Báo cáo SỰ PHÁT SINH PHÔI VÔ TÍNH TỪ MẪU CẤY LÁ CÂY DẦU MÈ (JATROPHA CURCAS L.)

Mẫu cấy lá cây Dầu mè được nuôi cấy trên môi trường WPM có bổ sung Kinetin kết hợp với IBA hoặc 2,4-D ở những nồng độ khác nhau để cảm ứng sự hình thành mô sẹo có khả năng phát sinh phôi. Trên môi trường có bổ sung 1,5 – 2,0 mg/l Kinetin kết hợp với 0,5 mg/l 2,4-D có sự xuất hiện của khối mô sẹo mềm, dễ vỡ vụn cùng với một số cấu trúc hình cầu giống phôi có màu kem sáng
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Báo cáo " SỰ PHÁT SINH PHÔI VÔ TÍNH TỪ MẪU CẤY LÁ CÂY DẦU MÈ (JATROPHA CURCAS L.) " Kỷ yếu hội nghị Khoa học Môi trường và Công nghệ sinh học năm 2011 SỰ PHÁT SINH PHÔI VÔ TÍNH TỪ MẪU CẤY LÁ CÂY DẦU MÈ (JATROPHA CURCAS L.) Bùi Văn Thế Vinh1, Chu Thị Bích Phượng1, Thái Xuân Du2, Đỗ Đăng Giáp2, Dương Tấn Nhựt3 1 Trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Tp.HCM; 2 Viện Sinh học Nhiệt đới; 3 Viện sinh học Tây Nguyên TÓM TẮT Mẫu cấy lá cây Dầu mè được nuôi cấy trên môi trường WPM có bổ sung Kinetin kết hợp với IBA hoặc 2,4-D ở những nồng độ khác nhau để cảm ứng sự hình thành mô sẹo có khả năng phát sinh phôi. Trên môi trường có bổ sung 1,5 – 2,0 mg/l Kinetin kết hợp với 0,5 mg/l 2,4-D có sự xuất hiện của khối mô sẹo mềm, dễ vỡ vụn cùng với một số cấu trúc hình cầu giống phôi có màu kem sáng. Ảnh hưởng của các thành phần khoáng đa lượng khác nhau lên khả năng phát sinh phôi vô tính của cây Dầu mè cũng đã được nghiên cứu. Thành phần khoáng đa lượng của môi trường MS tỏ ra hiệu quả hơn trong việc cảm ứng sự hình thành các khối tiền phôi hình cầu. Những khối tiền phôi này được cấy chuyển sang môi trường có nồng độ Kinetin và 2,4-D thấp hơn để cảm ứng sự biệt hóa và trưởng thành phôi. Phôi vô tính Dầu mè có thể nảy mầm và phát triển thành cây con hoàn chỉnh trên môi trường MS½ không bổ sung chất điều hòa sinh trưởng thực vật. Cây con có bộ rễ hoàn chỉnh và phát triển mạnh như cây con gieo từ hạt. Từ khóa: Jatropha curcas L., diesel sinh học, mô sẹo sinh phôi, phôi vô tính, khoáng đa lượngGIỚI THIỆU Trong tình hình khủng hoảng năng lượng hiện nay, các nước trên thế giới đều đi tìm nhữngnguồn năng lượng không truyền thống hoặc năng lượng có khả năng tái sinh được để trước mắt thaythế một phần năng lượng dầu mỏ, trong đó nhiên liệu sinh học (biodiesel) là một lĩnh vực đượcnhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Cây Dầu mè (Jatropha curcas L.) là một trong nhữngloại cây nhiên liệu được đầu tư phát triển ở rất nhiều nước trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Cây Dầu mè thuộc họ Euphorbiaceae, có nguồn gốc từ Trung, Nam Mỹ và vùng biển Carribê.