việc bổ sung 6 ppm nAg vào môi trường
nuôi cấy còn có tác dụng kích thích sự phát sinh chồi, sự
tăng trưởng và phát triển của chồi, hệ số nhân chồi đạt kết
quả cao nhất mà hoàn toàn không gây ra bất kỳ tác động tiêu
cực nào đến mẫu cấy.
LỜI CẢM ƠN
Nhóm tác giả xin chân thành cảm ơn sự tài trợ kinh phí
của Viện Ứng dụng Công nghệ - Bộ KH&CN cho nhiệm
vụ KH&CN “Nghiên cứu nhân giống in vitro cây Trầu tiên
(Asarum glabrum Merr.) phân bố tại vùng Yên Tử của Việt
Nam”.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Bộ Khoa học và Công nghệ, Viện Khoa học và Công nghệ Việt
Nam (2007), Sách Đỏ Việt Nam, Phần II - Thực vật, Nhà xuất bản
Khoa học tự nhiên và Công nghệ, tr.97-98.
[2] Trần Huy Thái, Nguyễn Thị Hiền, Đỗ Thị Minh, Nguyễn Anh
Tuấn (2010), “Thành phần hóa học của tinh dầu Hoa tiên (Asarum
glabrum Merr.) ở Hà Giang, Việt Nam”, Tạp chí Sinh học, 32(1),
tr.94-96.
[3] A.A. Rostami and A. Shahsavar (2009), “Nanosilver particles
eliminate the in vitro contaminations of olive ‘mission’ explants”,
Journal of Plant Sciences, 8(7), pp.505-509.
[4] M. Nasser, Z.V. Sepideh, K. Sajjad (2013), “Plant in vitro
culture goes nano: nanosilver-mediated decontamination of Ex vitro
explants”, Journal of Nanomedicine & Nanotechnology, 4(2), pp.1-4.
[5] Đỗ Mạnh Cường, Trương Thị Bích Phượng, Dương Tấn Nhựt
(2018), “Ảnh hưởng của nano bạc lên khả năng cảm ứng mô sẹo và
tái sinh chồi từ mẫu lá cây dâu tây (Fragaria xananassa) nuôi cấy in
vitro”, Tạp chí Khoa học Đại học Huế, 127(1C), tr.61-70.
[6] Đồng Huy Giới, Ngô Thị Ánh (2017), “Nghiên cứu sử dụng
chế phẩm nano trong nuôi cấy mô cây mía (Saccharum offcinarum
L.)”, Tạp chí Khoa học - Công nghệ Nông nghiệp Việt Nam, 6, tr.35-
41.
[7] Đồng Huy Giới, Bùi Thị Thu Hương (2019), “Nghiên
cứu sử dụng nano bạc trong nhân giống in vitro lan hồ điệp vàng
(Phalaenopsis sp.)”, Tạp chí Khoa học và Công nghệ Lâm nghiệp,
1, tr.19-24.
[8] Dương Tấn Nhựt, Nguyễn Xuân Tuấn, Nguyễn Thị Thùy Anh,
Hồ Viết Long, Hoàng Thanh Tùng, Nguyễn Bá Nam, Nguyễn Phúc
Huy, Vũ Quốc Luận, Vũ Thị Hiền, Lê Thị Thu Hiền, Nguyễn Hoài
Châu, Ngô Quốc Bưu (2015), “Nghiên cứu ảnh hưởng của nano bạc
lên sự nhân chồi, sinh trưởng và phát triển của cây hoa hồng (Rosa
sp.) in vitro”, Tạp chí Công nghệ Sinh học, 13(2), tr.231-239.
[9] Dương Tấn Nhựt, Hoàng Thanh Tùng, Lương Thiện Nghĩa,
Nguyễn Duy Anh, Nguyễn Phúc Huy, Nguyễn Bá Nam, Vũ Quốc
Luận, Vũ Thị Hiền (2017), “Nano bạc trong khử trùng môi trường
nuôi cấy in vitro cây hoa cúc (Chrysanthemum morifolium ramat cv.
jimba)”, Tạp chí Công nghệ Sinh học, 15(3), tr.505-513.
[10] Dương Tấn Nhựt, Dương Bảo Trinh, Đỗ Mạnh Cường,
Hoàng Thanh Tùng, Nguyễn Phúc Huy, Vũ Thị Hiền, Vũ Quốc Luận,
Lê Thị Thu Hiền, Nguyễn Hoài Châu (2018), “Khảo sát nano bạc làm
chất khử trùng mẫu mới trong nhân giống vô tính cây african violet
(saintpaulia ionantha h. wendl.)”, Tạp chí Công nghệ Sinh học, 16(1),
tr.87-97.
[11] H.N. Chau, L.A. Bang, N.Q. Buu, T.T.N. Dung, H.T. Ha,
D.V. Quang (2008), "Some results in manufacturing of nanosiver and
investigation of its application for disinfection", Advances in Natural
Sciences, 9, pp.241-248.
[12] T. Murashige, F. Skoog (1962), “A revised medium for rapid
growth and bioassays with tobacco tissue cultures”, Physiologia
Plantarum, 15, pp.473-497.
[13] H.M.H. Salama (2012), “Effects of silver nanoparticles in
some crop plants, common bean (Phaseolus vulgaris L.) and corn
(Zea mays L.)”, Int. Res. J. Biotech., 3(10), pp.190-197.
[14] S. Shokri, A. Babaei, M. Ahmadian, M.M. Arab, S. Hessami
(2015), “The effects of different concentrations of nano silver on
elimination of bacterial contaminations and phenolic exudation of
rose (Rosa hybrida L.) in vitro culture”, International Society for
Horticultural Science, 3(1), pp.50-54.
(A) (B)
Các file đính kèm theo tài liệu này:
anh_huong_cua_nano_bac_den_kha_nang_nhan_giong_in_vitro_cay.pdf