Đây là một loại cây đa mục đích vì tất cả các phần của cây đều có giá trị sử dụng, cây có d ạng thânbụi, sống lưu niên, có thể cao tới 5 m, nhưng trong sản xuất thường để chiều cao không quá 2 m chotiện việc thu hái. Dầu từ hạt được xem là nguồn nguyên liệu tiềm năng để sản xuất nhiên liệu sinhhọc, đây là loại nhiên liệu sạch, không độc, thân thiện với môi trường và kinh tế nhờ chi phí sảnxuất thấp. Ngoài ra, dầu cũng được sử dụng một cách truyền thống để sản xuất xà phòng, nến, sơn,dầu nhờn và dùng trong y học để làm thuốc xổ (Sujatha, Mukta, 1996). Ở Việt Nam, cây Dầu mè mọc hoang dại trong tự nhiên ở độ cao trên 1000 m so với mặt nướcbiển, chúng có mặt ở hầu hết các tỉnh thành trong cả nước. Có giống có hàm lượng dầu đạt 40%như ở huyện Đức Trọng, tỉnh Lâm Đồng. Năng suất hạt của cây Dầu mè, cũng như bao cây trồngkhác, phụ thuộc vào giống, lọai đất, mức độ đầu tư phân bón và lượng nước tưới. Trên vùng đấtxấu, ít được chăm sóc năng suất hạt của cây Dầu mè có thể đạt 4-5 tấn hạt/ha/năm và đạt 10-12 tấnhạt/ha/năm ở vùng đất tốt cùng với sự đầu tư thích hợp. Hàm lượng dầu của hạt khoảng 35 -40% tuỳtheo giống. Nếu chiết ép tốt, 3-3,5 kg hạt có thể cho 01 lít dầu thô (Du và Uyển, 2006). Hạt Dầu mè là thể dị hợp tử từ phức hợp lai giữa 2 dạng Jatropha sp. tự nhiên và nhân tạo gâyra vấn đề khó khăn trong tính ổn định về di truyền (Prabakaran và Sujatha, 1999). Vì vậy, hàmlượng dầu dao động trong khoảng 4 – 40%. Nhân giống truyền thống cây Dầu mè gặp phải vấn đềvề khả năng sống sót của hạt kém, tỉ lệ nảy mầm thấp, khả năng ra rễ của cây con gieo từ hạt và củacành giâm ít và chậm (Heller, 1996; Openshaw, 2000). Những cây con được nhân giống bằng cànhgiâm có tuổi thọ ngắn và khả năng kháng bệnh cũng như kháng hạn kém hơn so với cây con gieo từhạt. Cây con từ cành giâm không tạo được rễ cọc thật sự (dẫn đến khả năng kháng hạn kém), thay 193 Kỷ yếu hội nghị Khoa học Môi trường và Công nghệ sinh học năm 2011vào đó, chúng tạo ra các rễ cọc giả chỉ có thể cắm sâu xuống đất khoảng 1/2 – 2/3 so với rễ cọcđược tạo ra từ cây con gieo từ hạt (Heller, 1996). Xét về tiềm năng to lớn của cây Dầu mè thì cần phải có một lượng lớn cây giống có chấtlượng tốt để sử dụng trong tương lai. Chính vì vậy, việc cải thiện chất lượng cây trồng thông quaviệc áp dụng các phương pháp công nghệ sinh học thực vật là hết sức cần thiết. Trong những nghiêncứu trước đây, một số yếu tố ảnh hưởng đến sự phát sinh hình thái của cây Dầu mè in vitro đã đượckhảo sát như loại mô dùng làm mẫu cấy, vị trí lấy mẫu, tuổi sinh lý của mẫu cấy, nồng độ các chấtđiều hòa sinh trưởng thực vật, thành phần của môi trường nuôi cấy,… (Sujatha và Mukta, 1996;Sardana và cs., 2000; Rajore và Batra, 2005; Jha và cs., 2007; Shrivastava, Banerjee và 2008).Trong đó, mẫu cấy đoạn thân có mang chồi bất định được xem là nguyên liệu tốt nhất để tái sinhcây in vitro do có tỉ lệ nhiễm thấp, giúp giảm đáng kể những biến dị sinh dưỡng nhưng hệ số nhângiống đạt được không cao. Phương pháp phát sinh phôi vô tính là một công cụ mạnh của ngành Công nghệ sinh học đượcáp dụng để nhân giống đối với nhiều loại cây trồng khác nhau. Việc ứng dụng phương pháp phátsinh phôi vô tính ở cây Dầu mè hứa hẹn sẽ mang lại nhiều ưu điểm vì có thể tạo ra một số lượng lớncây con có chất lượng tốt trong một thời gian ngắn. Trong bài báo này, chúng tôi nghiên cứu ảnhhưởng của Kinetin kết hợp với IBA và 2,4-D lên sự hình thành mô sẹo có khả năng phát sinh phôitừ mẫu cấy lá cây Dầu mè. Ảnh hưởng của các thành phần khoáng đa ...